2024届高三新高考化学大一轮专题练习--氮族元素及其化合物

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习--氮族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·广东佛山·高三佛山一中校考阶段练习）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．向中滴加稀溶液：
B．与在溶液中反应：
C．用浓硝酸除去试管内壁银镜：
D．酸性介质中氧化：
2．（2023春·吉林延边·高三延边二中校考期中）下列说法正确的是
A．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入足量NH3，产生沉淀
B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解
C．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂
D．有机物种类繁多的原因之一是C原子核外有两个电子层
3．（2023春·陕西西安·高三西安市第八十五中学校考期中）判断下列说法不正确的是

A．X是N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．由NH3→N2，从原理上看，NH3可与NO2反应实现
4．（2023春·辽宁大连·高三校联考期中）下列有关离子方程式的书写正确的是
A．通入溶液中：
B．向稀溶液中加入盐酸：
C．溶于NaOH溶液：
D．向溶液中通入：
5．（2023·全国·高三统考专题练习）下列离子方程式书写正确的是
A．向溶液中滴加过量氨水：
B．MgO溶于溶液：
C．将稀硫酸加入硫代硫酸钠溶液中：
D．Fe与稀硝酸反应，当时，
6．（2023春·北京大兴·高三统考期中）下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑
浓硫酸有脱水性
B
向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入浓溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定含有
D
向紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变红，随后褪色
氯水中含有酸性物质和漂白性物质
A．A B．B C．C D．D
7．（2023春·甘肃金昌·高三永昌县第一高级中学校考期中）下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是
①医学上常用液氮作冷冻剂，是利用了氮气化学性质的不活泼性
②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气
③向溶液中滴加稀盐酸无明显的变化
④实验室加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气
A．①③ B．①② C．①②③ D．①②③④
8．（2023春·广东江门·高三江门市培英高级中学校考期中）下列表述正确的是：
①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
②锌与稀硝酸反应可以得到氢气
③检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液来检验
④足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化
⑤浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有脱水性
⑥二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨，酸雨的pH等于5.6
A．①③④ B．①② C．①⑤ D．①②⑥
9．（2023春·河北保定·高三河北安国中学校联考阶段练习）铁元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
  
A．④可用作红色涂料
B．⑦的溶液可用于清洗青铜文物表面的锈迹
C．⑤被溶液中的氧气氧化为⑥的化学方程式为
D．③溶于过量稀硝酸的离子方程式为
10．（2023春·广东深圳·高三校联考期中）“价-类”二维图是学习元素化合物的工具，a～g分别表示不同价态的氮元素所对应的物质，其关系如图所示。下列说法正确的是
  
A．f属于强电解质
B．g受热分解一定能得到a
C．用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近a，产生白烟
D．浓的e溶液保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处
11．（2023春·广东惠州·高三校联考阶段练习）盐酸、硫酸和硝酸是中学化学常见的三种酸，下列叙述正确的是
A．一定条件下，Fe与足量的稀硝酸、稀硫酸均能发生置换反应
B．相同条件下1molCu与足量浓硝酸或稀硝酸充分反应，转移的电子数之比为2：1
C．常温下，浓硝酸、浓盐酸都可以用铁制容器贮存
D．分别将浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸滴在pH试纸上，现象各不相同
12．（2023春·甘肃兰州·高三兰州一中校考期中）下列实验设计能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
制备NO
将铜丝插入浓硝酸中，再将产生的气体通入盛有水的洗气瓶
B
证明碳的非金属性比硅的强
将盐酸与石灰石反应产生的气体通入硅酸钠溶液中
C
证明氧化性：
将铜片加入到三氯化铁溶液中，观察铜片是否有溶解
D
检验某盐中是否含硫酸根
向盛某盐溶液的试管中滴入盐酸酸化的氯化钡，观察试管中是否产生白色沉淀

A．A B．B C．C D．D
13．（2023春·贵州遵义·高三校联考期中）常温下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满M、N两种气体(同温同压)，打开K，使两烧瓶内的气体充分接触(如图所示)，最后使容器内压强最小的M、N组合为
  
