高考化学压轴题专题氮及其化合物的经典推断题综合题附答案解析

高考化学压轴题专题氮及其化合物的经典推断题综合题附答案解析

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。

（1）实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。

①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。

②试管中反应的化学方程式是____________________。

③为吸收多余的氨气，烧杯中的试剂是__________________。

（2）氨有很多重要性质。

①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色，其原因是_______________________________。

②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如出现白烟，说明有氯气泄露，同时还有一种相对分子质量为28的气体生成，该反应的化学方程式是

__________________________。

（3）写出氨的两种用途__________________________________。

【答案】 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 水(或稀盐酸、硫酸等) 氨

水显碱性 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 作制冷剂、制化肥等

【解析】

【分析】

(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水，所以只能采用向下排空气法收集；

②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，据此写出该反应方程式；

③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法；

(2) ①氨水溶液显碱性，溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度，据此进行分析；

②根据电子得失守恒、原子守恒规律，推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气；据此写出化学方程式；

【详解】

(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示：；

因此，本题正确答案是:。

②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程

式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ；

因此，本题正确答案是: 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

③氨气极易溶于水，且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,故可以用水或酸吸收氨气；

因此，本题正确答案是: 水(或稀盐酸、硫酸等)。

(2) ①氨气极易溶于水生成氨水,氨水能电离出铵根离子和氢氧根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性，所以将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色；

综上所述，本题答案是：氨水显碱性。

②氨气和氯气反应生成白色烟,为氯化铵,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,根据反应中得失守恒和元素守恒知，另一种物质是氮气，所以反应方程式为

8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl；

综上所述，本题答案是：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。

（3）氨气极易液化,气化时吸收热量,所以氨气能作制冷剂，氨气能与酸反应生成铵盐，可以制造化肥；

因此，本题正确答案是：作制冷剂、制化肥等。

2．研究金属与硝酸的反应，实验如下。

实验 (20oC)现象

Ⅰ.过量铜粉、2 mL 0.5mol?L-1HNO3无色气体(遇空气变红棕色)，溶液变为蓝色Ⅱ.过量铁粉、2 mL 0.5mol?L-1HNO36mL无色气体(经检测为H2)，溶液几乎无色

⑴Ⅰ中产生的无色气体是______。

⑵研究Ⅱ中的氧化剂

①甲同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3－，所以NO3－没有发生反应。乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确，其实验证据是______。

②乙同学通过分析，推测出NO3－也能被还原，依据是______，进而他通过实验证实该溶液中含有NH4+，其实验操作是______。

③补全Ⅱ中NO3－被还原为

NH 的过程：NO3－ + ______e－ + ______= NH4+ + ______H2O

4

⑶研究影响产生H2的因素

实验现象

资料：Fe[(NO)]2+在溶液中呈棕色。

④对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，温度不同时收集到氢气的体积不同，原因是______。

⑤Ⅴ中无色气体是混合气体，则一定含有遇空气变红棕色的气体和______。

⑷根据实验，金属与硝酸反应时，影响硝酸的还原产物不同的因素有______。

【答案】NO 硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，但Ⅰ中溶液变蓝，同时没有氢气放出NO3－中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液，加入足量NaOH溶液并加热，产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 8 10H+ 3 相同条件下，温度升高时，化学反应速率增大，但NO3－的还原速率增大的更多 H2金属的种类、硝酸的浓度、温度

【解析】

【分析】

⑴Ⅰ中无色气体NO遇空气生成红棕色的二氧化氮气体。

⑵①依据Ⅰ和Ⅱ硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，但Ⅰ中生成NO，因此可得NO3－没有发生反应不正确。

②NO3－中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性，证明NH4+的方法是去一定量溶液加入足量NaOH溶液并加热，产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。

③根据化合价降低得到电子配平得到。

⑶④根据现象和温度升高时，化学反应速率增大。

⑤根据元素分析和前面的信息得到答案。

⑷根据实验和几个反应现象得出答案。

【详解】

⑴Ⅰ中产生的无色气体遇空气变为红棕色，则为NO遇空气生成红棕色的二氧化氮气体；故答案为：NO。

⑵①依据Ⅰ和Ⅱ硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，但Ⅰ中溶液变蓝，同时没有氢气放出，故认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3－，所以NO3－没有发生反应不正确，故答案为：硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，但Ⅰ中溶液变蓝，同时没有氢气放出。

