1、1第 16 讲 氮及其重要化合物一、选择题1(2019河南中原名校第一次质量考评)二十四节气是中国历法的独特创造。四月农谚：“雷雨肥田” “雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是( )AK BNCP DC解析：选 B。 “雷雨肥田”的意思是在放电条件下 N2和 O2反应生成 NO，NO 与 O2反应生成 NO2，NO 2与水反应生成 HNO3，HNO 3随雨水降落与土壤中的物质反应生成硝酸盐，硝酸盐作为氮肥被农作物吸收，B 项正确。2(2019汕头高三一模)化学与生产、生活息息相关。下列说法中正确的是( )ASO 2、CO 2、NO 2都是可形成酸雨的气体
2、B农业施肥作业时，草木灰(有效成分为 K2CO3)不能与 NH4Cl 混合使用C地沟油不宜食用，可以分馏提取汽油，做汽车的燃料D向牛奶中加入果汁会产生沉淀，是因为发生了酸碱中和反应解析：选 B。SO 2和 NO2都是可形成酸雨的气体，CO 2不能形成酸雨，但能形成温室效应，A 项错误；K 2CO3为强碱弱酸盐，NH 4Cl 为强酸弱碱盐，草木灰与 NH4Cl 混合使用时，CO与 NH 发生相互促进的水解反应生成 NH3，降低肥效，B 项正确；地沟油的主要成分为23 4油脂，汽油的主要成分为烃，C 项错误；牛奶中含有蛋白质，果汁能使蛋白质变性而沉淀，D 项错误。3(2019全国名校第二次大联考)
3、下列由相关实验现象推出的结论正确的是( )ANH 4Cl 和 NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热 NH4Cl 和 NH4HCO3固体的方法制氨B向溶液中滴加酸化的 Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有 SO24CFe 与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明 Fe 与两种酸均发生置换反应DNH 3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体解析：选 D。NH 4Cl 受热分解生成氨和氯化氢，冷却后二者又重新结合生成 NH4Cl，不能制备氨，NH 4HCO3受热分解生成氨、二氧化碳和水，制得的氨中混有二氧化碳，不适合制备氨，A 项错误；向溶液中滴加酸化的 Ba(NO3
4、)2溶液出现白色沉淀，在酸性条件下 NO 具 32有强氧化性，会把 SO 氧化成 SO ，故不能说明原溶液中一定含有 SO ，也可能含有23 24 24SO ，B 项错误；Fe 与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，前者是由于稀硝酸的强氧化性，23后者是由于 Fe 与稀硫酸发生置换反应，C 项错误；NH 3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体氯化铵，D 项正确。4(2019临沂高三统考)下列制取 NH3并验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理均正确的是( )解析：选 B。氯化铵受热分解生成氨和氯化氢，但在试管口又重新化合生成氯化铵，得不到氨，A 项错误；氨具有还原性，氯气具有强氧
5、化性，二者能发生氧化还原反应，又因为氨密度小于空气，氯气密度大于空气，所以长口通入 NH3，短口通入 Cl2，可以使其充分反应，装置和原理均正确，B 项正确；氨密度小于空气，收集时应该是短口进、长口出，C 项错误；氨极易溶于水，倒置的漏斗插入水中，不能防倒吸，D 项错误。5NH 3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( )ANH 4Cl 和 NaHCO3都是常用的化肥BNH 4Cl、HNO 3和 Na2CO3受热时都易分解CNH 3和 NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D图中所涉及的盐类物质均可以水解解析：选 C。NaHCO 3不能用作肥料，A 项错误；Na
6、 2CO3很稳定，受热时不易分解，B 项错误；图中的 NaCl 是强酸强碱盐，不水解，D 项错误。6常温离子液体也称常温熔融盐，硝酸乙基铵(C 2H5NH3)NO3是人类发现的第一种常3温离子液体，其熔点为 12 。已知 C2H5NH2的化学性质与 NH3相似，C 2H5NH2结合质子的能力比 NH3略强。下列有关硝酸乙基铵的说法正确的是( )A硝酸乙基铵水溶液呈碱性B该离子液体可以作为电池的电解质C(C 2H5NH3)NO3能与氢氧化钠反应产生 NH3D相同温度下，相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液相比，前者的 pH小解析：选 B。A 项，硝酸乙基铵是强酸弱碱盐，水解显酸性；B 项
7、，(C 2H5NH3)NO3为离子液体，能导电；C 项，C 2H5NH2的化学性质与 NH3相似，(C 2H5NH3)NO3能与 NaOH 反应生成C2H5NH2；D 项，C 2H5NH2结合质子的能力比 NH3略强，说明相同物质的量浓度的 C2H5NH2的水溶液的碱性比氨水的强，因而相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液的水解程度比硝酸铵溶液小，则相同温度下，相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液相比，前者的 pH大。7将充有 40 mL NO2和 NO 混合气体的试管倒置于盛水的水槽中，充分反应后试管中剩下 20 mL 气体，则原混合气体中 NO2和 NO 的体积比为( )A21 B13C
8、31 D11解析：选 C。3NO 2H 2O=2HNO3NO V3 1 230 mL 20 mLV(NO)40 mL30 mL10 mL, V(NO2) V(NO)30 mL10 mL31。8无色混合气体甲可能含有 NO、CO 2、NO 2、NH 3、N 2中的几种，将 100 mL 气体甲经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成为( )ANH 3、NO 2、N 2 BNH 3、NO、CO 2CNH 3、NO 2、CO 2 DNO、CO 2、N 2解析：选 B。由题意，无色混合气体中一定无 NO2；100 mL 气体通入浓 H2SO4后，体积变为 80 mL，一定