编号
①
②
③
④
气体M




气体N





A．① B．② C．③ D．④
14．（2023春·贵州遵义·高三校联考期中）氮及其化合物在生活中有重要用途。下列关于氮及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A．氮气的化学性质很稳定，可用作某些反应的保护气
B．液氨汽化时要吸收大量的热，液氨常用来作制冷剂
C．具有还原性，可以用来还原氧化铜
D．硝酸是强酸，可以用来与金属反应制

二、非选择题
15．（2023春·北京东城·高三北京一七一中校考期中）地球上的氮元素对动植物有重要作用，氨的合成与应用是当前的研究热点。
(1)的电子式为___________，实验室用如图装置(夹持装置已略去)制备并研究其性质。写出甲试管中发生的化学反应方程式___________，a、b为湿润的红色石蕊试纸。下列关于性质实验的说法中，不正确的是___________。
  
A． 装置乙中，b先变蓝，a后变蓝    B． 装置丙中，产生大量白烟
C． 装置丁中，试剂可以是水    D． 装置丁具有防止倒吸的作用
(2)我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH)，在常温、常压和可见光条件下合成氨，其过程如图所示。该反应的化学方程式为___________，该反应中每转移，生成的体积为___________L(标准状况下)。
  
(3)实验室模拟工业生产制备少量硝酸，设计的流程如图。
  
实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可超过700℃，该反应的化学方程式为___________。
(4)用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其它条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。(已知：溶液中氢离子浓度越高，pH越小)
  
①在酸性NaClO溶液中，HClO可把NO氧化成，其离子方程式为___________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高，其原因是___________。
(5)农业生产过程中使用的铵态氮肥，是水体中铵态氮元素的来源之一，检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是___________。
16．（2023·全国·高三假期作业）N元素的循环是人类社会中重要的物质循环之一
(1)人工合成，并以其为原料生产硝酸。
①合成反应中氧化剂的电子式是___________。
②写出催化氧化反应的化学方程式___________。
③若直接排放到空气中会形成硝酸型酸雨，反应的化学方程式为___________。
(2)燃煤电厂烟气中存在氮氧化物，我国科学家正着力研究SCR技术(选择性催化还原氮氧化物)对烟气进行脱硝处理。
铁基催化剂在范围内实现SCR技术的过䅣如下：

①下列有关上述铁基倠化剂实现SCR技术的说法正确的是___________。
a．反应ⅰ体现了的碱性
b．反应ⅳ中消耗的与NO的物质的量之比为。
c．是反应的催化剂之一
②上述铁基催化剂实现SCR技术的总反应是___________。
③相比于铁基催化剂，便用锰基催化剂(活性物质为)时，烟气中含有的会明显降低NO脱除率。推测与会发生反应使倠化剂失效，其化学方程式是___________。
17．（2023·全国·高三专题练习）硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·6H2O]，是一种重要的化工原料，常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图所示。

滤渣2的主要成分是___________，滤渣2与稀硝酸反应时，需向装置内通入适量空气，这样做的目的是___________。
18．（2023春·山西运城·高三统考期中）回答下列问题：
(1)硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。甲、乙两位同学用铜和硫酸做原料，设计了两种制取硫酸铜的方案。
方案甲：铜与浓硫酸加热直接反应，即；
方案乙：由。
这两种方案，你认为哪一种方案更合理？_______，理由是_______。
(2)氨和硝酸是重要的工业产品，如图是工业合成氨及制备硝酸的流程示意图：

①合成塔中发生反应的化学方程式为_______。
②向吸收塔中通入空气的作用是_______。
③氧化炉中发生反应的化学方程式为_______。标准状况下，被氧化为时转移电子的数目为_______。
④吸收塔中出来的尾气可用具有碱性的溶液吸收，其中既是氧化剂又是还原剂，且三种产物的物质的量之比为1∶1∶1，写出反应的化学方程式：_______。

