北京市2021高考化学一轮复习专题二元素及其化合物第11讲氮及其化合物同步练习 27页

第11讲　氮及其化合物 考试要点 备考策略 ‎1.根据研究物质的思路和方法,掌握氮及其重要化合物的主要性质和应用。‎ ‎2.了解氮的氧化物对生态环境的影响。‎ ‎　　预计今后高考对本讲内容的考查会以氨气、铵盐、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物质的性质为重点,以化学实验、化工生产的工艺流程为载体,突出考查有关化学方程式的书写和学生的实验能力。‎ 一、氮气和氮的氧化物 ‎(一)氮气的性质 通常情况下,N2化学性质很稳定,只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。‎ 写出相关反应的化学方程式:‎ ‎(二)氮的氧化物 ‎1.NO和NO2‎ NO NO2‎ 物理性质 颜色 无色 ‎③　红棕　色 ‎ 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 溶于水,并与水反应 化学性质 与O2反应 ‎2NO+O2 2NO2‎ ‎—‎ 与H2O反应 ‎—‎ ‎④　3NO2+H2O 2HNO3+NO　 ‎ ‎　　2.人类活动对自然界氮循环和环境的影响 ‎(1)固氮及影响 a.含义:使空气中游离态氮转化为化合态氮。‎ b.方法自然固氮高能固氮生物固氮人工固氮合成氨固氮仿生固氮 27‎ c.影响活化氮数量增加破坏全球生态平衡问题温室效应水体污染酸雨 ‎(2)NOx的污染 a.氮氧化物:有NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等,其中NO和NO2是最主要的空气污染物。‎ b.污染源:石油产品的燃烧和煤的燃烧,汽车尾气及工业废气的排放,农田土壤及动物排泄物中含氮化合物的转化等。‎ c.污染 大 气 污 染光化学烟雾:大气中的⑤‎　NOx与碳氢化合物　‎在紫外‎　　　　　线作用下发生一系列光化学反应,产生‎　　　　　一种有毒的烟雾酸雨:NOx排入大气中,与水反应生成HNO‎3‎和HNO‎2‎,‎‎　　随雨水降到地面,就有可能形成酸雨 ‎(3)对生产中氮氧化物污染的防治 a.控制进入自然界的有害物质的数量。‎ b.增强生态系统对有害物质的吸收能力。‎ ‎　　自测1　判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。‎ ‎(1)NO2溶于水时生成HNO3,故NO2是硝酸的酸酐( ✕ )‎ ‎(2)CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在　( ✕ )‎ ‎(3)NO2溶于水时发生氧化还原反应( √ )‎ ‎(4)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象( ✕ )‎ ‎(5)用排水法收集NO2,用向上排空气法收集NO( ✕ )‎ ‎(6)用湿润的淀粉-KI试纸可鉴别NO2和溴蒸气( ✕ )‎ ‎　　自测2　俗话说“雷雨发庄稼”,这说明雷雨中含有能被植物吸收和利用的化合态的氮,请同学们写出三个有关的化学方程式:‎ ‎(1)　　　　　　　　　　　　　; ‎ 27‎ ‎(2)　　　　　　　　　　　　　; ‎ ‎(3)　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)N2+O2 2NO ‎(2)2NO+O2 2NO2‎ ‎(3)3NO2+H2O 2HNO3+NO ‎　　自测3　反应3NO2+H2O 2HNO3+NO中,氧化剂为　　　　,还原剂为　　　　,氧化剂与还原剂物质的量之比为　　　　,1 mol NO2参与反应转移电子的个数为　　　　。 ‎ 答案　NO2　NO2　1∶2　‎2‎‎3‎NA 二、氨和铵盐 ‎(一)氨的结构与性质 ‎1.结构:电子式为①　H··N‎··‎H‎ ‎‎··‎··H　。 ‎ ‎2.物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化,极易溶于水。‎ ‎3.化学性质 ‎(1)与水反应 NH3+H2O NH3·H2O NH‎4‎‎+‎+OH-‎ NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸②　变蓝　的气体,常用此性质检验NH3。 ‎ ‎(2)与氧气反应(氨的催化氧化)‎ ‎③　4NH3+5O2 4NO+6H2O　(写化学方程式)。 ‎ ‎(二)铵盐的性质和NH‎4‎‎+‎的检验 ‎1.铵盐的性质 ‎(1)易溶于水的离子化合物。‎ ‎(2)与碱反应 NH‎4‎‎+‎+OH- NH3↑+H2O ‎(3)受热分解 27‎ 如NH4Cl NH3↑+HCl↑‎ ‎(4)水解反应 NH‎4‎‎+‎+H2ONH3·H2O+H+‎ ‎2.NH‎4‎‎+‎的检验 ‎(1)取样品与碱共热,用湿润的④　红色石蕊　试纸检验产生的气体,观察试纸是否变蓝。 ‎ ‎(2)取样品与碱共热,用蘸有⑤　浓盐酸　的玻璃棒检验产生的气体,观察是否有白烟产生。 ‎ ‎(三)氨气的制法 ‎1.氨气的实验室制法 ‎(1)原理:铵盐与碱共热,产生氨气。‎ 实验室常用反应的化学方程式为⑥　2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O　。 ‎ ‎(2)制取装置:‎ ‎1)收集:由于氨气极易溶于水,密度比空气小,所以只能用向下排空气法收集。‎ ‎2)检验:a.用湿润的红色石蕊试纸接近试管口(变蓝);b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口(产生白烟)。‎ ‎3)棉花团的作用:在收集NH3的试管口放置一团松软的干棉花,是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流,以便在较短时间内收集到较为纯净的NH3。‎ ‎2.氨气的工业制法 N2+3H2 2NH3‎ ‎　　自测4　判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。