1、氮及其化合物一、选择题(本题共8个小题，每题6分，共48分，每个小题只有一个选项符合题意。)1下列由相关实验现象所推出的结论正确的是 ()。ANH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42CFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D分别将充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，液面均迅速上升，说明二者均易溶于水解析不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气，因为NH3和HCl会在试管里重新化合成NH4Cl；硝酸能将SO32氧化成SO42，
2、B项实验不能说明原溶液中一定有SO42；铁和稀硝酸反应生成的气体是NO不是H2。答案D2下列说法不正确的是 ()。A在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶 解B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu8H2NO3=3Cu22NO 4H2ODHNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步实现解析稀H2SO4与铜不反应，在溶液中再加入Cu(NO3)2固体，相当于存在稀HNO3，则铜粉与稀HNO3反应而溶解。答案A3某同学利用如图所示装置进行实验，一段时间后，水沿导管缓慢上升。下列说法错误的是()。A实验过程中气球体
3、积会发生变化B广口瓶中液体的pH减小C广口瓶中有化合反应发生D试管中不可能发生分解反应解析铜与浓硝酸反应生成的NO2气体进入广口瓶中，与水反应生成NO，NO可能再与水上方的O2化合生成NO2，气体进入气球使其体积变大；广口瓶中有硝酸生成，液体的pH减小；试管中有浓硝酸，有可能发生浓硝酸的分解反应。答案D4如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 molL1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是 ()。NO3Fe3HNO NO2A BC D解析Fe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2，当HNO3过
4、量时，氧化产物是Fe3。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO3。答案B5有a、b、c、d、e五种气体，进行下列实验：(1)a和b混合气体变红棕色(2)c和d混合产生白烟(3)c和e分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体(4)b和e分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊a、b、c、d、e依次可能是 ()。AO2、NO、HCl、NH3、CO2 BO2、NO、NH3、HCl、SO2CNO、O2、NH3、HCl、SO2 DHCl、CO2、NH3、H2S、CH4解析a和b混合后气体变成红棕色，可知a和b分别为NO、O2中的一种；b通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则b为O2，a为NO；c和d混合产生白烟，则c和
5、d分别为NH3、HCl中的一种；c通入少量溴水中使溴水变成无色透明液体，则c为NH3，d为HCl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e为SO2。答案C6已知HNO2在低温下较稳定，酸性比醋酸略强，既有氧化性又有还原性，其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如下表。pH范围77产物NO3NO、N2O、N2中的一种下列有关说法错误的是 ()。A碱性条件下，NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO2ClO= NO3ClB向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2C向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2D向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸，
6、溶液变蓝色解析由表中数据知，碱性条件下，HNO2可被氧化为NO3，而ClO有强氧化性，A对；HNO2的酸性比碳酸强但比硫酸弱，故CO2不能与亚硝酸盐作用而硫酸能，B错、C对；酸性条件下，NaNO2有氧化性，而I具有强还原性，NO2能将I氧化成I2，D对。答案B7一定体积0.01 molL1的稀硝酸恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物，已知两种金属均被氧化为最高价态，还原产物只有NO。若用0.01 molL1 NaOH溶液溶解相同质量的该混合物，当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸的，则样品中铁、铝的物质的量之比为 ()。A23 B13 C14 D53解析设样品中铁和铝的物质的量分别为x和y，
7、根据Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O、Al4HNO3(稀)=Al(NO3)3NO2H2O，反应中消耗HNO3的物质的量为4x4y；而2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2中消耗NaOH的物质的量为y，即，解得xy14。答案C8 FeS与一定浓度的HNO3反应，生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O，当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为111时，实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为 ()。A16 B1625 C211 D17解析当生成的NO2、N2O4、NO的物质的量之比为111时，4 mol HNO3被还原得到6 mol
8、电子，当1 mol FeS生成硝酸铁、硫酸铁时化合价的变化为：铁升1，硫升8，即共失去9 mol电子，所以参加氧化还原反应的FeS与被还原HNO3的物质的量之比为16。但是生成物中还有硝酸铁，因而有一部分硝酸起了酸性介质作用，通过元素守恒可得方程式中FeS与HNO3的比例为321，即17。答案 D二、非选择题(本题共5个小题，共52分)9(9分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程：实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可
9、能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。甲小组测得：反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2 g、生成氮气在标准状况下的体积V1 L。乙小组测得：洗气前装置D的质量m3 g、洗气后装置D的质量m4 g、生成氮气在标准状况下的体积V2 L。请回答下列问题：(1)写出仪器a的名称：_。(2)检查A装置气密性的操作是_。(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气。请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。实验装置实验药品制备原理甲小组A氢氧化钙、硫酸铵反应的化学方程式为：_乙小组_浓氨水、氢氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：_(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢
10、的原子个数之比为_。(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是_。为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出了合理的实验结果。该药品的名称是_。解析(3)(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应的化学方程式为(NH4)2SO4Ca(OH)2CaSO42NH32H2O；快速制备氨气，可以将浓氨水滴加到NaOH固体上，故应选择装置B；氨水中存在的平衡为：NH3H2O NH3H2ONH4OH，NaOH溶于水后放热且增大了c(OH)，使平衡逆向移动，从而生成氨气。(4)该实验的原理为：2N
11、H33CuO3CuN23H2O。由甲小组的方法可知：(m1m2)g为CuO减少的O原子的质量，其物质的量为 mol；则生成的H2O中H原子的物质的量为 mol；生成N2的体积为V1 L，其物质的量为 mol，则N原子的物质的量为 mol，故N、H的原子个数比为。(5)未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了，导致计算中水的质量增大，求得氢原子的物质的量增大，最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏小。可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等)及相应的装置。答案(1)圆底烧瓶(2)连接导管，将导管插入水中；加热试管，导管口有气泡产生，停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(
12、3)(NH4)2SO4Ca(OH)22NH32H2OCaSO4 B氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度，使NH3H2ONH3H2ONH4OH向逆方向移动，加快氨气逸出(4)5V17(m1m2)(5)浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)10(10分)如图所示分别是某课外活动小组设计的制取氨气并用氨气进行喷泉实验的三组装置，回答下列问题：(1)用A图所示的装置可制备干燥的NH3：反应的化学方程式为_。装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是_ _。干燥管中干燥剂能否改用无水CaCl2？_(填“能”或“不能”)，理由是_(用化学方程式表示)。(2)用B图所
13、示的装置可快速制取较大量NH3：用化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的过程：_。检验NH3是否收集满的实验方法是_ _。(3)用C图所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是_，该实验的原理是_ _。答案(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O减小空气对流，使NH3充满试管不能CaCl28NH3=CaCl28NH3(2)CaOH2O=Ca(OH)2，反应放热，NH3H2ONH3H2O用蘸取少许浓盐酸的玻璃棒靠近收集NH3的容器口，若产生白烟，说明容器已收集满NH3，反之，则没有收集满；或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口，若湿润的
14、红色石蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满，反之，则没有收集满(其他合理答案也可)(3)打开止水夹，挤出胶头滴管中的水NH3极易溶解于水，致使烧瓶内压强迅速减小11(12分)下图中AJ分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D，图中有部分生成物未标出。请填写以下空白：(1)A的化学式_。(2)定出反应的化学方程式：_，_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)J与F反应的化学方程式：_。(5)在反应中，当生成标况下2.24 L G时，转移电子数为_mol。解析A分解得到等物质的量的B、C、D，A可能为NaHCO3或NH4HCO3，B与Mg反应，B应为CO2，C与Na2O2反应
15、生成G，C可能为H2O，D与G在催化剂存在的条件下反应，D应为NH3，则H为NO，I为NO2，J为HNO3，HNO3与F反应又生成B(CO2)、C(H2O)、I(NO2)，则F为C(碳)。答案(1)NH4HCO3(2)2MgCO22MgOC4NH35O24NO6H2O(3)NH4HCO32OHNH3CO322H2O(4)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O(5)0.212(9分)(2013皖南重点中学联考)某氮肥NH4HCO3中混有少量(NH4)2CO3，现采用下列方案测定该氮肥中(NH4)2CO3的质量分数：称取5.7 g样品与2.0 molL1 NaOH溶液混合，完全溶解后，低温加热使
16、其充分反应(该温度下铵盐不分解)，并使生成的氨气全部被硫酸吸收，测得氨气的质量与所用NaOH溶液体积的关系如图所示。请回答下列问题：(1)A点前样品与NaOH反应的离子方程式为_ _。(2)为使生成的氨气被硫酸吸收时不发生倒吸，可以选用下列装置中的_(填字母序号)。(3)样品中(NH4)2CO3的质量分数是_%(保留一位小数)。(4)当V(NaOH)50 mL时，生成NH3的质量为_。解析(1)样品中的HCO3和NH4都能与OH反应，只有HCO3反应完之后，NH4才会与OH反应生成NH3。(2)A、B中的漏斗和球形干燥管能蓄积较多液体，可防止倒吸；NH3不溶于CCl4，D装置也能防止倒吸。(3
17、)设样品中NH4HCO3、(NH4)2CO3的物质的量分别为x mol、y mol，则：79x96y5.7，2x2y0.14。解得：x0.06，y0.01。m(NH4)2CO30.96 g，w (NH4)2CO3100%16.8%。(4)当V(NaOH)50 mL时，n(NaOH)0.1 mol。与HCO3反应的NaOH为0.06 mol，与NH4反应的NaOH为0.04 mol，所以生成的NH3为0.04 mol，质量为0.68 g。答案(1)HCO3OH=CO32H2O (2)ABD(3)16.8(4)0.68 g13(12分)某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的
18、催化氧化”实验。(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：硝酸铵；碳酸铵；碳酸氢铵；氯化铵；熟石灰；氢氧化钠。若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是_(填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为_(选填下列仪器编号，固定装置省略)。(2)该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：_；_。(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：装置B的作用是_；写出C中发生反应的化学方程式：_；若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_。解析解答本题要注意以下两点：(1)题目对制取氨气的药品有限制条件。(2)根据实验的药品特点选择仪器和分析装置的作用及实验现象。答案(1)或e、f、g、h(2)在装置C与D之间增加一个防倒吸装置在D后增加一个尾气吸收装置(3)吸收CO2和水蒸气，并生成O24NH35O24NO6H2O铜片逐渐减少直至溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色