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文檔簡介

學而優·教有方專題7氮與社會可持續發展一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分)1.(雙選)光化學煙霧通常呈現淡藍色,其主要成分及簡單形成機理如圖所示。下列說法錯誤的是 ()A.光化學煙霧有強還原性B.氮氧化物還可引發酸雨等污染問題C.光化學煙霧成分中含有有機物和無機物D.光化學煙霧呈現淡藍色是因為含有NO22.下列關于氮及其化合物的敘述錯誤的是 ()A.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解B.自然界中,氨是動物體特別是蛋白質腐敗后的產物C.為防止糧食、罐頭、水果等食品腐爛,常用氮氣作保護氣D.電閃雷鳴的雨天,N2與O2會發生反應并最終轉化為硝酸鹽被植物吸收3.SCR法(選擇性催化還原技術)是一種以NH3作為還原劑,將煙氣中NOx,分解成無害的N2和H2O的干法脫硝技術,反應原理為①6NO+4NH35N2+6H2O;②6NO2+8NH37N2+12H2O;③NO+NO2+2NH32N2+3H2O。下列說法正確的是 ()A.NO2為酸性氧化物B.NO、NO2為大氣污染氣體,在大氣中可穩定存在C.反應③中每生成22.4LN2,轉移電子數1.5NAD.HNO3NONO2,以上各步變化均能通過一步完成4.下述實驗中均有紅棕色氣體產生,對比分析所得結論不正確的是 ()A.由①中的紅棕色氣體,推斷產生的氣體一定是混合氣體B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發生了反應C.由③說明濃硝酸具有揮發性,生成的紅棕色氣體為還原產物D.③的氣體產物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發生了反應5.(2020·浙江1月選考)下列能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅的氣體是 ()A.NH3 B.O2 C.HCl D.CO6.下列裝置應用于實驗室制NO并回收硝酸銅的實驗,能達到實驗目的的是 ()A.用裝置甲制取NOB.用裝置乙收集NOC.用裝置丙分離炭粉和硝酸銅溶液D.用裝置丁蒸干硝酸銅溶液制Cu(NO3)2·3H2O7.科學家預測,氨有望取代氫能,成為重要的新一代綠色能源。下列有關說法不正確的是 ()A.液氨作為清潔能源的反應原理是4NH3+5O24NO+6H2OB.液氨具有腐蝕性和毒性,在使用過程中要防止液氨泄漏C.氨氣比空氣輕,標準狀況下密度為0.771g·L-1D.氨氣與氫氣相比,優點在于氨氣不容易發生爆炸,使用時更安全8.下列過程不屬于氮的固定的是 ()A.雷雨天有NO生成B.工業上用氫氣與氮氣合成氨C.植物的根從土壤中吸收銨根離子和硝酸鹽D.豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮氣轉化為硝酸鹽9.(雙選)科學家從化肥廠生產的(NH4)2SO4中檢測出化學式為N4H4(SO4)2的物質,該物質的晶體中含有SO42-和N4H44+兩種離子,當NA.14N、N4與N2互為同位素B.N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2N4H44++2SC.N4H4(SO4)2不能與草木灰化肥混合施用D.N4H4(SO4)2中只含共價鍵,不含離子鍵10.某化學興趣小組進行了有關Cu、硝酸、硫酸化學性質的實驗,實驗過程如圖所示。下列有關說法正確的是 ()A.實驗①中溶液呈藍色,試管口有紅棕色氣體產生,說明稀硝酸被Cu還原為NO2B.實驗③中滴加稀硫酸,銅片繼續溶解,說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強C.實驗③發生反應的化學方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2OD.由上述實驗可得出結論:Cu在常溫下既可以與稀硝酸反應,也可以與稀硫酸反應11.(2020·天津等級考)檢驗下列物質所選用的試劑正確的是 ()待檢驗物質所用試劑A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2氣體澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NHNaOH溶液,濕潤的藍色石蕊試紙12.現用傳感技術測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理。下列說法正確的是 ()A.制取氨氣時燒瓶中的固體常用CaO或CaCl2B.噴泉實驗結束后,發現水未充滿三頸燒瓶,肯定是因為裝置的氣密性不好C.關閉a,將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c,打開b,完成噴泉實驗,電腦繪制三頸燒瓶內壓強變化曲線如圖2,則E點時噴泉最劇烈D.工業上,若出現液氨泄漏,噴稀鹽酸比噴水處理效果好13.(雙選)某學習小組設計實驗探究NO與銅粉的反應并檢驗NO,實驗裝置如圖所示(夾持裝置略)。實驗開始前,向裝置中通入一段時間的N2,排盡裝置內的空氣。已知:在溶液中FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色),該反應可用于檢驗NO。下列說法中不正確的是 ()A.裝置F、I中的試劑依次為硫酸亞鐵溶液、水B.若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色,則NO與Cu發生了反應C.實驗結束后,先熄滅酒精燈,再關閉分液漏斗的活塞D.裝置J收集的氣體中一定不含NO14.(2020·濟南高一檢測)將8.4gFe投入濃硝酸中,產生紅棕色氣體A,把所得溶液減壓蒸干,得到30gFe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,將該固體隔絕空氣在高溫下加熱,得到紅棕色的Fe2O3和氣體B,A、B氣體混合通入足量水中得到硝酸和NO,在標準狀況下生成NO氣體的體積為 ()A.1120mL B.2240mLC.3360mL D.4480mL15.如圖所示,錐形瓶內盛有氣體X,滴管內盛有液體Y。若擠壓膠頭滴管,使液體Y滴入瓶中,振蕩,過一會兒可見小氣球a鼓起。氣體X和液體Y不可能是 ()A.X是NH3,Y是水B.X是SO2,Y是NaOH濃溶液C.X是CO2,Y是稀硫酸D.X是HCl,Y是NaNO3稀溶液16.等質量的下列物質與足量稀硝酸反應,放出NO物質的量最多的是 ()A.FeO B.Fe2O3C.FeSO4 D.Fe3O4二、非選擇題(本題包括5小題,共52分)17.(8分)霧霾天氣嚴重影響人們的生活質量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物有多種方法。(1)NH3催化還原氮氧化物技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應原理如圖1所示:①由圖1可知NH3催化還原氮氧化物中的氧化劑為。

