1、 1 氮及其化合物 (建议用时：35 分钟) 1下列叙述与氮元素的循环无关的是 ( ) A工业合成氨的过程是固氮的过程 B自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 C为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气 D电闪雷鸣的雨天，N2与 O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 答案 C 2科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说 法不正确的是 ( ) A液氨作为清洁能源的反应原理是 4NH35O2= 催化剂 4NO6H2O B液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏 C氨气比空气轻，标准状况下密度约为 0.76 g L 1 D氨气与氢气相比，优点在
2、于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全 A A 项，生成 NO 是空气污染物，而应该在一定条件下生成 N2，错误。 3(2019 潍坊期中)下列关于氮及其化合物的说法错误的是( ) A所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气 B浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性 C一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更易造成人体缺氧 D把带火星的木条伸入充满 NO2和 O2混合气体(NO2和 O2的物质的量之比 为 41)的集气瓶中，木条复燃，说明 NO2支持燃烧 B 浓硝酸与 C 反应，只体现强氧化性，B 错误。 4 (2018 滁州模拟)中学实验中， 通常利用如图所示的装置进行喷泉实验来验
3、证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是( ) 2 A用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内 压强小于外界压强，从而形成喷泉 B选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验 CHCl、NH3和 SO2均能用该装置做喷泉实验 D用 NO2和 N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸 D NO2、N2O4和 H2O 反应生成不溶于水的 NO，因此烧瓶中不可能充满 稀硝酸。 5(2019 石家庄模拟)汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的 NH3发生如 下作用，形成一种雾霾。 NOx O 反应N 2O5 H2O 反应HNO 3 NH3 反应烟(一种雾霾) 有关该雾霾
4、的叙述错误的是 ( ) A该雾霾中含硝酸铵固体 B反应是非氧化还原反应 CNH3是形成该雾霾的催化剂 DNH3可能来自过度施用氮肥 C HNO3遇 NH3生成 NH4NO3，因此该雾霾中含硝酸铵固体，A 项正确； 反应为 N2O5H2O=2HNO3，为非氧化还原反应，B 项正确；氨气是形成该 雾霾的反应物，而不是催化剂，C 项错误；氮肥中的 NH 4可转化为氨气，故大气 中的 NH3可能来自过度施用氮肥，D 项正确。 6硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜： 将铜溶于硝酸中； 先将铜与 O2反应生成 CuO，再溶于硝酸中； 将铜溶于 N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)
5、溶液中生成硝酸铜和一氧化 氮。 下列认识或判断错误的是( ) 3 A方法是最经济和环保的 B方法中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好 C方法需要消耗能源，对环境不产生污染 D方法中 N2O4既是氧化剂又是还原剂 A 方法和均有 NO 污染气体， 不环保； 方法需消耗能源， 但无污染， 环保。 7有 a、b、c、d、e 五种气体，现进行下列实验： (1)a 和 b 混合 气体变红棕色 (2)c 和 d 混合 产生白烟 (3)c 和 e 分别通入少量溴水中 溴水都变成无色透明的液体 (4)b 和 e 分别通入氢硫酸中 都产生淡黄色浑浊 则 a、b、c、d、e 依次可能是( ) AO2
6、、NO、HCl、NH3、CO2 BO2、NO、NH3、HCl、SO3 CNO、O2、NH3、HCl、SO2 DHCl、CO2、NH3、H2S、CH4 C 由 a 和 b 混合，气体变成红棕色，可知 a 和 b 分别为 NO 和 O2中的一 种；b 通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则 b 为 O2，a 为 NO；c 和 d 混合产生白 烟，则 c 和 d 分别为 NH3和 HCl 中的一种；c 通入少量溴水中，溴水变成无色 透明的液体，则 c 为 NH3，d 为 HCl；e 通入少量溴水中，溴水变成无色透明的 液体，e 通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则 e 可能为 SO2。 8科学家从化肥厂生产的(N
