1、课时作业(十六)氮及其重要化合物1(2019浙江名校模拟)下列现象的产生与人为排放的含氮物质无关的是()A温室效应B光化学烟雾C酸雨D水体富营养化A温室效应的产生是由于大量排放二氧化碳造成的,A正确;光化学烟雾是由氮的氧化物造成,氮的氧化物也能引起酸雨,氮的氧化物主要来源于汽车尾气的排放,B、C错误;大量排放富含N、P的废水会造成水体富营养化,D错误。2(2019福建厦门质检)下列关于氨水的说法中不正确的是()A氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物B氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O(水除外)C氨水显弱碱性,故通常保存在金属容器中D在1 molL1的氨水中,NH3H2O、NH、N
2、H3的物质的量浓度之和为1 molL1C氨水是氨气的水溶液,为混合物;液氨是氨的液态形式,为纯净物,A项正确;溶于水中的氨,大部分与水反应生成NH3H2O,NH3H2O只有少部分电离,氨水中的主要微粒为NH3H2O ,B项正确;氨水对金属有腐蚀作用,不能用金属容器盛放。一般情况下,将其盛放在橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁筒中,C项错误;氨水中,氮元素的存在形式有NH3H2O、NH3、NH,由物料守恒可知,三者物质的量浓度之和为1 molL1,D项正确。3(2018吉林实验中学四模)下列说法中正确的是()ACO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在,都不是酸性氧化物BN23H22NH
3、3、N2O22NO都属于氮的固定,且N2都表现还原性C向BaCl2溶液中加入Na2SO3产生沉淀,再通入NO2,沉淀完全溶解D某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,该溶液一定含有NHDNO与空气中的氧气反应生成NO2,NO不能在空气中稳定存在,故A错误;N23H22NH3,氮元素化合价降低,N2是氧化剂,表现氧化性,故B错误;向BaCl2溶液中加入Na2SO3产生BaSO3沉淀,再通入NO2,BaSO3沉淀被氧化为BaSO4沉淀,故C错误;铵盐与碱加热反应放出氨气,故D正确。4(2019四川资阳诊断)已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M,在一定条件
4、下它们有如下转化关系,Z是NO,下列推断不合理的是()AX可能是一种氢化物BY在氧气中燃烧生成ZCE可能是一种有色气体DF中M元素的化合价可能为5B根据题意可知,物质之间的转换关系可能有两种情况:N2NH3NONO2HNO3或NH3N2NONO2HNO3,若Y为N2,则不能在氧气中燃烧生成NO,若Y为NH3,则可在氧气中燃烧生成NO, B项不合理。5(2019河南调研联考)某学习小组的同学按下列实验流程制备Na2CO3,设计的部分装置如图所示。下列叙述正确的是()A若X为浓氨水,Y为生石灰,则可用装置甲制取NH3B反应可在装置乙中发生,反应可在装置丁中发生C可用装置丙进行过滤操作D将母液蒸干灼
5、烧后可得到NH4Cl固体C生石灰遇水会变为粉末状的熟石灰,所以浓氨水与生石灰制取NH3不适合用图甲装置,故A错误;反应制取NaHCO3可在装置乙中发生,反应是NaHCO3加热分解制Na2CO3,同时有CO2和水生成,丁中试管口应略向下倾斜,故反应不可以在装置丁中发生,故B错误;装置丙为过滤装置,过滤是将固液混合物进行分离,可以用装置丙进行过滤操作,故C正确;NH4Cl受热易分解,生成NH3和HCl,所以将母液蒸干灼烧后得不到NH4Cl固体,故D错误。6(2019甘肃天水一中月考)含n g HNO3的稀溶液恰好与m g Fe完全反应,若HNO3只被还原为NO,则nm可能为()5192312141
6、ABCDC含n g HNO3的稀溶液恰好与m g Fe完全反应,生成硝酸铁时,发生反应:Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O,溶解Fe的质量最小,根据电子转移守恒n(NO) mol,根据氮原子守恒可知n(HNO3)n(NO)3nFe(NO3)3,即 mol mol3,整理得2n9 m;生成硝酸亚铁时溶解Fe的质量最大,根据电子转移守恒n(NO) mol,根据氮原子守恒可知n(HNO3)n(NO)2nFe(NO3)2,则 mol2 mol,整理得n3 m,故m的取值范围为nmn,都符合,故选C。7(2019河北保定一模)硝酸银是一种无色晶体,常用于照相、制镜、印刷、医药等。其水溶液和固体
7、常被保存在棕色试剂瓶中,硝酸银不稳定,受热分解生成固体、NO2和O2。为了研究AgNO3的受热分解产物的性质,某同学设计了以下实验,实验所用的装置如图(图中加热、夹持仪器等均略去)。实验步骤:a.仪器连接完成后,放入AgNO3固体之前,关闭k,微热硬质玻璃管A。b称取1.7 g AgNO3固体置于A中,先通入一段时间N2,再关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管A。c待样品完全分解,A装置冷却至室温,称量,测得剩余固体的质量为1.08 g。请回答下列问题:(1)使用酒精灯对AgNO3固体加热的操作方法是_。(2)步骤a的操作目的是_。(3)步骤b中先通入一段时间N2的操作目的是_。(4)装置C瓶中盛装