②元素的最高级具有氧化性，故NO3－中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性，推测出NO3－也能被还原；证实该溶液中含有NH4+的方法为：取Ⅱ中反应后的溶液，加入足量NaOH溶液并加热，产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,故答案为：NO3－中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性；取Ⅱ中反应后的溶液，加入足量NaOH溶

液并加热，产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。

③NO3－被还原为NH4+的反应为：NO3－ + 8e－ + 10H+= NH4+ + 3H2O，故答案为：8；10H+；3。

⑶④根据现象可得，Ⅱ、Ⅲ生成氢气，Ⅳ生成有NO，因为相同条件下，温度升高时，化学反应速率增大，但NO3－的还原速率增大的更多，故答案为：相同条件下，温度升高时，化学反应速率增大，但NO3－的还原速率增大的更多。

⑤Ⅴ中无色气体是混合气体，根据元素分析，则一定含有遇空气变红棕色的NO气体和

H2，故答案为：H2。

⑷根据实验，金属与硝酸反应时，影响硝酸的还原产物不同的因素有金属的种类、硝酸的浓度、温度，故答案为：金属的种类、硝酸的浓度、温度。

3．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。

（1）上图所示氮循环中，属于氮的固定的有________（填字母序号）。

a. N2转化为氨态氮

b. 硝化过程

c. 反硝化过程

（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。

①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为________。

②检验氨态氮肥中NH4+的实验方案是________。

（3）硝化过程中，含氮物质发生________（填“氧化”或“还原”）反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02 mol氮气时，转移的电子的物质的量为________ mol。

（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理：________、________。

【答案】a N2 + 3H2 2NH3取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH

溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+氧化 0.06 6Fe3+ + 2NH4+=6Fe2+ + N2↑+ 8H+ 10Fe2+ + 2NO3- +

12H+=10Fe3+ + N2↑ + 6H2O

【解析】

【分析】

（1）氮的固定是氮元素由游离态变为化合态；

（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气；②铵根离子与碱反应放出氨气；

（3）硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子；

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，根据得失电子守恒，反应方程式是NH4++ NO2- =N2+2H2O；

（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH4+氧化为氮气，Fe2+把NO3-还原为氮气。

【详解】

（1）a. N2转化为氨态氮，氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定； b. 硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子，不是氮的固定； c. 反硝化过程是硝酸根离子转化为氮气，不是氮的固定；选a；

（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式是N2 + 3H2 2NH3；

②铵根离子与碱反应放出氨气，检验铵态氮肥中NH4+的实验方法是：取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+；

（3）硝化过程中，铵根离子转化为硝酸根离子，氮元素化合价升高，含氮物质发生氧化反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，反应方程式是NH4++ NO2- =N2+2H2O，生成1mol N2转移3mol电子，当产生0.02 mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.06mol。

（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH4+氧化为氮气，Fe2+把NO3-还原为氮气，反应的离子方程式是6Fe3+ + 2NH4+=6Fe2+ + N2↑+ 8H+、10Fe2+ + 2NO3- +

12H+=10Fe3+ + N2↑ + 6H2O。

4．如图是模拟工业制硝酸原理的实验装置。先用酒精灯对硬质玻璃管里的三氧化二铬加热，然后把空气鼓入盛有浓氨水的锥形瓶，当三氧化二铬保持红热状态时，移去酒精灯。根据题意回答问题：

(1)硬质玻璃管里发生反应的化学方程式为______。当三氧化二铬红热时，要移去酒精灯，原因是：______。

(2)圆底烧瓶里的实验现象是______，鼓入空气的作用是______。

(3)实验过程中，如果慢慢地鼓入空气，石蕊溶液的颜色______。

(4)实验结束后，在圆底烧瓶内壁上有时会看到少量无色晶体，写出生成该晶体的化学方程式：______。

(5)工业上要获得浓度较大的硝酸，往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁或浓硫酸，然后

______（填一种操作名称）。

(6)实验室里保存浓硝酸要用棕色瓶的原因是__________________（用化学方程式表示）。【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 该反应是放热反应，温度太高可能使催化剂的活性降低有红棕色气体产生提供O2，且促进氨的挥发变红色 NH3+HNO3=NH4NO3蒸馏 4HNO3(浓)4NO2↑+2H2O+O2↑

