2021高考化学（新高考版）一轮复习考点考法精练：专题十氮及其化合物 Word版含解析

- 1 - 专题十　氮及其化合物 考点 1 氮及氮的氧化物 1.[新题型][2020 安徽滁州中学模拟]光化学烟雾的形成原理如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.光化学烟雾的分散剂是空气 B.氧原子是产生光化学烟雾的催化剂 C.PAN( )属于有机物 D.光化学烟雾的形成与氮氧化物和碳氢化合物大量排放有关 2.[2020 湖南四校摸底调研联考]如图是某元素的价类二维图,其中 A 为正盐,X 是一种强碱,通常条件下 Z 是 无色液体,E 的相对分子质量比 D 大 16,各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.A 作肥料时不适合与草木灰混合使用 B.同主族元素的氢化物中 B 的沸点最低 C.C 一般用排水法收集 D.D E 的反应可用于检验 D 3.[2020 福建六校联考]下列实验方案能达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别 NO2、溴蒸气 用湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝则该气体为溴蒸气 B 验证 I-还原性强于 Cl- 向 NaI 溶液中依次滴入少量新制氯水和苯,振荡、静置,上层溶液呈紫红色 C 检验 Fe(NO3)2 晶体是否已氧 化变质 将 Fe(NO3)2 晶体样品溶于稀硫酸后,滴加 KSCN 溶液,观察溶液是否变成红色 D 检验 SO2 的漂白性 将 SO2 通入酸性高锰酸钾溶液中,观察溶液是否褪色 4.[2019 广东百校联考]实验室可用如图装置制取少量氮气。下列说法正确的是(　　)- 2 - A.②中盛放的是五氧化二磷 B.实验开始时先点燃③中的酒精灯,再点燃①中的酒精灯 C.③中硬质玻璃管中的反应为 2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O D.实验结束时先熄灭①③中的酒精灯,再将导管从水槽中拿出 5.[2019 湖北武汉部分重点中学联考,12 分]某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按如图所示装置进行 实验。 请回答下列问题: (1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器 A 的名称是　　　　,该装置中发生反应的化学方程式 为　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)实验过程中,装置乙、丙中出现的现象分别是　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　;装置丙 中的试管内发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 (3)取下装置丙中的试管 C,向其中滴加 FeSO4 溶液,溶液变为　　　　色,为了证明铁元素在该反应中的产物, 可以再向溶液中滴加 KSCN 溶液,溶液变为　　　　色。 考点 2 氨及铵盐 6.[2020 四川成都摸底测试]下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理错误的是(　　) 　　甲 　　　　　乙丙 　　　　丁 A.图甲:实验室制氨气B.图乙:干燥氨气 C.图丙:收集氨气 D.图丁:尾气处理 7.[2020 河北石家庄摸底考试]汽车尾气中的氮氧化物(NOx)与大气中的 NH3 发生如下作用,形成一种雾霾。 NOx N2O5 HNO3 烟(一种雾霾) 有关该雾霾的叙述错误的是(　　) A.该雾霾中含硝酸铵固体 B.反应②是非氧化还原反应 C.NH3 是形成该雾霾的催化剂 D.NH3 可能来自过度使用氮肥 8.[2019 广东模拟,14 分]氨气是一种重要化合物,在工农业生产、生活中有着重要应用。 (1)氨的催化氧化是工业生产硝酸的重要步骤。某化学课外活动小组设计了如图装置模拟该实验过程(部分固定 装置略去)。- 3 - ①装置 A 的分液漏斗中盛放浓氨水,则圆底烧瓶中盛放的药品应该是　　　　(填化学式)。 ②装置 C 中反应的化学方程式为　　　　　　　　　;反应后,装置 E 中除存在较多的 H+外,还可能存在的一 种阳离子是　　　　,试设计实验证明这种离子的存在:　。 (2)下列哪个装置可以同时起到装置 D 和 E 的作用　　　　(填标号)。 (3)若将氯气和氨气在集气瓶中混合,会出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一种生成物是空气的主要成分之 一,请写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　。该反应生成的还原产物的化学键类型是　　　　。 考点 3 硝酸 9.[2020 辽宁六校联考]把 8.0 g 铁粉投入 40 mL 某 HNO3 溶液中,充分反应后剩余固体 2.4 g,产生 NO2 和 NO 的混合气体 0.12 mol。若不考虑 N2O4 的存在,则原 HNO3 溶液的物质的量浓度是(　　) A.6.0 mol·L-1 B.7.0 mol·L-1C.8.0 mol·L-1 D.9.0 mol·L-1 10.[2020 山东泰安第四中学期中考试]向含 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的某种稀溶液中逐渐加入铁粉,c(Fe2+) 的变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A.n(Fe)=0~1 mol 时:Fe+NO-3+4H+ Fe3++NO↑+2H2O B.n(Fe)=1~2 mol 时:Fe+2Fe3+ 3Fe2+ C.n(Fe)=2~3 mol 时:Fe+Cu2+ Fe2++Cu D.原溶液中三种溶质浓度相等 11.[2020 广东深圳南山分校期中考试]某实验小组同学把小块木炭在酒精灯上烧至红热,迅速投入热 的浓硝酸中,发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧发出亮光。经查阅资料可知浓硝 酸分解产生 NO2 和 O2。为了探究“液面上木炭迅速燃烧发出亮光”的原因,该小组同学用如图所示装置完成如表 所示实验: 序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 集气瓶中所盛气体 O2 加热浓硝酸产生的气体 现象 木炭迅速燃 烧发出亮光 木炭迅速燃烧发出亮光 下列说法正确的是(　　) A.浓硝酸分解产生的 V(NO2)∶V(O2)=1∶1 B.红棕色气体的产生表明木炭与浓硝酸发生了反应- 4 - C.能使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气 D.以上实验不能确定使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体一定是 NO2 12.[2020 北京师范大学实验中学期中考试,8 分]NaNO2 因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已 知 NaNO2 能发生反应:2NaNO2+4HI 2NO↑+I2+2NaI+2H2O。 (1)上述反应中氧化剂是　　　　,氧化产物是　　　　　　　　(填化学式)。 (2)鉴别 NaNO2、NaCl 可选用的物质有①水、②淀粉-碘化钾试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋。根据上述反应, 你认为必须选用 的物质有　　　　(填序号)。 (3)某厂废液中,含有 2%~5%的 NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使 NaNO2 转化为 N2 的是　　　　 (填标号)。 A.NaCl　　B.NH4Cl　　C.HNO3　　D.浓 H2SO4 (4)已知反应 10Al+6NaNO3+4NaOH 10NaAlO2+3N2↑+2H2O。若该反应过程中转移 5 mol e-,则生成标准 状况下 N2 的体积为　　　　L。 一、选择题 1.[2020 安徽示范高中联考]对比分析下列实验所得结论正确的是(　　) A.由①中收集的气体能使带火星木条复燃可推断 NO2 能助燃 B.②中产生红棕色气体可以证明浓硝酸有不稳定性 C.③的气体产物中检测出有 CO2,由此证明 C 能将硝酸还原 D.①、②、③中产生的气体通入足量水中后都无污染性气体产生 2.[新题型][2020 辽宁六校第一次联考]以 Pt-g-C3N4 为催化剂,用光催化氧化法脱除 NO 的过程如图所示。 该脱除过程中,下列说法不正确的是(　　) A.该过程中太阳能转化为化学能 B.Pt 端发生的是氧化反应 C.过程①发生的反应为 H2O2-2e- O2↑+2H+ D.过程③的化学方程式为 2NO2+H2O2 2HNO3 3.[新情境]下列实验中根据现象得出的结论错误的是(　　) 选项 实验过程 现象 结论 A 将充有 NO2 的密闭烧瓶放入热 水中 烧瓶内气体颜色变深 由 NO2 生成 N2O4 的反应的 ΔHKsp[Cu(OH)2] 4.