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第4节 氮及其化合物
一、选择题1．下列叙述不正确的是 A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂B．与金属反应时，稀HNO3可被还原为低价态的氮的化合物C．铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处D．稀HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气2．2018届河北故城高中期中在铁与铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m1g；再向其中加入一定量稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则m1与m2之间的关系是 A．m1可能等于m2B．m1一定大于m2C．m1一定等于m2D．m1可能大于m23．2018届安徽六安一中月考如图，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列实验，对实验现象的描述错误的是 气体在同温同压下测定选项甲针筒内物质乙针筒内物质甲针筒的现象A20mLH2S10mLSO2生成黄色固体，活塞自动向内压缩B1g薄铜片10mL12mol·L－1浓硝酸生成红棕色气体、溶液呈绿色，活塞自动外移，Cu有剩余C30mLNO210mL水液态剩有无色气体，活塞自动向内压缩D10mLFeSO4溶液10mLNH3生成白色沉淀，最终沉淀转变为红褐色
4.2018届陕西西安长安一中质检下列各组物质中，不是按“→”表示一步完成关系相互转化的是 选项ABCDaHNO3CH2===CH2NaOHFebNO2CH3CH2BrNaHCO3FeCl3cNOCH3CH2OHNa2CO3FeCl
25.“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是 甲 乙 丙
①实验室收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应A．
②③④B．
①②③C．
①②④D．
①③④6．2018届北京海淀期中合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下下列说法不正确的是 A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同C．Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用D．Ⅴ中发生反应NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl7．2018届安徽六安一中月考向
27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸
0.5L，固体物质完全反应，生成NO和CuNO32在所得溶液中加入
1.0mol·L－1的NaOH溶液
1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为
39.2g下列有关说法不正确的是 A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1B．硝酸的物质的量浓度为
2.6mol·L－1C．产生的NO在标准状况下的体积为
4.48LD．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为
0.2mol
二、非选择题8．2018届辽宁庄河高中月考氮化镁Mg3N2是一种黄绿色粉末，可用于制造特殊陶瓷材料、催化剂等，可由金属和纯净的氮气反应制得，某化学兴趣小组同学利用下图所示装置来制备少量的Mg3N2已知Mg3N2易与水反应，有关化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3MgOH2＋2NH3↑回答下列问题1装置A中反应容器的名称为________2装置B中的试剂为________，装置F的作用是______________________3装置C、E均需要加热，应先加热________，理由是____________________________4装置C中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，有关反应的化学方程式为________________________________5若C中NH3的转化率不高，易产生的问题是______________，解决办法是__________________6若实验结束后，将装置E中固体全部取出，称量为ag，向其中依次加入足量的稀盐酸和NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，最后得沉淀bg，则产品中氮化镁的质量分数为________9．2018届广东中山一中统测某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质，装置如下图所示，其中A装置未画出为气体发生装置检查装置气密性后，先将C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后，撤去C处酒精灯部分实验现象如下C处铂丝继续保持红热，F处铜片逐渐溶解1实验室制取A中气体时若只用一种药品，该试剂是________填备选试剂的字母A中主要玻璃仪器为________________________A．