1、课时4氮及其重要化合物课时跟踪训练一、选择题1下列起固氮作用的化学反应是()AN2与H2在一定条件下反应生成NH3BNO与O2反应生成NO2C由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4DNH3经催化氧化生成NO答案A2下列转化必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3N2NON2NH3ABCD答案C3(2017新余模拟)电闪雷鸣的雨天，空气中的N2会发生一系列反应，生成氮的化合物。雷雨时，一般不可能生成的氮的化合物是()NH3NONO2N2O3N2O5HNO3ABCD解析放电时，空气中的N2和O2会化合生成NO，NO很容易与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成
2、HNO3和NO，N2O3、N2O5溶于水易形成对应的酸。答案C4为了检验某固体物质中是否含有NH，下列试纸和试剂一定用不到的是()蒸馏水NaOH溶液红色石蕊试纸蓝色石蕊试纸稀硫酸ABCD解析NH的检验：在含有NH的溶液中加入强碱(OH)并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含有NH，所以一定不会用到的是蓝色石蕊试纸和稀硫酸。答案B5NO2、SO2、CO都是大气污染物。下列说法正确的是()ANO2、SO2是酸性氧化物BNO2、SO2可以回收，分别作为制备硝酸、硫酸的原料气，CO可回收作为燃料气C三者均可以用其组成元素的单质化合而成D三种污染性气体都可以用碱液吸收解析NO2与
3、水反应除生成HNO3外，还生成NO，故NO2不是酸性氧化物，A错；氮气与氧气化合先生成NO，不能直接生成NO2，C错；CO与碱不反应，D错。答案B6(2016湖南模拟)研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：SO2NO2=SO3NOSO3H2O=H2SO42NOO2=2NO2NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下列变化中的作用相似的是()A潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B在蔗糖中加入少量浓硫酸并不断搅拌C将少量浓硫酸滴入胆矾晶体中D加入少量硫酸使乙酸乙酯水解解析NO2参与硫酸型酸雨的形成时，发生了化学反应，反应后又重新生成，在反应中起催化作用。在乙酸乙酯的
4、水解反应中，硫酸也起催化作用。答案D7“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内气体颜色加深解析A选项，NH4Cl受热分解生成NH3、HCl，在上部化合生成固体NH4Cl，A选项错误；B选项，I2易升华，正确；C选项，氨气易挥发，加热时，氨水浓度减小，碱性减弱，溶液红色变浅，C选项错误；2NO2N2O4为放热反应，所以d内气
5、体颜色变深e内气体颜色变浅，D选项错误。答案B8(2017东北师大附中质检)关于氮的变化关系图如下：则下列说法不正确的是()A路线是工业生产硝酸的主要途径B路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径C上述所有反应都是氧化还原反应D氮气在足量的氧气中通过一步反应可生成NO2解析氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，NO与O2转化为NO2，即氮气与氧气不能一步转化为NO2。答案D9下列离子方程式正确的是()AFeO与稀硝酸反应：2HFeO=Fe2H2OB向碳酸氢铵溶液中滴加少量的澄清石灰水：NHHCO2OHCa2=CaCO3NH3H2OH2OC氨水中加入NH4HCO3：NH3H2OHCO=CONHH2ODH
6、NO3与氨水反应：HOH=H2O解析HNO3能氧化Fe2，A错误；因HCO是大量的，故OH不与NH反应，B错误；NH3H2O是弱碱，应写分子式，D错误。答案C10(2017南通测试)探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A将集有氨气的试管倒扣于水糟中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水B将pH11的氨水稀释1 000倍，测得pH8，说明NH3H2O为弱碱C加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定D将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2解析D项，4NH35O24NO
7、6H2O,2NOO2=2NO2，NH3的氧化产物应为NO。答案D11(2017湖北武汉调研)一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是()硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少生成的Fe(NO3)3的物质的量相同硝酸浓度越大，产生的气体越少收集到的气体在相同状况下体积相同A只有BCD解析依据Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O及Fe6HNO3(浓)=Fe(NO3)33NO23H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，错；根据铁元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同，正确；硝酸浓度越大，产生的气体越多，错；因3NO2
8、H2O=2HNO3NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，正确。答案B12某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe，充分反应(已知NO被还原为NO)。下列说法正确的是()A反应后生成NO的体积为28 LB所得溶液中c(Fe2)c(Fe3)11C所得溶液中c(NO)2.75 molL1D所得溶液中的溶质只有FeSO4解析A项，未指明标准状况，无法计算NO的体积；C项，未指明溶液的体积，无法计算浓度；D项，K不会参与反应，因而溶质必定有K2SO4；B项，首先考虑酸性条件Fe被氧化为Fe3，进行过程计算，H不足，按H完全反应