[2020 河北邯郸大名一中模拟]汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现 TiO2 的混凝土 或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物,其原理如图所示。下列关于“消除”过程的叙述错误的是(　　) A.部分光能转变为化学能 B.消除总反应为 4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3 C.使用纳米 TiO2,产生的光生电子和光生空穴更多,NOx 消除效率更高 D.1 mol O-2比 1 mol·OH 多 9NA 个电子(NA 为阿伏加德罗常数) 二、非选择题(共 49 分) 5.[2020 江西南昌摸底测试,6 分]磷及其化合物的用途非常广泛。完成下列填空: (1)画出磷的原子结构示意图:　。 (2)工业上制磷的反应为 2Ca3(PO4)2++6SiO2+10C 6CaSiO3+P4↑+10CO↑。该反应的氧化产物是　　　　　　 (填化学式);CaSiO3 中共价键的类型为　　　　　　。 (3)次磷酸钠的结构为 Na+[ ]-。 ①次磷酸钠的化学式为　　　　　　　　　　,P 的化合价为　　　　。 ②次磷酸钠为　　　　　　(填“正”或“酸式”)盐。 6.[新情境、新素材][15 分]肼又称联氨,是重要的化工原料和火箭燃料,与强氧化剂作用能生成氮气,能强烈吸 水生成水合肼。水合肼的沸点为 118.5 ℃,熔点为-40 ℃,溶于水和乙醇,不溶于氯仿和乙醚,有类似于氨的刺鼻 气味,遇空气发烟,具有强碱性。某探究小组利用反应 CO(NH2)2+2NaOH+NaClO Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl 制取水合肼。 实验一:制备 NaClO 溶液,实验装置如图 1 所示(夹持装置已略)。 图 1 (1)装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为　。 (2)装置Ⅱ中竖直的长玻璃管的作用是　。 (3)装置Ⅱ中使用冰水浴的主要目的是防止生成 NaClO3,若控制不当会形成 NaCl、NaClO、NaClO3、NaOH 的 共存体系,则下列判断正确的是　　　(填标号)。 a.n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为 11∶6∶1 b.标准状况下通入 2.24 L Cl2,反应转移的电子数可能为 0.2NA(NA 为阿伏加德罗常数的值)- 6 - 实验二:制取 N2H4·H2O,实验装置如图 2 所示。 图 2 步骤 1:将实验一所得的混合液放入分液漏斗中,缓慢滴入盛有尿素的烧瓶中,急速升温。 步骤 2:升温至一定温度后开始回流,待溶液回流 5 min 后开始收集馏分。 步骤 3:烧瓶底部的固体充分反应后,将馏分倒入烧瓶中,再次蒸馏,重复两次。 (4)直形冷凝管中的冷却水必须“下进上出”的原因是　　　　　　　　　　　　(任写一点)。 (5)急速升温的原因是温度过低时反应速率慢,水合肼会被 NaClO 氧化为一种性质稳定的气体,造成产物水合 肼的产率降低,写出该反应的化学方程式:　。 (6)称取馏分 5.000 g,加水配成 250 mL 溶液。取 25.00 mL 溶液于锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用 0.200 0 mol·L-1 的 I2 标准溶液滴定。滴定反应中氧化产物和还原产物分别为 N2 和 I-,写出滴定终点的判断方 法:　　　　　　　　　　　　　　　　　;若消耗的 I2 标准溶液的平均体积为 20.00 mL,则馏分中水合肼 (N2H4·H2O)的质量分数为　　　(保留三位有效数字);滴定操作中,若盛放碘的标准溶液的滴定管没有润洗,则 测得的馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数会　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 7.[新素材][2020 湖北三校联考,14 分]工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸 H3AsO3 形式存在)提 取中药药剂 As2O3,工艺流程如图 1 所示: 图 1 回答下列问题: (1)已知砷元素与 N 在同一主族,As 比 N 多两个电子层,则砷元素的原子序数为　　　　,“沉砷”中所用 Na2S 的电子式为　　　　　　　　。 (2)已知:As2S3 与过量的 S2-存在反应 As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS3-3 (aq);沉砷中 FeSO4 的作用 是　　　　　　　　　　　　。 (3)焙烧过程生成的氧化铁中可能混有四氧化三铁,证明四氧化三铁存在的试剂是　　　　　　　　　　　　 (写名称)。 (4)调节 pH=1 时,由 Na3AsO4 制备 As2O3 的离子方程式为　　　　　　　　。 (5)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备 As2O3 的转化关系如图 2 所示。若反应中,1 mol As4S4(其中 As 为+2 价)参 加反应时,转移 28 mol e-,则物质 a 为　　　　　　(填化学式)。 　　　图 2　　　　　　　　　　　　　　图 3 (6)某原电池装置如图 3 所示,电池总反应为 AsO3-4 +2I-+H2O AsO3-3 +I2+2OH-。当 P 烧杯中溶液由无色变成 蓝色时,正极上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。一段时间后灵敏电流计指针不发生偏转。 欲使指针偏转方向与起始时相反,可采取的措施是　　　　(举一例)。 - 7 - 8.[新素材][14 分]三氯氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备 POCl3 并测定产品含量 的实验过程如下: Ⅰ.制备 POCl3。 采用氧气氧化液态 PCl3 法制取 POCl3,实验装置(加热及夹持仪器略)如图所示: 已知:①Ag++SCN- AgSCN↓;Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN);磷酸银溶于硝酸。 ②PCl3 和 POCl3 的相关信息如表所示: 物质 熔点/℃ 沸点/℃相对分子质量 其他 PCl3 -93.6 76.1 137.5 POCl 3 1.18 105.5 153.5 两者互溶,均为无色液体,遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯 化氢 (1)POCl3 遇水反应的化学方程式为　。 (2)装置 B 的作用除干燥 O2 外,还有　　　　　　　　　。干燥管的作用是　。 (3)反应温度要控制在 60~65 ℃,原因是　。 Ⅱ.测定 POCl3 产品的质量分数。 实验步骤: ①制备 POCl3 实验结束后,待三颈烧瓶中的液体冷却至室温,准确称取 30.7 g POCl3 产品,置于盛有 60.00 mL 蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成 100.00 mL 溶液。 ②取 10.00 mL 溶液于锥形瓶中,加入 10.00 mL 3.2 mol·L-1 AgNO3 标准溶液。 ③加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。 ④以 X 为指示剂,用 0.2 mol·L-1 KSCN 溶液滴定过量的 AgNO3 溶液,达到滴定终点时共用去 10.00 mL KSCN 溶液。 (4)步骤③中加入硝基苯的作用是　。 若无此操作,所测产品中氯元素的质量分数将会　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (5)步骤④中 X 为　　　　　　,产品中 POCl3 的质量分数为　　　　　　。 - 8 - 专题十　氮及其化合物 1.B　光化学烟雾中的 O3、醛类、PAN 及硝酸分散在空气中,分散剂为空气,A 正确;根据题图可知,氧原子是中 间体,不是产生光化学烟雾的催化剂,B 错误;PAN( )中含有碳元素且不属于常见的含碳无机 物,其属于有机物,C 正确;由题图知光化学烟雾的形成与氮氧化物和碳氢化合物的大量排放有关,D 正确。 2.B　正盐 A 和强碱 X 反应可生成氢化物 B,则 B 为 NH3;B 和 Y 连续反应最终生成 E,且 E 的相对分子质量比 D 大 16,则 Y 为 O2,C 为 N2,D 为 NO,E 为 NO2;NO2 和无色液体 Z 反应得到含氧酸 F,则 Z 为 H2O,F 为 HNO3。 