②用Fe作催化劑時,在氨氣足量的情況下,不同c(NO2)(2)利用石灰乳和硝酸工業的尾氣(含NO、NO2)反應,既能凈化尾氣,又能獲得應用廣泛的Ca(NO2)2,其部分工藝流程如下:①上述工藝中采用氣~液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進入,石灰乳從吸收塔頂噴淋),其目的是;

濾渣可循環使用,濾渣的主要成分是(填化學式)。

②生產中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會發生分解,產物之一是NO,其反應的離子方程式為。

18.(10分)如圖是氮元素的各種價態與物質類別的對應關系:根據上述圖示,完成下列問題:(1)根據A對應的化合價和物質類別,A的摩爾質量是,從氮元素的化合價能否發生變化的角度判斷,圖中既有氧化性又有還原性的化合物有(寫出化學式)。

(2)量變引起質變,濃、稀硝酸的性質既相似又有差別,若要除去鐵制品表面的銅鍍層應使用,理由是。

(3)催化轉化裝置是汽車尾氣(含有CO和NOx等多種有害氣體)無害化處理的主要方法,原理是CO與NOx反應生成兩種無毒氣體,則該反應的化學方程式為。

(4)合成法制硝酸是以NH3為原料,經催化氧化后再用水吸收來實現的,若開始時投入17噸NH3,最后生產出的硝酸為42噸,則硝酸的產率是。

19.(10分)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究?;卮鹣铝袉栴}:(1)氨氣的制備①氨氣的發生裝置可以選擇題圖中的,反應的化學方程式為。