【解析】

【分析】

(1)氨气具有还原性，在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO；根据反应反应放热，温度会影响催化剂的活性；

(2)根据NO2为红棕色气体；鼓入空气有利于氨气的逸出，同时提供氧气；

(3)根据酸能使石蕊溶液变红；

(4)根据NO2与水反应生成硝酸，进而与氨气生成硝酸铵；

(5)根据硝酸和其他溶液是互溶的液体利用硝酸沸点低，容易挥发分析；

(6)根据硝酸不稳定，易分解。

【详解】

(1)氨气具有还原性，在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO，反应为

4NH3+5O24NO+6H2O，该反应是放热反应，温度太高可能使催化剂的活性降低；

(2)产生的NO能和O2反应生成红棕色的NO2，鼓入空气有利于氨气的逸出，同时提供氧气；

(3)NO2易与水反应生成硝酸，硝酸具有酸性，能使石蕊溶液变红色；

(4)NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3：NH3+HNO3=NH4NO3；

(5)硝酸和硝酸镁溶液或硫酸是互溶，可以利用硝酸沸点低，容易挥发变为气体的性质，采取蒸馏的方法分离；

(6)硝酸不稳定，光照容易分解，故硝酸应盛于棕色瓶，密封放于阴暗处。

【点睛】

本题考查硝酸的制取、保存等知识，涉及氨气的制取、性质以及二氧化氮和硝酸铵等知识，注意把握元素化合物知识的理解和应用。

5．X、Y、Z是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(X、Y、Z、E、F 为英文字母，部分反应条件及产物略去)

I.若Y是一种易溶于水，且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体。

(1)则Y 和新制氯水主要成分反应生成两种强酸的化学方程式______________。

(2) Y 气体的大量排放会形成酸雨，在工业上可以用足量氨水吸收，化学方程式为________________。

(3)Z 的水溶液可以制得某种强酸E 。实验室用98%的浓()3E ρ 1.84g?

cm -=n 溶液配制

1l.5mol?L -n 稀E 溶液240mL n 。 ①制该稀E 溶液需要使用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、____和_____； ②算所需E 浓溶液的体积为___mL(保留1位小数)。

II.若Z 是淡黄色固体粉末。在呼吸面具或潜水艇中由Z 和CO 2制备氧气的化学反应方程式为____。

III.若Z 是红棕色气体。

(1)试写出Z 与水反应制备另一种强酸F 的化学方程式_______。

(2)2.0g 铜镁合金完全溶解于100mL n 密度为11.40g?mL -n 质量分数为63%的浓F 溶液中，得到Z 和24N O (Z 和24N O 均为浓F 溶液的还原产物)的混合气体1792mL(n 标准状况)，向反应后的溶液中加入11.0mol?L NaOH -n 溶液，当金属离子全部沉淀，得到

3.7g n 沉淀。则合金中铜与镁的物质的量之比为_____，加入NaOH 溶液的体积为_____ mL 。

【答案】22224SO Cl 2H O H SO 2HCl ++=+ 32242322NH H O SO (NH )SO H O +=+g

玻璃棒 250mL 容量瓶 20.4 2222322Na O 2CO 2Na CO O +=+

2233NO H O 2HNO NO +=+ 2:3 1300

【解析】

【分析】

I.若Y 是一种易溶于水，且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体，可判断Y 为2SO 。

II.若Z 是淡黄色固体粉末，可知Z 为过氧化钠。

III.若Z 是红棕色气体，可知Z 为二氧化氮，X 为氮气或氨气，Y 为一氧化氮；

【详解】

()I.1据上述分析可知，二氧化硫和新制氯水反应生成盐酸和硫酸，反应的化学方程式22224SO Cl 2H O H SO 2HCl ++=+；

()2二氧化硫气体的大量排放会形成酸雨，在工业上可以用足量氨水吸收，生成亚硫酸铵

和水，反应的化学方程式为32242322NH ?