参考答案：
1．C
【详解】A．向中滴加稀溶液，亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根，离子方程式为：2+3+2H+=3+2NO↑+H2O，故A错误；
B．亚铁离子的还原性大于溴离子，氯气少量时只有亚铁离子被氧化，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B错误；
C．浓硝酸与银反应生成硝酸银和二氧化氮和水，离子方程式为：，故C正确；
D．酸性与反应生成锰离子、氧气和水：，故D错误；
答案为C。
2．A
【详解】A．盐酸的酸性强于碳酸，CO2与BaCl2溶液不反应，CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生，通入NH3后发生反应2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3、(NH4)2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NH4Cl，产生沉淀，A项正确；
B．Cu与稀硫酸不反应，加入Cu(NO3)2固体后，酸性条件下表现强氧化性，将Cu氧化而溶解，反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，B项错误；
C．水玻璃为Na2SiO3的水溶液，属于混合物，可用于生产黏合剂和防火剂，C项错误；
D．有机物种类繁多的原因是：每个碳原子能与其他原子形成4个共价键，而且碳原子与碳原子之间也能形成共价键，可以形成碳碳单键、碳碳双键或碳碳三键，多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环，有机物分子中可能含一个或几个碳原子，也可能含成千上万个碳原子，而且有机物中普遍存在同分异构现象等，D项错误；
答案选A。
3．B
【详解】A．根据图中氮元素及其化合物的转化关系可知，氮的氧化物X中的氮元素的化合价为+5价，对应的物质是N2O5，A项正确；
B．NO和空气中氧气生成二氧化氮，故不可用排空气法收集NO气体，B项错误；
C．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，故工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，C项正确；
D．根据氧化还原反应原理分析，NH3可与NO2反应生成氮气，化学方程式为：8NH3+6NO2=7N2+12H2O，D项正确；
答案选B。
4．B
【详解】A．通入溶液中离子方程式为：，A错误；
B．酸性条件下，硝酸根能氧化二价铁离子，离子方程式为，B正确；
C．溶于NaOH溶液离子方程式为：，C错误；
D．盐酸的酸性强于亚硫酸，依据强酸制备弱酸可知，向溶液中通入气体，不发生反应，D错误；
故答案选B。
5．D
【详解】A．氨水是弱碱，不会与生成的反应，离子方程式为，A错误；
B．氧化镁与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、硫酸镁和水，反应的离子方程式为，B错误；
C．将稀硫酸加入硫代硫酸钠溶液中，反应的离子方程式为，C错误；
D．当时，发生的反应为，再增加1倍的Fe时，发生的反应为，铁过量，D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，有C单质生成体现了浓硫酸的脱水性，A正确；
B．某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为CO2或SO2，溶液中可能有亚硫酸根离子、碳酸氢根离子等，不一定有碳酸根离子，B错误；
C．某溶液中加入浓NaOH，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，该溶液中一定有铵根离子，C正确；
D．紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变红是因为氯水中有氢离子呈酸性，再褪色是因为氯水中含有次氯酸具有强氧化性能漂白石蕊溶液，D正确；
故答案选B。
7．D
【详解】①液氮气化时吸收大量的热，使周围温度降低，因此医学上常用液氮作冷冻剂，故①错误；②铵盐都不稳定，受热分解不一定都生成氨气，比如硝酸铵受热分解没有氨气生成，故②错误；③向溶液中滴加稀盐酸，会发生氧化还原反应，有无色气泡产生，无色气体变为红棕色，故③错误；④加热氯化铵固体生成氨气和氯化氢，氯化氢和氨气在试管口变为氯化铵，因此不能用加热氯化铵的方法制备氨气，故④错误；因此①②③④错误；故D错误。
综上所述，答案为D。
8．C
【详解】①浓硝酸见光或受热易分解，所以保存在棕色试剂瓶，故①正确；
②锌与稀硝酸发生反应， 硝酸的氧化性较强，一般不会生成氢气，故②错误；
③硝酸溶液中的HNO3具有氧化性，将SO氧化为SO，再加氯化钡产生白色沉淀，不能证明原溶液中含有SO，故③错误；
④足量的铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，是因为铁与浓硝酸反应产生的硝酸铁与过量的铁又发生氧化还原反应产生了硝酸亚铁，故④错误；
⑤浓硫酸滴到纸张上，纸脱水炭化变黑，说明浓硫酸具有脱水性，故⑤正确；
⑥酸雨的pH小于5.6，故⑥错误；
故选C。
9．B
【分析】铁元素的价类二维图分析可知，①为Fe，②为FeO，③为Fe3O4，④为Fe2O3，⑤为Fe(OH)2，⑥为Fe(OH)3，⑦为Fe3+的盐，⑧为Fe2+的盐。
【详解】A．氧化铁为红色固体，可用作红色涂料，故A正确；
B．Fe3+的溶液和铜反应，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，不可用于清洗青铜文物表面的锈迹，故B错误；
C．氢氧化亚铁被溶液中的氧气氧化，白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色，生成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3，故C正确；
D．Fe3O4溶于过量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平写出，反应的离子方程式为：，故D正确；
故选：B。
10．D
【分析】由图可知，a为-3价的氢化物，即NH3，b为N2，c为+2价的氧化物，即NO，d为+4价的氧化物，即NO2或N2O4，e为+5价的含氧酸，即HNO3，f为-3价的碱，即NH3•H2O，g为-3价的盐，即铵盐，据此分析作答。
【详解】A．根据分析可知，f为NH3•H2O，属于弱碱弱电解质，故A错误；
B．铵盐受热分解不一定得到a，可能得到氮的氧化物，如硝酸铵在不同温度的分解，故B错误；
C．根据分析可知，浓硫酸不易挥发，故用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近NH3，不会产生白烟，故C错误；
D．根据分析可知，a为HNO3，浓硝酸见光易分解，故应保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处，故D正确；
故选：D。
11．D
【详解】A．Fe与稀硫酸能发生置换反应生成氢气，Fe与稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，不能发生置换反应，故A错误；
B．相同条件下，1molCu和足量浓硝酸或稀硝酸反应，铜均转化为Cu(NO3)2，铜的化合价都是从0价升高到+2价，转移电子数相同，均为2NA，故B错误；
C．常温下，铁在浓硝酸里会发生钝化，但不能在浓盐酸里钝化，所以浓硝酸在常温下可以用铁制容器贮存，但浓盐酸不可以，故C错误；
D．将浓硝酸滴在pH试纸上，浓硝酸具有强氧化性，能将pH试纸上的有机色质氧化，pH试纸最终呈现白色；将浓硫酸滴在pH试纸上，浓硫酸具有脱水性，能将pH试纸脱水炭化而变黑；将浓盐酸滴在pH试纸上，浓盐酸有酸性，pH试纸显红色，故现象各不相同，故D正确；
故选D。
12．C
【详解】A．铜与浓硝酸反应生成NO2，故A错误；
B．盐酸易挥发，盐酸也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，应改用硫酸制取二氧化碳，再通入硅酸钠溶液中，故B错误；
C．铜片加入氯化铁中溶解，发生反应：，作氧化剂，为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，故C正确；
D．检验某盐中是否含硫酸根，应先加足量盐酸，无明显变化后再加入氯化钡，若产生白色沉淀说明含有硫酸根，故D错误；
故选：C。
13．A
【详解】①NH3+HCl=NH4Cl(s)，气体完全转化为固体，气体完全被消耗，压强减小；
②SO2和O2常温下不反应，气体不变压强不变；
③N2和H2常温常压下不发生反应，气体不变压强不变；
④2NO+O2=2NO2，3mol气体转化为2mol气体，压强略有减少。压强最小为①；
故答案为A。
14．D
【详解】A．氮气中为三键非常稳定，可用于某些反应的保护气，A项前后有对应关系；
B．液氨吸热气化降低环境的温度达到制冷的目的，B项前后有对应关系；
C．NH3中N为-3最低价态具有还原性，可将氧化铜还原为Cu，C项前后有对应关系；
D．硝酸具有强氧化性与金属产生NO或者NO2，不能制备NH3，D项前后没有对应关系；
故选D。
15．(1)    A
(2) 44.8L
(3)
(4) 3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+ 溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
(5)取少量样品于试管中，加入NaOH溶液并加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明样品中存在，故答案为:取少量样品于试管中，加入NaOH溶液并加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明样品中存在