铵盐水解使溶液显酸性,草木灰的主要成分为 K2CO3,CO2-3 水解使溶液显碱性,二者混合使用会降低肥效,A 项正 确;NH3 分子之间存在氢键,其沸点比 PH3 高,B 项错误;N2 的相对分子质量与空气的平均相对分子质量相差不 大,不能用排空气法收集,可利用其难溶于水的性质,用排水法收集,C 项正确;NO 转化为 NO 2,颜色由无色变为 红棕色,可以检验 NO 的存在,D 项正确。 3.B　溴蒸气和二氧化氮均可使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝,不能确定气体为二氧化氮还是溴蒸气,故 A 项错 误;向 NaI 溶液中依次滴入少量新制氯水和苯,振荡、静置,上层溶液呈紫红色说明氯气与碘化钠溶液反应生成 氯化钠和单质碘,由还原剂的还原性强于还原产物可知,碘离子的还原性强于氯离子, B 项正确;将 Fe(NO3)2 晶 体样品溶于稀硫酸后,NO-3在酸性溶液中具有强氧化性,能够氧化 Fe2+,不能检验 Fe(NO3)2 晶体是否已氧化变 质, C 项错误;二氧化硫具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将 SO2 通入酸性高锰酸钾溶液中,二氧化 硫与酸性高锰酸钾溶液反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,在该反应中,二氧化硫没有表现漂白性,D 项错误。 4.C　含水蒸气的 NH3 能与 P2O5 反应,故 A 错误;反应开始时,应先点燃①中的酒精灯产生氨气以除去体系内 的 空 气 , 故 B 错 误 ; 氨 气 在 加 热 条 件 下 能 被 氧 化 铜 氧 化 ,③ 中 硬 质 玻 璃 管 中 的 反 应 为 2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O,故 C 正确;实验结束时,应先将导管从水槽中拿出,否则会引起倒吸,故 D 错误。 5.(除标明外,每空 2 分)(1)分液漏斗　Cu+4HNO 3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　(2)气体变为红棕色　蒸 馏水中有气泡产生　3NO2+H2O 2H++2NO-3+NO　(3)黄(1 分)　红(1 分) 【解析】　(1)根据仪器 A 的结构特点可知,A 为分液漏斗;装置甲中发生反应的化学方程式为 Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。(2)装置乙中收集的是 NO2,故装置乙中出现的现象是气体变为红棕色,装置丙中 NO2 会与水反应生成 NO,故装置丙中的现象为蒸馏水中有气泡产生,发生反应的离子方程式为 3NO2+H2O 2H++2NO-3+NO。(3)试管 C 中生成的 HNO3,能将 Fe2+氧化成 Fe3+,导致溶液显黄色,Fe3+遇 SCN-显红色。 6.D　实验室制氨气常利用加热 NH 4Cl 固体与 Ca(OH)2 固体的方法,反应原理为 2NH 4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,A 项正确;碱石灰与氨气不反应,可用碱石灰干燥氨气,B 项正确;氨气的密度比空气的小, 可用向下排空气法进行收集,C 项正确;氨气极易溶于水,为防倒吸,倒置漏斗不能插入液面以下,D 项错误。 7.C　HNO3 遇 NH3 生成 NH4NO3,因此该雾霾中含硝酸铵固体,A 项正确;反应②为 N 2O5+H2O 2HNO3,为 非氧化还原反应,B 项正确;氨气是形成该雾霾的反应物,而不是催化剂,C 项错误;氮肥中的 NH+4 可转化为氨气, 故大气中的 NH3 可能来自过度使用氮肥,D 项正确。 8.(每空 2 分)(1)①Na2O2(其他合理答案也可)　②4NH3+5O2 4NO+6H2O 　NH+4 　取装置 E 中少许溶 液放入一支洁净试管中,滴加氢氧化钠溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明溶液中含有 N H+4 　(2)b　(3)3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2　离子键、共价键 【解析】　(1)①过氧化钠和水发生反应 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,提供氨催化氧化所需的氧气,同时放 出大量热,使浓氨水中的氨气逸出。②氨催化氧化的产物是一氧化氮和水,是工业生产硝酸中获得一氧化氮的反 应,化学方程式为 4NH3+5O2 4NO+6H2O;过量的 NH3 在装置 E 中生成 NH+4 ,铵根离子的检验是取装置- 9 - E 中少许溶液放入一支洁净试管中,加入强碱后加热能够产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。