-
第二节
氮的循环
1
．
(2009·
上海单科，
4)
用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是
(
)
①幕布的着火点升高
②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量，
降低了温度
④氯化铵分解产生的气
体隔绝了空气
A
．①②
B
．③④
C
．①③
D
．②④
解
析：
氯化铵分解时吸收热量，
使环境周围温度降低，达不到幕布
的着火点，且分解产生的气体可隔绝空
气使幕布不易着火。
答案：
B
2
．离子的检验和鉴别有多种方法，其中最常用的方法有以下三种：
检验方法
含义
沉淀法
反应中有沉淀产生或溶解
显色法
反应中有颜色变化
气体法
反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是
(
)
A
．<
/p>
NH
4
—
气体法
B
．
I
—
沉淀法
C
．
Fe<
/p>
3
—
显色法
D
．
Ca<
/p>
2
—
气体法
<
/p>
＋
－
＋
＋
解析
：根据本题给出的三种方法的实质，
Ca
2
应该用沉淀法检验。
＋
答案
：
D
3
．
25
℃时
，
20.00
mL
硫酸和硝酸的混合
溶液，加入足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，可得
0.466
g
沉淀。滤液跟
2.00
mol/L
氢氧化钠溶液反应，共用去
10.00 mL
碱液时恰好中和。下列说法中正确
的是
(
)
A
．原混合液中
c
(SO
2
4
)
＝
0
.20 mol/L
B
．原混合液中
c
(NO
3
)
＝
0.90 mol/L
－
－
C
．原混合液中
pH
＝
0
D
．原混合液中由水电离出的
c
(H
)
＝
0.10
mol/L
＋
＋
解析：
H
2
SO
4
、
HNO
3
混合液在与
BaCl
2
溶液反应后生成
< br>0.466 g(0.002 mol)BaSO
4
，而
H
的量没有变化。
＋
< br>－
＋
－
＋
根据
H
＋
OH
===H
2
O
，原溶液中
n
(H
)
＝
0.01
L
×
2.00
mol·
L
1
＝
0.02
mol
，
c
(H
)
＝
< br>0.02
mol/0.02
L
＝
1
－<
/p>
－
mol·
L
1
，
pH
＝
0<
/p>
。
c
(SO
2<
/p>
4
)
＝
0.00
2 mol/0.02 L
＝
0.1
mol·
L
1
。根据电荷守恒有：
c
(H
)
＝
2
c
(SO
2
L
1
－
0.2
4
)
＋
c
(NO
3
)
，
c
(NO
3
)
＝
1 mol·
－
＋<
/p>
－
－
－
－
mol·
L
1
＝
0.8 mol·
L
1
。因酸溶液抑制
H
2
O
电离，原混合溶液中水电离出的
c
(H
)
＝
－
－
＋
10
< br>－
14
mol·
L
1
。
－
答案：
C
4
．溶液浓度和密度之间存在一定的关系，大部分浓度越大，密度越大，但也有特殊的，
例如：氨水的浓度越
－
大，密度反而越小，现用密度为
0.91 g·
cm
3
的氨水，质量分数为
25%
，若将此氨水用等体积的水稀释后，
所得溶液的质量分数为
(
)
A
．大于
12.5%
B
．小于
12.5%
C
．等于
12.5%
D
．无法确定
解析：
加水稀释时溶质的物质的量不变，设加入水的体积为
V
，稀释后的质量分数为
w
，密度为
ρ
′
，则
用心
爱心
专心
- 1 -
有：
ρ
氨水
×
V
×
25%
＝
2
V
×
ρ
′×
w
即
ρ
氨水
×
25%
＝
2ρ
′
w
，由于
ρ
′
>ρ
氨水
，则
w
<12.5%
。
答案：
B
5.
将盛有
1 mol NO
和
NO
2
的混合气体的试管倒立于水槽中
，
再通入
0.4 mol O
2
，
充分反应后，水便会充满整
个
试管
。
则原混合气体中
NO
与
NO
2
体积比为
(
)
A
．
1
∶
2
B
．
2
∶
5
< br>C
．
3
∶
7
D
．
无法确定
解析：方法一：
设
1
mol
NO
和
NO
2
的混合气体中有
a
mol
NO
和
(1
－
a
)
mol
NO
2
，根据
4NO
＋
3O
2
＋
1
－
a
3
2H
2
O===4HNO
3
和
4NO
2
＋
O
2
＋
2H
2
O===4HN
O
3
可以列出：
a
＋
＝
0.4.
