1、第15课时氮及氮氧化物和硝酸A组基础题组1.(2015北京理综,8,6分)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是()A.氮元素均被氧化B.工业合成氨属于人工固氮C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环2.(2016福建厦门月考)N2O俗称“笑气”,医疗上曾用作可吸入性麻醉剂,反应3CO+2NO2 3CO2+N2O能产生N2O。下列关于N2O的说法一定正确的是()A.上述反应,每生成1 mol N2O,消耗67.2 L COB.等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数C.N2O只有氧化性,无还原性D.N2O会迅速与人体血红蛋白结合,使人中毒3. (201
2、6甘肃天水一中期中)常温常压下,将盛有20 mL NO2和O2的混合气体的大试管倒立在水槽中,水面上升至一定位置后不再变化,此时还有3 mL气体,则原混合气体中NO2的体积可能是()A.17.8 mLB.14.8 mLC.12.6 mLD.12.4 mL4.(2014山东理综,9,5分)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是()A.FeO B.Fe2O3 C.FeSO4 D.Fe3O45.(2015福建福州期末)下列说法正确的是()A. N2分子的结构较稳定,因而氮气不能支持任何物质燃烧B.23 g NO2和N2O4混合气体含有0.5NA个氮原子(NA表示阿伏加德罗常数的值
3、)C.NO可用向上排空气法或者排水法收集D.浓硝酸保存在棕色瓶内是因为浓硝酸易挥发6.(2015山东济南月考)下列与碳、氮、氧、硫、硅等非金属元素及其化合物有关的说法不正确的是()A.工业上,用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅B.氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质,硫的氧化物是形成酸雨的主要物质C.NO2、CO2和SO2溶于水均可导电,它们都是电解质D.将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀7.(2015山东济南模拟)下列反应中,改变反应物的用量或浓度,不会改变生成物的是()A.铜和硝酸反应B.二氧化碳通入氢氧化钠溶液中C.细铁丝在氯气中燃烧D.氯化铝与氢氧化钠溶液反
4、应8.(2015山东淄博一模,10)下列图像表示铁跟一定量硝酸反应时,铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系,其中正确的是()B组提升题组9.(2016甘肃天水三中月考)等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的硝酸中,得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的物质的量浓度分别为a mol L-1和b mol L-1(假设反应前后溶液体积无明显变化),则a与b的关系为()A.a=b B.a=2b C.2a=b D.a=5b10.(2015重庆月考)已知Cu(NO3)2在某一温度下受热分解的化学方程式为2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2+O2,将少量的Cu(NO3)2固体放入试管中加热,然
5、后用带火星的木条放入试管中,木条复燃,下列说法正确的是()A.NO2能支持燃烧B.NO2不能支持燃烧C.木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气D.以上说法均不正确11.(2015湖南益阳六中月考)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是()A.该合金中铜与镁的物质的量之比是21B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/LC.NO2和N2O4的混合气体中,NO
6、2的体积分数是80%D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL12.如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。.浓硝酸的强氧化性实验将铜片置于具支试管的底部,在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸,往具支试管中放入约2 mL浓硝酸,用排水法收集产生的气体。(1)具支试管中发生反应的化学方程式:。(2)实验中能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是。.稀硝酸的强氧化性实验(3)上述反应完成后,欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性,紧接的简便、合理的实验操作是。(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是(填写代号)。A.c中收集到无色气体B.c中收集到
7、的无色气体接触空气后变为红棕色C.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色.实验反思(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应,再进行铜与稀硝酸反应,其好处是。.问题讨论用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时,发现反应后所得溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。对此有两种看法:两者颜色不同的原因是由Cu2+浓度差异引起的。前者溶液呈绿色,是由生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你认为上述看法(填“”或“”)合理。若是合理,说明理由,若是合理,设计一个简单实验证明: 。答案全解全析A组基础题组1.AA项,人工固氮时,N2+3H22NH3,氮元素被还原;B项,把游离态的氮元素转化为含氮化