(2)装置 D 和 E 的作用是既防倒吸,又吸收二氧化氮,使二氧化氮和水反应制取硝酸。装置 a 中的导管没有伸入液体中,二 氧化氮不能被充分吸收,且不安全;装置 b 中水的密度比四氯化碳的小且水和四氯化碳不互溶,所以水浮在四氯 化碳的上层,四氯化碳不与二氧化氮反应,也不溶解二氧化氮,故该装置既能够吸收二氧化氮制硝酸,又能够防倒 吸;装置 c 中二氧化氮能被充分吸收,但会产生倒吸;装置 d 无法进行尾气吸收,故选装置 b。(3)“氯气和氨气相遇, 出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一种生成物是空气的主要成分之一”,故生成物为氯化铵和氮气,化学方程 式为 3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2。氯元素从氯气中的 0 价,变为 NH4Cl 中的-1 价,所以 NH4Cl 为还原产物,故还 原产物中含有离子键、共价键。 9.C　把 8.0 g 铁粉投入某 HNO3 溶液中,充分反应后剩余固体 2.4 g,说明生成硝酸亚铁,硝酸完全反应,参加反 应的 Fe 的质量=8.0 g-2.4 g=5.6 g,其物质的量= 5.6g 56g·mol-1=0.1 mol,故 n[Fe(NO3)2]=0.1 mol,反应中硝酸起氧化 剂、酸性作用,起酸性作用的硝酸转化为硝酸亚铁,起氧化作用的硝酸转化为 NO 和 NO2,根据氮原子守恒可知 n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+n(NO+NO2)=0.1 mol×2+0.12 mol=0.32 mol,所以原 HNO3 溶液的物质的量浓度= 0.32mol 0.04L =8.0 mol·L-1。 10.D　Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的稀溶液中粒子氧化性强弱为 HNO3>Fe3+>Cu2+。铁先和氧化性强的粒 子反应,n(Fe)为 0~1 mol 时,铁和稀硝酸反应,化学方程式为 Fe+4HNO 3 Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,当加入 1 mol 铁时生成 1 mol 铁离子,消耗 4 mol HNO3,亚铁离子的浓度不变, A 项正确;铁和稀硝酸反应结束后,铁离子 与 Fe 发生反应 Fe+2Fe3+ 3Fe2+,此时加入的 1 mol 铁会和 2 mol 铁离子反应生成 3 mol 亚铁离子,B 项正 确;n(Fe)为 2~3 mol 时的反应为 Fe+Cu2+ Fe2++Cu,此时加入的 1 mol 铁会和 1 mol 铜离子反应生成 1 mol Fe2+,C 项正确;根据以上分析可知,溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的浓度之比为 1∶1∶4, D 项错误。 11.D　浓硝酸分解的化学方程式为 4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O,则 V(NO2)∶V(O2)=4∶1, A 项错误;红棕色 气体为 NO2,它的产生不能表明木炭与浓硝酸发生了反应,也可能是浓硝酸分解产生的, B 项错误;实验Ⅱ中浓硝 酸受热分解产生的气体为二氧化氮和氧气,木炭在此混合气体中能迅速燃烧发出亮光,可能是氧气助燃的作用, 也可能是二氧化氮具有的助燃作用, C 项错误、D 项正确。 12.(除标明外,每空 2 分)(1)NaNO2(1 分)　I2(1 分)　(2)②⑤　(3)B　(4)11.2 【解析】　(1)由反应 2NaNO2+4HI 2NO↑+I2+2NaI+2H2O 可知,氮元素的化合价降低,则 NaNO2 是氧化剂; 碘元素化合价升高,则氧化产物为 I2。(2)水、淀粉、白酒与 NaNO2 都不反应,所以无明显现象;KI 与 NaNO2 必 须在酸性条件下才能反应得到 I2,食醋会电离出氢离子,故必须选用的物质有②⑤。(3)NaNO2 N2,NaNO2 被 还原,必须加还原剂,故选 NH 4Cl。(4)在反应 10Al+6NaNO 3+4NaOH 10NaAlO2+3N2↑+2H2O 中溶解 10molAl 转移 30mol 电子,同时生成 3molN 2。若反应过程中转移 5mole-,则生成标准状况下 N2 的体积为 5mol× 3mol 30mol×22.4L/mol=11.2L。 