1、1课时作业 13 氮及其重要化合物一、选择题1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，更容易造成人体缺氧D把带火星的木条伸入充满 NO2和 O2混合气体(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支持燃烧解析：本题考查氮及其化合物知识。铵盐与烧碱共热时均能生成氨气，A 项说法正确；浓硝酸与碳的反应中，浓硝酸只体现强氧化性，B 项说法错误；NO 结合血红蛋白的能力比CO 的强，更容易造成人体缺氧，C 项说法正确；带火星的木条在空气(
2、N 2O 241)中不能复燃，但伸入 NO2和 O2(41)的混合气体中复燃，说明 NO2支持燃烧，D 项说法正确。答案：B2下列关于 NH3的说法正确的是( )解析：给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止生成的水倒流而炸裂试管，A 项错误；氨气极易溶于水，可形成喷泉，B 项正确；氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集，因此气体应从短口进，长口出，C 项错误；氨气极易溶于水，导管直接插入到液面以下，容易引起液体倒吸，D 项错误。答案：B23下列说法正确的是( )A向装有 Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀 H2SO4，在管口观察到红棕色气体，结论：HNO3分解成了 NO2B实验室检验氨
3、气的方法是将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口或管口，观察试纸是否呈红色C灼热的铂丝与 NH3、O 2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的催化氧化反应是放热反应D浓硝酸有强氧化性，常温下能与 Fe 发生剧烈反应解析：A 选项，HNO 3与 Fe2 反应生成 NO，NO 与空气接触生成 NO2，错误；B 选项，应该用湿润的红色石蕊试纸检验 NH3，错误；D 选项，常温下 Fe 遇浓硝酸发生钝化。答案：C4工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨经一系列反应可以得到硝酸。反应历程如图所示。下列说法不正确的是( )A液氨可用作制冷剂B铵态化肥一般不能与碱性化肥共同使用C硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
4、D某浓硝酸中含有溶质 2 mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应可生成 1 mol NO2解析：A 项，液氨汽化时，吸收大量热，可用液氨作制冷剂，A 正确；B 项，铵态化肥与碱性化肥，如草木灰(主要成分为 K2CO3)等混用，会发生反应NH CO H 2ONH 3H2OHCO ，从而导致氮元素的流失，B 正确；C 项，硝酸可用 4 23 3于制氮肥(硝酸铵)，以及硝基苯和 TNT(炸药)等，C 正确；D 项，Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O，随着反应的进行，硝酸的浓度降低，当浓硝酸变成稀硝酸时，与铜反应生成 NO，故生成 NO2的物质的量小于 1 mol
5、，D 错误。答案：D5.3中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性” ，下列有关说法不正确的是( )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，CO 2也能用于做喷泉实验CHCl、NH 3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解析：本题综合考查了喷泉实验的原理，即由于气体溶于水或某种溶液，导致烧瓶中的压强迅速减小，与外界产生足够的压强差，从而形成喷泉，A 正确；CO 2能与 NaOH 等强碱溶液反应，从而被吸收，也能与外界产生很大的压强差，
6、故能形成喷泉，B 正确；NH 3和HCl 属于极易溶于水的气体，SO 2可以与 NaOH 溶液等反应，故均能形成喷泉，C 正确；NO 2和 N2O4与水反应后有 NO 生成，故液体不能充满烧瓶，D 错误。答案：D6.4碳和浓硫酸共热产生的气体 X 和铜与稀硝酸反应产生的气体 Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置)，下列有关说法错误的是( )A洗气瓶中产生的沉淀是 BaCO3B洗气瓶中产生的沉淀是 BaSO4C在 Z 导管口可能有红棕色的气体出现D在 Z 导管口出现的气体中含有 CO2解析：因为碳酸的酸性比盐酸的酸性弱，所以在 BaCl2溶液中通入 CO2，不能生成BaCO3沉
7、淀，A 错误；NO 和洗气瓶中 O2反应生成的 NO2溶于水生成 HNO3，HNO 3将 H2SO3氧化成 H2SO4，因此有 BaSO4生成，B 正确；若 O2不足，NO 有剩余，则 Z 导管口可能出现红棕色气体，C 正确；CO 2未参与反应，D 正确。答案：A7有 a、b、c、d、e 五种气体，进行下列实验，a、b、c、d、e 依次可能是( )(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A.O2、NO、HCl、NH 3、CO 2BO 2、NO、NH 3、
8、HCl、SO 2CNO、O 2、NH 3、HCl、SO 2DHCl、CO 2、NH 3、H 2S、CH 4解析：a 和 b 混合后气体变成红棕色，可知 a 和 b 分别为 NO 与 O2中的一种；b 通入氢硫酸中产生淡黄色沉淀，则 b 为氧气，a 为 NO；c 和 d 混合产生白烟，则 c 和 d 分别为NH3、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 为 SO2。答案：C8某实验过程如图所示：5则图的试管中的现象是( )A无明显现象，因稀 H2SO4不与铜反应
