1、1课时规范练 13 生产、生活中的含氮化合物一、选择题(本题共 8小题,每小题 6分,共 48分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2019浙江绍兴月考)氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化B.海洋中的氮循环中属于固氮作用的是C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D.向海洋排放含 N 的废水会影响海洋中 N 的含量-3 +42.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。下列文献对 KNO3的叙述不合理的是( )选项 目的 古代文献 说明A 使用
2、“凡研消(KNO 3)不以铁碾入石臼,相激火生,祸不可测”天工开物KNO3能自燃B 鉴别区分硝石(KNO 3)和朴消(Na 2SO4):“强烧之,紫青烟起,乃真硝石也”本草经集注利用焰色反应C 提纯“(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”开宝本草溶解、蒸发、结晶D 性质“(火药)乃焰消(KNO 3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”本草纲目利用 KNO3的氧化性3.(2019湖北武汉华科附中周测)下列叙述不正确的是( )A.NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水B.NH3遇到挥发性强酸就能产生白烟C.硝酸应放在棕色的细口瓶中保存D.NO和 NH3均可用排空气法收集4
3、.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2C.一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,更容易造成人体缺氧D.把带火星的木条伸入充满 NO2和 O2的混合气体(NO 2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5.(2019宁夏银川模拟)废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量 NaClO使 N 完全转化为+4N2,该反应可表示为 2N +3ClO- N2+3Cl -+2H+3H2O。下列说法中 ,不正确的是( )+4A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原B.还原性:
4、N Cl-+4C.反应中每生成 1 mol N2,转移 6 mol电子D.经此法处理过的废水可以直接排放6.(2019河南平顶山质检)“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出),判断下列说法正确的是( )A.加热时,a 上部聚集了固体 NH4Cl,说明 NH4Cl的热稳定性比较好B.加热时,发现 b中 I2变为紫色蒸气,在上部又聚集为紫黑色的固体C.加热时,c 中溶液红色变深,冷却后又变浅D.水浴时,d 内气体颜色变浅,e 内气体颜色加深7.(2019湖北武汉外校周测)用图中装置进行实验,一段时间后,现象与预测不一致的是( )选项 中物质 中物质
5、实验预测A 浓氨水 酚酞溶液 中溶液变为红色B 浓硝酸 淀粉 KI溶液 中溶液变为蓝色C 浓盐酸 浓氨水 大烧杯中有白烟D 饱和亚硫酸溶液 稀溴水 中无明显变化8.(2019山东青岛模拟)下列图像表示铁跟一定量硝酸反应时,铁和硝酸铁物质的量(mol)之间的关系,其中正确的是 ( )3二、非选择题(本题共 4小题,共 52分)9.(12分)利用如图所示的装置,可以验证 NH3和 HCl的有关性质。实验前 a、b、c 活塞均关闭。(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象,烧瓶中不产生“喷泉”现象,其操作方法是 。 (2)若先打开 a、c 活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶中可观察到的现象是 。 (3)通过挤压
6、胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶中产生“喷泉”现象,烧瓶中不产生“喷泉”现象,其操作方法是 。若要在该装置中产生双喷泉现象,其操作方法是 。 10.(12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含 NO、NO 2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:(1)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。 (2)该工艺需控制 NO和 NO2物质的量之比接近 11。若 n(NO) n(NO2)11,则会导致 ;若 n(NO) n(NO2)Cl-,A、B 两项正确;氮元素由-3 价
7、升高为 0价,被氧化,所以反应中+4每生成 1 mol N2,转移 6 mol电子,C 项正确;由反应的离子方程式可知经题中所给方法处理过的废水呈酸性,不能直接排放,D 项错误。6.B A 选项,NH 4Cl受热分解生成的 NH3、HCl,在上部又化合生成固体 NH4Cl,A选项错误;B 选项,I 2易升华,正确;C 选项,氨气易挥发,加热时,氨水浓度减小,碱性减弱,溶液红色变浅,C 选项错误;2NO 2N2O4为放热反应,所以 d内气体颜色变深 ,e内气体颜色变浅,D 选项错误。7.D A 项,浓氨水具有挥发性,挥发出的 NH3进入中溶于水呈碱性,酚酞遇碱变红,正确;B 项,浓硝酸具有挥发性
8、,硝酸蒸气进入中溶于水得稀硝酸溶液,具有强氧化性,与 KI反应生成 I2,淀粉遇 I2变蓝,正确;C 项,浓盐酸和浓氨水都具有挥发性,挥发出的 HCl和 NH3相遇生成氯化铵固体小颗粒,装置内有白烟,正确;D 项,亚硫酸不稳定,分解产生 SO2,SO2具有还原性,SO 2进入中能使溴水褪色,错误。8.B 硝酸与铁反应时,随着铁的物质的量的增加,先后发生下列反应:4HNO 3(稀)+Fe Fe(NO3)3+NO+2H 2O或 6HNO3(浓)+Fe Fe(NO3)3+3NO2+3H 2O,2Fe(NO3)3+Fe 3Fe(NO3)2,可见生成Fe(NO3)3消耗的 Fe与 Fe(NO3)3变为