1.A　①中发生反应 4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O,收集的气体中 O2 的体积分数为 20%,与空气中 O2 的体积 分数(约 21%)接近,而空气不能使带火星的木条复燃,由此可推断 NO2 能助燃,A 项正确;浓硝酸与红热的木炭反 应可生成 NO2,不能证明浓硝酸具有不稳定性,B 项错误;红热的木炭与试管中的氧气反应也能生成二氧化碳,C 项错误;①、②、③中生成的 NO2 溶于水后生成 HNO3 和 NO,NO 属于污染性气体,D 项错误。 2.C　由题图可知,以 Pt-g-C3N4 为催化剂,在光催化条件下,NO 发生氧化反应最终生成 HNO3,在此过程中,太 阳能转化为化学能,A 项正确;由题图可知,Pt 端发生失电子的氧化反应,B 项正确;过程①,O 2 在 g-C3N4 端被还 原为 H2O2,C 项错误;过程③,NO 2 和 H2O2 发生氧化还原反应生成 HNO3,化学方程式为 2NO 2+H2O2 2HNO3,D 项正确。 【图像分析】　根据题图中物质转化关系对各过程进行分析:- 10 - 3.C　将充有 NO2 的密闭烧瓶放入热水中,温度影响平衡 2NO2 N2O4 的移动,则根据现象可知由 NO2 生成 N2O4 的反应的 ΔHKsp[Cu(OH)2],故 D 正确。 4.D　由题图可知,在 TiO2 的催化作用下,紫外线提供能量,发生化学反应,即将部分光能转化为化学能,A 正确; 根据题图分析可知,消除总反应为 4NOx+(5-2x)O2+2H2O 4HNO3,B 正确;纳米 TiO2 与紫外线接触面积 更大,将产生更多的光生电子和光生空穴,从而消除更多的 NOx,C 正确;1 mol O-2含有 17 mol 电子,1 mol·OH 含 有 9 mol 电子,即 1 mol O-2比 1 mol ·OH 多 8NA 个电子,D 错误。 5.(1) (1 分)　(2)CO(1 分)　极性键(1 分)　(3)①NaH2PO2(1 分)　+1(1 分)　②正(1 分) 【解析】　(1)P 为 15 号元素,最外层电子数为 5。(2)根据题给反应中元素化合价变化可知 CO 为氧化产 物;CaSiO3 为离子化合物,共价键存在于 Si 与 O 之间,为极性键。(3)①由次磷酸钠的结构可确定其化学式为 NaH2PO2;根据化合物中各元素化合价代数和为 0 可知磷元素的化合价为+1。②结合次磷酸钠的结构可确定次 磷酸的结构式为 ,次磷酸只能电离出羟基中的 H,为一元酸,故次磷酸钠为正盐。 6.(1)2MnO-4+16H++10Cl- 5Cl2↑ +2Mn2++8H2O(2 分)　(2)平衡压强,防止压强过大引起仪器炸裂(2 分)　 (3)a(2 分)　(4)采用“逆流”原理,使冷却水与蒸气能够充分接触,冷凝效果更好;若“上进下出”,冷却水不易充满冷 凝管,冷凝效果差;若“上进下出”,因温差大易使冷凝管破裂(答出其中一条即可)(2 分)　(5)N 2H4·H2O+2NaClO 2NaCl+ N2↑+ 3H2O(2 分)　(6)当滴入最后一滴 I2 标准溶液时,溶液由无色变为蓝色且半分钟内颜色不变 化(2 分)　20.0%(2 分)　偏大(1 分) 【解析】　(1)根据题图 1 可知,装置Ⅰ中反应的离子方程式为 2MnO-4+16H++10Cl- 5Cl2↑+2Mn2++8H2O。(2) 竖直的长玻璃管与大气相通,可以起到平衡压强的作用,防止压强过大引起仪器炸裂。(3)根据得失电子守恒可知 a 正确;根据“极端假设法”,0.1molCl2 完全反应转移的电子数应介于 0.1NA~ 0.5 3 NA 之间,不可能为 0.2NA,b 错误。 (4)若“上进下出”,冷却水不易充满冷凝管,不仅冷凝效果差,还会因温差大而易使冷凝管破裂;若“下进上出”,属于“逆 流”原理的应用,冷却水与蒸气能够充分接触,冷凝效果更好。(5)根据题意和相关信息,可以得出相应的化学方程 式。(6)根据关系式 2I2~N2H4·H2O,可以得出馏分中水合肼的质量分数=0.2000mol·L-1×20.00×10-3L×0.5× 250mL 25.00mL ×50g·mol-1÷5.000g×100%=20.0%;若盛放碘标准溶液的滴定管没有润洗,则会造成碘标准溶液浓度偏小,测定 时消耗碘标准溶液的体积偏大,测得的馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数偏大。 7.