1、1氮及其化合物1下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )A氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环2随着我国汽车年销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是( )A反应中 NO 为氧化剂,N 2为氧化产物B汽车尾气的主要污染成分包括 CO、NO 和 N2CNO 和 O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总化学方程式为 2NOO 24CO 催化剂 4CO2N 2【解析】选 D 反应过程中 NO、O 2为氧化剂,N 2为还原产物;汽车尾气中的
2、 N2不是污染物;NO 和 O2的反应不需要催化剂;根据题中的图示,可将反应的过程分成如下两步写:2NOO 2=2NO2,2NO24CO=N 24CO 2,将两步反应式合并可得总化学方程式为 2NOO 24CO 催化剂 4CO2N 2。3下列说法不正确的是( )A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B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性C铜与稀硝酸反应的离子方程式为 3Cu8H 2NOError!=3Cu 2 2NO4H 2ODHNO 3NONO 2,以上各步变化均能通过一步实验完成2【解析】选 A A 项中加入 Cu(NO3)2固体
3、后,Cu 和 H 、NO Error!发生反应:3Cu8H 2NOError!=3Cu 2 2NO4H 2O,该项不正确。4已知常温常压下在 1 L 水中可溶解 40 L NO2,NO 2能与 NaOH 溶液发生反应:2NaOH2NO 2=NaNO3NaNO 2H 2O。以下各种尾气吸收装置中,不适合吸收 NO2气体的是( )5某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润),挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿,发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中,能够实现上述变化的是( ) 纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水NaOH 溶液浓硫
4、酸A BC D【解析】选 A 浓盐酸易挥发,酸性气体 HCl 遇石蕊变红;浓氨水易挥发,碱性气体 NH3遇酚酞变红。6铜与浓硫酸反应结束后,烧瓶中铜片未完全溶解。若向反应后的溶液中加入下列物质,相关推断错误的是( )A加入铁粉,铁粉不溶解B滴入 NaNO3溶液,铜片溶解C加入银粉,银粉不溶解D滴入 NaHCO3溶液,有气体产生【解析】选 A 铜与浓硫酸反应结束后,浓硫酸变为稀硫酸,溶液中有未反应的硫酸,所以铁要与铜离子和氢离子发生氧化还原反应,则铁粉溶解,故 A 错误;滴入 NaNO3溶液,溶液中的氢离子与硝酸根离子,构成强氧化性体系,与铜片反应,所以铜片溶解,故 B 正确;加入银3粉,银粉不
5、与铜离子和氢离子反应,所以银粉不溶解,故 C 正确;碳酸氢钠与未反应的硫酸反应,生成二氧化碳气体,故 D 正确。7“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8下列反应中的氨与反应 4NH35O 2=4NO6H 2O 中的氨作用相同的是( )A2Na2NH 3=2NaNH2H 2BNH 3HC
6、l=NH 4ClC4NH 36NO=5N 26H 2OD3SiH 44NH 3=Si3N412H 2【解析】选 C 在反应 4NH35O 2=4NO6H 2O 中 N 元素的化合价由反应前氨中的3 价变为反应后 NO 中的2 价,化合价升高,失去电子,氨气作还原剂。A.在2Na2NH 3=2NaNH2H 2反应中,H 元素的化合价由 NH3中的1 价变为反应后 H2的 0 价,化合价降低,得到电子,所以 NH3作氧化剂,错误。B.反应前后各元素的化合价均未发生变化,错误。C.在 4NH36NO=5N 26H 2O 中,NH 3的 N 元素的化合价由3 价变为反应后 N2的 0 价,化合价升高,
7、失去电子,作还原剂,正确。D.在 3SiH44NH 3=Si3N412H 2中,NH 3的 H 元素的化合价由1 价变为 H2中的 0 价,得到电子,作氧化剂,错误。9某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质,现设计一实验方案,既除去杂质,又配成硝酸钠溶液。实验方案:先将固体溶于蒸馏水配成溶液,选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂 Na2CO3溶液 实验操作 加热下列试剂或操作不合理的是( )A试剂为 Ba(OH)2溶液 B操作为结晶C操作为过滤 D试剂为稀 HNO3【解析】选 B 根据题意,选择 Ba(OH)2溶液除去 SOError!、NH Error!和4HCOError!