9、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 H2SO4的酸性条件下相当于产生了稀 HNO3，铜片会继续溶解生成 NO。答案：D9把 3 体积 NO2气体依次通过饱和 NaHCO3溶液，浓硫酸，Na 2O2后(假设每一步的反应都是充分的)，再用排水法收集残留气体，则收集到的气体是( )A1 体积 NO B1 体积 NO2和 体积 O212C. 体积 O2 D. 体积 NO14 13解析：3 体积的 NO2通过饱和 NaHCO3溶液，发生的反应有3NO22NaHCO 3=2
10、NaNO3H 2ONO2CO 2，剩余气体通过浓硫酸后除去 H2O，通过 Na2O2时发生反应 2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2，此时剩余气体为 1 体积 O2和 1 体积 NO，排水法收集气体时发生反应 4NO3O 22H 2O=4HNO3，显然 O2过量，剩余 体积 O2。14答案：C10无色的混合气体甲，可能含 NO、CO 2、NO 2、NH 3、N 2中的几种，将 100 mL 甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )ANH 3、NO 2、N 2 BNH 3、NO、CO 26CNH 3、NO 2、CO 2 DNO、CO 2、N
11、 2解析：因是无色混合气体，证明没有 NO2的存在，A、C 错误，又经过系列实验的处理得酸性溶液且通过足量 Na2O2后显红棕色，最后通入水中无气体剩余，证明甲气体中无N2，应存在 NH3、NO、CO 2，故 B 正确。答案：B11将一定质量的镁、铜合金加入稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全部是 NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为 3 mol/L 的 NaOH 溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1 g，则下列有关叙述中正确的是( )A开始加入合金的质量可能为 16.4 gB参加反应的硝酸的物质的量为 0.1 molC沉淀完全时消耗 NaOH 溶液的体
12、积为 100 mLD标准状况下产物 NO 的体积为 22.4 L解析：增加的质量即 OH 的质量，则 n(OH )5.1 g17 g/mol0.3 mol，则消耗NaOH 溶液的体积为 0.3 mol3 mol/L0.1 L100 mL，C 项正确；根据得失电子守恒和电荷守恒可知，反应中转移的电子总数为 0.3 mol，若合金全部是 Mg，质量为 3.6 g，若全部是铜，质量为 9.6 g，则合金的质量应介于 3.6 g 与 9.6 g 之间，A 项错；被还原的硝酸为 0.1 mol，起酸性作用的硝酸为 0.3 mol，则参加反应的硝酸为 0.4 mol，B 项错；标准状况下 0.1 mol
13、NO 的体积为 2.24 L，D 项错。答案：C12.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 物质的量为 0.1 mol 37B 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 2SO4浓度为 2.5 molL1解析：根据图象可知， OA 段发生反应为 FeNO 4H =Fe3 NO2H 2O，硝酸
14、全 3部起氧化剂作用，所以每份混合酸中 n(NO ) n(Fe)0.1 mol，所以原混合酸中 NO 物 3 3质的量为 0.1 mol20.2 mol，A 不正确；由图象可知，由于铁过量， OA 段发生反应为FeNO 4H =Fe3 NO 2H 2O， AB 段发生反应为 Fe2Fe 3 =3Fe2 ， BC 段发生反 3应为 Fe2H =Fe2 H 2， B 正确；硝酸全部被还原，没有显酸性的硝酸，因为溶液中有 SO ，并且 Fe 全部转化为 Fe2 ，所以溶液中最终溶质为 FeSO4，C 正确；反应最终消24耗 14.0 g Fe，物质的量为 14.0 g56 gmol1 0.25 mo
15、l，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据 SO 守恒可知，每份含硫酸 0.25 mol，所以硫酸的浓度是 0.25 mol0.1 L2.5 24molL1 ，D 正确。答案：A二、非选择题13某化学自主实验小组通过实验探究 NH3、NO 2的性质。探究：利用如图所示装置探究 NO2能否被 NH3还原(K 1、K 2为止水夹，夹持固定装置略去)。(1)A 装置中制取 NH3的化学方程式是_。(2)甲、乙分别是_。a浓硫酸、碱石灰 B碱石灰、碱石灰c碱石灰、无水氯化钙 D五氧化二磷、五氧化二磷(3)若 NO2能够被 NH3还原，预期观察到 C 装置中的现象是_。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_。探究
16、：探究 NO2、O 2混合气体的喷泉实验。8(5)请在 G 装置中的虚线上描出导管实线图。(6)G 装置中浓硫酸有三种作用：混合 NO2、O 2气体；干燥NO2、O 2；_。(7)将 G 装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收时所得溶液物质的量浓度为_mol/L(保留两位有效数字)。解析：(1)将浓氨水滴入生石灰中，由于 CaOH 2O=Ca(OH)2放热且消耗了水，促使浓氨水放出氨气。(2)干燥氨气只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应，消耗 NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于 NH3、NO 2均能污染空气，所以与它们相关的