9、含有 NH3；气体通过 Na2O2后变为红棕色，最后几乎无气体剩余，则一定含有 CO2和 NO，不含有 N2。49(2019南昌高三一模)某稀溶液中含 4 mol KNO3和 2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol 铁，充分反应后产生的 NO 气体在标准状况下的体积为( )A36 L B28 LC22.4 L D11.2 L解析：选 B。题中发生反应的离子方程式为FeNO 4H =NOFe 3 2H 2O、2Fe 3 Fe= =3Fe2 ， n(NO )4 mol， n(H )5 3 3mol， n(Fe)1.5 mol，由此可知 NO 和 Fe 过量，以 H 的物质的量为基准进
10、行计算，可 3得产生的 NO 的物质的量为 1.25 mol，标准状况下的体积为 28 L。10铜和铁的合金 7.2 g 完全溶于稀硝酸，若反应中硝酸被还原只产生 NO 气体，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，最终生成 12.3 g 沉淀。则在标准状况下产生的NO 气体的体积为( )A1.12 L B2.24 LC3.36 L D1.68 L解析：选 B。两种金属单质最终生成氢氧化物时增加的质量实际上是 OH 的质量，OH 的物质的量与金属跟硝酸反应时失去的电子的物质的量相等， n(e ) n(OH )(12.3 g7.2 g)17 g/mol0.3 mol，根据 HNO3 NO，可知
11、n(NO)0.1 mol，故在标准状 得 3e 况下产生的 NO 气体的体积为 2.24 L。二、非选择题11(教材改编题)如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：(1)写出 N2的一种用途：_。(2)从 N 元素的化合价分析，N 2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)。氧化性：_。还原性：_。5(3)HNO3与物质 C 常用于检验 Cl 的存在，则物质 C 的化学式为_。(4)实验室制取物质 B 的化学方程式为_。(5)NO2与水反应生成物质 A 的化学方程式为_。(6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为_。答案：(1)做保护气、保存粮食(2)N23
12、H 2 2NH3(或 N23Mg Mg3N2) N 2O 2 催 化 剂 高 温 、 高 压 = = = = =点 燃 2NO= = = = =放 电 或 高 温 (3)AgNO3(4)Ca(OH)22NH 4Cl CaCl22NH 32H 2O= = = = = (5)3NO2H 2O=2HNO3NO(6)4HNO3(浓)C CO24NO 22H 2O= = = = = 12NH 3及其盐都是重要的化工原料。(1)用 NH4Cl 和 Ca(OH)2制备 NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_(填字母)。(2)按下图装置进行 NH3的性质实验。6先打开旋塞 1，B 瓶中的现象是_，原
13、因是_。稳定后，关闭旋塞 1。再打开旋塞 2，B 瓶中的现象是_。解析：(1)固固加热制备气体，应选用 A 为发生装置；NH 3密度比空气小，应选用 C 收集气体；NH 3极易溶于水，为防止倒吸，应选用 G 进行尾气处理。(2)A 瓶中压强比 B 瓶中压强大，打开旋塞 1，HCl 气体进入 B 瓶并与 NH3反应生成NH4Cl，B 瓶中产生白烟。反应后 B 瓶中压强减小，关闭旋塞 1，打开旋塞 2，烧杯中的紫色石蕊溶液倒吸入 B 瓶，因为 B 瓶中得到的溶液显酸性，所以溶液变红色。答案：(1)A、C、G(2)有白烟出现 因 A 瓶中 HCl 气体压强大，所以 HCl 进入 B 瓶，与 NH3发
14、生反应，生成白色 NH4Cl 固体颗粒 紫色石蕊溶液进入 B 瓶，溶液变红色13亚硝酸钠(NaNO 2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸的反应及气体产物的成分。已知：NONO 22OH =2NO H 2O； 2气体液化的温度：NO 2为 21 ，NO 为152 。(1)为了检验装置 A 中的气体产物，仪器的连接顺序(按左右连接)为A、C、_、_、_。(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是_
15、。(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞滴入 70%的硫酸后，装置 A 中产生红棕色气体。7确认装置 A 中产生的气体含有 NO，依据的现象是_。装置 E 的作用是_。(4)如果向装置 D 中通入过量 O2，则装置 B 中发生反应的化学方程式为_。(5)通过上述实验探究过程，可得出装置 A 中发生反应的化学方程式是_。解析：(1)根据 NO、NO 2的液化温度和性质可知装置 D 用于检验 NO，装置 E 用于检验并分离 NO2，装置 B 为尾气处理装置，NO 2会干扰 NO 的检验，所以为了检验装置 A 中的气体产物，仪器的连接顺序是 A、C、E、D、B。(2)由于 NO 极易被空气中的氧气氧化
16、为 NO2，所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止可能产生的 NO 被氧化成 NO2，造成对装置 A 中反应产物检验的干扰。(3)利用装置 D 检验 NO。开始时装置 D 中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明 NO 的存在。装置 E 的作用是降温冷凝，使 NO2完全液化，避免干扰 NO 的检验。(4)因为 NO2、O 2和水共同作用可以产生 HNO3，所以装置 B 中发生反应的化学方程式为 4NO2O 24NaOH= =4NaNO32H 2O。(5)装置 A 中发生反应的化学方程式是2NaNO2H 2SO4=Na2SO4NO 2NOH 2O。答案：(1)E D B(2)防止可能产生的 NO 被氧化成 NO2，造成对 A 中反应产物检验的干扰(3)装置 D 中通入氧气后出现红棕色气体 冷凝，使 NO2完全液化(4)4NO2O 24NaOH= =4NaNO32H 2O(5)2NaNO2H 2SO4=Na2SO4NO 2NOH 2O8