8、,NH 3H2O 通过加热除去,操作为加热。过量的 Ba2 用 Na2CO3溶液除去,过量的OH 和 CO Error!用硝酸除去,则操作为过滤,试剂为 HNO3。10某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解 9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为 NO 气体)。下列分析或结果错误的是( )A原混合酸中 NO Error!物质的量为 0.1 molB OA 段产生的是 NO, AB 段的反应为 Fe2Fe 3 =3Fe2 , BC 段产生氢气C第二份溶液中最终溶质为 FeSO4DH 2
9、SO4浓度为 2.5 molL111.某课外活动小组的同学从某地颗粒采集器中获得雾霾颗粒样品,然后用蒸馏水浸取。在探究雾霾颗粒可溶性成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A.向浸取液中滴入 AgNO3溶液有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含有 ClB.向浸取液中滴入硝酸酸化的 BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含 SOError!C.向浸取液中加入 Cu 和浓 H2SO4,试管口有红棕色气体产生,说明雾霾中可能含有NOError!D.向浸取液中加入浓 NaOH 溶液微热,试管口附近湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明雾霾中一定含有 NHError!【解析】A 项,与 AgNO
10、3生成白色沉淀的,除了 Cl 还有 SO Error!和 SOError!,错误;B项,若雾霾中含有 SOError!,加入 HNO3会将其氧化生成 SOError!,再与 Ba2 反应生成白色沉淀,错误;C 项,浓 H2SO4电离出的 H 与 NOError! 结合成浓 HNO3,与 Cu 反应生成红棕色的NO2气体,若溶液中含有 NOError! ,在酸性条件下,NOError! 发生歧化反应,方程式为:3NOError!2H =2NONOError!H 2O,生成的 NO 到试管口与 O2反应生成 NO2气体,正确;D 项,NH Error!与 OH 反应,在加热条件下生成碱性气体 NH
11、3,正确。【答案】AB512.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解 9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为 NO 气体)。下列分析或结果错误的是( )A.原混合酸中 NO Error!物质的量为 0.1 molB.OA 段产生的是 NO, AB 段的反应为 Fe2Fe 3 =3Fe2 , BC 段产生氢气C.第二份溶液中最终溶质为 FeSO4D.H2SO4浓度为 1.5 molL1【答案】AD13.在给定的条件下,下列选项所示的物质间均能通过一步转化实现的是( )A.FeH2O(g
12、)Fe 2O3AlAl2O3B.CuCl2CuCl2Error!FeCl2C.FeS2O2SO2Error!H2SO4D.NH3O2NO2Error!HNO3【解析】A 项,铁高温下和水蒸气反应生成 Fe3O4,错误;B 项,CuCl 2和 FeCl3不反应,错误;D 项,NH 3和 O2反应不生成 NO2,错误。【答案】C14.某实验过程如图所示:则图的试管中的现象是( )A.无明显现象,因稀 H2SO4不与铜反应B.铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色C.铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体D.铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色【解析】生成的 Cu(NO3)2在 H
13、2SO4的酸性条件下相当于又有了 HNO3,铜片会继续溶解生成6NO。【答案】D15.实验室用废铜屑和稀硝酸反应制备无水硝酸铜,下列装置能达到实验目的的是( )【答案】A16.已知 a、b、c 均为非金属单质,d、e 均为含有 10 个电子的共价化合物,且分子中所含原子个数:de,f 为离子化合物。则下列说法中不正确的是( )A.常温下,单质 a 呈气态B.单质 c 具有强氧化性C.稳定性:edD.f 受热易分解生成 d 和 e【解析】由题意可知,a 为 N2,b 为 H2,c 为 F2,d 为 NH3,e 为 HF,f 为 NH4F。【答案】C17.化学反应中,有时存在“一种物质过量,另一种
14、物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是( )过量的 Zn 与 18 molL1 硫酸溶液反应 过量的氢气与少量的氮气在催化剂存在和一定条件下充分反应 过量的二氧化锰与浓盐酸 过量的铜与浓硫酸 过量的铜与稀硝酸 过量的稀硫酸与块状石灰石 常温下过量浓硫酸与铝A. B.C. D.【解析】注意不同浓度的硝酸、硫酸、盐酸性质上的异同。注意随着反应进行,浓溶液变稀。中随着反应进行,浓硫酸变稀,稀硫酸与锌反应,硫酸可反应完全;中合成氨为可逆反应;中 MnO2不与稀盐酸反应;铜和稀硝酸可反应完全;中生成硫酸钙不溶覆盖在石灰石表面,阻止反应的进一步进行;中钝化。【答案】B18.下列说法不正