17、实验均应有尾气吸收装置。(5)O2、NO 2密度比空气大，故应进气管短，出空气管长。(6)观察气泡的速率控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液，由反应 4NO2O 22H 2O=4HNO3恰好发生，HNO 3的物质的量是恰好完全反应的 NO2和 O2(体积比 41)总物质的量的 4/5，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和 O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的 NO2和 O2的总体积为 V，则溶液浓度为 mol/L，则 c(HNO3)0.036 mol/L。V22.4 L/mol45V 122.4 45答案：(1)NH 3H2OCaO= =NH3Ca(OH) 2(2)c(3)C 装置中混合气体
18、颜色变浅(4)缺少尾气吸收装置(5) (进气管短，出空气管长)9(6)观察气泡的速率控制混合气体的比例(7)0.03614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。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)2 2N
19、H 和_。 4(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)。解析：(1)氮气电子式中存在三键；根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢化物越稳定” ，很容易判断出 NH3的稳定性强于 PH3。(2)根据现象写方程式；氨气溶于浓硫酸，能生成(NH 4)2SO4或 NH4HSO4；根据现象
20、写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡：NH3H 2ONH 3H2ONH OH ，加入 NaOH 后 OH 浓度增大，平衡逆向移动，故有利 4于氨的逸出。(4)由方程式可看出，每当生成 1 mol HNO2，转移电子数为 6 mol，当有 0.3 mol 电子发生转移时，生成亚硝酸 0.05 mol，即 2.35 g。答案：(1) NN 强 10(2)NH 3HCl= =NH4ClNH 4HSO4或(NH 4)2SO44Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3(3)氨在水中存在平衡：NH 3H 2ONH
21、3H2ONH OH ，加入 NaOH 后 OH 浓度 4增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除(4)2NH33O 2 2HNO22H 2O 2.35= = = = =微 生 物 15某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO 34NO2O 22H 2O)。= = = = = 请回答下列问题：(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈瓶中气体的颜色为_，产生该气体的化学反应方程式是_。(2)装置 C 中盛有足量 Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到 C 中出现白色沉淀，该白色沉淀为_(填
22、化学式)。其中的 Ba(OH)2溶液_(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是_。(3)装置 B 的作用是_。(4)装置 D 中收集到了无色气体，部分同学认为是 NO，还有部分同学认为是 O2。下列对该气体的检验方法合适的是_(填序号)。A敞口观察集气瓶内气体的颜色变化B将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红C将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是_。解析：(1)装置 A 中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成 NO2、CO 2、H 2O，由于 NO2为红棕色气体，故三颈瓶中的气体为红棕色。(2)将 NO2、CO 2
23、通入 Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和 BaCO3，由于 Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO 3不溶解以沉淀形式11析出。Ba(OH) 2溶液不能用 Ca(OH)2溶液代替，因为 Ca(OH)2微溶于水，溶液中 Ca(OH)2含量太少，浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，从而不能生成CaCO3沉淀。(3)装置 B 可以防止装置 C 中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。(4)NO与足量 O2反应生成红棕色的 NO2，A 正确；NO 和 O2均不具有酸性，B 错误；O 2能使带火星的木条复燃，而 NO 不能，C 正确。装置 A 中除发生木炭与浓硝酸的反应外，还发生浓硝酸的分解反应。答案：(1)红棕色 C4HNO 3(浓) 4NO2CO 22H 2O (2)BaCO 3 = = = = = 不能 Ca(OH) 2溶液中 Ca(OH)2浓度较低，不能形成 CaCO3沉淀 (3)防倒吸 (4)A、C 浓硝酸的分解