8、合物的过程是氮的固定,工业合成氨属于人工固氮;C项,硝酸盐可转化为蛋白质,动植物遗体可转化为氨或铵盐,则含氮有机物和含氮无机物可相互转化;D项,在自然界氮循环过程中,碳、氢、氧三种元素也参与了循环。2. BA项,未说明是否是标准状况,错误;B项,每个N2O、CO2分子都含有22个电子,物质的量相同时含有的电子数相同,正确;C项,N2O既有氧化性,又有还原性,错误;D项,易与人体血红蛋白结合使人中毒的是NO,错误。3.A可能发生的反应为4NO2+O2+2H2O 4HNO3、3NO2+H2O 2HNO3+NO,剩余气体为NO或氧气。若剩余气体为氧气,则参加反应的气体为20 mL-3 mL=17 m
9、L,NO2的体积为17 mL=13.6 mL;若剩余气体为NO,反应3NO2+H2O 2HNO3+NO消耗的NO2体积为33 mL=9 mL,反应4NO2+O2+2H2O 4HNO3消耗的气体总体积为20 mL-9 mL=11 mL,则消耗的二氧化氮体积为11 mL=8.8 mL,原混合气体中NO2的体积为8.8 mL+9 mL=17.8 mL,故选A。4.AFe2O3与HNO3反应不产生NO,B项错误。A项,n(NO)=;C项,n(NO)=;D项,n(NO)=,m(FeO)=m(FeSO4)=m(Fe3O4),故A项符合题意。5.BMg能在N2中燃烧生成Mg3N2,A错误;NO2和N2O4最
10、简式相同,B正确;NO能与空气中O2反应生成NO2,不能用排空气法进行收集,C错误;浓硝酸见光易分解,故保存在棕色瓶内,D错误。6.CNO2、CO2和SO2分别与水反应生成的HNO3、H2CO3和H2SO3是电解质,但NO2、CO2和SO2均为非电解质,C不正确。7.CCu与浓硝酸反应生成NO2,Cu与稀硝酸反应生成NO,故A不符合题意;少量二氧化碳通入氢氧化钠溶液中生成碳酸钠,过量二氧化碳通入氢氧化钠溶液中生成碳酸氢钠,故B不符合题意;铁丝在氯气中燃烧,无论改变用量还是浓度都只生成FeCl3,故C符合题意;氯化铝与氢氧化钠溶液反应,若氢氧化钠溶液少量生成氢氧化铝沉淀,若过量生成四羟基合铝酸钠
11、,故D不符合题意。8.B硝酸与铁反应时,随着消耗铁的物质的量的增加,先后发生下列反应:4HNO3(稀)+Fe Fe(NO3)3+NO+2H2O或6HNO3(浓)+Fe Fe(NO3)3+3NO2+3H2O,2Fe(NO3)3+Fe 3Fe(NO3)2,可见生成Fe(NO3)3消耗的Fe与Fe(NO3)3变为Fe(NO3)2消耗的Fe的物质的量之比为21,故图像B正确。B组提升题组9.C设CuO和MgO粉末的质量均为80 g,则n(CuO)=1 mol,n(MgO)=2 mol,由原子守恒可知Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的物质的量分别为1 mol、2 mol,因溶液体积相同,故ab=12,
12、即2a=b。10.A在空气中氧气约占(体积分数),带火星的木条在空气中不能复燃。在NO2、O2中氧气约占混合气体体积的(体积分数),但能够使带火星的木条复燃,说明NO2能支持燃烧,A项正确,B、C、D项错误。11.D设铜镁合金中铜的物质的量为x mol,镁的物质的量为y mol,则解得x=0.02,y=0.01,xy=21,A项正确;浓硝酸中HNO3的物质的量浓度c=mol/L=14.0 mol/L,B项正确;由关系式Cu4HNO32NO2、Mg4HNO32NO2得n(NO2)=2n(Cu)+2n(Mg)=0.06 mol,若设混合气体中NO2物质的量为z,则2NO2 N2O4始0.06 mo
13、l0变0.06 mol-z 平z z+=0.05 mol,得z=0.04 mol,NO2的体积分数为100%=80%,C项正确;金属离子完全沉淀后,溶液中溶质为NaNO3,根据氮原子守恒可得n(NaNO3)=n(HNO3)-n(NO2)=14.0 mol/L0.05 L-0.06 mol=0.64 mol,则n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64 mol,加入NaOH溶液的体积V=0.64 L=640 mL,D项错误。12.答案(1)Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O(2)生成蓝色溶液,放出红棕色气体(3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸,打开活塞,放入稀硝酸(4)C(
14、5)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气,有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物(6)往蓝色溶液中通入NO2,溶液变成绿色(或加热绿色溶液,有红棕色气体产生,溶液变成蓝色)解析.铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,实验中具支试管中溶液变蓝,且有红棕色气体产生。.向试管中加水将浓硝酸稀释后,可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验,这样可以利用Cu与浓硝酸反应产生的NO2排出具支试管中的空气,有利于观察铜与稀硝酸反应的产物。.由于硝酸均过量,铜的质量相同,溶液的体积相同,所以铜无论是与稀硝酸反应,还是与浓硝酸反应,生成的Cu2+的浓度是相同的,看法是不合理的,可通过向蓝色溶液中通入NO2看溶液是否变绿,或加热绿色溶液看是否有红棕色气体产生来证明。