15、确的是( )7A.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B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性C.铜与稀硝酸反应的离子方程式为 3Cu8H 2NOError!=3Cu 2 2NO4H 2OD.HNO3NONO 2,以上各步变化均能通过一步实验完成【解析】A 项中加入 Cu(NO3)2固体后,Cu 和 H 、NO Error!发生反应:3Cu8H 2NOError!=3Cu 2 2NO4H 2O,该项不正确。【答案】A19.下列由相关实验现象所推出的结论正确的是( )A.NH4Cl 和 NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热 NH4
16、Cl 或 NH4HCO3固体的方法制氨气B.向溶液中滴加酸化的 Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有 SOError!C.Fe 与稀 HNO3、稀 H2SO4反应均有气泡产生,说明 Fe 与两种酸均发生置换反应D.分别将充满 HCl、NH 3的烧瓶倒置于水中,液面均迅速上升,说明二者均易溶于水【答案】D20.木炭屑与浓 HNO3共热,产生的气体 X 等分为和两份,将两份气体分别按下图实验:则石灰水的变化可能是( )A.不变浑浊变乳白色B.变为乳白色浑浊不变浑浊C.均变为乳白色浑浊D.都不变浑浊【解析】木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体,气体先导入适量蒸馏水中,二
17、氧化氮溶于水,得到硝酸和一氧化氮,二氧化碳微溶于水,再导入澄清石灰水中,二氧化碳可以使石灰水变浑浊,即变浑浊;气体直接导入澄清石灰水中,二氧化氮将氢氧化钙转化为硝酸钙,二氧化碳不与硝酸钙溶液反应,即不变浑浊。【答案】B21.(1)当前频繁出现的雾霾天气与汽车尾气的排放有一定的关系,为了减少污染,可尝试使用汽车尾气净化装置,其原理如图所示。8写出净化过程中的总化学方程式:_。(2)目前科学家也在尝试用 Cu 作催化剂,将汽车尾气中 NO 转化为无毒的 N2。其原理如下图所示:该过程中,还原剂是_(填物质名称)。若某辆汽车的 NO 排放量为 0.09 gkm1 ,则该车行驶 100 km,完成上述
18、转化时,理论上需消耗乙烯的质量为_g。(3)为探究本地区雾霾中的可溶性颗粒的成分,某化学研究性小组进行了实验探究。查阅资料雾霾颗粒样品中可能含有SOError!、COError!、SOError!、HCOError!、NOError!、Cl 、Br 及一种常见阳离子(M n ),现进行如下实验:请回答下列问题:根据上述实验,雾霾浸取液中一定含有的离子为_,肯定没有的离子为_。若气体 D 遇空气会变成红棕色,则沉淀 A 中一定含有_(填化学式)。100 km 产生 n(NO)Error!0.3 mol,与 O2转化生成的 NO2也为 0.3 mol,2C2H46NO 2=4CO23N 24H 2
19、O由方程式可知,处理 0.3 mol NO2需 C2H4 0.1 mol,质量为 2.8 g。(3)雾霾浸取液中加入浓 NaOH 溶液后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中有 NHError!;雾霾浸取液加 BaCl2溶液后得到的溶液 A 中加入 NaOH 后有白色沉淀,说明原溶液中有 HCOError!,白色沉淀 B 为 BaCO3。溶液 B 加入 AgNO3生成白色沉淀,说明溶液中一定9无 Br 。气体 D 遇空气会变成红棕色,说明 D 为 NO,沉淀 A 中一定有 BaSO3,BaSO 3能与稀硝酸发生氧化还原反应生成 NO。【答案】(1)2NOO 24COError!4CO
20、 2N 2(2)乙烯 2.8 (3)HCOError!、NHError! Br BaSO 322.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)一定条件下,NO 与 NO2存在下列反应:NO(g)NO 2(g) N2O3(g),其平衡常数表达式为 K_。(2)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)。(3)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)
21、 n(NO2)11,则会导致_。(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中 Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是 NO,其反应的离子方程式为_。【答案】(1)Error!(2)使尾气中的 NO、NO 2被充分吸收 Ca(OH) 2(3)排放气体中 NO 含量升高(或气体吸收不完全) 产品 Ca(NO2)2中 Ca(NO3)2含量升高 (4)3NOError!2H =NOError!2NOH 2O23.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
22、装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知:NONO 22OH =2NOError!H 2O;气体液化的温度:NO 2为 21 ,NO 为152 。10(1)为了检验装置 A 中生成的气体产物,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_。(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入 70%硫酸后,A 中产生红棕色气体。确认 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 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