②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇題圖中的裝置,其連接順序為發生裝置→(按氣流方向,用小寫字母表示)。

(2)氨氣與二氧化氮的反應將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。操作步驟實驗現象解釋原因打開K1,推動注射器活塞,使X中的氣體緩慢充入Y管中①Y管中

②反應的化學方程式為

將注射器活塞拉回原處并固定,待裝置恢復到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態水凝聚打開K2③

20.(10分)將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L。請回答:(1)NO的體積為L,NO2的體積為L。

(2)待產生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為mol·L-1。

21.(14分)某小組的同學欲探究NH3經一系列反應得到HNO3和NH4NO3的過程。NH3的轉化過程如圖所示。甲、乙兩同學分別按如圖所示裝置進行實驗。用于A、B裝置中的可選藥品:濃氨水、30%H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2。(1)裝置A的圓底燒瓶中發生反應的化學方程式為。

裝置E有多種作用,下列關于裝置E的作用或其中所盛液體的說法中,不正確的是(填字母)。

a.使氨氣和氧氣充分混合b.控制通入氨氣和氧氣的體積比c.平衡裝置內的壓強d.錐形瓶內液體是飽和食鹽水(2)甲同學先點燃酒精燈,再打開K1、K2、K3、K4,反應一段時間后,成功模擬了反應過程,并將實驗中產生的氣體持續通入裝置H一段時間后,H中的溶液變成藍色,則其中銅片所參與反應的離子方程式為

,若制得的氨氣僅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的順序完全轉化為硝酸,欲使裝置H中所得溶液為純凈的CuSO4溶液(忽略溶液的體積變化),理論上所需氨氣在標準狀況下的體積為L(假設硝酸與銅反應產生的還原產物全部排出反應裝置)。