‎ ‎(1)用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝色,是因为浓氨水呈碱性( √ )‎ ‎(2)可用蘸有浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气( √ )‎ 27‎ ‎(3)液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂( √ )‎ ‎(4)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3涉及氧化还原反应( ✕ )‎ ‎(5)检验NH‎4‎‎+‎时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体( ✕ )‎ 自测5　如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(　　)‎ A.挤压装置①的胶头滴管,使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹 B.挤压装置②的胶头滴管,使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹 C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 答案　B　H2不溶于NaOH溶液,不能形成较大压强差,不能引发喷泉现象。‎ 自测6　氨水中存在的三个平衡是　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。根据上述平衡分析氨水中存在的粒子有　。 ‎ 答案　NH3+H2ONH3·H2O　NH3·H2ONH‎4‎‎+‎+OH-　H2OH++OH-　NH3、NH3·H2O、H2O、NH‎4‎‎+‎、OH-、H+‎ 三、硝酸 ‎1.物理性质 ‎(1)纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体。‎ ‎(2)硝酸沸点较低,易挥发,在空气中遇水蒸气形成白雾。‎ ‎(3)质量分数在69%以上的硝酸称为浓硝酸。‎ 27‎ ‎2.化学性质 ‎(1)强酸性 稀硝酸能使紫色石蕊溶液变红。‎ ‎(2)不稳定性 a.浓硝酸不稳定,见光或受热易分解,反应的化学方程式为①　4HNO3(浓) 2H2O+4NO2↑+O2↑　。 ‎ b.存放:浓HNO3应盛放在棕色试剂瓶里,并存放在黑暗阴凉处。‎ c.浓硝酸常呈黄色是HNO3分解产生的NO2溶于硝酸的缘故,除去硝酸中黄色的方法是通入少量O2,发生的反应为②　4NO2+O2+2H2O 4HNO3　。 ‎ ‎(3)强氧化性 a.与金属反应(大部分金属能与硝酸反应)‎ Cu与浓、稀硝酸均能反应,化学方程式分别为:‎ ‎③　Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　、④　3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O　。 ‎ 常温下,铁、铝遇冷的浓HNO3发生⑤　钝化　。 ‎ b.与非金属反应,如C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O。‎ c.与其他还原剂反应,如与H2S、SO2、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等发生氧化还原反应。‎ d.王水 浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3混合即得王水,它的氧化性更强,能溶解Pt、Au等金属。‎ ‎3.用途 制化肥、炸药、染料等。‎ ‎　　自测7　判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。‎ ‎(1)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色( ✕ )‎ ‎(2)硝酸能与Na2CO3反应,但不生成CO2( ✕ )‎ ‎(3)用浓HNO3与Cu反应制备NO2( √ )‎ ‎(4)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成( √ )‎ ‎(5)常温下,铝和铁在浓HNO3中“钝化”,说明铝和铁与浓HNO3不反应( ✕ )‎ 27‎ ‎(6)将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中,溶液变蓝,说明Cu与稀HNO3发生置换反应( ✕ )‎ ‎　　自测8　下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎　　A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 答案　D　本题考查硝酸的氧化性、不稳定性、挥发性等性质。③中的CO2可能是木炭与空气中的氧气反应的产物。‎ 考点一　氨的制备与性质 一、氨气的实验室制法 ‎1.加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物 ‎2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O ‎2.实验室制取氨气的其他方法 方法 化学方程式(或原理)‎ 气体发生装置 27‎ 加热浓氨水 NH3·H2O NH3↑+H2O 浓氨水+固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)‎ 浓氨水中存在以下平衡:NH3+H2O NH3·H2O NH‎4‎‎+‎+OH-,加入固态碱性物质后:①消耗水且使c(OH-)增大,使平衡逆向移动;②反应放热,促进NH3·H2O的分解 二、氨水的成分及性质 ‎(1)组分 三种分子:NH3、NH3·H2O、H2O;三种离子:NH‎4‎‎+‎、OH-、H+;粒子浓度大小顺序为c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH‎4‎‎+‎)>c(H+)。‎ ‎(2)性质 ‎①容易挥发,浓氨水敞口久置于空气中溶液质量减小,浓度变小。‎ ‎②氨水质量分数越大,其密度越小。