7、H4)2SO4中检出化学式为 N4H4(SO4)2的物质，该 物质的晶体中含有 SO2 4和 N4H4 4两种离子，当 N4H4 4遇到碱性溶液时，会生成 N4分子。下列说法正确的是 ( ) A14N、N4与 N2互为同位素 BN4H4(SO4)2的电离方程式为 N4H4(SO4)2N4H4 42SO2 4 CN4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用 DN4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键 C 同种元素的不同原子之间互为同位素，N4与 N2为单质，A 项错误； N4H4(SO4)2晶体中含有 SO2 4和 N4H4 4两种离子，N4H4(SO4)2为离子化合物，电离
8、4 方程式为 N4H4(SO4)2=N4H4 42SO2 4，B 项错误；草木灰的主要成分为 K2CO3， 与 K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当 N4H4 4遇到碱性溶液时，会生成 N4，故不能混合施用，C 项正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D 项错误。 9(2019 南宁模拟)某研究小组通过以下实验探究氨气的性质。 (1)如图 1 所示，A 中气体入口通空气，分液漏斗内加浓氨水，圆底烧瓶内加 NaOH 固体，C 内放置铂铑合金网，按 ABCD 装置顺序制取干燥的氨气， 并验证氨的某些性质。 装置 A 中能产生氨气的原因有多个， 如氢氧化钠电离出的 OH 增大了氨水 中 O
9、H 浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出，你认为还有_ _。 该实验证明氨气具有的性质是_。 图 1 (2)如图 2 所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针 筒内的物质压到甲针筒内，进行下列实验(气体在同温同压下测定)。 图 2 甲针筒内有 15 mL Cl2， 乙针筒内有 40 mL NH3， 发生反应： 3Cl22NH3= N2 6HCl。甲针筒除活塞有移动、针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为 _，最后针筒内剩余气体的体积约为_mL。 解析 (1)除了题述原因外，还有的原因是氢氧化钠溶于水放出大量的 热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，也会促使氨气
10、放出。 氨的催化氧化实验证明氨气具有还原性。(2)根据所给的数据和化学方程式可判 断，NH3过量，Cl2完全反应，所以甲针筒中气体颜色由黄绿色变为无色。依据化 学方程式可知， 15 mL Cl2消耗 10 mL NH3， 剩余 30 mL NH3未反应， 产生 5 mL N2 和 30 mL HCl，未反应的 30 mL NH3与生成的 30 mL HCl 恰好完全反应生成 NH4Cl(白烟)，最后剩余气体为 5 mL N2。 5 答案 (1)氢氧化钠溶于水放出大量的热，温度升高，使氨的溶解度减小 而放出；氢氧化钠吸水，促使氨气放出 还原性 (2)黄绿色变为无色 5 10某化学兴趣小组利用图
11、1 装置制取氨气并探究氨气的有关性质。 图 1 图 2 (1)装置 A 中烧瓶内试剂可选用_(填字母代号，下同)，装置 B 中试剂 可选用_。 a碱石灰 b浓硫酸 c生石灰 d五氧化二磷 e烧碱 (2)在 K2的导管末端连接图 2 装置中的_装置(填序号)，当装置 D 中 集满氨气后，关闭 K1、K2，打开 K3，引发喷泉的实验操作是_。 (3)若探究氨气的还原性，需打开 K1、K3，在 K2处导管连接制取纯净、干燥 氯气的装置。 用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过分别盛有_、 _试剂的洗气瓶。 D 中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的 化学方程式为_ _。
12、 从 K3处导管逸出的气体中含有少量 Cl2，则 C 装置中应盛放 _溶液(填化学式)，反应的离子方程式为_ _。 解析 (1)在浓氨水中存在平衡：NH3H2ONH3 H2ONH 4OH ， 向其中加入生石灰发生反应 CaOH2O=Ca(OH)2生成 Ca(OH)2或烧碱， 都会使平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生 石灰，原理同上述，都可快速制备氨气。装置 B 为干燥装置，NH3为碱性气体， 不能用酸性干燥剂(浓硫酸，P2O5)。 (2)氨气极易溶于水，不溶于 CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此需 6 选择图 2 中的或。根据喷泉实验的原理，要使装置 D
13、 发生喷泉现象。用热毛 巾将烧瓶捂热，可使 D 中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉”。 (3)用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，要得到 纯净、干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。 探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生“白烟”的成分为氯化铵，氯 元素化合价降低，则生成的“无色无味的气体”必为氨气的氧化产物，可推知为 氮气。 氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸 收。 答案 (1)ace ace (2)(或) 用热毛巾将烧瓶捂热(其他合理答案均可) (3)饱和食盐水 浓硫酸 3Cl28NH3=6NH4ClN2 N