(3)乙同學為模擬過程Ⅳ的反應,在甲同學操作的基礎上對該裝置進行了下列各項中的一項操作,使G處圓底燒瓶中產生大量白煙,你認為這項操作是(填字母)。

a.關閉K3并熄滅酒精燈b.關閉K4并熄滅酒精燈c.關閉K3、K4并熄滅酒精燈(4)丙同學認為該系列實驗裝置存在一處明顯的設計缺陷,你認為該設計缺陷是。

專題7氮與社會可持續發展一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分)1.(雙選)光化學煙霧通常呈現淡藍色,其主要成分及簡單形成機理如圖所示。下列說法錯誤的是 ()A.光化學煙霧有強還原性B.氮氧化物還可引發酸雨等污染問題C.光化學煙霧成分中含有有機物和無機物D.光化學煙霧呈現淡藍色是因為含有NO2【解析】選A、D。光化學煙霧中的臭氧、NO2、過氧乙酰硝酸酯都有強氧化性,A錯誤;氮氧化物還可引發酸雨等污染問題,B正確;光化學煙霧成分中含有有機物和無機物,C正確;NO2是紅棕色氣體,光化學煙霧呈現淡藍色是由于光的折射和反射,D錯誤。2.下列關于氮及其化合物的敘述錯誤的是 ()A.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解B.自然界中,氨是動物體特別是蛋白質腐敗后的產物C.為防止糧食、罐頭、水果等食品腐爛,常用氮氣作保護氣D.電閃雷鳴的雨天,N2與O2會發生反應并最終轉化為硝酸鹽被植物吸收【解析】選A。A項3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H23.SCR法(選擇性催化還原技術)是一種以NH3作為還原劑,將煙氣中NOx,分解成無害的N2和H2O的干法脫硝技術,反應原理為①6NO+4NH35N2+6H2O;②6NO2+8NH37N2+12H2O;③NO+NO2+2NH32N2+3H2O。下列說法正確的是 ()A.NO2為酸性氧化物B.NO、NO2為大氣污染氣體,在大氣中可穩定存在C.反應③中每生成22.4LN2,轉移電子數1.5NAD.HNO3NONO2,以上各步變化均能通過一步完成【解析】選D。NO2不是酸性氧化物,A錯誤;NO不能在空氣中穩定存在,B錯誤;每生成標準狀況22.4LN2,轉移電子數3NA,C錯誤;HNO3NONO2,均能通過一步完成,D正確。4.下述實驗中均有紅棕色氣體產生,對比分析所得結論不正確的是 ()A.由①中的紅棕色氣體,推斷產生的氣體一定是混合氣體B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發生了反應C.由③說明濃硝酸具有揮發性,生成的紅棕色氣體為還原產物D.③的氣體產物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發生了反應【解析】選D。加熱條件下,濃硝酸分解生成NO2和O2,則產生的氣體一定是混合氣體,A正確;在加熱條件下,濃硝酸可分解生成NO2,不一定是濃硝酸與木炭反應生成,B正確;硝酸中N元素化合價為+5價,生成的二氧化氮中N元素化合價為+4價,化合價降低,則生成的紅棕色氣體為還原產物,C正確;木炭加熱至紅熱,可與空氣中氧氣反應生成二氧化碳,不一定是與濃硝酸發生了反應,D錯誤。5.(2020·浙江1月選考)下列能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅的氣體是 ()A.NH3 B.O2 C.HCl D.CO【解析】選C。能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅的氣體是酸性氣體,符合題意的是氯化氫氣體,氨氣為堿性氣體,氧氣、一氧化碳為中性氣體,C正確。6.下列裝置應用于實驗室制NO并回收硝酸銅的實驗,能達到實驗目的的是 ()A.用裝置甲制取NOB.用裝置乙收集NOC.用裝置丙分離炭粉和硝酸銅溶液D.用裝置丁蒸干硝酸銅溶液制Cu(NO3)2·3H2O【解析】選C。裝置甲中,長頸漏斗的下端沒有插入液面以下,A錯誤;NO極易與空氣中的O2反應,故不能用排空氣法收集,B錯誤;炭粉難溶于水,故可以用過濾的方法分離炭粉和硝酸銅溶液,C正確;蒸發溶液用蒸發皿,且蒸干硝酸銅溶液得不到硝酸銅晶體,D錯誤。7.科學家預測,氨有望取代氫能,成為重要的新一代綠色能源。下列有關說法不正確的是 ()A.液氨作為清潔能源的反應原理是4NH3+5O24NO+6H2OB.液氨具有腐蝕性和毒性,在使用過程中要防止液氨泄漏C.氨氣比空氣輕,標準狀況下密度為0.771g·L-1D.氨氣與氫氣相比,優點在于氨氣不容易發生爆炸,使用時更安全【解析】選A。生成的NO是空氣污染物,應該在一定條件下生成N2,A錯誤。8.下列過程不屬于氮的固定的是 ()A.雷雨天有NO生成B.工業上用氫氣與氮氣合成氨C.植物的根從土壤中吸收銨根離子和硝酸鹽D.豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮氣轉化為硝酸鹽【解析】選C。氮的固定就是將游離態的氮轉化為氮的化合物的過程。植物的根從土壤中吸收NH49.(雙選)科學家從化肥廠生產的(NH4)2SO4中檢測出化學式為N4H4(SO4)2的物質,該物質的晶體中含有SO42-和N4H44+兩種離子,當NA.14N、N4與N2互為同位素B.N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2N4H44++2SC.N4H4(SO4)2不能與草木灰化肥混合施用D.N4H4(SO4)2中只含共價鍵,不含離子鍵【解析】選B、C。同種元素的不同原子之間互為同位素,N4與N2為單質,A錯誤;N4H4(SO4)2晶體中含有SO42-和N4H44+兩種離子,N4H4(SO4)2為離子化合物,電離方程式為N4H4(SO4)2N4H44++2SO42-,B正確;草木灰的主要成分為K2CO3,顯堿性,當N4H44+10.某化學興趣小組進行了有關Cu、硝酸、硫酸化學性質的實驗,實驗過程如圖所示。下列有關說法正確的是 ()A.實驗①中溶液呈藍色,試管口有紅棕色氣體產生,說明稀硝酸被Cu還原為NO2B.實驗③中滴加稀硫酸,銅片繼續溶解,說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強C.實驗③發生反應的化學方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2OD.