‎ ‎③氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3·H2O NH‎4‎‎+‎+OH-,氨水呈碱性。‎ ‎④氨水是很好的沉淀剂,能使Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀。‎ 典例1　下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是　(　　)‎ A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中少量水蒸气 C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气 27‎ 答案　D　A项,装置甲中试管口应略向下倾斜;B项,氨气能与浓硫酸反应;C项,装置丙中只有气体的入口,没有气体的出口。‎ ‎　　1-1　如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象的解释不正确的是(　　)‎ 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发出来的HCl反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液中有红褐色沉淀 该溶液一定是FeCl3溶液 D 干燥的红色石蕊试纸不变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3·H2O是碱而NH3不是碱 ‎　　答案　B　NH3与浓H2SO4反应生成(NH4)2SO4。‎ ‎1-2　某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:‎ ‎(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中合理的是　　　　(填字母)。 ‎ A.将氯化铵固体加热分解,收集产生的气体 B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中,收集产生的气体 C.将碳酸氢铵加热分解,用碱石灰干燥产生的气体 D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中,收集产生的气体 ‎(2)根据上述正确的原理,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气,适宜的装置是　　　　。 ‎ ‎(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是　　　　(填序号)。 ‎ 27‎ ‎①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性　⑤与氧气反应 ‎(4)下图是甲同学设计的收集氨气的几种装置,其中可行的是　　　　,集气的原理是　 ‎ ‎　。 ‎ 答案　(1)BC　(2)CD　(3)②④　(4)d　氨气密度小于空气,采用短管进氨气,长管出空气,即可收集氨气 解析　(1)氯化铵受热分解产生氯化氢和氨气,遇冷又转化为氯化铵固体;在溶液中,用NH4Cl和NaOH反应制取氨气时,应用浓的NH4Cl溶液并加热。‎ ‎(2)将浓氨水滴入氢氧化钠固体中制氨气选用C装置;将碳酸氢铵加热分解产生的气体用碱石灰干燥制氨气选用D装置。‎ ‎(3)气体收集方法的选择要考虑密度、溶解性及能否与空气中成分反应。‎ ‎(4)氨气极易溶于水,密度比空气小,故采用向下排空气法收集,而b装置集气瓶口不应加橡胶塞。‎ 考点二　守恒法在含氮物质相关计算中的应用 一、有关氮的氧化物的计算 ‎1.关系式法 ‎(1)NO2和O2的混合气体溶于水的计算 由4NO2+O2+2H2O 4HNO3可知,当体积比 V(NO2)∶V(O2)‎‎<4∶1　剩余气体为O‎2‎‎=4∶1　恰好完全反应‎>4∶1　剩余气体为NO ‎(2)NO和O2的混合气体溶于水的计算 ‎2NO+O2 2NO2,4NO2+2H2O+O2 4HNO3‎ 总反应方程式为4NO+3O2+2H2O 4HNO3,当体积比 27‎ V(NO)∶V(O2)‎‎<4∶3　剩余O‎2‎‎=4∶3　恰好完全反应‎>4∶3　剩余NO ‎2.原子守恒法 ‎4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5,上述两个总反应都与N2O5+H2O 2HNO3等效。当混合气体溶于水时,利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。‎ N(N)∶N(O)‎‎<2∶5　剩余O‎2‎‎=2∶5　恰好完全反应‎>2∶5　剩余NO 二、金属与硝酸反应的规律和相关计算 ‎1.反应规律 ‎(1)HNO3与金属的反应 还原产物:浓HNO3→NO2,稀HNO3→NO。‎ ‎(2)Cu与浓HNO3的反应 Cu与浓HNO3反应时,若Cu足量,开始时还原产物为NO2,随着反应的进行,浓HNO3变稀,还原产物为NO,最终得到NO2与NO的混合气体。‎ ‎(3)Fe与稀HNO3的反应 Fe过量,氧化产物为Fe2+;Fe不足,氧化产物为Fe3+。‎ ‎2.计算方法 ‎(1)N原子守恒法 HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸性作用;另一部分HNO3作氧化剂被还原,反应产生的硝酸盐及还原产物中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。‎ 27‎ ‎(2)得失电子守恒法 HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。‎ ‎(3)电荷守恒法 在任何溶液中,阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数在数值上是相等的。‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ 典例2　在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L、0.1 mol/L,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子的物质的量浓度(不考虑溶液体积变化)是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.0.15 mol/L B.0.225 mol/L C.0.30 mol/L D.0.45 mol/L 答案　B　反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO‎3‎‎-‎ 3Cu2++2NO↑+4H2O,分析可知H+不足,应根据n(H+)进行计算,所以n(Cu2+)=‎3‎‎8‎×0.06 mol=0.022 5 mol,c(Cu2+)=‎0.022 5mol‎0.1 L=0.225 mol/L。‎ ‎　　2-1　将一定量硫酸、硝酸和KNO3溶液混合成100 mL溶液,其中H2SO4、HNO3和KNO3的物质的量浓度分别是6 mol/L、2 mol/L和1 mol/L,向其中加入过量的铁粉,可产生标准状况下混合气体的体积为(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.11.2 L B.6.72 L C.8.96 L D.4.48 L 答案　C　100 mL溶液中含有氢离子的物质的量为0.1 L×6 mol/L×2+0.1 L×2 mol/L=1.4 mol,含有硝酸根离子的物质的量为0.1 L×2 mol/L+0.1 L×1 mol/L=0.3 mol,加入过量的铁粉,发生反应的离子方程式为3Fe+2NO‎3‎‎-‎+8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O和Fe+2H+ Fe2++H2↑,则:‎ ‎3Fe+2NO‎3‎‎-‎+　8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O ‎ 2 8 2‎ ‎ 0.3 mol 1.2 mol 0.3 mol 剩余的氢离子的物质的量为1.4 mol-1.2 mol=0.2 mol,‎ Fe+2H+ Fe2++H2↑‎ 27‎ ‎ 2 1‎ ‎ 0.2 mol 0.1 mol 产生气体的物质的量为0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol,标准状况下气体的体积为0.4 mol×22.4 L/mol=8.96 L。‎ ‎　　2-2　如下图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留m‎2‎体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8‎ 答案　C　剩余气体与空气接触立即变为红棕色,说明剩余气体为NO,则m‎2‎体积的NO与n体积的氧气恰好完全反应,由4NO+3O2+2H2O 4HNO3得m‎2‎=‎4‎‎3‎n,即m∶n=8∶3。‎ ‎2-3　将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题:‎ ‎(1)NO的体积为　　　　L,NO2的体积为　　　　L。 ‎ ‎(2)参加反应的HNO3的物质的量为　　　　。 ‎ ‎(3)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸的浓度为　　　　　　　mol·L-1。 ‎ ‎(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水　　　　g。 ‎ 答案　(1)5.824　5.376　(2)1.52 mol　(3)aV×1‎0‎‎-3‎+0.5‎‎0.14‎　(4)57.8‎ 解析　(1)n(Cu)=‎32.64 g‎64 g·mol‎-1‎=0.51 mol,设混合气体中NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。则x+y=‎11.2 L‎22.4 L·mol‎-1‎=0.5 mol,3x+y=(0.51×2)mol,解得:x=0.26 mol,y=0.24 mol。则V(NO)=0.26 mol×22.4 L·mol-1=5.824 L,V(NO2)=11.2 L-5.824 L=5.376 L。‎ 27‎ ‎(2)参加反应的HNO3分两部分:一部分显酸性,生成Cu(NO3)2;另一部分被还原成NO2和NO,所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol×2+0.5 mol=1.52 mol。‎ ‎(3)HNO3在反应中一部分被还原变成气体,一部分以NO‎3‎‎-‎的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,此时溶液中的溶质只有NaNO3,其物质的量为aV×10-3 mol,也就是以NO‎3‎‎-‎形式留在溶液中的HNO3的物质的量为aV×10-3 mol。所以,c(HNO3)=aV×1‎0‎‎-3‎+0.5‎‎0.14‎ mol·L-1。‎ ‎(4)由得失电子守恒得2×n(Cu)=2×n(H2O2),n(H2O2)=n(Cu)=0.51 mol,则m(H2O2)=17.34 g,至少需要30%的双氧水:17.34 g÷30%=57.8 g。‎ A组　基础题组　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ ‎1.(2019北京通州期末)下列属于铵盐的是(　　)‎ A.NH3·H2O B.Ag(NH3)2OH C.CO(NH2)2 D.NH4CNO ‎1.答案　D　A项,NH3·H2O属于弱碱不属于盐;B项,Ag(NH3)2OH电离产生的阳离子是Ag(NH3‎)‎‎2‎‎+‎,而不是NH‎4‎‎+‎,不属于铵盐;C项,CO(NH2)2属于非电解质,不属于铵盐;D项,NH4CNO电离产生NH‎4‎‎+‎和CNO-,属于铵盐。‎ ‎2.对NH3在工农业生产中用途的叙述错误的是(　　)‎ A.制漂白剂 B.制氮肥 C.制硝酸 D.作制冷剂 ‎2.