∴
< br>a
＝
0.3
，
< br>V
(NO)
∶
V
(NO
2
)
＝
4
4
3
∶
7
。
方法二：
< br>由于
NO
、
NO
2
和
O
2
恰好与水反应，
必然满足
n
(N)
∶
n
(O)
＝
2
∶
5
，
设有
a
mol NO
，
那么就有
n
(O)
＝
a
＋
2(1
－
a
)
＋
< br>0.4
×
2
＝
< br>2.5[
因为
n
(N)
＝
1]
，
∴
a
＝
0.3
，即
V
(NO)
∶
V
(NO
2
)
＝
3
∶
7
。
答案：
C
6
．相同状况下，在容积相同的三个烧瓶内分别充满干燥的
NH
3
、
HCl
、
NO
2
气体，然后按上述顺序分别用水
做喷泉实验。实验结束后，烧瓶内三种溶液的物质的量浓度之比为
(
)
A
．
3
∶
3
∶
2
B
．
2
∶
2
∶
3
C
．
1
∶
1
∶
1
D
．无法比较
1
解析：
NH
3
和
HCl
作喷泉实验时所得溶液体积即为气体的体积，所得
溶液的浓度均为
mol/L
；
NO
2
作
22.4<
/p>
喷泉实验时发生如下反应：
3NO
2
＋
H
2
O===2
HNO
3
＋
NO
，则消耗的
NO
2
的物质的量与生成
HNO
3
的物质
2
V
/22.4
n
< br>3
1
的量相同，所得溶液的浓度为：
c
＝
＝
mol/L
＝
mol/L
。
V
2
22.4
V
3
答案：
C
7
< br>．无色的混合气体甲可能含
NO
、
CO
2
、
NO
2
、
NH
3
、
N
2
中的几种，将
< br>100 mL
甲气体经过下图所示系列实验
处理，结果得
到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为
(
)
A<
/p>
．
NH
3
、
NO
2
、
N
2
B
．
NH
3
、
NO
、
CO
2
C
．
< br>NH
3
、
NO
< br>2
、
CO
2
D
．
NO
、
CO
2
、
N
2
<
/p>
解析：
根据甲为无色气体，推断甲中不存在
NO
2
；甲气体通过浓
H
2
SO
4
后气体体积减小
，说明甲中含有
NH
3
，
且
V
(NH
3
)
＝
20 mL
；
剩余气体通过足量
Na
2
O
2
后气体变成红棕色，
说明甲中存
在
NO
和
CO
2
，
且
CO
2
与
Na
2
O<
/p>
2
反应产生的
O
2
使
NO
转变为
NO
2
；由于气体通入水中时没有气体剩余，所以
V
(NO
2
)
∶
V
(O
2
)
＝
4
∶
< br>1
；根据
2CO
2
＋
2Na
2
O
2
===2Na
2
CO
3
＋
O
2,
2NO
＋
O
2
===2NO
2
，
2
当
V
(NO
2
)
∶
V
(CO
2
)
＝
4
∶
1
时，
V
(NO)
∶
V
(CO
2
)
＝
2
∶
3
，所以
V
(NO)
＝
80
mL
×
＝
32 mL
< br>，
V
(CO
2
< br>)
＝
80
mL
5
用心
爱心
专心
-
2 -
－
32
mL
＝
48
mL
。
答案：
B
8
．下图中各物质均由常见元素
(
原子序数≤
20)
组成。已知
A
、
B
、
K
为单质，且在常温
下
A
和
K
为气
体，
B
为固体。
D
为常见的无色液体。
I
是一种常用的化肥，在其水溶液中滴
加
AgNO
3
溶液有不溶于稀
HNO
3
的白色沉淀产生。
J
是一种实验室常用的干燥剂。
它们的相互转化关系如下图
所示
(
图中反应条件未列出
)
。
请回答下列问题：
(1)I
的化学式为
________
；
J
的化学式为
________
。
(2)
反应①的化学方程式为<
/p>
______________________________________
。
(3)F
的水
溶液与氯气反应的离子方程式为
_________________________
_______________________________________________
。
解析
：根据
I
是一种常用的化肥，且向其水溶液中加入
AgNO
3
产生不溶于硝酸的白色沉淀可推出
< br>I
为
NH
4
Cl
，从而逆推
E
和
H
分别为
NH
3
和
HCl
中的一种，由于
H
与
F
可以制
J(
常用干燥剂
)
，从而推知
E
为
NH
3
，
H
为
HCl
，进而推出
J
为
CaCl
2
，并能逆推
F
为
Ca(OH)
2
，
D
为
H
2
O
，由
B
和
D(
水
)
反应生成
< br>K
和
F
，且
A
和
K
反应生成
< br>E(NH
3
)
知
K
为氢气，则
A
为
N
2
，再由
F
为
Ca(OH)
2
(
已推出
)
推知
C<
/p>
中含有
Ca
元素，从而推知
C
为
Ca
3
N
2
、
B
为
Ca
，至此可以做出答案。
答案
：
(1
)NH
4
Cl
CaCl
2
(2)Ca
3
N
2
＋
6H
2
O===3Ca(OH)
2
＋
2NH
3
↑
(3)Cl
2
＋
2OH
===ClO
＋
Cl
＋
H
2
O
9.
