1、氮及其化合物1.下图是氮元素的循环示意图,下列说法不正确的是()A.NO3-均由氮气经氧化反应得到B.氮素化肥的生产属于人工固氮C.循环中氮元素发生氧化、还原反应D.尿素及动植物的遗体一定含氮元素1.答案A由氮元素的循环示意图知,NO3-除了可以经雷电天气由N2和O2反应得到,还可以是NH3在一些细菌的作用下得到的,A项错误。2.下列化学事实及其解释都正确的是()A.NO2与水反应,NO2作还原剂,水作氧化剂B.某溶液中含有大量的NO3-,该溶液中一定不存在大量的Fe2+C.闪电时,空气中的N2和O2可直接化合生成NO2D.除去NO中混有的少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥2.答案DNO2
2、与H2O反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,NO2既是氧化剂又是还原剂,H2O既不是氧化剂又不是还原剂,A错误;Fe2+和NO3-能够大量共存,但在酸性溶液中不能大量共存,B错误;闪电时,N2和O2发生反应生成NO,C错误;NO2能与水发生反应3NO2+H2O 2HNO3+NO,而NO不溶于水,也不能与水反应,D正确。3.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应不正确的是()选项氧化物环境问题主要来源ACO2温室效应化石燃料的燃烧BNO2酸雨工厂废气的排放CCOCO中毒燃料的不完全燃烧DSO2光化学烟雾汽车尾气的排放3.答案D光化学烟雾主要是氮的氧化物导致的,SO2主要引起酸雨,
3、D错误。4.将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中,再通入0.4 mol O2,充分反应后,整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2的体积比为()A.12B.37C.25D.无法确定4.答案B设1 mol NO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1-a)mol NO2,根据4NO+3O2+2H2O 4HNO3和4NO2+O2+2H2O 4HNO3可得34a+1-a4=0.4,解得a=0.3,因此V(NO)V(NO2)=37。B正确。5.下图是产生和收集气体的实验装置,该装置最适合于()A.用浓硝酸与Cu反应制取NO2B.用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2C.用H
4、2O2溶液和MnO2反应制取O2D.用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH35.答案CNO2溶于水与水反应生成NO和硝酸,不能用排水法收集,A错误;浓盐酸和MnO2制取Cl2需要加热,B错误;H2O2溶液和MnO2为固液反应且不需要加热,O2不溶于水,可排水法收集,C正确;用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3,需要加热,且不能用氯化铵溶液,而是两种固体之间的反应,D错误。6.如图所示:烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是()A.a为Cl2气体,b为饱和NaCl溶液B.a为NH3气体,b为盐酸C.a为CO2
5、气体,b为浓NaOH溶液D.a为HCl气体,b为H2O6.答案ACl2微溶于水,饱和NaCl溶液可降低其在水中的溶解度,抑制氯气的溶解,不能形成压强差,则不能形成喷泉,故选A。7.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是()A.60 mLB.45 mLC.30 mLD.15 mL7.答案A由得失电子守恒和电荷守恒可知O2得电子数等于Cu2+结合的OH-数,故消耗NaOH溶液
6、的体积为1.68 L422.4 Lmol-15 molL-1=0.06 L=60 mL。8.在如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是()A.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉B.NO(H2O含石蕊)/红色喷泉C.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉D.SO2(NaOH溶液)/无色喷泉8.答案BNO与水不发生反应,也不溶于水,则挤压滴管的胶头,烧瓶内压强不变化,则不会形成喷泉,B错误。9.氮及其化合物是我们熟悉的典型非金属元素及其化合物,研究它们的性质对于生产、生活、科研具有重要意义,请回答以下问题:.(1)下图为制取氨气的装置和
7、选用的试剂,其中错误的是(填字母)A.B.C.D.(2)实验室制备氨气的化学反应方程式是,为了得到干燥的NH3,可用作干燥剂。若有5.35 g氯化铵参加反应,则产生的气体在标准状况下的体积为L。.铵盐受热易分解,如图所示。(1)被加热的铂丝处发生反应的化学方程式为。(2)B中出现的现象为。(3)烧杯C中发生反应可得到酸X,如图:足量X的浓溶液与Cu反应,写出烧瓶中发生反应的离子方程式:。(4)实验完毕,试管中收集到的气体的主要成分为(写化学式)。9.答案.(1)D(2)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3碱石灰2.24.(1)4NH3+5O2 4NO+6H2O(2)无色
8、气体变成红棕色(3)Cu+4H+2NO3- Cu2+2NO2+2H2O(4)NO解析.(1)NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl,气体进入干燥管的机会不多,错误;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水中的氨气逸出,正确;固体加热制气体时,试管口应略向下倾斜,错误;浓氨水易挥发,用浓氨水加热制取NH3的方法是正确的,氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,正确。(2)实验室加热氯化铵固体和氢氧化钙制取氨气,二者反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O