由上述實驗可得出結論:Cu在常溫下既可以與稀硝酸反應,也可以與稀硫酸反應【解析】選C。①中發生3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成硝酸銅溶液為藍色,試管口NO被氧化生成紅棕色的二氧化氮,但硝酸被還原生成NO,A錯誤;③中加稀硫酸,Cu與稀硫酸不反應,但硝酸銅在酸性條件下具有硝酸的強氧化性,繼續與Cu反應,且硝酸的氧化性強,B錯誤;實驗③發生反應的化學方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O,C正確;由上述實驗無法得出結論:Cu在常溫下和稀硫酸反應,D錯誤。11.(2020·天津等級考)檢驗下列物質所選用的試劑正確的是 ()待檢驗物質所用試劑A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2氣體澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NHNaOH溶液,濕潤的藍色石蕊試紙【解析】選C。海水中碘元素以I-形式存在,應先加入氧化劑將其氧化為I2后,再加入淀粉溶液檢驗,A項錯誤;SO2、CO2都能使澄清石灰水變渾濁,檢驗SO2不能用澄清石灰水,B項錯誤;向含有Cu2+的溶液中加入氨水,先產生藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變為深藍色,可用氨水檢驗溶液中的Cu2+,C項正確;檢驗溶液中的NH412.現用傳感技術測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理。下列說法正確的是 ()A.制取氨氣時燒瓶中的固體常用CaO或CaCl2B.噴泉實驗結束后,發現水未充滿三頸燒瓶,肯定是因為裝置的氣密性不好C.關閉a,將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c,打開b,完成噴泉實驗,電腦繪制三頸燒瓶內壓強變化曲線如圖2,則E點時噴泉最劇烈D.工業上,若出現液氨泄漏,噴稀鹽酸比噴水處理效果好【解析】選D。CaCl2與水不反應,對氨氣的逸出沒有作用,A錯誤;噴泉實驗結束后,發現水未充滿三頸燒瓶,可能是因為裝置的氣密性不好,也可能是因為氨氣中混有空氣,B錯誤;三頸燒瓶內氣體與外界大氣壓壓強之差越大,其反應速率越快,C點的壓強最小,大氣壓不變;所以大氣壓和C點壓強差最大,C點噴泉最劇烈,C錯誤;鹽酸顯酸性,氨水溶液顯堿性,因此氨氣在酸性溶液中的吸收效率高于在水中的吸收效率,D正確。13.(雙選)某學習小組設計實驗探究NO與銅粉的反應并檢驗NO,實驗裝置如圖所示(夾持裝置略)。實驗開始前,向裝置中通入一段時間的N2,排盡裝置內的空氣。已知:在溶液中FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色),該反應可用于檢驗NO。下列說法中不正確的是 ()A.裝置F、I中的試劑依次為硫酸亞鐵溶液、水B.若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色,則NO與Cu發生了反應C.實驗結束后,先熄滅酒精燈,再關閉分液漏斗的活塞D.裝置J收集的氣體中一定不含NO【解析】選A、D。裝置F、I依次是水、FeSO4溶液,A錯誤;FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4為可逆反應,NO沒有完全反應,排水法收集的氣體中有NO,D錯誤。14.(2020·濟南高一檢測)將8.4gFe投入濃硝酸中,產生紅棕色氣體A,把所得溶液減壓蒸干,得到30gFe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,將該固體隔絕空氣在高溫下加熱,得到紅棕色的Fe2O3和氣體B,A、B氣體混合通入足量水中得到硝酸和NO,在標準狀況下生成NO氣體的體積為 ()A.1120mL B.2240mLC.3360mL D.4480mL【解析】選C。Fe與濃硝酸反應生成Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,Fe和硝酸完全反應;Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物隔絕空氣高溫加熱得到紅棕色的Fe2O3和氣體B;A、B氣體混合通入足量水中得到HNO3和NO;經過上述一系列過程,Fe全部氧化為Fe2O3,Fe元素的化合價由0價升至+3價,濃HNO3中部分N原子被還原成NO,N元素的化合價由+5價降為+2價,根據得失電子守恒,3n(Fe)=3n(NO),n(NO)=n(Fe)=8.4g15.如圖所示,錐形瓶內盛有氣體X,滴管內盛有液體Y。若擠壓膠頭滴管,使液體Y滴入瓶中,振蕩,過一會兒可見小氣球a鼓起。氣體X和液體Y不可能是 ()A.X是NH3,Y是水B.X是SO2,Y是NaOH濃溶液C.X是CO2,Y是稀硫酸D.X是HCl,Y是NaNO3稀溶液【解析】選C。NH3、氯化氫都是極易溶于水的氣體,二氧化硫是酸性氣體,能夠與NaOH溶液反應,造成錐形瓶內氣體壓強的急劇減小,氣球a在大氣壓的作用下變大。CO2在水中的溶解性較小,在硫酸溶液中就更小,所以不會使氣球a鼓起。16.等質量的下列物質與足量稀硝酸反應,放出NO物質的量最多的是 ()A.FeO B.Fe2O3C.FeSO4 D.Fe3O4【解析】選A。FeO、FeSO4及Fe3O4(可寫成Fe2O3·FeO)與稀硝酸反應時均為鐵元素被氧化,且氧化產物均為Fe3+,還原產物均為NO。等質量的還原劑與稀硝酸反應時轉移電子的物質的量越多,放出NO的物質的量越多,由FeO、FeSO4及Fe3O4的化學式及鐵元素的化合價可看出等質量的三種物質參與反應時,FeO轉移電子的物質的量最多。Fe2O3與稀硝酸反應時無NO氣體放出。二、非選擇題(本題包括5小題,共52分)17.(8分)霧霾天氣嚴重影響人們的生活質量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物有多種方法。(1)NH3催化還原氮氧化物技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應原理如圖1所示:①由圖1可知NH3催化還原氮氧化物中的氧化劑為。