答案　A　A项,NH3在工农业生产中不能用于制漂白剂,错误;B项,根据氨气的化学性质知,氨气可制氮肥,如硝酸铵、尿素等,正确;C项,利用氨气的还原性知,氨气可制硝酸,正确;D项,液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂,正确。‎ ‎3.下列转化属于工业固氮的是(　　)‎ A.N2→NO B.N2→NH3‎ C.NH3→NH4Cl D.NH4HCO3→NH3‎ 27‎ ‎3.答案　B　工业固氮即在化工生产中将游离态的氮转化为化合态的氮,N2在自然界中闪电作用下亦可发生转化,B正确。‎ ‎4.(2019北京朝阳期末)下列物质的用途是基于其氧化性的是(　　)‎ A.氨用作制冷剂 B.次氯酸钙用于生活用水的消毒 C.氧化铝透明陶瓷用于防弹汽车的车窗 D.生石灰用于废气的脱硫 ‎4.答案　B　A项,氨用作制冷剂是利用其易液化,液氨汽化吸收大量热量的性质,属于物理性质,与氧化性无关;B项,次氯酸钙用于生活用水的消毒是利用次氯酸钙的强氧化性;C项,氧化铝透明陶瓷用于防弹汽车的车窗利用的是其硬度大等物理性质,与氧化性无关;D项,生石灰用于废气的脱硫利用的是其碱性氧化物的性质,与氧化性无关。‎ ‎5.(2019北京朝阳二模)下列过程中没有发生化学变化的是(　　)‎ A.浓硫酸使蔗糖变黑 B.二氧化氮低温冷凝形成无色液体 C.液氨汽化起制冷作用 D.亚硫酸钠除去水中的溶解氧 ‎5.答案　C　A项,浓硫酸使蔗糖变黑是由于浓硫酸的脱水性,发生了化学变化;B项,二氧化氮低温冷凝形成无色液体是由于存在2NO2(g) N2O4(l)　ΔH<0,降低温度使平衡正向移动,红棕色的NO2气体转化为无色的N2O4液体,发生了化学变化;D项,亚硫酸钠除去水中的溶解氧是由于亚硫酸钠具有还原性,能被水中的溶解氧氧化,发生了氧化还原反应。‎ ‎6.(2019北京西城一模)下列说法不涉及氧化还原反应的是(　　)‎ A.雷雨发庄稼——自然固氮 B.从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅 C.干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存 D.灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾,肥中含有铵盐 27‎ ‎6.答案　D　A项,自然固氮,氮元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应;B项,由二氧化硅制晶体硅,硅元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应;C项,青铜器、铁器的保存,金属单质被氧化,铜元素、铁元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应;D项,“灰肥相混损肥分”是由于发生了复分解反应,元素的化合价未改变,不涉及氧化还原反应。‎ ‎7.(2019北京西城期末)下列过程没有明显现象的是(　　)‎ A.加热NH4Cl固体 B.向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水 C.向FeSO4溶液中通入NO2‎ D.将铝片放入冷的浓硫酸中 ‎7.答案　D　A项,加热氯化铵固体,固体分解,可以观察到固体物质逐渐减少;B项,向硫酸铝溶液中逐滴加入氨水会产生白色沉淀氢氧化铝;C项,将NO2通入溶液中会产生具有强氧化性的硝酸,硝酸可以将Fe2+氧化为Fe3+,从而观察到溶液颜色由浅绿色变为黄色;D项,铝片在冷的浓硫酸中发生钝化,观察不到明显现象。‎ ‎8.(2019北京西城期末)实验小组研究稀硝酸与铁粉的反应,进行如下实验:‎ 向2.0 mL 0.5 mol·L-1 HNO3中加入过量铁粉,生成无色气体,遇空气不变色。充分反应后,溶液几乎无色。‎ ‎(1)N在元素周期表中的位置是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)经检验,反应后的溶液中含有NH‎4‎‎+‎,检验NH‎4‎‎+‎的实验方案是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)实验中,生成NH‎4‎‎+‎的离子方程式是 ‎ ‎　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)若反应后溶液中含有2×10-5 mol NH‎4‎‎+‎,HNO3得到的电子的物质的量为n(e-),则n(e-)　　　　1.6×10-4 mol(填“>”“=”或“<”)。 ‎ ‎8.答案　(1)第二周期第ⅤA族 ‎(2)取少量溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝,则含有NH‎4‎‎+‎ ‎(3)4Fe+10H++NO‎3‎‎-‎ 4Fe2++NH‎4‎‎+‎+3H2O ‎(4)>‎ 解析　(1)依据氮原子的核外电子排布知,N在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族。‎ 27‎ ‎(2)检验NH‎4‎‎+‎的方法是取少量溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝,则含有NH‎4‎‎+‎。‎ ‎(3)铁过量,生成物为Fe2+,硝酸作氧化剂被还原为NH‎4‎‎+‎,依据得失电子守恒知,生成NH‎4‎‎+‎的离子方程式是4Fe+10H++NO‎3‎‎-‎ 4Fe2++NH‎4‎‎+‎+3H2O。‎ ‎(4)依据题意知,HNO3被还原生成2×10-5 mol NH‎4‎‎+‎,理论上HNO3得到1.6×10-4 mol电子,由于反应生成的无色气体有可能是N2,实际需要还原更多的HNO3,因此HNO3得到的电子的物质的量大于1.6×10-4 mol。‎ ‎9.氮元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。‎ ‎(1)铵态氮肥为何不能与碱性物质混用? ‎ ‎　。 ‎ ‎(2)在合成氨工业中,压强通常控制在20~50 MPa,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)侯德榜联合制碱法是向饱和食盐水中依次通入足量的氨气与二氧化碳,写出反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)烟气中的NO2与尿素[CO(NH2)2](C的化合价为+4)反应进行脱硝。