1、训练(二十一)氮及其重要化合物1(2021山西太原调研)依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是()AX是N2O5B可用排空气法收集NO气体C工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3N2的转化BNO遇空气中的氧气被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。2(2020北京师大附中检测)下图是喷泉实验装置图，下列说法正确的是()A烧瓶中的溶液呈红色，则原气体一定是SO2B形成喷泉的原因是烧瓶内压强大于外界大气压C烧瓶中的溶液呈蓝色，则原气体可能是氨气D若将石蕊溶液改成氢氧化钠溶液，则CO、CO2均能形成喷泉C烧瓶中溶液呈红
2、色， 说明气体为酸性气体，可能是HCl等，A项错误；形成喷泉的原因是气体溶于水或与水反应，导致烧瓶内气体压强小于外界大气压，B项错误；烧瓶中的溶液呈蓝色，说明溶液呈碱性，则原气体可能是氨气，C项正确；CO不溶于NaOH溶液，也不发生反应，不能形成喷泉，D项错误。3(2020山东临沂模拟)下列制取NH3、验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理不能达到实验目的的是()D浓氨水滴到碱石灰中，放出大量的热，促使NH3H2O分解放出NH3，A项正确；NH3中N元素显3价，可被CuO氧化生成N2，CuO被还原为Cu而由黑色变为红色，B项正确；NH3的密度小于空气的密度，可采用向下排空气法收集NH3，
3、C项正确；导管末端插入水中，NH3易溶于水，易引起倒吸，不能起到防止倒吸的作用，D项错误。4(2021重庆第一中学检测)如图，试管中充满NO2，现向其中缓慢通入O2，用水吸收NO2(假设每次通入的O2能完全反应)。下列说法正确的是()A当试管内溶液的pH不再变化时，说明NO2全部转化为HNO3(假设试管内的溶质不向水槽中扩散)B当试管内气体不是红棕色时，说明NO2全部转化为HNO3C水槽内的水改为稀盐酸，有利于吸收NO2D水槽内的水改为稀NaOH溶液，有利于吸收NO2D试管中发生反应：4NO2O22H2O=4HNO3，根据NO2HNO3，c(HNO3)，消耗的NO2的体积等于试管中溶液的体积，
4、即V(NO2)V(溶液)，则c(HNO3)，故试管内溶液的pH始终不变，A项错误；根据3NO2H2O=2HNO3NO，当试管中气体不是红棕色时，不能说明NO2全部转化为HNO3，B项错误；NO2与稀盐酸不反应， C项错误；NO2与NaOH溶液能够发生反应：2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O，水槽内的水改为稀NaOH溶液，有利于吸收NO2, D项正确。5(2021山东青岛检测)为了探究浓硝酸的性质，进行以下五组实验，均观察到红棕色气体。下列分析错误的是()A将带火星的木条靠近的试管口，木条复燃，说明NO2能支持燃烧B中的铁片钝化，红棕色气体由浓硝酸分解产生，中溶液变为绿色C实验对比，
5、中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的D五支试管中的红棕色气体均为还原产物B灼热的玻璃棒插入浓硝酸中，HNO3分解生成NO2、O2和H2O，带火星的木条靠近的试管口，木条复燃，说明NO2和O2均能支持燃烧，A项正确；灼热的铁片在浓硝酸中发生反应，且生成红棕色的NO2，不能钝化，B项错误；浓硝酸具有强挥发性，挥发出的HNO3(g)受灼热木炭作用，发生分解生成红棕色NO2，C项正确；红棕色气体均为NO2，都是HNO3被还原生成，均为还原产物，D项正确。6(2021山东日照模拟)室温下，某兴趣小组用下图所示装置在通风橱中进行如下实验：实验现象试管中开始无明显现象，逐渐有微小气泡生成，越来越
6、剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色试管中剧烈反应，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色；之后向绿色溶液中持续通入N2，溶液变为蓝色下列说法不正确的是()A试管中红棕色气体为NO2，由硝酸还原生成B等质量的Cu完全溶解时，试管中消耗的HNO3多C将Cu换成Fe之后重复实验，依然是试管中反应更剧烈D试管中反应后溶液颜色与试管I中的不同，是由于溶有NO2CCu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，则试管中红棕色气体为NO2，A项正确；等质量的Cu分别与稀硝酸、浓硝酸完全反应时，消耗HNO3的物质的量之比为23，则试管中消耗的HNO3多，B项正确；常温下Fe在浓硝酸中发生钝化，试管I
7、中反应更剧烈，C项错误；试管中反应生成NO2，绿色溶液持续通入N2，将溶于溶液中的NO2排出，溶液变为蓝色，D项正确。7(2021辽宁丹东检测)某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。已知：在溶液中FeSO4NOFe(NO)SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法中不正确的是()A装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应C实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞D装置J收集的气体中一定不含NOD装置F盛有水，用于吸收挥发出的HN
8、O3；装置I中盛有FeSO4溶液，用于检验NO，A项正确。装置H中红色粉末变黑色，说明Cu生成了CuO，则NO与Cu发生了反应，B项正确。实验结束时，为防止倒吸，要先熄灭酒精灯，待冷却后关闭分液漏斗的活塞，C项正确。由于FeSO4与NO的反应是可逆反应，NO不能被装置I中FeSO4溶液完全吸收，且NO与水不反应，故装置J收集的气体中一定含有NO，D项错误。8(2021北京大兴区检测)某学习小组为研究铜与浓、稀HNO3反应的差异，设计了如图所示的实验装置。下列说法不正确的是()A反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气BA中的离子方程式为：Cu2NO4H=Cu22NO22H2OC当
9、B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 molDC装置中装入一定量的水进行尾气处理D研究铜与浓、稀HNO3反应的差异，先利用二氧化碳将装置中的空气排出，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化，滴加浓硝酸时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，在B中发生3NO2H2O=2HNO3NO、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，C中收集到NO气体，最后尾气处理。反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气，A项正确；A中铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu2NO4H=Cu22NO22H2O，B项正确；B中发生3NO2H2O=2HNO3NO、3Cu8HNO3(稀