②用Fe作催化劑時,在氨氣足量的情況下,不同c(NO2)(2)利用石灰乳和硝酸工業的尾氣(含NO、NO2)反應,既能凈化尾氣,又能獲得應用廣泛的Ca(NO2)2,其部分工藝流程如下:①上述工藝中采用氣~液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進入,石灰乳從吸收塔頂噴淋),其目的是;

濾渣可循環使用,濾渣的主要成分是(填化學式)。

②生產中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會發生分解,產物之一是NO,其反應的離子方程式為。

【解析】(1)①由圖1知氮氧化物中的氮元素價態降低,故NO、NO2是氧化劑。②由圖2知,當c(NO2(2)①采用逆流吸收能使尾氣中的NO、NO2被充分吸收;石灰乳吸收NO、NO2后,剩余的濾渣的主要成分是Ca(OH)2。②在酸性溶液中Ca(NO2)2會發生分解。答案:(1)①NO、NO2②1∶1(2)①使尾氣中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2②3NO2-+2H+NO3-18.(10分)如圖是氮元素的各種價態與物質類別的對應關系:根據上述圖示,完成下列問題:(1)根據A對應的化合價和物質類別,A的摩爾質量是,從氮元素的化合價能否發生變化的角度判斷,圖中既有氧化性又有還原性的化合物有(寫出化學式)。