H O SO (NH )SO H O +=+； () 3二氧化硫氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水可得硫酸，故E 是硫酸。实验室用98%

的浓硫酸()3ρ 1.84g?cm -=n 溶液配制1l.5mol?L -n 稀硫酸溶液240mL n 。

① 依据配制溶液的步骤可知需要使用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、250mL 容量瓶，故答案为：玻璃棒250mL ；容量瓶；

②依据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变，设需E 浓溶液的体积为x ，则 3x 1.84g?cm 980.25L 1.5mol /L 98g /mol

-??=?％，解得x 20.4mL =； II.在呼吸面具或潜水艇中由过氧化钠和2CO 制备氧气的化学反应方程式为，2222322Na O 2CO 2Na CO O +=+；

()III.1 二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为

2233NO H O 2HNO NO +=+，

故答案为：2233NO H O 2HNO NO +=+；

()2金属离子全部沉淀时，得到3.7g 沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，故沉淀中氢氧根的质量为3.7g 2g 1.7g -=，氢氧根的物质的量为： 1.7g 0.1mol 17g /mol

=，根据电荷守恒可以知道，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，设铜、镁合金中Cu 、Mg 的物质的量分别为xmol 、ymol ，则：220.164242x y x y +=??+=?

计算得出：x 0.02=，y 0.03=，故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol ：0.03mol 2=：3，

标况下，2NO 和24N O 混合气体的物质的量为 1.792L 0.08mol 22.4L /mol

=，令二氧化氮的物质的量为amol ，则四氧化二氮的物质的量为()0.08a mol -，根据电子转移守恒可以知道，()a 10.08a 210.1?+-??=，计算得出a 0.06mol =，24N O 的物质的量为0.02mol 根据钠离子守恒可以知道，氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量，根据氮元素守恒可以知道，硝酸钠的物质的量为

0.1L 14mol /L 0.06mol 0.02mol 2 1.3mol ?--?=，故需要氢氧化钠溶液的体积为：

1.3mol

==，

1.3L1300mL

1.0mol/L

故答案为：2:3；1300。

【点睛】

该题考查无机框图题的判断，是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查，试题难易适中，侧重对学生基础知识的巩固训练，物质特殊的颜色是推断的突破口。

6．由三种短周期非金属元素形成的常见单质A、B、C，在一定条件下有如下反应：A+B→甲(气) ，B+C→乙(气)，请根据不同情况回答下列问题：

(1)若标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生。

①丙的化学式是 _________ ，丙中含有的化学键类型为 ______________

②工厂常用气体甲检验装有气体C的管道是否泄漏，请写出该反应的化学方程式

______________

(2)若常温下B为固体，A、C为气体且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙。

①乙的化学式是 ___________

②向氢氧化钠溶液中通人过量的乙，所发生反应的离子方程式是

________________________

③将乙与(1)中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是

___________________

【答案】NH4Cl 离子键、极性共价键 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl SO2 SO2+OH-=HSO3-

SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4

【解析】

【分析】

（1）若在标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生，应是氯化氢与氨气反应生成氯化铵，则丙为NH4Cl，甲、乙分别为HCl、NH3中的一种，结合转化关系可知B为H2，A、C分别是Cl2、N2的一种。

（2）若常温下B为固体，A、C为气体，且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙，结合转化关系可推知，B为S、A为H2、C为O2、甲为H2S、乙为SO2。

【详解】

（1）①丙为氯化铵，其化学式为NH4Cl，NH4Cl中铵根离子与氯离子之间是离子键，铵根离子中氮原子与氢原子之间是极性共价键，所以化学键类型为离子键、极性共价键，故答案为：NH4Cl；离子键、极性共价键。

②甲是HCl、NH3中的一种，C分别是Cl2、N2的一种，工厂常用NH3检验装有Cl2的管道是否泄漏，则甲是NH3，C是Cl2，其反应的化学方程式：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，故答案为：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。