23、出装置 A 中反应的化学方程式是_。【答案】(1)E D B(2)防止可能产生的 NO 被氧气氧化成 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=4NaNO 32H 2O(5)2NaNO2H 2SO4=Na2SO4NO 2NOH 2O24氨气在工农业生产中有重要应用。(1)氮气用于工业合成氨,写出氮气的电子式:_;NH 3的稳定性比 PH3_(填写“强”或“弱”)。(2)如下图所示,向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上盖,观察现象。11浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为_。浓硫酸
24、液滴上方没有明显现象,一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体,该固体可能是_(写化学式,一种即可)。FeSO 4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色,发生的反应包括Fe2 2NH 3H2O=Fe(OH)22NH Error!和_。(3)空气吹脱法是目前消除 NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下,向水体中加入适量NaOH 可使 NH3的脱除率增大,用平衡移动原理解释其原因:_。(4)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO 2),反应的化学方程式为_,若反应中有 0.3 mol 电子发生转移,生成亚硝酸的质量为_g(小数点后保留两位有效数字)。【答案】(
25、1)N N 强(2)NH 3HCl=NH 4ClNH 4HSO4或(NH 4)2SO44Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3(3)氨在水中存在平衡:NH 3H 2O NH3H2O NHError!OH ,加入 NaOH 后 OH 浓度增大平衡逆向移动,故有利于氨的脱除(4)2NH33O 2微生物 2HNO22H 2O 2.3525用下列装置制备、收集二氧化氮气体,并探究其性质。(1)装置 A 中的分液漏斗中盛装的液体是_,烧瓶中预先加入的是铜屑,铁的价格比铜的价格低,此处用铜不用铁的原因是_。(2)干燥管 B、D 中盛装的干燥剂可以是_(选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”
26、或“碱石灰”),干燥管 D 中干燥剂的作用是_。(3)装置 E 的作用是吸收尾气,吸收过程中发生反应的化学方程式如下,请将其补充完整。12NaOHNO 2=_NaNO 2H 2O(4)用上述装置收集到了 NO 气体,采用的收集装置是_(选填“F”或“G”)。【答案】(1)浓硝酸 常温下,Fe 在浓硝酸中发生钝化,阻止反应进一步发生(2)无水氯化钙或五氧化二磷 防止 E 装置中的水蒸气进入集气瓶 C 中(3)2 2 NaNO3 1 1(4)G26某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验。完成下列填空:(1)常温下,氨水的浓度为 11.5(28%的浓氨水和水的体积比)时实验现象明显,配制该浓度
27、氨水的玻璃仪器有_。(2)本实验用的干燥剂是碱石灰和无水氯化钙。则甲处是_;乙处是_。(3)实验时,先将催化剂加热至红热,在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是_(填“吸”或“放”)热反应;化学方程式为_。(4)实验前,烧杯中盛有 200 mL 1.000 molL1 的 NaOH 溶液,实验后测得烧杯中溶液的pH13,且溶液质量比反应前增加了 7.48 g,则 NaOH 溶液吸收的 NO 和 NO2的物质的量之比是_(设溶液的体积不变且忽略盐类的水解)。(5)实验时发现:如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中产生白烟。其原因可用化学方程式表示为
28、_。13(6)已知 NH3和 N2常压下的沸点分别为33.5 和195.8 ,据此推测这两种物质中,能做制冷剂的是_(填分子式);能用来冷冻物质的是_(填分子式)。则氢氧根离子浓度为 0.1 molL1 ,且溶液质量比反应前增加的 7.48 g 为一氧化氮和二氧化氮气体质量,消耗氢氧化钠物质的量0.2 L1 molL 1 0.1 molL 1 0.2 L0.18 mol;设 NO 物质的量为 x,NO 2物质的量为 y,得到 x y0.18 mol;28 gmol 1 x46 gmol1 y7.48 g,解得 x0.05 mol, y0.13 mol,NO 和 NO2的物质的量之比为0.050
29、.13513;(5)如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中产生白烟,氨气被氧化生成一氧化氮,一氧化氮和空气中的氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸和过量的氨气反应生成硝酸铵固体小颗粒,冒白烟;(6)氨气的沸点为33.5 ,容易液化,故液氨可以用来做制冷剂;氮气的沸点为195.8 ,液氮可以提供比液氨更低的温度,可以用来冷冻物质。 【答案】(1)量筒、烧杯、玻璃棒(2)碱石灰 无水氯化钙(3)放 4NH 35O 2催化剂 4NO6H 2O(4)513(5)4NO3O 22H 2O=4HNO3(或 2NOO 2=2NO2和 3NO2H 2O=2HNO3NO) NH3HNO 3=NH4NO3(6)NH3 N2