8、的药品名称为_,装置D中可观察到的实验现象为_。(5)设计实验证明AgNO3分解产物中气体的体积比:_。(6)从实验安全角度考虑该实验装置有缺陷,应如何改进?_解析(1)先用酒精灯对试管进行均匀受热,然后集中在有硝酸银固体的部位加热。(2)仪器连接完成后,放入AgNO3固体之前,关闭k,微热硬质玻璃管A,通过观察装置中导管口的现象检验装置是否漏气。(3)容器内部存有空气,用氮气把装置内的空气排出,以免影响实验结果。(4)硝酸银受热分解产生的二氧化氮气体被氢氧化钠溶液吸收,用C装置进行检验是否吸收完全,所以装置C瓶中盛装的药品为NaOH酚酞溶液;亚硫酸钠的酚酞溶液显红色,亚硫酸钠与氧气反应后变为
9、硫酸钠,溶液碱性减弱,红色变浅或褪去。(5)硝酸银受热分解为二氧化氮和氧气,两种气体通入水中发生反应:4NO2O22H2O=4HNO3,若氧气过量,二氧化氮完全反应;若氧气完全反应,二氧化氮剩余,但最终为一氧化氮气体,根据以上分析可知取足量AgNO3固体充分加热,产生的气体用排水法收集,直到试管内气体不再变化,测量剩余气体占试管容积的比值,就可以求出AgNO3分解产物中气体的体积比。(6)硝酸银分解产生的二氧化氮气体的量较氧气多,因此,当二氧化氮气体进入装置B中,二氧化氮气体被迅速吸收,容器内压强减小,易产生倒吸,发生危险,因此需要在A和B之间加入防倒吸装置(即安全瓶)。答案(1)先预热再集中
10、加热(2)检验装置气密性(或检验装置是否漏气)(3)将容器内部存在的氧气排出,以免影响实验结果(4)NaOH酚酞溶液溶液红色变浅(甚至消失)(5)取足量AgNO3固体充分加热,用排水法收集气体,直到试管内气体不再变化,测量剩余气体占试管容积的比值(6)应在A和B之间加入防倒吸装置(安全瓶)8(2018福建厦门三模)某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律,探究NO2、NO与Na2O2反应的情况,提出假设并进行相关实验。.从理论上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性,于是提出以下假设:假设1:Na2O2氧化NO2;假设2:NO2氧化Na2O2。(1)甲同学设计如图甲装置进行实验:试管A中
11、发生反应的离子方程式是_。待试管B中充满红棕色气体,关闭旋塞a和b;取下试管B;向其中加入适量Na2O2粉末,塞上塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃。仪器C兼有防倒吸的作用,仪器C的名称为_。结论:甲同学认为假设2正确。(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷,为达到实验目的,在A、B之间应增加一个装置,该装置的作用是_。乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失;带火星的木条未复燃,得出结论:假设1正确,则NO2和Na2O2发生反应的化学方程式是_。.该研究性学习小组同学还认为NO易与O2发生反应,应该更易
12、被Na2O2氧化。查阅资料:2NONa2O2=2NaNO2;2NaNO22HCl=2NaClNO2NOH2O;酸性条件下,NO能与MnO反应生成NO和Mn2。(3)丙同学用图乙所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na2O2的反应。在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,目的是_。B中观察到的主要现象是_(填序号)。a铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色b有红棕色气泡产生c有无色气泡产生C、E中所盛装的试剂不能是_(填序号)。a无水硫酸铜b无水氯化钙c碱石灰d生石灰F中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。充分反应后,检验D装置中产物的方法是_,则产物是NaNO2。解析(1)试管A中铜和浓硝酸反应,
13、其离子方程式是Cu4H2NO=Cu22NO22H2O。仪器C兼有防倒吸的作用,仪器C为球形干燥管。(2)甲同学设计的实验中,直接将混有水蒸气的NO2通入Na2O2中进行反应,产生的O2很可能来自于Na2O2与水的反应,而不是由NO2氧化Na2O2得到,为了排除水对实验的干扰,需要在A、B间增加一个干燥装置以除去水蒸气。乙同学用改进后的装置重复了甲同学的实验操作,观察到带火星的木条未复燃,说明NO2与Na2O2反应未产生O2,则应是Na2O2氧化NO2,假设1正确。(3)由于该实验装置要探究Na2O2与NO的反应,反应装置中不能出现O2干扰实验,应先通一段时间N2,排出实验装置中的O2。A装置中
14、产生的NO2通入B装置中,NO2与水反应生成HNO3和NO,生成的HNO3与Cu反应生成Cu(NO3)2、NO、H2O,可观察到铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,产生无色气泡。C、E中试剂均作干燥剂,不能选用无水硫酸铜,无水硫酸铜一般用于检验产物中是否有水。F中发生反应的离子方程式为4H5NO3MnO=5NO3Mn22H2O,氧化剂为MnO,还原剂为NO,物质的量之比为35。由题中信息可知,D中发生反应为2NONa2O2=2NaNO2,则D中产物为NaNO2,再由题中信息可知,2NaNO22HCl=2NaClNO2NOH2O,要检验NaNO2,可取D装置中产物少许,加入适量稀盐酸,产生红棕色气体,则产物为NaNO2。答案(1)Cu4H2NO=Cu22NO22H2O球形干燥管(2)除去生成的NO2气体中混有的水蒸气Na2O22NO2=2NaNO3(3)将装置中的空气排出aca35取D装置中产物少许,加入稀盐酸,产生红棕色气体