（2）①乙是二氧化硫，其化学式是SO2，故答案为：SO2。

②乙为SO2，氢氧化钠溶液中通人过量的SO2，其化学反应方程式为：

SO2+NaOH=NaHSO3，离子反应方程式为：SO2+OH-=HSO3-，故答案为：SO2+OH-=HSO3-。

③乙为SO2，与Cl2的水溶液充分反应可生成两种强酸，即盐酸和硫酸，其化学反应化学方程式是SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案为：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。

7．已知A是一种金属单质，B溶液能使酚酞试液变红，且焰色反应呈黄色；D、F相遇会产生白烟。A、B、C、D、E、F间有如下变化关系：

（1）写出A、B、C、E的化学式:

A__________,B__________,C__________,E__________。

（2）写出E→F反应的化学方程式_________;写出B→D反应的化学方程式_________。（3）F在空气中遇水蒸气产生白雾现象，这白雾实际上是________。

【答案】Na NaOH NH4Cl H2 H2+Cl2点燃

2HCl NH4Cl + NaOH

加热

NaCl +H2O +NH3↑

盐酸小液滴

【解析】

【分析】

A是一种金属，该金属能和水反应生成溶液B和气体E，B溶液能使酚酞试液变红，说明B 是碱，焰色反应呈黄色，说明含有钠元素，所以B是NaOH，根据元素守恒知A是Na，E 是H2；氢气在氯气中燃烧生成HCl，则F是HCl，氢氧化钠溶液和C反应生成D，D、F相遇会产生白烟，氯化氢和氨气反应生成白烟氯化铵，则D是NH3，C是NH4Cl，据此分析解答。

【详解】

(1)根据上面的分析可知，A是Na，B是NaOH，C是NH4Cl，E是H2；

(2) E→F为在点燃的条件下，氢气和氯气反应生成氯化氢，反应方程式为：

H2+Cl2点燃

2HCl；B→D为在加热条件下，氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和

水，反应方程式为：NH4Cl + NaOH 加热

NaCl +H2O +NH3↑；

(3) F是HCl，HCl极易溶于水生成盐酸，所以氯化氢在空气中遇水蒸气生成盐酸小液滴而产生白雾。

8．几种常见物质的转化关系如下图所示，图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中A、C为无色气体：

请填写下列空白：

(1)物质X可以是_________，C是_________， F是_________。

(2)反应①的化学方程式是_____________________，反应②的化学方程式是

_______________________。

【答案】(NH4)2CO3或NH4HCO3NH3NO22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O24NH3+5O24NO+6H2O 【解析】

【分析】

本题考查无机推断，反应①能与Na2O2反应，熟悉的知识是H2O或CO2与Na2O2的反应，因为A为气体，则A为CO2，D为O2，X与盐酸反应生成CO2，说明X中含有CO32－或HCO3－，X与NaOH共热反应，生成气体C，则C为NH3，即X为(NH4)2CO3或NH4HCO3，B 为H2O，反应②是NH3与氧气反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，据此分析解答。

【详解】

（1）根据上述分析，X为(NH4)2CO3或NH4HCO3，C为NH3，F为NO2；

（2）反应①的方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，反应②发生氨的催化氧化，即反应方程式为： 4NH3+5O24NO+6H2O。

【点睛】

本题的突破口在与过氧化钠反应，中学阶段学过能与过氧化钠反应的物质是CO2和H2O，根据A为气体，则A为CO2，2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2，即D为O2，X与NaOH共热产生气体，化合物能与NaOH共热产生气体，则气体是NH3，然后进一步进行分析即可。

9．A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去)：

(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，写出C的一种用途____；

(2)若常温下A为淡黄色固体单质，D为强酸，则B为___，D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白，体现了D的___性。

(3)若A是化合物，C是红棕色气体，则

①A的电子式为___，实验室制备A气体的化学方程式为___。

②实验室检验A气体的方法为___。

③C转化为D的过程中，氧化剂与还原剂的质量比为___。

④将盛满B气体的试管倒扣在水槽中，并通入一定量O2，最终气体全部被吸收，所得溶液

充满整个试管。若不考虑溶液扩散，计算所得溶液物质的量浓度为___mol·L-1。(标况下计算，保留两位有效数字)