NH4HCO3B．NH4ClC．CaOH2D．NaOH2对于C中发生的可逆反应，其化学方程式为___________________________；下列有关该反应的说法中正确的是________A．增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率B．工业上进行该反应时，可采取高压的条件提高反应物转化率C．该反应在一定条件下达到平衡时，反应物的平衡浓度之比一定是4∶53E装置可防止F中溶液倒吸进入D中，请在装置图中画出E中的导气管4写出F中发生反应的离子方程式__________________________________________；若进入F装置的物质成分和质量一定，可向F中加入下列物质中的________填字母使铜片溶解的质量增多A．Na2CO3B．NaClC．CuSO4D．H2SO410．2017届山东师大附中一模我国空气质量预报的内容主要包括三个方面二氧化硫、氮氧化物NOx、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度1
①与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有________填字母序号a．酸雨b．沙尘暴c．光化学烟雾d．白色污染
②悬浮颗粒物可用高压电除尘，是利用了________现象2为了降低汽车尾气对大气的污染，目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置它能将尾气中的一氧化碳和NO在催化剂作用下，发生反应转化为无害气体，其反应的化学方程式为______________________________________3
①写出实验室中由固体物质制取氨气的化学方程式___________________________
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择下图中的装置，其连接顺序为发生装置→____________________按气流方向，用小写字母表示A B CD E F
③实验室也可用下图所示装置制取氨气烧瓶内固体可选用________填选项代号a．碱石灰b．生石灰c．二氧化硅d．五氧化二磷
④催化剂存在下，NH3也可用来消除NOx的污染，生成两种对环境无害的物质，请写出NH3与NO2反应的化学方程式______________________________________，该反应中每生成
0.5molN2转移________mol电子11．2018届山东莱州一中质检亚硝酸钠是重要的防腐剂某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验查阅资料
①HNO2为弱酸，室温下存在反应3HNO2===HNO3＋2NO↑＋H2O；
②在酸性溶液中，NO可将MnO还原为Mn2＋；
③NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸实验操作
①关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加一定量浓硝酸，加热；
②一段时间后停止加热；
③从C中取少量固体，检验是否是亚硝酸钠1装置中仪器a的名称为____________，D装置的作用是________________________2A中反应的化学方程式是____________________________，C中反应生成NaNO2的化学方程式是____________________________3检验C中产物有亚硝酸钠的操作是________a．取少量生成物溶于水充分振荡，滴加酚酞试液，若溶液变红，则含有NaNO2b．取少量生成物溶于稀硫酸，若产生无色气体并在液体上方变为红棕色，则含有NaNO24经检验C产物中亚硝酸钠含量较少
①甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠生成碳酸钠的化学方程式是____________________________________为排除干扰，甲在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是________写名称
②乙同学认为除上述干扰因素外，还会有空气参与反应导致产品不纯，所以在实验操作
①前应增加一步操作，该操作是____________________________________________________5NaNO2有毒，国家规定肉制品中NaNO2含量不能超过30mg·kg－1从1000g隔夜熟肉中提取NaNO3和NaNO2后，配成溶液，再用
0.00500mol·L－1的高锰酸钾酸性溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液