如图所示，将Ⅰ中生成的
NH
3
< br>缓缓经过Ⅱ通入充满干燥
Cl
2
的试管Ⅲ中，已知
2NH
3
＋
3Cl
2
===N
2<
/p>
＋
6HCl
，
试
回答下列问题：
－
－
－
(1)
Ⅰ中能产生
NH
3
的理由
(
用相关化学用语简要回
答
)
：
__
__________________________________________________
____________________
。
(2)
Ⅱ中装的试剂是
________
；作用是
_____________________________
_____
。
(3)
Ⅲ中的现象是
________________
；恰
好反应后，将Ⅲ试管倒立于盛满水的水槽中，
(
不考虑其他因素
影
响
)
液面上升约为试管体积的
________
。
解析：
(1)
由于浓氨水中存在如下平衡：
< br>NH
3
＋
H
2
O
??
NH
3
·
H
2
O
??
NH
4
＋
OH
，
将浓氨水加到固体
CaO
中，
用心
爱心
专心
- 3 -
＋
－
浓氨水
中的
H
2
O
与
CaO
反应放出热量并产生
OH
，促使上述平衡向生成
NH
3
的方向移动，导致
NH
3
的<
/p>
生成。
(2)
所得的
NH
3
中有杂质
H
2
O
，装臵
Ⅱ
的干燥管内可盛放碱石灰除去之。
(3)Cl
2
具有氧化性，
N
H
3
具有还原性，
二者相遇发生氧化还
原反应生成
N
2
和
HCl,2NH
3
＋
3Cl
2
===N
2
＋
6HCl
，
过量的
NH
3
与
HCl
反应生成
NH
4
Cl
固体，其总反应为：
8NH
3
＋
3Cl
2
===N
< br>2
＋
6NH
4
< br>Cl
，因此氯气所呈现的
黄绿色逐渐消失，并产生白烟。
恰好完全反应后试管内剩下
1/3
体积的
N
2
，将试管倒立在盛满水的水槽
中
，试管的
2/3
充满水。
答案：
(1)CaO
＋
H
2
O===Ca(OH)
2
，
放出热量并生成碱，
使平衡
NH
3
＋
H
2
O
??
NH
3
·
H
2
O
??