【详解】（1）氨气为共价化合物，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层达到8个电子，氢原子最外层达到2个电子，氨气分子的电子式为  ；甲试管中利用熟石灰与氯化铵共热反应生成氯化钙、氨气和水，发生的化学反应方程式为；
A．氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气，浓盐酸易挥发产生氯化氢气体，氨气密度小于空气密度，氯化氢大于空气密度，上部a处湿润的红色石蕊试纸遇到氨气先变蓝色，氯化氢与湿润的红色石蕊试纸不变色，选项A不正确；
B．氨气与氯化氢反应生成固体氯化铵，看到现象为:装置丙中，产生大量白烟，选项B正确；
C．氯化氢易溶于水，可以用水吸收氯化氢，选项C正确；
D．氯化氢易溶于水，用水吸收易发生倒吸，装置丁具有防止倒吸的作用，选项D正确；
答案选A；
（2）由图可知反应物为N2、H2O，生成物为O2、NH3，反应的化学方程式为；N由0价变为-3价，生成1molNH3时转移3mole-，则转移6mole-时生成2molNH3，即22.4L/mol2mol=44.8L；
（3）氨气在空气中催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为；
（4）①
在酸性的NaClO溶液中,次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO，HClO和NO发生氧化还原反应生成和Cl-，根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒,配平离子方程式为3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+；
②在相同条件下，氧化剂的浓度越大，氧化能力越强，由反应3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+可知，溶液pH越小，溶液中HClO浓度越大，氧化NO的能力越强；
（5）检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是：取少量样品于试管中，加入NaOH溶液并加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明样品中存在，故答案为:取少量样品于试管中，加入NaOH溶液并加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明样品中存在。
16．(1) 4NH3+5O24NO+6H2O 4NO2+2H2O+O2=4HNO3
(2) abc 4NH3+4NO+O24N2+6H2O MnO2+SO2═MnSO4