16.00mL，由此计算隔夜熟肉中NaNO2的含量是________mg·kg－1第4节 氮及其化合物1．D 解析氨易液化，液态氨汽化时需要吸收大量的热，常用作制冷剂，A正确；与金属反应时，稀HNO3被还原为NO，B正确；铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉处，C正确；稀硝酸和活泼金属反应时主要得到NO，D错误2．B 解析硝酸具有强氧化性，NO碱性条件下氧化性较弱，但在酸性条件下，具有强氧化性在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m1g，溶液为金属的硝酸盐，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，NO与H＋继续和剩余的金属反应，剩余金属的质量m2g一定小于m1g3．B 解析因H2S与SO2能够发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，生成黄色固体，压强减小，活塞自动向内压缩，故A正确；因硝酸为浓硝酸，硝酸被还原成二氧化氮，有红棕色气体产生，压强增大，根据反应Cu＋4HNO3===CuNO32＋2NO2↑＋2H2O可知，铜片不足，故B错误；因二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮为无色气体，活塞自动向内压缩，故C正确；因FeSO4溶液与NH3能够发生反应生成FeOH2白色沉淀，然后与溶液中的溶解氧反应生成FeOH3红褐色絮状沉淀，故D正确4．A 解析浓HNO3与铜反应可生成NO2，NO2溶解于水可得NO，但NO不能直接转化为HNO3，故A错误；CH2==CH2与HBr加成可生成CH3CH2Br，CH3CH2Br在碱性条件下水解生成CH3CH2OH，CH3CH2OH在浓硫酸作用下加热发生消去反应，生成CH2==CH2，故B正确；NaOH溶液中通入过量CO2生成NaHCO3，NaHCO3受热分解生成，Na2CO3溶液中滴加石灰水可得到NaOH，故C正确；Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，FeCl3溶液与Fe反应生成FeCl2，FeCl2中加入镁粉可制得Fe，故D正确5．C 解析
①实验室收集氨气采用图甲所示装置，在制备的过程中用带有酚酞的水吸收溢出的氨气，防止污染环境，符合绿色化学的要求
②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置，用沾有碱液的棉团可以吸收多余的氯气，防止污染环境，符合绿色化学的要求
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验，挥发的氯化氢和氨气会污染大气，因此不符合绿色化学的要求
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应，生成的氮的氧化物及时收集在气球中，防止污染环境，符合绿色化学的要求综上所述，
①②④符合要求，故选C6．B 解析甲是氮气，与氢气化合生成氨气反应Ⅴ是侯氏制碱法原理，丁是碳酸氢钠，受热分解生成碳酸钠氨气发生催化氧化生成NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，即乙是NO，丙是NO2甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应Ⅳ中的氧化剂和还原剂均是NO2，B错误；碳酸氢钠分解生成的CO2可以循环利用，C正确；根据以上分析可知D正确7．B 解析在所得溶液中加入
1.0mol·L－1的NaOH溶液
1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，nNaNO3＝nNaOH＝
1.0mol·L－1×
1.0L＝1mol，沉淀为CuOH2，质量为
39.2g，物质的量为
0.4mol，根据铜元素守恒有nCu＋2nCu2O＝n[CuOH2]，所以反应后的溶液中n[CuNO32]＝n[CuOH2]＝
0.4mol设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有64x＋144y＝
27.2，根据铜元素守恒有x＋2y＝
0.4，联立方程解得x＝
0.2，y＝
0.1，所以nCu∶nCu2O＝2∶1，A正确；根据N元素守恒可知nHNO3＝nNO＋nNaNO3，根据电子转移守恒可知3nNO＝2nCu＋2nCu2O，所以3nNO＝2×
0.2mol＋2×
0.1mol，解得nNO＝
0.2mol，所以nHNO3＝nNO＋nNaNO3＝
0.2mol＋1mol＝
1.2mol，所以原硝酸溶液的浓度为＝
2.4mol·L－1，B错误；由B中计算可知nNO＝
0.2mol，所以标准状况下NO的体积为
0.2mol×
22.4L·mol－1＝
4.48L，C正确；反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸铜反应，剩余的氢氧化钠与硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中nHNO3＋2n[CuNO32]＝nNaNO3，所以nHNO3＝nNaNO3－2n[CuNO32]＝1mol－2×
0.4mol＝