9、+2NH3;氨气为碱性气体,应该用碱性或中性物质干燥,但不能用氯化钙干燥,可用碱石灰;设生成氨气的体积是V L,由方程式可得:107 g44.8 L=5.35 gV,解得V=2.24 L。.(1)在铂丝作催化剂、加热条件下,氨气和氧气发生氧化还原反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。(2)一氧化氮和氧气都是无色气体,一氧化氮和氧气反应生成红棕色的二氧化氮。(3)HNO3具有强氧化性,浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式为Cu+4H+2NO3- Cu2+2NO2+2H2O。(4)实验完毕,试管中收集到的气体的主要成分为NO。10.已知氮元
10、素及其化合物的转化关系如下图所示,回答下列问题。(1)各步转化中,属于氮的固定的是(填序号)。(2)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。化学方程式是 。干燥氨气不可选用的试剂是(填字母)。a.浓硫酸b.碱石灰c.NaOH固体(3)工业上用氨气制备NO的化学方程式是。(4)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2,可用以下方法吸收:水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收NO2的缺陷:。NaOH溶液吸收法。发生的反应有2NaOH+NO+NO2 2NaNO2+H2O,NaOH+NO2 +NaNO2+H2O(填化学式,不需要配平方程式)。用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关
11、系如下图。(表示尾气里NO、NO2中NO2的含量)i.根据上图可知(填字母)。a.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大b.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大ii.当小于50%时,加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是 。10.答案(1)(2)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2Oa(3)4NH3+5O2 4NO+6H2O(4)3NO2+H2O 2HNO3+NO,NO2有13转化成NO,没被吸收NaNO3b根据题图信息可知,氮氧化物的吸收率随NO2的含量增大而增大。当混合气体中NO2含量小于50%时,具有氧化性的H2O2,会将NO氧化成NO2,NO2的含量增大,
12、从而使氮氧化物的吸收率增大解析(1)氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,步骤中氮气与氢气在催化剂条件下生成氨气,属于氮的固定。(2)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气与水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O;氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂浓硫酸干燥。(4)水与NO2反应生成硝酸和NO,反应方程式为3NO2+H2O 2HNO3+NO,NO2有13转化成NO,没被吸收掉;根据得失电子守恒可知,NO2发生歧化反应,NO2中+4价的N部分转化为NaNO2中+3价的N,则还应有部分N化合价升高,转化为NaNO3中+5价的N,因此
13、方程式中的另一个产物为NaNO3;i.根据题给图像可知,a.随着NaOH溶液浓度增大,氮氧化物的吸收率先增大后减小,a错误;当氢氧化钠浓度一定时,NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大,b正确。11.依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为 。(2)若要收集一瓶氨气,请在图虚框内画出连接图。(3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸的工艺流程简图如下所示: 写出NH3NO的化学方程式:。(4)图中X的化学式为,将X转化为HNO3属于反应(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。(5)若要将NH3N2,从原理上看,下列试
14、剂可行的是(填序号)。A.O2B.NaC.NH4ClD.NO211.答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2O(2)(3)4NH3+5O2 4NO+6H2O(4)N2O5非氧化还原(5)AD解析(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O。(2)氨气极易溶于水,比空气密度小,用向下排空气法收集,导气管位置短进长出。(3)氨气的催化氧化反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。(4)分析题图可知X的化学式为N2O5,从物质性质上看,X属于酸性氧化物,转化为HNO3属于非氧化还原反应。(5)若要将NH3N2,从原理上看,具有氧化性的试剂可行。O2具有氧化性,A正确;Na只具有还原性,B错误;NH4Cl与氨气不反应,C错误;NO2具有氧化性,D正确。
