1、课时作业(十七)氮及氮的重要化合物1.(2015北京高考)下列关于自然界中氮循环(如下图)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答案：A解析：A.N2NH3过程中氮元素由0价变为3价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D.雷电发生时涉及的反应有N2O2=2NO，2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO，HNO3进入土壤，与矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将N2合成氮肥，生物体内的蛋白质
2、中含有C元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。2随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是()A反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2CNO和O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总化学方程式为2NOO24CO4CO2N2答案：D解析：反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NOO2=2NO2，2NO24CON24CO2，将两步反应式合并可得总化学
3、方程式为2NOO24CO4CO2N2。3氮及其化合物的变化关系如下图所示。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氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2答案：D解析：氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，NO与O2反应转化为NO2，即氮气与氧气不能一步转化为NO2。4某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现上述变化的是()纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水N
4、aOH溶液浓硫酸AB CD答案：A解析：浓盐酸易挥发，酸性气体HCl遇石蕊变红；浓氨水易挥发，碱性气体NH3遇酚酞变红。5红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为和两份，第份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为()A不变浑浊，变乳白色 B变乳白色，不变浑浊C变乳白色，变乳白色 D不变浑浊，不变浑浊答案：B解析：碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，而NO2与水反应生成硝酸为强酸，故混合气体直接通过石灰水，会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀；混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，则剩余NO和CO2的混合气体，再通过石灰
5、水会产生CaCO3沉淀。6(2016湘潭模拟)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解CNH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D图中所涉及的盐类物质均可以水解答案：C解析：A项，NaHCO3不是化肥；B项，Na2CO3受热不易分解；D项，NaCl不水解。7(2015上海高考改编)将O2和NH3的混合气体448 mL通过加热的三氧化二铬，充分反应后，再通过足量的水，最终收集到44.8 mL气体。原混合气体中O2的体积可能是(假设氨全部被氧化；气体体积均已换算成标
6、准状况)()A231.5 mLB268.8 mL C287.5 mLD179.2 mL答案：C解析：将O2和NH3的混合气体通过加热的三氧化二铬，发生反应：4NH35O24NO6H2O。充分反应后，再通过足量的水，发生反应：4NO3O22H2O=4HNO3。设混合气体中NH3的体积为x，O2的体积为y。当最终收集到44.8 mL气体为O2时，结合上面的两方程式可得，解得y313.6 mL，即O2的体积为313.6 mL。当最终收集到44.8 mL气体为NO时，同理可得，解得y287.5 mL，即O2的体积为287.5 mL，故C项正确。8如下图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固
7、体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱答案：A解析：向NaOH固体上滴几滴浓氨水后，产生NH3。NH3遇挥发出来的HCl生成NH4Cl固体而产生白烟；H2SO4难挥发，因此浓H2SO4附近无明显现象，但NH3与H2SO4能反应；氨水能使MgCl2、AlCl3等溶液变浑浊；NH3与水反应生成的NH3H2O电离出OH而显碱性，但NH3不是碱。9
8、(2016北京海淀模拟)氨气在工农业生产中有重要应用。(1)氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：_；NH3的稳定性比PH3_(填写“强”或“弱”)。(2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_。浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是_(写化学式，一种即可)。FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe22NH3H2O=Fe(OH)22NH和_。(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱
9、除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_。(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为_，若反应中有0.3 mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为_g(小数点后保留两位有效数字)。答案：(1)NN强(2)NH3HCl=NH4ClNH4HSO4或(NH4)2SO44Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)氨在水中存在平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入NaOH后OH浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除(4)2NH33O22HNO22H2O2.35解析：(1)氮气电子式中存在三键；根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态
10、氢化物越稳定”，很容易判断出NH3的稳定性强于PH3。(2)根据现象写方程式；氨气溶于浓硫酸，能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；根据现象写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入NaOH后OH浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的逸出。(4)由方程式可看出，每当生成1 mol HNO2，转移电子数为6 mol，当有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸0.05 mol，即2.35 g。10(2016豫西模拟)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
11、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_(填装置字母)。(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_(填装置字母)，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，其中填充固体药品按前后
12、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，减少环境污染解析：(1)加热NaNO2与NH4Cl混合物的浓溶液制取N2，要选用液体加热装置，故应选装置F。(2)浓氨水与生石灰反应制氨气，不需加热，选装置A。11氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物，必须进行处理。(1)汽车尾
13、气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。汽车尾气中的CO来自于_，NO来自于_。汽车尾气对环境的危害主要有_(至少填两种)。汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为_。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH36NO5N26H2O，8NH36NO27N212H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是_。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若NO与NO2按
14、物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。答案：(1)汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)2xCO2NOx2xCO2N2(2)13(3)NaNO2解析：(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(2)V(NO)V(NO2)3.0 LV(NO)V(NO2)3.5 L则V(NO)0.75 LV(NO2)2.25 LV(NO)V(NO2)13。(3)NO中氮的化合价为2价，NO2中氮的化合价为4价，二者11混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为3，即为NaNO2。