10、)=3Cu(NO3)22NO4H2O，因此当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol，C项正确；NO不溶于水，C装置中装入一定量的水不能进行尾气处理，D项错误。9(2021安徽滁州检测)Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列有关判断正确的是()A若铜片为51.2 g，则生成0.2 mol NaNO3B常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C标准状况下收集的氮氧化物为20.16 LD反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，又是还原产物A分析整个反应过程
11、可知仅有两种元素的化合价发生变化，即CuCu2，HNO3NaNO2，51.2 g Cu的物质的量为0.8 mol，共失去电子0.8 mol21.6 mol，由得失电子守恒可知HNO3NaNO2得到1.6 mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8 mol，由Na原子守恒可得另一种产物NaNO3的物质的量为0.2 mol，A项正确；常温下，Cu能与浓硝酸反应，B项错误；部分NO2会转化为N2O4，而NO2、N2O4在标准状况下都不是气体，C项错误；反应过程中生成的Cu(NO3)2是氧化产物，不是还原产物，D项错误。10(2021黑龙江大庆检测)Zn与硝酸反应时，硝酸溶液的浓度不同，产物也不
12、同。与不同浓度硝酸反应时，反应的Zn与被还原硝酸的物质的量关系如图。还原产物为NH4NO3的曲线是()A生成1 mol NH4NO3时，HNO3得到8 mol电子，据得失电子守恒可知，反应要消耗4 mol Zn，必然生成4 mol Zn(NO3)2，故生成NH4NO3时，消耗Zn和被还原的HNO3的物质的量之比为4 mol1 mol41。11(2019江苏卷，节选)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为：NONO22OH=2NOH2O2NO22OH=NONOH2O下列措施能
13、提高尾气中NO和NO2去除率的有_(填字母)。A加快通入尾气的速率B采用气、液逆流的方式吸收尾气C吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是_(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_(填化学式)。(2)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO，其离子方程式为_。NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是_。解析(1)根据化学平
14、衡的影响因素，为提高尾气中NO和NO2的去除率，采用气、液逆流的方式吸收尾气可保证尾气更充分地吸收，吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，可提高尾气的转化率。由尾气吸收的主要反应NONO22OH=2NOH2O、2NO22OH=NONOH2O可知，吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中含有的杂质为NaNO3；NO不溶于水也不与水反应，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(2)根据题目信息在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO，利用电子守恒法可配平反应的离子方程式：3HClO2NOH2O=3Cl2NO5H。在酸性条件下，ClO转化成HClO，溶液的p
15、H越小，生成的HClO浓度越大，HClO的氧化性越强，则NO转化率越高。答案(1)BCNaNO3NO(2)3HClO2NOH2O=3Cl2NO5H溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强12(2021云南昆明调研)某校化学研究性学习小组设计实验验证NH3能还原CuO，并对还原产物进行探究。请回答下列问题：.验证NH3能还原CuO(1)试剂X为_。(2)请将提供的装置按合理顺序连接：g_。(3)装置B的作用是_。(4)证明NH3能还原CuO的实验现象是_。.探究还原产物的成分查阅资料Cu2O粉末呈红色，在酸性溶液中不稳定：Cu2OH2SO4(稀)=CuCuSO4H2O。实验探究
16、实验操作实验现象实验结论取10.4 g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置若无现象(5)证明红色固体为_(填名称，下同)若溶液变蓝(6)证明红色固体肯定含有_，可能含有_取上述反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重，得固体6.4 g(7)经计算，红色固体的成分及其物质的量为_解析(1)氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，试剂X用于干燥氨气且不与氨气反应，则为碱石灰。(2)装置C生成氨气后，首先经过E干燥，再通入A中反应，生成的气体通过D进行检测，最后用B装置吸收尾气。所以连接顺序为gfhabdec。(3)氨气极易溶于水，吸收氨气时一定要考虑防止倒吸，B装置中，氨气通入后先与CC
17、l4接触，并不溶于CCl4，会溶于上层的水，可以防止倒吸；B装置前连接D装置，其用于检验A装置中是否产生水，则不能让空气中的水蒸气进入D装置，所以B装置还可以隔绝空气，防止空气中的水蒸气进入D装置中。(4)A中黑色粉末变为红色能证明CuO与NH3反应生成了Cu或Cu2O，D中白色固体变为蓝色能证明CuO与NH3反应生成了H2O。(5)向红色固体中加入稀硫酸无现象，说明红色固体为Cu，其不与稀H2SO4反应。(6)有CuSO4生成，溶液变蓝，则红色固体中肯定含有Cu2O，不能确定是否含有Cu。(7)所得固体为Cu，物质的量为0.1 mol；由反应前红色固体质量为10.4 g，反应后得固体质量为6.4 g，可知红色固体中一定有Cu2O，Cu2O的物质的量可根据发生反应的化学方程式列式进行计算：Cu2O2H=Cu2CuH2Om 1 mol 1 mol 80 g 0.05 mol 0.05 mol 4 g则原固体中还含有0.05 mol Cu。红色固体的成分及其物质的量：铜和氧化亚铜各0.05 mol。答案(1)碱石灰(2)fhabdec(3)吸收尾气，防止倒吸，隔绝空气，防止空气中的水蒸气进入D中(4)A中黑色粉末变为红色，D中白色固体变为蓝色(5)铜(6)氧化亚铜铜(7)铜和氧化亚铜各0.05 mol