0.2mol，D正确8．1锥形瓶2碱石灰 防止空气中水蒸气进入E3C 使C中产生的N2排尽E中的空气43CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O5D中发生倒吸现象 在C、D之间加上一个缓冲瓶或其他合理答案6解析装置A制备氨气，B中碱石灰干燥氨气，C中氨气与CuO反应制备氮气，D中浓硫酸干燥氮气，E装置中氮气与Mg反应生成氮化镁，加热条件下装置中氧气与Mg反应生成MgO，应先用氮气排尽装置内空气后再制备氮化镁，F防止空气中水蒸气进入硬质玻璃管E，避免氮化镁发生水解4装置C中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，说明生成Cu，氨气被氧化成氮气，反应方程式为2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O5若C中NH3的转化率不高，D中浓硫酸会吸收氨气，容易发生倒吸，解决方法是在C、D之间加一个缓冲瓶6最终得到沉淀bg为氢氧化镁的质量，根据Mg元素守恒，产品中Mg元素质量为bg×，则产品中N元素质量为g，根据N原子守恒，氮化镁的质量分数为＝9．1A 试管、酒精灯、导气管24NH3＋5O24NO＋6H2O A348H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D解析1由题意、装置图推断，A中所盛的一种试剂一定是碳酸氢铵，因为它受热分解生成氨气、水蒸气和CO2，水蒸气和CO2与过量过氧化钠反应生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气，氨气与氧气在铂丝催化下反应生成NO和水蒸气，浓硫酸除去NO中的水蒸气碳酸氢铵是固体反应物，且需要加热，因此A中主要玻璃仪器为试管、导气管、酒精灯2C中发生了氨气的催化氧化4NH3＋5O24NO＋6H2O其他变量不变时，增大一种反应物的浓度，平衡右移，可以提高另一种反应物的转化率，A正确；工业上进行该反应时，不采用高压条件，而采用常压条件，因为增大压强时平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，不能提高反应物的转化率，B错误；平衡浓度之比不一定等于化学方程式中的系数之比，而是由起始浓度和变化浓度决定的，除非起始浓度之比等于4∶5，C错误3E为安全瓶，因此进、出该装置的导气管都不需要太长4F处铜片逐渐溶解的原理是8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，因为NO、过量O2与水反应能生成稀硝酸；若进入F装置的物质成分和质量一定，则其中生成的硝酸铜含有NO，该粒子在酸性条件下还能继续氧化单质铜，因此加入硫酸能使铜溶解的质量增多10．1
①ac
②电泳22NO＋2CON2＋2CO23
①2NH4Cl＋CaOH2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
②d→c→f→e→i
③ab
④6NO2＋8NH37N2＋12H2O
1.7或解析1
①氮氧化合物与水生成硝酸，使雨水pH
5.6，故a正确；沙尘暴与固体悬浮颗粒物有关，与氮氧化物无关，故b错误；光化学烟雾与汽车尾气中的氮氧化合物有关，故c正确；白色污染与塑料有关，故d错误通过以上分析知，与氮氧化物有关的环境污染是酸雨、光化学烟雾
②胶体具有电泳的性质，在外加电源的作用下，带电的胶体微粒能够发生定向移动工厂利用高压电除尘就是利用胶体电泳的性质3
①实验室中由固体物质制取氨气为固体氯化铵和固体氢氧化钙反应，反应的方程式为CaOH2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O
②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备的氨气中含有水蒸气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰的干燥管干燥气体，氨气极易溶于水，密度比空气小，所以应选择向下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸，所以正确的连接顺序为发生装置→d→c→f→e→i
③浓氨水与碱石灰中的氧化钙反应生成氢氧化钙，放热，使得NH3·H2O分解放出氨气，a正确；同理b正确；浓氨水与二氧化硅不发生反应，c错误；浓氨水与五氧化二磷反应生成磷酸铵，不放出氨气，d错误
④NH3可用来消除NO2的污染，生成两种对环境无害的物质，应该是氮气和水，反应的化学方程式为6NO2＋8NH37N2＋12H2O，反应中只有N元素化合价发生变化，每生成7molN2转移电子数为24mol，则每生成
0.5molN2转移电子×24mol＝mol11．1分液漏斗 除去未反应的NO，防止污染空气2C＋4HNO3浓CO2↑＋4NO2↑＋2H2O2NO＋Na2O2===2NaNO23b4
①2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 碱石灰
②打开弹簧夹，通入N2一段时间
513.8解析3检验亚硝酸钠的实验操作为将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则C中产物是亚硝酸钠，或将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则C中产物是亚硝酸钠，故选b4
①为排除干扰在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应为碱石灰，用来吸收二氧化碳；
②为避免装置中的空气导致产品不纯，需要打开弹簧夹，通入氮气排尽装置中的空气5依据电子得失守恒可知，亚硝酸钠与高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应的关系式为5NaNO2～2KMnO4，可计算出1000g隔夜熟肉中NaNO2的质量为
2.5×
0.00500mol·L－1×
16.00×10－3L×69g·mol－1×103mg·g－1＝
13.8mg，所以隔夜熟肉中NaNO2的含量为
13.8mg·kg－1。
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