题目内容

氮是生命的基础，由于存在着氮的循环，生命世界才能像我们所见到的那样生机勃勃，充满活力。下图是自然界中氮的循环图，请回答有关问题。

（1）从空气中获取氮是人类长久以来追求的目标。下列有关说法正确的是_________（填序号）。
a．图中①②③④⑤都属于自然界的固氮过程
b．在过程⑥中，氮元素的化合价降低
c．反应②的化学方程式是N2 +O2 2NO
d．德国化学家哈伯发明了合成氨工艺，其主要反应如下2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）氨经氧化后可得到硝酸，而硝酸能与氨形成含氮量很高的肥料NH4NO3，施用于土壤而实现非自然形式的氮循环。但这种肥料不适宜与碱性物质共用，否则会降低肥效，其原因是_________________________________（用离子方程式表示）。
（3）人类活动对氮循环产生着明显的影响。汽车尾气中的NO，是造成光化学烟雾的物质之一，但NO对人体又起着独特的生理作用，被誉为“明星分子”，有三位科学家因此项研究成果而获得1998年诺贝尔奖。上述事实说明我们应辨证地看待化学物质的作用。科技人员已经找到了一些解决NO排放的方法。在汽车尾气排放管中安装一个催化转化器，可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为空气中的两种成分。气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。

写出上述变化中的总化学反应方程式____________________________________。

（1）c
（2）NH4++OH-= NH3↑＋H2O  
（3）2NO+2CON2+2CO2

解析

催化剂/ O2

 
试题分析：（1）、氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态的过程，植物固氮、大气固氮是自然固氮，工厂合成氨为人工固氮，一种含氮化合物变为另一种含氮化合物的过程不属于固氮，a项错误；氨气变为硝酸银时，氮元素由—3价升为+5价，b项错误；N2和O2在放电作用下化合，生成NO，c项正确；实验室制取氨气的反应式为2 NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，N2和H2在高温高压催化剂作用下反应，生成氨气，d项正确；（2）、NH4NO3是铵盐，铵盐与碱反应，生成氨气，逸出氨气造成氮肥肥效降低，反应式为NH4++OH-= NH3↑＋H2O；（3）、图中催化剂将CO与NO的反应一分为二，即2NO+O2=2NO2、2CO+2NO2=N2+2CO2+O2，两反应式相加可约去2NO2、O2，总反应式为2NO+2CO =====N2+2CO2。

考点：考查氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气、铵盐的主要性质及转化等相关知识。

练习册系列答案
相关题目

硝酸铵是含氮量较高的化肥，生产流程如下（产物水均已略去）：

（1）反应④的化学方程式为3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO，该反应的氧化剂为__________，还原剂为__________。
（2）补充并配平反应②的化学方程式：____NH3  ＋___O2____NO+ ________
（3）化学反应_______(填序号)是非氧化还原反应，离子方程式为_________________
（4）有人设计了一个反应来制备硝酸NO2+NH3 — HNO3+H2O（未配平），你认为该反应     （填“能”或“不能”）发生，理由是______________________。

下图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。（氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小。）

（1）仪器A的名称是        ；水槽中应盛放的是         ；烧杯中盛放的是               ；烧瓶中反应的化学方程式                 ；
在收集氯气时，应打开   关闭    (填a, b）当氯气收集完毕，尾气处理时烧杯中发生反应的离子方程式                       。

某化学兴趣小组的同学为进行物质性质的探究，用维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等，使液体能顺利滴下
下图所示装置进行实验。请回答下列问题：（加热及固定装置已略去）

（1）装置A中反应的化学方程式为           
（2）装置C 中的试剂是       （ 填序号）．
A．氢氧化钠溶液         B． 酸性高锰酸钾溶液        C．亚硫酸氢钠溶液
发生反应的离子方程式为  ，其说明了SO2具有   ，该实验操作的名称是        。
（3）在上述实验中，能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是         
（4）B中的溶液无明显现象，当滴加氯水时有白色沉淀，写出SO2表现还原性并生成白色沉淀的总离子方程式为          