【答案】供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等) SO2吸水

2NH4Cl+Ca(OH )2加热

CaCl2+2NH3↑+2H2O 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝

(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生) 1:2 0.045

【解析】

【分析】

(1)C是淡黄色固体，为金属氧化物，则其为Na2O2，由此可确定它的用途；

(2)若常温下A为淡黄色固体单质，则其为硫，由转化关系可确定其它物质及性质。

(3)C是红棕色气体，则C为NO2气体，由转化关系可确定其它物质及性质。

【详解】

(1)由C是淡黄色固体，可确定其为Na2O2，其用途为供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)。答案为：供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)；

(2)若常温下A为淡黄色固体单质，则其为硫(S)，D为强酸(H2SO4)，则B为SO2，C为SO3，D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白，体现了浓硫酸的吸水性。答案为：SO2；吸水；

(3)若A是化合物，C是红棕色气体，则C为NO2。

①A氧化后，产物再氧化可生成NO2，则A为NH3，电子式为，实验室制备氨气

时，药品为NH4Cl和Ca(OH)2，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2加热

CaCl2+2NH3↑+2H2O。

答案为：；2NH4Cl+Ca(OH)2加热

CaCl2+2NH3↑+2H2O；

②实验室检验氨气时，采用的方法为用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)。答案为：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)；

③C转化为D的过程中，发生反应为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，从价态变化看，若3molNO2参加反应，有1molNO2中的N元素价态降低，有2molNO2中的N元素价态升高，则氧化剂与还原剂的质量比为1:2。答案为：1:2；

④假设试管的体积为VL，则c=

L

22.4L/mol

L

V

V

=0.045mol·L-1。答案为：0.045。

【点睛】

在平时的学习过程中，应注意区分浓硫酸的吸水性与脱水性，浓硫酸的吸水性是指气体的干燥、吸收结晶水合物中的结晶水，浓硫酸的脱水性是指将有机物分子中的氢、氧元素以水的组成形式脱去。

10．甲、乙、丙、丁是常见的单质，其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体。A和B

以物质的量2︰1通入水中，得到C溶液。请根据下图的转化关系回答：

(1)用方程式解释A使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因___________________

(2)写出溶液C中加氯水的离子方程式___________________

(3)若A和B按1:1通入水中反应，写出反应方程式_________________。

【答案】NH 3+H2O NH３·H2O NH4++OH- SO32-+Cl2+H2O =SO42-+2Cl-+2H+

SO2+NH3+H2O=NH4HSO3

【解析】

【分析】

D的混合液中滴加石蕊试液，溶液显红色，说明溶液显酸性；加入NaOH溶液有使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，说明D溶液中含有NH4+；加入稀硝酸酸化后，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl-；加入盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有SO42-；C溶液中通入氯水得到D溶液，再结合甲和乙生成A的反应条件，丙和丁点燃条件下生成B，并结合甲、乙、丙、丁是常见的单质，其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体；A和B以物质的量2︰1通入水中，得到C溶液。可知甲为H2、乙为N2、丙为O2，丁为S，A为NH3、B为SO2，C溶液为(NH4)2SO3溶液，C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+，据此分析解题。

【详解】

(1)由分析知A为NH3，因其电离使水溶液显碱性，使湿润的红色石蕊试纸变蓝，发生反应的方程式和电离方程式为NH3 + H2O NH3·H2O NH4+＋OH－；

(2) C溶液为(NH4)2SO3溶液，C中通入氯水后所得的D溶液中含有SO42-、Cl-、NH4+，发生反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O =SO42-+2Cl-+2H+；