NH
4
＋
OH
左移，
所以有氨气生成。或写
CaO
＋
NH
3<
/p>
·
H
2
O===
Ca(OH)
2
＋
NH
3
↑
(2)
碱石灰
干燥氨气
2
(3)
黄绿色逐渐消失并产生白烟
3
10
．某
研究性学习小组在做氯气的喷泉实验时
(
装置如下图
)
，发现含有酚酞的
NaOH
溶液喷入烧瓶后溶液的
红色退去。甲、乙两位同学对此现象分别做了如下推测：
＋
－
－
甲：因为氯气与
NaOH
溶液反应，使溶液
碱性减弱甚至呈酸性，所以溶液红色退去。
乙：因为氯气溶于
水并与水反应生成
HClO
，由于
HC
lO
的氧化漂白作用而使溶液退色。
(1)
验证甲同学的推测是否正确的方法是
_________
____
___________________________________
________________________
。
验证乙同学的推测是否正确的方法是
______________
__________________________________________________
________
。
(2)
如果将
NaOH
溶液改成酸性
< br>KMnO
4
溶液，把
Cl
2
换成
SO
2
气体，试问用图示所给装置完成喷泉实验是
否合理？
< br>______(
填“合理”或“不合理”
)
。如果认为不合理，请说明你的理由：
_________________
_______________________________________
。
(3)
类似“退色喷泉实验”还有
多种“变色的喷泉实验”。请你按实验要求，分别设计
1
个“变
色喷泉实
验”并填写下列表格：
编号
①
②
实验要求
无色变红色的喷泉
红色变无色的喷泉
烧杯中的溶液
滴管中的液体
H
2
O
烧瓶中的气体
SO
2
解析
：
本题是将教材上的演示实验进行了改进和拓展，
并与实验探究问题结合在一起。
探究验证氯气使含
酚
酞的氢氧化钠退色的原因。若乙同学的说法正确，则说明酚酞被氧化，
再加入氢氧化钠不
会变红色；而
如果甲同学正确，
再加入氢氧化钠溶液会变红色。
用高锰酸钾溶液和
SO
2
进行喷泉实验，
要考虑药品对仪
器的影响，由于高锰
酸钾具有强氧化性，会使橡胶
(
连接玻璃管的橡胶管、胶头滴管
)
氧化腐蚀，因此，该
实验不合理。<
/p>
无色变红色是解题的关键，
可以是含酚酞的水溶液遇氨气。
红色变无色的情况可以是含酚酞
的氢氧化钠
溶
液与氯化氢气体或
SO
2
(
也就是酸性气体
)
相遇。
用心
爱心
专心
- 4 -
答案
：
(1
)
取烧瓶中的无色溶液加入足量的
NaOH
溶液，如果溶液恢复红色，则可证明
甲同学的推测是正
确的
如果加入足量的
NaOH
溶液后不能恢复红色，则说明乙同学的推测是正确的
(2)
不合理
KMnO
4
溶液可与橡胶塞反应，也不能盛放在倒置的胶头滴
管中
(3)(
其他合理答案也可
)
编号
①
②
实验要求
无色变红色的喷泉
红色变无色的喷泉
烧杯中的溶液
酚酞试液
NaOH(
含酚酞
)
溶液
滴管中的液体
H
2
O
NaOH
溶液
烧瓶中的气体
NH
3
SO
2
11.
在
100 mL NaOH<
/p>
溶液中加入
NH
4
NO
3
和
(NH
4
)
2
SO
4
的固体混合物，
加热充分反应，
如
图表示加入的混合物
的质量与产生的气体体积
(
标况
)
的关
系，试计算：
(1)NaOH
溶液的物质的量浓度为
____________
。
(2)
当
NaOH<
/p>
溶液的体积为
140
mL
，固体混合物的质量是
51.6 g
时，充分反应后，生成气体的体积
(
标况
)
为
________L
。
(3)
当
NaOH
的溶液的体积为
180
mL
，
固体混合物的质量仍为
51.6
g
时，
充分反应后，
生成气体的体积<
/p>
(
标
况
)
为
________L
。
解析
：
(1)
< br>从图上看出
34.4
g
混合物和
100 mL
NaOH
恰好完全反应。
11.2
L
n
0.50 mol
－
n
(NaOH)
＝
n
(NH
3
)
＝
＝
5.0 mol·
L
1
；
－
1
＝
0.50 mol
，
c
(NaOH)
＝
＝
V
0.100 L
22.4 L·
mol
(2)
V
(NaOH
)
＝
140 mL
，因固体过量，所以
V
(NH
3
)
＝
22.4 L/mol
×
n
(NaOH)
：＝
22
.4
L·
mol
< br>1
×
5 mol·
L
1
×
0.14
L
＝
15.68
L
；
－
－<
/p>
(3)
V
(NaOH)
< br>＝
180
mL
，过量，固体
51.6 g
完全反
应，
答案
：
(1)5.0
mol·
L
1
(2)15.68
(3)16.8