14、aOH Cl2 2OH =ClClOH 2O 11某学习小组设计实验探究 NO 与铜粉的反应并检验 NO，实验装置如图 所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的 N2，排尽装置内的空 气。 已知： 在溶液中FeSO4NOFe(NO)SO4(棕色)， 该反应可用于检验NO。 下列说法中不正确的是 ( ) A装置 F、I 中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液 B若观察到装置 H 中红色粉末变黑色，则 NO 与 Cu 发生了反应 C实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞 D装置 J 收集的气体中一定不含 NO D FeSO4NOFe(NO)SO4为可逆反应，NO 没有完全反应，排水
15、法收集的气体中有 NO，D 错误。 12 (2019 济南一中质检)将11.2 g的Mg- Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中， 收集反应产生的气体 x(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的 7 NaOH 溶液，产生 21.4 g 沉淀。根据题意推断气体 x 的成分可能是( ) A0.3 mol NO2和 0.3 mol NO B0.2 mol NO2和 0.1 mol N2O4 C0.6 mol NO D0.1 mol NO、0.2 mol NO2和 0.05 mol N2O4 D 向 Mg- Cu 混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的 NaOH 溶液， 产生 21.4 g
16、 沉淀为氢氧化镁、 氢氧化铜， 所以沉淀中氢氧根的质量为 21.4 g11.2 g10.2 g，物质的量为 10.2 g 17 g mol 10.6 mol，根据电子守恒可知反应过程中共转 移 0.6 mol e ，分析各选项确定 D 项符合。 13(2019 日照模拟)亚硝酸钠(NaNO2)是工业盐的主要成分，在漂白、电镀 等方面应用广泛。已知：室温下，2NONa2O2=2NaNO2，以木炭、浓硝酸、 Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。(加热装置及部分夹持装置已略 去) A B C D 回答下列问题： (1)A 装置中反应的化学方程式为_。 (2)B 装置的作用是_。 (3)充
17、分反应后， C 中生成的固体除 NaNO2外， 还可能生成_(填 化学式)，为避免杂质的生成，应在 B、C 之间加一个装置，该装置和所盛放试剂 的名称分别是_。 (4)D 装置用于尾气处理，写出 D 中反应的离子方程式： _。 解析 (1)A 装置中浓硝酸与木炭发生反应，化学方程式为 C 4HNO3(浓)= CO24NO22H2O。(2)将 A 装置中产生的 NO2通入水中， 发生反应： 3NO2H2O=2HNO3NO， 所以 B 装置的作用是将 NO2转化为 NO。 8 (3)B 中出来的 NO 气体中可能会混有 CO2、水蒸气，分别与 Na2O2反应生成 Na2CO3、 NaOH， 所以
18、C 中生成的固体除 NaNO2外， 还可能生成 Na2CO3、 NaOH； 为避免杂质的生成，可以在 B、C 之间加一个干燥管(或 U 形管)，所盛放的试剂 应该为碱石灰，用于吸收混合气体中的 CO2和水蒸气。(4)D 装置中盛放的是酸性 KMnO4溶液，用于尾气处理，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得 D 装置中反应的离子方程式为 5NO3MnO 44H =5NO 33Mn2 2H 2O。 答案 (1)C4HNO3(浓)= CO24NO22H2O (2)将 NO2转化为 NO (3)Na2CO3、NaOH 干燥管、碱石灰 (4)5NO3MnO 44H =5NO 33Mn2 2H 2O
19、教师用书独具 (2019 湖北七市联考)氮化铝(AlN)是一种新型非金属材料，室温下能缓慢水 解。可由铝粉在氮气氛围中 1 700 合成，产物为白色到灰蓝色粉末。某小组探 究在实验室制备 AlN 并测定产品纯度，设计实验如下。请回答： (一)制备 AlN (1) 按 气 流 由 左 向 右 的 方 向 ， 上 述 装 置 的 正 确 连 接 顺 序 为j _i(填仪器接口字母编号)。 (2)实验时，以空气为原料制备 AlN。装置 A 中还原铁粉的作用为 _，装置 B 中试剂 X 为_。 (二)测定产品纯度 取 m g 的产品，用以下装置测定产品中 AlN 的纯度(夹持装置已略去)。 已知：Al
20、NNaOHH2O=NaAlO2NH3 (3)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先_， 9 加入实验药品。接下来的实验操作是关闭_并打开_， 再打开分液漏斗活塞加入足量 NaOH 浓溶液后关闭，至不再产生气体。再_ _，通入氮气一段时间，测定装置反应前后的质量变化为 n g。 (4)实验结束后，计算产品中 AlN 的纯度为_%(用含 m、n 的代数式表 示)。 解析 (4)根据方程式，结合氮元素守恒可知： AlN NH3 41 17 m(AlN) n 故 m(AlN)41n 17 ，w 41n 17 m 100%4 100n 17m %。 答案 (1)fedcab(或 ba)gh(或hg) (2)吸收 O2 浓硫酸 (3)检查装置的气密 性 K1 K2 打开 K1 (4)4 100n 17m