(3) NH3和SO2按1:1通入水中生成NH4HSO3，发生反应的方程式为

SO2+NH3+H2O=NH4HSO3。

11．某混合物的水溶液中，只可能含有以下离子中的若干种：K+、Mg2+、Fe2+、Al3+、

NH4+、Cl-、CO32-和SO42-。现每次取100.00mL进行实验：（已知：NH4++OH -Δ

NH3↑

+H2O）

①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；

②第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.896L（标准状况下）

③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余

2.33g。请回答：

(1)c(CO32-)=_________mol/L；

(2)K+ 是否存在？__________；若存在，浓度范围是__________(若不存在，则不必回答第2问)；

(3)根据以上实验，不能判断______（填离子符号）是否存在。若存在此离子，如何进行检验？_____________________________________________________。

【答案】0.2 存在 c (K +)≥0.2mol/L Cl - 取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在Cl -，否则无Cl -

【解析】

【分析】

先根据实验现象判断溶液中存在的离子，不存在的离子，可能存在的离子；

(1)先判断③中酸洗涤前后质量减少的量的成分，再根据减少的沉淀的量计算碳酸根离子的浓度；

(2)先确定实验③中酸洗后沉淀的成分，计算硫酸根离子的物质的量，根据氨气的体积计算铵根离子的物质的量，再根据溶液中阴阳离子所带电荷相等，判断钾离子是否存在；若存在，根据阴阳离子的电荷相等，求出钾离子的物质的量，再根据物质的量浓度公式计算钾离子的物质的量浓度；

(3)根据实验现象判断；根据氯离子的检验方法检验，但先判断硫酸根离子的干扰。

【详解】

根据实验①现象判断：该溶液中可能含有Cl -、CO 32-、SO 42-；根据实验②现象判断，该溶液中含有NH 4+；根据实验③现象判断，该溶液中含有CO 32-和SO 42-离子，同时排除溶液中含有Mg 2+、Fe 2+、Al 3+；

(1)根据实验③现象，酸洗涤沉淀前后，质量减少，减少的质量为碳酸钡的质量，则碳酸钡的物质的量为()6.27 2.33g

197/mol g -=0.02mol ，由原子守恒可知，碳酸根的物质的量浓度=n V ＝0.02mol 0.1L

=0.2mol/L ； (2)根据实验③现象，酸洗涤沉淀后沉淀的质量为硫酸钡的质量，其物质的量为

2.33233/mol

g g =0.01mol ；由生成的NH 3为0.896L ，可知铵根离子的物质的量为0.89622.4/mol

L L =0.04mol ；根据溶液中阴阳离子所带电荷相等得，钾离子存在；一个硫酸根离子、一个碳酸根离子都各带两个单位的负电荷，一个铵根离子、一个钾离子各带一个单位的正电荷，设其物质的量为xmol ，根据溶液中阴阳离子所带电荷相等列方程

式， 0.02mol×2+0.01mol×2=0.04m0l×1+xmol×1，解得：x=0.02，钾离子的物质的量浓度=n V ＝0.02mol 0.1L

=0.2mol/L ，因溶液中可能还含有Cl -，则实际c (K +)≥0.2mol/L ； (3)根据实验①现象判断，不能判断氯离子是否存在；氯离子和银离子反应生成白色沉淀，且该沉淀不溶于水和硝酸，所以可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验，但先判断硫酸根离子的干扰，则实际操作为取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在Cl -，否则无Cl -。

12．加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-；

13．如图的各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去)，常温下A、C、D 为无色气体，C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

(1)写出下列各物质的化学式：X：______A：______C：______F：______。

(2)写出下列变化的化学方程式：

X：______；

C→E：______；

F→G：______；

(3)检验X中阳离子的方法：__________。

【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3 CO2 NH3 NO2 NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑或

(NH4)2CO32NH3↑+H2O+CO2↑ 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO 取少量X于试管中，加入NaOH溶液，然后加热试管，再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则可说明其中有铵根离子

【解析】

【分析】

C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则C为NH3，由转化关系可知D为O2，E为NO，F为NO2，则B应为H2O，G为HNO3，气体A可与Na2O2反应生成O2，则A应为CO2，X可能为NH4HCO3或(NH4)2CO3，结合相关物质的性质解答该题。

【详解】

(1)由以上分析可知X为NH4HCO3或(NH4)2CO3，A为CO2，C为NH3，F为NO2；

(2)X为NH4HCO3或(NH4)2CO3，该物质受热分解的方程式为NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑或(NH4)2CO32NH3↑+H2O+CO2↑；