(2)量變引起質變,濃、稀硝酸的性質既相似又有差別,若要除去鐵制品表面的銅鍍層應使用,理由是。

(3)催化轉化裝置是汽車尾氣(含有CO和NOx等多種有害氣體)無害化處理的主要方法,原理是CO與NOx反應生成兩種無毒氣體,則該反應的化學方程式為。

(4)合成法制硝酸是以NH3為原料,經催化氧化后再用水吸收來實現的,若開始時投入17噸NH3,最后生產出的硝酸為42噸,則硝酸的產率是。

【解析】(1)根據A對應氧化物為N2O5,A的摩爾質量是108g·mol-1,圖中既有氧化性又有還原性的化合物有NO、NO2、N2O3、HNO2、NaNO2。(2)要除去鐵制品表面的銅鍍層應使用濃硝酸,理由是常溫下,濃硝酸與Cu反應,遇鐵鈍化。(3)CO和NOx反應的化學方程式為2xCO+2NOxN2+2xCO2。(4)根據氮元素守恒得:NH3~HNO3 17 63若開始時投入17噸NH3,理論生成硝酸應為63噸,最后生產出的硝酸為42噸,則硝酸的產率是4263答案:(1)108g·mol-1NO、NO2、N2O3、HNO2、NaNO2(2)濃硝酸常溫下,濃硝酸與Cu反應,遇鐵鈍化(3)2xCO+2NOxN2+2xCO2(4)66.7%19.(10分)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究。回答下列問題:(1)氨氣的制備①氨氣的發生裝置可以選擇題圖中的,反應的化學方程式為。

②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇題圖中的裝置,其連接順序為發生裝置→(按氣流方向,用小寫字母表示)。

(2)氨氣與二氧化氮的反應將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。操作步驟實驗現象解釋原因打開K1,推動注射器活塞,使X中的氣體緩慢充入Y管中①Y管中

②反應的化學方程式為

將注射器活塞拉回原處并固定,待裝置恢復到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態水凝聚打開K2③

【解析】(1)①若選擇A裝置制取氨氣,則反應的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;如果選擇B裝置制取氨氣,則反應的化學方程式為NH3·H2ONH3↑+H2O。②欲收集一瓶干燥的氨氣,選用堿石灰作干燥劑,干燥管的進出口方向為粗進細出,因此先接d后接c;其次要收集氨氣,由于氨氣的密度小于空氣,要從短管進氣,因此先接f再接e;最后要進行尾氣處理,由于氨氣極易溶于水,因此可以選擇水吸收尾氣,還要注意防倒吸,所以接i。(2)由題干內容“工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2”,結合實驗條件可知反應為8NH3+6NO27N2+12H2O,NO2為紅棕色氣體,發生反應后變成無色氣體,因此現象為紅棕色氣體逐漸變淺。反應后氣體分子數減少,Y管中的壓強小于外壓,因此產生倒吸現象。答案:(1)①A2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或BNH3·H2ONH3↑+H2O)②dcfei(2)①紅棕色氣體慢慢變淺②8NH3+6NO27N2+12H2O③Z中NaOH溶液產生倒吸現象④反應后氣體分子數減少,Y管中壓強小于外壓20.(10分)將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L。請回答:(1)NO的體積為L,NO2的體積為L。

(2)待產生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為mol·L-1。

【解析】(1)Cu與HNO3反應過程中,Cu作還原劑失去電子數等于HNO3作氧化劑得到的電子數,即得失電子守恒,有n(Cu)×2=n(NO)×3+n(NO2)×1,即32.64g64g(2)硝酸與Cu反應中,硝酸顯酸性和氧化性,其中顯氧化性的硝酸全部轉化為NO、NO2,顯酸性的硝酸和過量的硝酸全部與加入VmLamol·L-1的NaOH完全反應,當溶液中的Cu2+全部轉化為沉淀時,所得溶液為NaNO3溶液,則整個過程中起酸作用的硝酸為n(HNO3)作酸用=n(NaOH)=V×10-3L×amol·L-1=aV×10-3mol,根據N原子守恒,作氧化劑的硝酸與生成的氣體的物質的量相等,則有n(HNO3)被還原=n(氣體)=11.2L22.4

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