元素的价类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像(如图)。依据图中氮及其化合物的转化关系，回答下列问题：

1. 元素的价类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像(如图)。依据图中氮及其化合物的转化关系，回答下列问题：

(1) 如图中，X的化学式为；写出 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 催化氧化生成NO的化学方程式。

(2) 铜与浓硝酸反应的实验现象为：反应剧烈进行，铜丝逐渐变细，溶液变绿，试管上方出现红棕色气体。铜与浓硝酸反应的离子方程式为，某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是 $\text{[math]}$ 在溶液中达到饱和， $\text{[math]}$ 的饱和溶液呈黄色，硝酸铜溶液呈蓝色，两者混合后呈绿色。请你设计实验验证他的猜想：。

(3) 为了有效实现NO和 $\text{[math]}$ 的相互转化，设计如下实验：按如图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法在烧瓶中收集半瓶NO气体。打开止水夹a，缓慢推动针筒活塞，使适量氧气进入烧瓶。关上止水夹a，预测烧瓶中的现象是。

【考点】

含氮物质的综合应用;

【答案】

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综合题普通

1. 氮是地球上含量丰富的元素。氮及其化合物在一定条件下的转化关系如图：

(1) 容器B中的合金网采用网状结构的目的是，该处发生反应的化学方程式为。

(2) 同温同压下，理论上容器B和容器C消耗的空气体积之比为。

(3) 实验室中浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中，并放置于阴凉处，请解释原因：。

(4) 常温下，Zn与稀硝酸反应生成硝酸铵的离子方程式为，该反应中稀硝酸表现出的性质是。

(5) 工业制硝酸时尾气中含有的 $\text{[math]}$ (NO、 $\text{[math]}$ )常用碱液吸收。

①写出 $\text{[math]}$ 与NaOH溶液反应生成两种氮的含氧酸盐的化学方程式：。

②将硝酸尾气中的NO，通入过量的NaOH溶液中充分反应后无气体剩余，则 $\text{[math]}$ 中的x的取值范围是(用含x的式子表示，已知： $\text{[math]}$ )。

综合题普通

2. 无论是在环境保护领域还是在工农业生产领域，氮及其化合物一直是我国科研重点。回答下列问题：

(1) 下列过程属于氮的固定过程的是____(填选项字母)。 A. 工业合成氨 B. 工业利用氨气合成硝酸 C. 雷雨天中氮气与氧气生成氮氧化合物 D. 通过碱性试剂将气态的氮氧化合物转化为固态含氮化合物

(2) 消除汽车尾气中的氮氧化合物的原理之一为 $\text{[math]}$ 。一定温度下，向体积为5L的刚性密闭容器中充入0.5molNO和0.5molCO，发生上述反应，测得部分气体的物质的量随时间变化关系如图所示：

①其中B表示(填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)物质的量的变化曲线。

②该温度下，反应开始至5min时该反应的平均反应速率 $\text{[math]}$ 。

③3min时，反应(填“达到”或“未达到”)化学平衡，6min时，正反应速率(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。

④下列情况能说明该反应达到平衡状态的是(填选项字母)。

A．化学反应速率 $\text{[math]}$

B．CO与 $\text{[math]}$ 的物质的量之和不再发生变化

C．容器内气体压强不再发生变化

D．容器内混合气体密度不再发生变化

(3) 实验室用NaOH溶液对氮氧化合物进行尾气吸收，例如NaOH溶液可将 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。该吸收过程中发生反应的离子方程式为。

(4) 某固体氧化物为电解质的新型燃料电池是以液态肼(N₂H₄)为燃料，氧气为氧化剂构成，其原理示意图如图所示。

该电池的正极为(填“电极甲”或“电极乙”，下同)；电池工作时， $\text{[math]}$ 向移动。

综合题普通

3. 氮元素及其化合物应用广泛。

(1) 如图是氮及其化合物的转化关系，X的化学式为。图中①②③的转化步骤，不涉及氧化还原反应是(填序号)。

(2) ①如图装置可用来实验室制取氨气，写出大试管中发生反应的化学方程式。

②请在图装置方框内画出用试管收集NH₃的装置图(需必要的标注)。

(3) 汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，使尾气中的有害气体CO与NO反应转化为无害气体，该反应的化学方程式为。

综合题普通