C→E的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O；

F→G的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；

(3)实验室里，检验NH4HCO3中阳离子NH4+的方法是：取少量X于试管中，加入NaOH溶液，然后加热试管，再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则可说明其中有铵根离子。

【点睛】

本题考查无机物的推断，本题注意根据C的性质为突破口进行解答，注意相关物质的性

质，学习中注意相关基础知识的积累，侧重考查学生的分析能力。

14．如图所示为A 、B 、C 、D 、E 五种含氮物质相互转化的关系图，其中A 、B 、C 、D 常温下都是气体，B 为红棕色，写出A 、B 、C 、D 、E 的化学式和各步反应的化学方程式。

（1）各物质的化学式为

A ．__，

B ．__，

C ．__，

D ．___，E.___。

（2）各步反应的化学方程式为

A→C ：___，D→C ：___，

B→E ：___，E→C ：_____。

【答案】N 2 NO 2 NO NH 3 HNO 3 N 2＋O 22NO 4NH 3＋5O 24NO ＋6H 2O 3NO 2＋H 2O=2HNO 3＋NO 3Cu ＋8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O

【解析】

【分析】

A 、

B 、

C 、

D 、

E 均为含氮物质，C 2+O ???→B(红棕色)，则B 为NO 2，C 为NO ；A ???→闪电C

（NO ），则A 为N 2；A （N 2）????→高温、高压催化剂D 2O ????→、催化剂

高温C （NO ），则D 为NH 3；B （NO 2）→E Cu ??→ C （NO ），则E 为HNO 3；依此作答。

【详解】

（1）经分析，A 为N 2，B 为NO 2，C 为NO ，D 为NH 3，E 为HNO 3；

（2）A →C 的化学方程式为：N 2+O 2

放电2NO ； D→C 的化学方程式为：4NH 3+5O 24NO +6H 2O ；

B→E 的化学方程式为：3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ；

E→C 的化学方程式为：3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O 。

15．如图表示A 、B 、C 、D 、E 五种含氮物质相互转化的关系。其中A 、B 、C 、D 常温下都是气体，B 为红棕色。

（1）写出下列物质的名称：

B________； E________。

（2）写出各步反应的化学方程式：

①A→C________________________________________；

②D→C________________________________________；

③C→B_________________________________________。

【答案】二氧化氮硝酸 N2＋O2放电2NO 4NH3＋5O24NO＋6H2O 2NO＋

O2=2NO2

【解析】

【分析】

B为红棕色气体，则B为NO2，C与氧气反应生成NO2，则C为NO；A气体在闪电条件下与氧气反应生成NO，则A为氮气；E与铜反应生成NO，则E为硝酸；D在催化剂条件下与氧气加热反应生成NO，且D是A在高温高压、催化剂条件下反应生成的，则D为氨气，根据分析可知：A、B、C、D、E分别为N2、NO2、NO、NH3、HNO3，然后结合物质的性质、化学方程式的书写原则进行答题。

【详解】

（1）B为红棕色气体，则B为NO2，C与氧气反应生成NO2，则C为NO；A气体在闪电条件下与氧气反应生成NO，则A为氮气；E与铜反应生成NO，则E为硝酸；D在催化剂条件下与氧气加热反应生成NO，且D是A在高温高压、催化剂条件下反应生成的，则D为氨气，

根据分析可知：B、E的名称分别为二氧化氮、硝酸；

（2）①A→C的反应为氮气与氧气转化成NO的反应，氮气在放电的条件下可以和氧气之间反应生成一氧化氮，反应的化学方程式为：N2+O2放电2NO；

②D→C为氨气与氧气催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为：4NH3＋

5O24NO＋6H2O；

③C→B为NO与氧气转化成二氧化氮的反应，反应方程式为：2NO＋O2=2NO2。

【点睛】

本题考查框图形式的无机推断，题目难度中等，解题的关键是在审题的基础上找准解题的突破口，如“B为红棕色”可探测可能为二氧化氮，然后经过分析，归纳，推理，得出正确的答案，注意相关反应的化学方程式的书写。