(除标明外,每空 2 分)(1)33(1 分)　Na +[∶ ·· S ·· ∶]2-Na+(1 分)　(2)与过量的 S2-结合生成 FeS 沉淀,防止 As2S3 与 S2-结合生成 AsS3-3 (或与 S2-结合生成 FeS 沉淀,使平衡左移,提高沉砷效果)　(3)稀硫酸、铁氰化钾(或稀硫酸、高锰酸钾)　(4)2AsO3-4 +2SO2+2H+ As2O3↓+2SO2-4 +H2O　(5)SO 2　(6)AsO3-4 +H2O+2e- AsO3-3 +2OH-　向 Q 烧杯加入 Na3AsO3 固体(或加入 NaOH,合理即可) 【解析】　(1)已知砷元素与 N 位于同一主族,As 比 N 多两个电子层,即 As 为第四周期第ⅤA 族元素。第二周 期有 8 种元素,第三周期有 8 种元素,第四周期有 18 种元素,故第四周期 0 族元素的原子序数为 2+8+8+18=36, 故砷元素的原子序数为 36-3=33。硫化钠为离子化合物,电子式为 Na+[∶ ·· S ·· ∶]2-Na+。(2)亚铁离子与过量的 S2-结 合生成 FeS 沉淀,防止 As2S3 与 S2-结合生成 AsS3-3 ,即使平衡 As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS3-3 (aq)逆向移动,提高 沉砷效果。(3)四氧化三铁中含有+2 价 Fe,具有还原性,可先用稀硫酸溶解,再在酸性条件下,滴加高锰酸钾溶液, 溶液褪色,则可证明四氧化三铁存在,即可用稀硫酸、高锰酸钾检验。(4)调节 pH=1 时,由 Na3AsO4 制备 As2O3 的离子方程式为 2AsO3-4 +2SO2+2H+ As2O3↓+2SO2-4 +H2O。(5)As 4S4 中 As 为+2 价、S 为-2 价,且生成- 11 - As2O3,1molAs4S4 参加反应时,转移 28mole-,则 S 的化合价升高 6,生成物中 S 的化合价为+4,应为 SO2。(6)P 烧杯中溶液由无色变成蓝色,说明 P 烧杯 Pt 电极为负极,则 Q 烧杯中 Pt 电极为正极,发生还原反应,电极反应 式为 AsO3-4 +H2O+2e- AsO3-3 +2OH-;一段时间后灵敏电流计指针不发生偏转,说明达到平衡状态,加入 NaOH 溶液,反应逆向进行,此时 Q 烧杯中 Pt 电极为负极,电子应由 Q 烧杯的 Pt 电极流出,即指针偏转方向与起始时 相反。 8.(除标明外,每空 2 分)(1)POCl3+3H2O H3PO4+3HCl　(2)平衡压强、观察 O2 的流速　防止空气中的水蒸 气进入三颈烧瓶　(3)温度过低,反应速率太慢;温度过高,PCl3 易挥发,利用率低　(4)防止在滴加 KSCN 溶液时, 将 AgCl 沉淀转化为 AgSCN 沉淀　偏小(1 分)　(5)Fe(NO3)3(1 分)　50% 【解析】　(1)根据 POCl 3 遇水剧烈反应生成含氧酸和氯化氢可知,POCl 3 遇水反应的化学方程式为 POCl3+3H2O H3PO4+3HCl。(2)装置 A 为 O2 的发生装置,制得的 O2 中含有水蒸气,由于 PCl3 和 POCl3 遇水 均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢,因此装置 B 的主要作用是干燥 O2,另外该装置与大气相通,可以起到平衡压 强的作用,还可以观察 O2 的流速。干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶。(3)反应温度要控制在 60~65℃,如果温度过低,反应速率太慢;如果温度过高,PCl 3 易挥发,利用率低。(4)氯元素含量测定的原理是 Ag++Cl- AgCl↓ 、 Ag++SCN- AgSCN↓,n(Cl-)=n(AgNO3)-n(KSCN) 。 已 知 Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN), 用 KSCN 溶液滴定过量的 AgNO3 溶液时,AgCl 容易转化为 AgSCN,加入硝基苯使 AgCl 沉淀表面被有机物覆盖, 防止在滴加 KSCN 溶液时,AgCl 沉淀转化为 AgSCN 沉淀。若不加入硝基苯,则消耗的 KSCN 溶液体积偏大,会 导致所测产品中氯元素的质量分数偏小。(5)步骤④中 X 为指示剂,X 的作用是指示 Ag+和 SCN-的反应达到滴 定终点,根据 SCN -遇 Fe3+显红色,知 X 为 Fe(NO 3)3。根据滴定原理,10.00mL 溶液中 POCl3 水解生成的 n(Cl-)=n(AgNO3)-n(KSCN)=3.2mol·L-1×0.01L-0.2mol·L-1×0.01L =0.03mol。根据 POCl3~3HCl,30.7gPOCl3 产品中 n(POCl3)= 1 3×0.03mol×10=0.1mol,故产品中 POCl3 的质量分 数为 153.5g·mol-1×0.1mol÷30.7g×100%=50%。