9、Fe(NO3)2消耗的 Fe的物质的量之比为 21,故图像 B正确。9.答案 (1)先打开 a、b 活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开 a、b 活塞)(2)烧瓶中导管口处产生白烟(3)先打开 a、c 活塞,再挤压胶头滴管(或先打开 a活塞,挤压胶头滴管,再打开 c活塞),片刻后,关闭 a活塞,然后打开 b活塞6先打开 a、c 活塞,再挤压胶头滴管(或先打开 a活塞,挤压胶头滴管,再打开 c活塞),片刻后,打开 b活塞解析 (1)打开 a、b 活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,由于 NH3极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水迅速进入烧瓶中,形成喷泉。(2)先打开 a、c
10、 活塞,再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,烧瓶中的气压迅速减小,烧瓶中的 HCl气体会流向烧瓶中,HCl 与 NH3化合生成 NH4Cl而产生白烟。(3)在(2)基础上,若关闭 a活塞,打开 b活塞,烧杯中的水会迅速进入烧瓶中,形成喷泉;若打开 b活塞,不关闭 a活塞,烧瓶中的水便会同时进入烧瓶和中,形成双喷泉。10.答案 (1)使尾气中的 NO、NO 2被充分吸收 Ca(OH) 2(2)排放气体中 NO含量升高 产品中 Ca(NO3)2含量升高(3)3N +2H+ N +2NO+H 2O-2 -3解析 (1)工艺中采用气液逆流接触吸收,其目的是增大 NO、NO 2气体与石灰乳的接触面积,增强吸收
11、效果。硝酸工业的尾气用石灰乳吸收,吸收过滤后的滤渣可循环使用,则滤渣中主要含有未反应的 Ca(OH)2。(2)控制 NO和 NO2物质的量之比接近 11,与石灰乳发生反应:Ca(OH)2+NO+NO2 Ca(NO2)2+H2O。若 n(NO) n(NO2)11,混合气体发生上述反应后,NO 有剩余,且不能被石灰乳吸收,导致排放的气体中 NO含量升高。若 n(NO) n(NO2)11,混合气体发生上述反应后,NO2有剩余,NO 2可与 Ca(OH)2发生反应生成 Ca(NO3)2,导致产品中 Ca(NO3)2含量升高。(3)酸性溶液中 Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是 NO,据得失电子守恒
12、,可写出离子方程式:3N +2H+ N +2NO+H 2O。-2 -311.答案 (1)N、O Ba(NO 3)2 第六周期第A 族 (2)16NH 3+12NO+6NO2 17N2+24H2O (3)2NO2+4S N2+4S (4)Na + - 取少量废水溶液置于试管中,向其中加入浓 NaOH2-3 2-4 溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口。若试纸变蓝,则说明存在 N 30+4解析 (1)根据图 1,最终化合价降低的元素是 N和 O,根据元素守恒,X 中应含有钡元素,根据图 2,X中含有 N ,因此化合物 X的化学式为 Ba(NO3)2;钡元素位于元素周期表第六周期A 族;(2)
13、NO-3与 NH3反应的化学方程式为 6NO+4NH3 5N2+6H2O,NO2与 NH3发生反应的化学方程式为6NO2+8NH3 7N2+12H2O,当 NO与 NO2的物质的量之比为 21 时,总反应方程式为:16NH 3+12NO+6NO217N2+24H2O;(3)根据反应 转化关系:NO 2N 2,N的化合价降低,NO 2作氧化剂,S 作还原剂,S2-3被氧化成 S ,离子反应方程式为 2NO2+4S N2+4S ;(4)NaClO 属于离子化合物,2-3 2-4 2-3 2-4其电子式为 Na+ -;检验 N 的方法:取少量废水溶液置于试管中 ,向其中加入浓 NaOH溶液,加 +4
14、热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝,则说明存在 N ;根据得失电子数目守恒,设+4需要 NaClO溶液的体积为 V mL,V10-322= ,解得 V=30。0.4482322.4712.答案 (1)+3 价 (2)4NaNO 2 2Na2O+4NO+O 2 (3)200 (4)NO (5)NaNO 2+2Al+NaOH+H2O2NaAlO2+NH3 (6)69.0%解析 (1)根据在化合物中正负化合价代数和为零,可设亚硝酸钠中氮元素的化合价为 x,则:(+1)+x+(-2)2=0,解得 x=+3,即氮元素化合价为+3 价。(2)因为亚硝酸钠在 320 时能分解产生氧化钠固体、一氧
15、化氮气体和一种常见的助燃性气体,故反应的化学方程式为4NaNO2 2Na2O+4NO+O 2。(3)因为我国规定火腿肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过 150毫克,所以 200 g、15%的亚硝酸钠溶液至少可用于生产火腿肠的质量为 200 g15%gkg-1=200 kg。(4)碘离子被氧化为碘单质时,碘元素化合价升高了 1价,亚硝酸钠中氮元1501 000素化合价是+3 价,由于 N 和 I-的物质的量之比为 11,根据得失电子守恒可得,产物中含氮的物-2质为 NO。(5)亚硝酸钠具有氧化性,金属铝具有还原性,碱性条件下,二者发生氧化还原反应生成偏铝酸盐和氨气和水,反应的化学方程式为 NaNO2+2Al+NaOH+H2O 2NaAlO2+NH3。(6)消耗高锰酸钾的物质的量是 0.1 molL-10.02 L=0.002 mol,则根据方程式5N +2Mn +6H+ 5N +2Mn2+3H2O可知,亚硝酸钠的物质的量是 0.002 mol=0.005 mol,则-2 -4 -3原样品中亚硝酸钠的物质的量是 0.005 mol =0.02 mol,其质量为 0.02 mol69 gmol-100 25 1=1.38 g,所以样品中亚硝酸钠的质量分数为 100%=69.0%。1.38 2