9、计算消耗Fe和NO的物质的量：Fe NO4H=Fe3 NO2H2O125 mol 1.25 mol 5 mol1.25 mol剩余 的Fe再被Fe3氧化Fe2Fe3=3Fe2025 mol0.5 mol0.75 mol则剩余n(Fe3)1.25 mol0.5 mol0.75 mol则反应后溶液中n(Fe2)n(Fe3)0.75 mol，故B正确。答案B二、填空题13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”
10、“五氧化二磷”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。NaOHNO2=_NaNO2H2O(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”)。解析(1)根据制取NO2的反应原理：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O可知，是固体和液体在常温下的反应，所以装置A中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸；此处用铜屑不用铁屑的原因是：常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生，无法制取NO2；(2)二氧化氮是酸性气体，不能用碱性干燥剂；干燥管B、D中只能盛装固体干燥剂，所以不能
11、选浓硫酸，只能选无水氯化钙或五氧化二磷。E装置中的水蒸气可进入集气瓶C中，所以使用干燥管D，防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中；(3)根据氧化还原反应的原理知：反应物NO2中氮元素的化合价是4价，产物NaNO2中氮元素的化合价是3价，N元素化合价最高的含氮化合物是NaNO3，结合同一化学反应方程式中各元素的原子守恒可知，该反应的方程式为2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O；(4)一氧化氮为无色难溶于水密度与空气接近的气体，所以用排水法收集NO，选择装置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(
12、3)22NaNO311(4)G14某化学实验小组在实验室通过以下途径制取氮气。途径一：加热NaNO2(一种致癌物质，有毒)与NH4Cl混合物的浓溶液制取N2；途径二：将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2；途径三：加热条件下用NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉。可供选择的实验装置如下图所示。请回答下列问题：(1)按途径一制取N2时，N2发生装置可选用上述装置中的_(填装置代码)。(2)按途径三制取N2时，所需要的氨气可用浓氨水与生石灰反应制取，则氨气发生装置为_(填装置代码)，检查该装置气密性的方法是_。为制取并收集较纯净的N2(只允许含少量的水蒸气)，按气流从左到右的顺序列出所需装置
13、的序号：_C_D。若要通过实验现象验证C处有水产生，则必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为_、_。(3)上述三种制取N2的途径中，途径二和途径三常常被协同使用而越来越受到人们的关注，这种方法与途径一相比，优越性在于_。答案(1)F(2)A先关闭分液漏斗活塞，再连接导管并插入水中，用手捂热烧瓶，导管口有气泡冒出，手松开后，导管内形成一段稳定的水柱，则证明不漏气(或其他合理答案)AEB碱石灰无水CuSO4(3)活性铜粉可以循环使用；避免使用有毒物质，减少环境污染15某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质。(1)装置A中烧瓶内试剂可选用_(填序号)。a碱石
14、灰b浓硫酸c生石灰d五氧化二磷e. 烧碱固体(2)若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接下表装置中的_(填序号)装置，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是_。备选装置(其中水中含酚酞溶液)(3)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过盛有_试剂的洗气瓶。D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为_。从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放_溶液(填化学式)，反应的离子方程式为_。解析解答本题要注意以下四点：实验室中快速制备氨气的
15、方法和原理；氨气的“喷泉实验”原理和操作；氯气的实验室制法和尾气吸收；氨气和氯气的反应原理。(1)在浓氨水中存在平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入生石灰CaOH2O=Ca(OH)2或NaOH固体，平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，将浓氨水加入到碱石灰中能快速制备氨气。(2)氨气极易溶于水，不溶于CCl4，要用防倒吸装置，因此选择或。要使装置D发生喷泉现象，必须使烧瓶中的压强迅速降低，形成内外压强差。用热毛巾将烧瓶捂热，可使D中氨气受热膨胀，通过导管后溶于水，D中压强变小即产生“喷泉”。(3)用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生白烟，联系NH3HCl=NH4Cl可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。答案(1)ace(2)或用热毛巾将烧瓶捂热片刻(其他合理答案均可)(3)饱和食盐水、浓硫酸3Cl28NH3=6NH4ClN2NaOHCl22OH=ClClOH2O