反应的化学方程式是2CO(NH2)2+4NO2 4H2O+2CO2+4N2+O2。该反应的氧化产物为　　　　　,若反应过程中有0.15 mol NO2反应,则电子转移的数目为　　　　。 ‎ ‎(5)常温下,在氯化铵溶液中加入一定量的氢氧化钠,使其pH=7,则c(Na+)　　　　c(NH3·H2O)(填“<”“>”或“=”)。 ‎ ‎9.答案　(1)铵态氮肥与碱性物质混合使用时,会使NH‎4‎‎+‎转化为NH3挥发,造成氮元素流失,降低肥效 ‎(2)高压能使平衡正向移动,提高反应物转化率;压强过高会增大设备成本 ‎(3)CO2+NH3+NaCl+H2O NH4Cl+NaHCO3↓‎ ‎(4)N2和O2　0.6NA ‎(5)=‎ 解析　(1)铵态氮肥中含有NH‎4‎‎+‎,遇到碱性物质时发生反应:NH‎4‎‎+‎+OH-NH3·H2ONH3+H2O,NH3不断挥发,促使平衡不断向右移动,造成氮元素流失,降低肥效。‎ 27‎ ‎(3)侯德榜联合制碱法的反应物是NaCl、NH3、CO2和H2O,生成物是NaHCO3、NH4Cl,注意NaHCO3以沉淀的形式析出。‎ ‎(4)分析该氧化还原反应中元素价态的变化,N:-3→0、+4→0;O:-2→0,故氧化产物为N2和O2;该氧化还原反应转移电子数与NO2的关系式为4NO2~16e-,若反应过程中有0.15 mol NO2反应,则n(e-)=4n(NO2)=0.6 mol,转移电子数目为0.6NA。‎ ‎(5)溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(NH‎4‎‎+‎)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(NH‎4‎‎+‎)+c(Na+)=c(Cl-)①。又存在物料守恒:c(NH‎4‎‎+‎)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)②,联立①式与②式得出:c(Na+)=c(NH3·H2O)。‎ ‎10.(2019北京朝阳期中)研究氮及其化合物在自然界中的循环对于生产、生活意义重大。自然界中氮的循环示意图如下:‎ ‎(1)农村有句谚语“雷雨发庄稼”,体现了氮循环的部分过程,有关反应的化学方程式是 ‎ ‎　。 ‎ ‎(2)尿素[CO(NH2)2]是过程Ⅰ中动物的排泄物,其最终能水解为NH3和　　　　。 ‎ ‎(3)在农田土壤中,过程Ⅱ、Ⅲ涉及的变化如下:‎ 硝化作用:NH‎4‎‎+‎ NO‎3‎‎-‎ ‎ 反硝化作用:NO‎3‎‎-‎ ‎→……→‎碳源 N2 ‎ ‎①硝化作用中NO‎3‎‎-‎的“O”部分来自O2、部分来自H2O,确认两种“O”在NO‎3‎‎-‎中所占比例大小的方法是 ‎ ‎　。 ‎ ‎②以CH3OH为碳源能有效促进反硝化作用,CH3OH的主要作用是　　　　　　　　　(填 “提供电子”或“接受电子”)。 ‎ 27‎ ‎(4)水中氮、磷过多,造成水中藻类疯长,消耗溶解氧,水质恶化。化学耗氧量(COD)能衡量水体受污染的程度,它是指用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量,换算成氧的量O /(mg·L-1)来表示。 其测量过程如下所示:‎ ‎①不能用盐酸酸化水样,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②“滴定”的反应式如下,将其补充完整:‎ MnO‎4‎‎-‎+C2O‎4‎‎2-‎+　　　  CO2↑+Mn2++　　　　。 ‎ ‎③经数据处理,氧化100 mL水样消耗a mol KMnO4,则该水样中COD为　　　　mg·L-1 。  ‎ ‎10.答案　(1)N2+O2 2NO,2NO+O2 2NO2,3NO2+H2O 2HNO3+NO　(2)CO2　(3)①同位素示踪法,将O2或H2O中的O标记为18O　②提供电子　(4)①盐酸中Cl-能被KMnO4标准液氧化　②2　5　16H+　10　2　8H2O　③4a×105‎ 解析　(1)空气中的N2和O2在闪电的作用下可以发生反应生成NO,NO在空气中极易被氧化成NO2,NO2易与水反应生成HNO3,故“雷雨发庄稼”所发生反应的化学方程式是N2+O2 2NO,2NO+O2 2NO2,3NO2+H2O 2HNO3+NO。‎ ‎(2)CO(NH2)2最终的水解产物为NH3和CO2。‎ ‎(3)②依据反硝化作用的示意图知,反硝化过程中氮元素的化合价降低,即得电子,所以CH3OH的主要作用是提供电子。‎ ‎(4)①观察题给化学耗氧量的测量过程知,化学耗氧量用高锰酸钾滴定法测量,高锰酸钾具有强氧化性,能将盐酸中的Cl-氧化,故不能用盐酸酸化水样;②标出变价元素的化合价,依据元素化合价升降总数相等、原子守恒,配平离子方程式即可;③a mol KMnO4作氧化剂可以得到5a mol电子,相当于2.5a mol O得到的电子,故该水样中COD为‎2.5amol×16 g·mol‎-1‎×1000 mg·‎g‎-1‎‎0.1 L=4a×105 mg·L-1。‎ 27‎ B组　提升题组　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ ‎11.(2019北京丰台一模)下列实验现象与氧化还原反应无关的是　(　　)‎ A.氨气与氯化氢气体相遇产生白烟 B.铜遇浓硝酸产生红棕色气体 C.过氧化钠放置于空气中逐渐变白 D.一氧化氮遇空气变为红棕色 ‎11.答案　A　A项,氯化氢气体与氨气反应生成氯化铵,反应前后各元素化合价均不变,与氧化还原反应无关;B项,铜与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜、红棕色的二氧化氮和水,现象与氧化还原反应有关;C项,过氧化钠放置于空气中逐渐变白,发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2↑,现象与氧化还原反应有关;D项,一氧化氮遇空气变为红棕色,发生反应:2NO+O2 2NO2,现象与氧化还原反应有关。