金刚石SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛.
(1)碳与同周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物H为非极性分子，碳元素在周期表中的位置是，Q是，R的电子式为.
(2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收CCl4的实验操作名称为，除去粗产品中少量钠的试剂为.
(3)碳还原制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2.先将20.0g粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L，生成氢气的离子方程式为，硅酸钠的物质的量浓度为
(4)下列叙述正确的有(填序号)，ks5u
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2

我校化学兴趣小组的学生对某品牌的消毒液的成分和性质进行实验探究：
①该消毒液外观无色透明，取适量滴加AgNO3溶液生成白色沉淀（该沉淀不溶于硝酸）；
②用干燥洁净玻璃棒蘸取消毒液，点到pH试纸上，试纸先变蓝后褪色；
③取适量消毒液，滴加稀硫酸后，有黄绿色气体生成；
④用洁净铂丝蘸取消毒液，在无色灯焰上灼烧，火焰呈黄色。
⑤取适量消毒液，通入少量H2S气体，先看到有“浅黄色沉淀”，后又“澄清”。取澄清溶液适量，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成（该沉淀不溶于盐酸）。
请回答以下问题：
（1）该消毒液的主要成分是_______________________________________。
（2）pH试纸颜色的变化说明消毒液溶液具有的性质是          _________________。
（3）实验③中的离子方程式为_______________________________________。
（4）实验⑤中，有“浅黄色沉淀”生成时的离子方程式为_________________________，又“澄清”时的离子方程式为__________________________________________。

硫化氢（H2S）是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体，有剧毒；存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。

资料：① H2S可溶于水（约1：2），其水溶液为二元弱酸。
② H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③ H2S在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。
（1）某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验，如下图所示。A中是CuSO4溶液，B中放有湿润的蓝色石蕊试纸，C中是FeCl3溶液。

回答下列问题：
① A中有黑色沉淀（CuS）产生，A中发生反应的化学方程式为_________________。
② B中的现象是_________。
③ C中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为_____。
④ D中盛放的试剂可以是____________（填标号）。
a. 水      b. 盐酸    c. NaCl溶液      d. NaOH溶液
（2）为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件，小组同学又设计了下列实验。
 
实验操作
实验现象
实验1
将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合
无明显现象
实验2
将H2S通入Na2SO3溶液中
未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀
实验3
将SO2通入Na2S溶液中
有浅黄色沉淀产生
 
已知：电离平衡常数：H2S    Ka1 =1.3×10-7；Ka2 = 7.1×10-15 
H2SO3   Ka1 =1.7×10-2；Ka2 = 5.6×10-8
① 根据上述实验，可以得出结论：在_________条件下，+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是______（填序号）。




A
B
C
D
 
（3）文献记载，常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_______。

（15分）
某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。

操作
现象
a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。
 
b．把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。
红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。
（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
① 碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有     性。
② 反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水，气体X的化学式是     。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。同学甲认为可能是木炭与气体X反应产生的现象；同学乙猜测NO2可能具有助燃性，木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
① 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。

② NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，该反应生成两种物质的量相等的正盐，写出反应的化学方程式     。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
① 根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式     。
② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验      。
③ 通过实验探究，你认为甲、乙同学的预测是否合理，请简述理由     。

（16分）（原创）硫代硫酸钠（Na2S2O3）在工业生产、医药制造业中被广泛应用，工业普遍使用Na2SO3与硫磺（S）共煮得到，装置如图1。
已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。

（1）步骤1：打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量甲并加热，则试剂甲为：
            。
（2）步骤2：始终保持C中溶液呈碱性，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少，打开K2、关闭K1并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性的原因：若呈酸性，则 　　 　　　　　　      、
                                                  。（用离子方程式表示）
②装置B、D的作用是                           。
步骤3：将C中所得混合物分离提纯后得产品。
（3）利用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2，按气流方向连接各仪器，接口顺序为：  →g，h→  ，  →  ，  →d。

（4）装置乙盛装的试剂是：_____________________________。
（5）Na2S2O3还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl2，该反应的离子方程
式为：                                                              　。
（6）请设计简单的实验方案，证明上述残留的Cl2被还原成了Cl—：____________
                                                                      。

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