－
34.4 g
51.6 g
＝
，
V
(NH
3
)
＝
16.8 L
11.2 L
V
(NH
3
)
12. (2009·
潍
坊统考
)
中学常见的某反应的化学方程式为
A
＋
B
―
→
C
＋
D
＋<
/p>
H
2
O(
未配平
，
反应条件略去
)
。
< br>请回答
下列有关问题：
(1)
若
A
是铁，
B
是稀硝酸
(
过量
)
，且
A
可溶于
C
溶液中。则
A
与
B
反应的离子方程式为
______________
__________________________________________________
________
。
(2)
若
C
、
D
均
为
气
体
< br>，
且
都
能
使
澄
清
石
灰
水
变
浑
浊
，
则
上
述
反
应
的
化
学
方
程
式
< br>为
___________________________________
_____________________________________
。<
/p>
(3)
若
C<
/p>
是无色刺激性气味的气体，其水溶液呈弱碱性，
C
能发生催化氧化反应。写出该反应的化学方程
式
___
_____________
。
用心
爱心
专心
- 5 -
(4)
若
D
为氯碱工业的主要原料，
C
是造成温室
效应的主要气体之一，则上述反应的化学方程式
__________________
______
。
解析：
利用反应的特点和元素化合物知识解答。
答案：<
/p>
(1)Fe
＋
4H
＋
NO
3
===Fe
3
＋
NO
↑＋
2H
2
O
＋
－
＋
△
(2)C
＋
2H
2
SO
4
(
浓
)=====
CO
2
↑＋
2SO<
/p>
2
↑＋
2H
2<
/p>
O
△
(3)2NH
4
Cl
＋
Ca(OH)
2
=====
2NaCl
＋
2NH
3
↑＋
2H
2
O
(4)Na
2
CO
3
＋
2HCl===2NaCl
＋
H
2
O
＋
CO
2
↑或
NaHCO
3
< br>＋
HCl===NaCl
＋
H<
/p>
2
O
＋
CO
2
↑
1
．下列方法中不宜用浓
HNO
3
作试剂的是
(<
/p>
)
A
．判断黄金首饰中是否掺有铜
C
．除去镀在铝表面的铜镀层
B
．实验室制取二氧化碳
D
．配制溶解金的王水
解析：
常温下只有浓、稀硝酸能溶解铜，但稀硝酸也会溶解铝，只有浓硝酸能
使铜溶解、铝钝化。实验室
制取二氧化碳应选用稀硝酸，否则生成的
CO
2
气体中会混有较多的
HNO
3
(g)
。
答案：
B
2
．某工厂用
CaSO
4
、
NH
3
、
H
2
O
、
CO
< br>2
制备
(NH
4
)
2
SO
4
< br>，其工艺流程如下：
下列推断不合理的是
(
)
A<
/p>
．直接蒸干滤液得到纯净的
(NH
4
)
2
SO
4
B
．生成
1 mol (NH
4
)
2
SO
4
至少消耗
2 mol
NH
3
C
．
CO
2
可被循环使用
< br>
D
．往甲中通适量
CO
2
有利于
(NH
4
)
2
SO
4
生成
解析：
该工艺流程原理较明确，
B
、
C
、
D
正确，如果直接蒸干滤液，由于滤液中还存在少量的杂质，这
样得不到纯净的
(NH
4
)
2
SO
4
。
答案：
A
3.
对于
1 mol·
< br>L
－
1
的氨水，下列叙述中正确
的是
(
忽略溶液混合时的体积变化
)(
)
－<
/p>
1
A
．将标准状况下
22.4 L
氨气溶于水配成
1
L
溶液，即可得到
1 mol·
L
B
．
1 mol·
L
C
．
1
mol·
L
－
1
－
1
的氨水
的氨水的质量分数小于
1.7%
的氨水与水等质量混合后，所得氨水的物质的量浓度大于
0.5
mol·
L
1
－
－
1
－
1
D
．将
1
mol·
L
的氨水与
3 mol·
L
－
1
的氨水等质
量混合后，所得氨水的物质的量浓度为
2
mol·
L
解析：
选项
A
：由于氨水中的溶质即为溶入的氨气，而标准状况下
22.4
L
氨气为
1
mol
，因此，将
1
mol
－
－
氨溶于水配成
1 L
溶液的物质的量浓度为
1 mol·
L
1
；
选项<
/p>
B
：
因为氨水的密度小于
1 g·
cm
3
，
故
w
>1.7%
；
－
－
选项
C
：若将
1 mol·
L
1
的氨水与水等体积混合，所得氨水的浓度为
0.5 mol·
L
1
，由于氨水的密度比水小，
－
因此相同质量的水的体积比氨水小，故等质量混合后所得氨水的物质
的量浓度大于
0.5 mol·
L
1<
/p>
；选项
D
：
用心
爱心
专心
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