‎ ‎12.(2019北京东城一模)下图是制备和收集气体的实验装置,该装置可用于(　　)‎ A.浓硫酸与铜反应制取SO2‎ B.浓氨水与生石灰反应制取NH3‎ C.浓盐酸与二氧化锰反应制取Cl2‎ D.过氧化钠与水反应制取O2‎ ‎12.答案　D　A项,铜与浓硫酸反应制取二氧化硫需要加热,且二氧化硫易溶于水,不能用排水法收集;B项,浓氨水与生石灰反应制取氨气,氨气极易溶于水,不能用排水法收集;C项,浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气需要加热,同时氯气能溶于水,不能用排水法收集。‎ ‎13.(2019北京丰台期末)氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,大气与土壤中氮元素转化如图所示,下列说法不正确的是(　　)‎ 27‎ A.将N2转化为化合物的过程称为固氮 B.无机物与有机物中的氮元素可相互转化 C.硝化细菌将NH‎4‎‎+‎转化为NO‎3‎‎-‎可能需要O2参与 D.在硝化细菌、反硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应 ‎13.答案　D　A项,将空气中的N2转化为含氮化合物的过程称为固氮;B项,由题图可知无机物与有机物中的氮元素可相互转化;C项,硝化细菌将NH‎4‎‎+‎转化为NO‎3‎‎-‎,NO‎3‎‎-‎中的氧元素可能来自氧气;D项,在硝化细菌作用下氮元素发生氧化反应,而在反硝化细菌作用下氮元素发生还原反应。‎ ‎14.(2019北京东城普通校测试卷5)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是(　　)‎ A.①③ B.②③ C.①④ D.②④‎ ‎14.答案　A　NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,试管口温度较低,NH3和HCl重新化合生成NH4Cl,得不到NH3,①错误;浓氨水滴到CaO上,CaO与水反应生成Ca(OH)2,放出大量的热,促使NH3·H2O分解放出NH3,②正确;加热固体制气体,试管口应略向下倾斜,③错误;加热浓氨水,NH3·H2O分解产生NH3,④正确。‎ 27‎ ‎15.(2019北京海淀一模)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,该小组同学用下图装置完成以下实验:‎ 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 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 ‎15.答案　D　A项,HNO3分解过程中,氮元素化合价降低1价,氧元素化合价升高2价,故浓硝酸分解产生的V(NO2)∶V(O2)=4∶1;B项,根据资料可知,浓硝酸分解也可以产生NO2,不一定是浓硝酸和木炭发生了反应;C项,根据A项的分析,实验Ⅱ的集气瓶中,O2的含量只有20%,但实验Ⅱ和实验Ⅰ中现象相同,不能证明能使液面上木炭迅速燃烧发出亮光的主要气体是氧气;D项,题干中没有进行NO2对实验现象影响的相关实验,无法确定NO2在其中有无作用。‎ ‎16.(2020北京海淀期中)含氮化合物在水体中过多蓄积会导致水体富营养化,需将其从水体中除去,该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。‎ 吹脱法:调节水体pH至8左右,然后持续向水中吹入大量空气。‎ 折点氯化法:调节水体pH至6左右,向水中加入适量NaClO。‎ 下列分析不正确的是(　　)‎ A.含氨和铵盐的水体中存在平衡:NH‎4‎‎+‎+OH- NH3·H2O NH3+H2O B.吹脱法的原理是通过鼓气降低NH3浓度,从而降低水中NH3·H2O与NH‎4‎‎+‎的含量 27‎ C.折点氯化法除NH‎4‎‎+‎的原理为2NH‎4‎‎+‎+3ClO- N2↑+3Cl-+3H2O+2H+‎ D.吹脱法无法对含NO‎2‎‎-‎的水体脱氮,但折点氯化法可以对含NO‎2‎‎-‎的水体脱氮 ‎16.答案　D　A项,氨气与水反应生成弱电解质一水合氨,铵盐中的铵根离子与OH-结合生成一水合氨,溶液中存在平衡:NH‎4‎‎+‎+OH- NH3·H2O NH3+H2O,正确;B项,吹脱法:调节水体pH至8左右,然后持续向水中吹入大量空气,利用空气将水体中的氨气带出,促使NH‎4‎‎+‎+OH- NH3·H2O NH3+H2O平衡正向移动,降低水中NH3·H2O和NH‎4‎‎+‎的含量,正确;C项,折点氯化法:调节水体pH至6左右,向水中加入适量NaClO,酸性条件下,ClO-具有氧化性,NH‎4‎‎+‎中氮元素为-3价,具有还原性,ClO-与NH‎4‎‎+‎能发生氧化还原反应:2NH‎4‎‎+‎+3ClO- N2↑+3Cl-+3H2O+2H+,正确;D项,吹脱法是利用物理法脱氮,无法对含NO‎2‎‎-‎的水体脱氮,折点氯化法利用ClO-具有氧化性,发生氧化还原反应,将NO‎2‎‎-‎氧化为NO‎3‎‎-‎,氮元素不能脱离水体,无法脱氮,错误。‎ ‎17.(2019北京朝阳期末)某学习小组探究稀硝酸、浓硝酸与铜的反应。‎ 装置(尾气处理装置略)‎ 现象 Ⅰ中开始无明显现象,逐渐有小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色 Ⅱ中反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色 ‎(1)试管Ⅰ中Cu与稀硝酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中的快,原因是　。 ‎ ‎(3)针对Ⅱ中溶液呈绿色的原因,提出假设:‎ 假设1:Cu2+的浓度较大所致;‎ 假设2:溶解了生成的NO2。‎ 探究如下:取Ⅱ中绿色溶液,分为两等份。‎ ‎①取一份于下图所示装置中,　　　　　　　　　　　　　　　　　(填“操作”和“现象”),证实Ⅱ中溶解了NO2。 ‎ 27‎ ‎②向另一份溶液中加入　　　　　(填化学试剂),溶液变为蓝色。证实假设1不成立,假设2成立。 ‎ ‎(4)对于稀硝酸与铜生成NO、浓硝酸与铜生成NO2的原因,提出两种解释:‎ 解释1:硝酸浓度越小,溶液中NO‎3‎‎-‎的数目越少,被还原时,每个NO‎3‎‎-‎从还原剂中获得较多电子的机会　　　　(填“增多”或“减少”),因此被还原为更低价态。 ‎ 解释2:推测下列平衡导致了产物的不同,并通过如下实验证实了推测的合理性。‎ ‎3NO2+H2O 2HNO3+NO ‎①B中盛放的试剂是　　　　。 ‎ ‎②C中盛放Cu(NO3)2溶液和　　　　　 。 ‎ ‎③该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是　　　　　　　　　。 ‎ ‎17.答案　(1)3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑‎ ‎(2)硝酸浓度大 ‎(3)①向上拉动活塞a,试管内液面上方出现红棕色气体 ‎②Cu(OH)2(或CuO等)‎ ‎(4)解释1:增多 解释2:①水　②浓硝酸　③C中溶液变绿 解析　(1)Cu与稀硝酸反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑。‎ ‎(2)由“浓”和“稀”可以联想到化学反应速率最常见的影响因素——浓度,浓度越大,化学反应速率越快,则Ⅱ中反应的速率比Ⅰ中快的原因是Ⅱ中硝酸的浓度大。‎ ‎(3)①要证明假设2成立,只需要将溶解的NO2释放出来即可,气体的溶解度受压强影响,压强减小,气体的溶解度减小,气体逸出,向外拉动活塞a可以达到减小试管内压强的目的,故实验操作和现象为向上拉动活塞a,试管内液面上方出现红棕色气体。‎ 27‎ ‎②要证明假设1不成立,假设2成立,需要加入的试剂能使溶液中Cu2+浓度不减小,并且能消耗溶液中溶解的NO2。加入Cu(OH)2(或CuO等)可以消耗溶液中溶解的NO2,减少NO2的同时还可以增大Cu2+的浓度,溶液由绿色变为蓝色,得以证明。‎ ‎(4)解释1:硝酸浓度越小,溶液中NO‎3‎‎-‎的数目越少,被还原时,每个NO‎3‎‎-‎从还原剂中获得较多电子的机会增多,因此被还原为更低价态。‎ 解释2:A装置制备NO2,B装置使NO2和H2O反应,NO2转化为NO,证明反应3NO2+H2O 2HNO3+NO正向进行的可能性;C中加入硝酸铜溶液和浓硝酸,NO与溶液中的HNO3反应得到NO2,NO2溶解在含硝酸铜的溶液中使溶液显绿色,证明反应3NO2+H2O 2HNO3+NO逆向进行的可能性,从而证明3NO2+H2O 2HNO3+NO可逆反应成立。‎ ‎18.(2019北京石景山一模)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物合成的有机化合物,通常用作植物的氮肥。合成尿素的主要反应如下:‎ ⅰ.2NH3(l)+CO2(g)(氨基甲酸铵)　ΔH=-a kJ/mol ⅱ. +H2O(l)　 　ΔH=+b kJ/mol ⅲ.2 (缩　二脲)+NH3(副反应,程度较小)‎ ‎(1)实验室制取氨气的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)CO(NH2)2中C的化合价为+4,N的化合价为　　　　。 ‎ ‎(3)CO2和NH3合成尿素的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)工业上提高氨碳比n(NH‎3‎)‎n(CO‎2‎)‎,可以提高尿素的产率,结合反应ⅰ~ⅲ,解释尿素产率提高的原因: ‎ ‎ ‎ ‎　。 ‎ ‎(5)某科研小组模拟工业合成尿素,一定条件下,在0.5 L的密闭容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2,测得反应中各组分的物质的量随时间变化如图1所示:‎ 27‎ 图1‎ ‎①反应进行到10 min时,用CO2表示反应ⅰ的速率v(CO2)=　　　　　　　　。 ‎ ‎②合成总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素的总反应的快慢由第　　　步反应决定(填“ⅰ”或“ⅱ”)。 ‎ ‎(6)我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图2)。总反应为CO(NH2)2+H2O 3H2↑+N2↑+CO2↑。‎ ‎①A电极连接电源的　　　　极(填“正”或“负”)。 ‎ ‎②A电极的电极反应为　。 ‎ 图2‎ ‎18.答案　(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O ‎(2)-3‎ ‎(3)2NH3(l)+CO2(g)+H2O(l)　ΔH=(b-a) kJ/mol ‎(4)提高氨碳比n(NH‎3‎)‎n(CO‎2‎)‎有利于反应ⅰ、ⅱ平衡正向移动,促进氨基甲酸铵分解生成尿素,有利于副反应ⅲ平衡逆向移动,抑制尿素的分解,从而提高尿素产率 ‎(5)①0.148 mol/(L·min)‎ ‎②ⅱ ‎(6)①正 ‎②CO(NH2)2-6e-+H2O N2↑+CO2↑+6H+‎ 解析　(1)实验室加热氯化铵和氢氧化钙混合固体制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。‎ 27‎ ‎(2)由化合物中各元素正、负化合价代数和为0计算得到N的化合价为-3。‎ ‎(3)根据盖斯定律,ⅰ+ⅱ得到CO2和NH3合成尿素的热化学方程式:2NH3(l)+CO2(g)+H2O(l)　ΔH=(b-a) kJ/mol。‎ ‎(4)提高氨碳比n(NH‎3‎)‎n(CO‎2‎)‎有利于反应ⅰ、ⅱ平衡正向移动,促进氨基甲酸铵分解生成尿素,有利于副反应ⅲ平衡逆向移动,抑制尿素的分解,从而提高尿素产率。‎ ‎(5)①由题图可知反应进行到10 min时测得CO2的物质的量为0.26 mol,v(CO2)=‎1mol-0.26mol‎0.5 L‎10min=0.148 mol/(L·min);②合成总反应的快慢由慢的一步决定,由题图可判断出反应ⅰ的反应速率大于反应ⅱ,则合成尿素的总反应的快慢由第ⅱ步反应决定。‎ ‎(6)放出氢气的B电极为阴极,连接电源的负极,电极反应为6H++6e- 3H2↑; 放出氮气的A电极为阳极,连接电源的正极,电极反应为CO(NH2)2-6e-+H2O N2↑+CO2↑+6H+。‎ 27‎