【详解】（1）①氮气和氢气反应合成，反应中氧化剂为氮气，氮气电子式是；
②催化氧化反应的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O。
③若直接排放到空气中会形成硝酸型酸雨，反应的化学方程式为4NO2+2H2O+O2=4HNO3。
（2）①a．反应ⅰ可以认为发生了酸碱中和反应，体现了的碱性，a正确；
b．结合得失电子守恒，反应ⅳ中消耗的与NO的物质的量之比为，b正确；
c．在反应开始参与反应，最终又生成氢离子，可以认为氢离子为反应的催化剂之一，c正确；
故选abc；
②上述铁基催化剂实现SCR技术的总反应是4NH3+4NO+O24N2+6H2O。
③SO2与MnO2会发生反应生成硫酸锰，反应的化学方程式：MnO2+SO2═MnSO4。
17． Cu 将生成的NO、NO2氧化为硝酸，提高硝酸利用率，可以减少污染气体NO、NO2的产生
【详解】由于前面加入了适当过量的铁粉，铁置换出铜，因此滤渣2的主要成分是Cu，还有少量的Fe。滤渣2与稀硝酸反应时，金属与硝酸反应生成NO、NO2，向装置内通入适量空气，可以将NO氧化成NO2，最终转化为硝酸，提高硝酸利用率，并且可以减少污染气体NO、NO2的产生。
18．(1) 方案乙 原料利用率高，无污染产生
(2) 促进转化为，同时使、尽可能全部转化为 或

【详解】（1）方案甲中，铜和浓硫酸反应的化学方程式是，生成二氧化硫，污染空气，硫元素不能完全利用，方案乙与方案甲相比，原料利用率高，无污染产生，故方案乙更合理；
（2）①由图知，合成塔中氮气和氢气化合成氨气，则发生反应的化学方程式为；
②向吸收塔中通入空气的作用是促进转化为，同时使、尽可能全部转化为；
③氧化炉中发生反应为氨气被氧化生成NO，化学方程式为。标准状况下，物质的量为0.5mol，氮元素化合价由-3价变为+2价，每分子氨气转移5个电子，故被氧化为时转移电子的数目为或；
④吸收塔中出来的尾气可用具有碱性的溶液吸收，其中既是氧化剂又是还原剂，且三种产物的物质的量之比为1∶1∶1，反应的化学方程式。