課時作業(yè)13氮及其重要化合物一、選擇題1下列關(guān)于氮及其化合物的說法錯誤的是()A所有的銨鹽都能與燒堿共熱生成氨氣B濃硝酸不論與銅反應(yīng)還是與碳反應(yīng)，均體現(xiàn)其酸性和強氧化性C一氧化氮結(jié)合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強，更容易造成人體缺氧D把帶火星的木條伸入充滿NO2和O2混合氣體(NO2和O2的物質(zhì)的量之比為41)的集氣瓶中，木條復(fù)燃，說明NO2支持燃燒解析：本題考查氮及其化合物知識。銨鹽與燒堿共熱時均能生成氨氣，A項說法正確；濃硝酸與碳的反應(yīng)中，濃硝酸只體現(xiàn)強氧化性，B項說法錯誤；NO結(jié)合血紅蛋白的能力比CO的強，更容易造成人體缺氧，C項說法正確；帶火星的木條在空氣(N2O241)中不能復(fù)燃，但伸入NO2和O2(41)的混合氣體中復(fù)燃，說明NO2支持燃燒，D項說法正確。答案：B2下列關(guān)于NH3的說法正確的是()解析：給試管中的固體加熱時，試管口應(yīng)略向下傾斜，防止生成的水倒流而炸裂試管，A項錯誤；氨氣極易溶于水，可形成噴泉，B項正確；氨氣密度比空氣小，應(yīng)用向下排空氣法收集，因此氣體應(yīng)從短口進(jìn)，長口出，C項錯誤；氨氣極易溶于水，導(dǎo)管直接插入到液面以下，容易引起液體倒吸，D項錯誤。答案：B3下列說法正確的是()A向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4，在管口觀察到紅棕色氣體，結(jié)論：HNO3分解成了NO2B實驗室檢驗氨氣的方法是將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近瓶口或管口，觀察試紙是否呈紅色C灼熱的鉑絲與NH3、O2混合氣接觸，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，說明氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)D濃硝酸有強氧化性，常溫下能與Fe發(fā)生劇烈反應(yīng)解析：A選項，HNO3與Fe2反應(yīng)生成NO，NO與空氣接觸生成NO2，錯誤；B選項，應(yīng)該用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3，錯誤；D選項，常溫下Fe遇濃硝酸發(fā)生鈍化。答案：C4工業(yè)上通過氮氣和氫氣反應(yīng)合成氨，氨經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到硝酸。反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法不正確的是()A液氨可用作制冷劑B銨態(tài)化肥一般不能與堿性化肥共同使用C硝酸可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等D某濃硝酸中含有溶質(zhì)2 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該濃硝酸與足量的銅完全反應(yīng)可生成1 mol NO2解析：A項，液氨汽化時，吸收大量熱，可用液氨作制冷劑，A正確；B項，銨態(tài)化肥與堿性化肥，如草木灰(主要成分為K2CO3)等混用，會發(fā)生反應(yīng)NHCOH2ONH3·H2OHCO，從而導(dǎo)致氮元素的流失，B正確；C項，硝酸可用于制氮肥(硝酸銨)，以及硝基苯和TNT(炸藥)等，C正確；D項，Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度降低，當(dāng)濃硝酸變成稀硝酸時，與銅反應(yīng)生成NO，故生成NO2的物質(zhì)的量小于1 mol，D錯誤。答案：D5.中學(xué)實驗中，通常利用如圖所示的裝置進(jìn)行噴泉實驗，來驗證氣體的“溶解性”，下列有關(guān)說法不正確的是()A用滴管加入液體后，由于氣體的“溶解”，使瓶內(nèi)壓強減小，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強小于外界壓強，從而形成噴泉B選用合適的溶液，CO2也能用于做噴泉實驗CHCl、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉實驗D用NO2和N2O4的混合氣體做噴泉實驗，燒瓶中將充滿稀硝酸解析：本題綜合考查了噴泉實驗的原理，即由于氣體溶于水或某種溶液，導(dǎo)致燒瓶中的壓強迅速減小，與外界產(chǎn)生足夠的壓強差，從而形成噴泉，A正確；CO2能與NaOH等強堿溶液反應(yīng)，從而被吸收，也能與外界產(chǎn)生很大的壓強差，故能形成噴泉，B正確；NH3和HCl屬于極易溶于水的氣體，SO2可以與NaOH溶液等反應(yīng)，故均能形成噴泉，C正確；NO2和N2O4與水反應(yīng)后有NO生成，故液體不能充滿燒瓶，D錯誤。答案：D6.碳和濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖所示裝置)，下列有關(guān)說法錯誤的是()A洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaCO3B洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaSO4C在Z導(dǎo)管口可能有紅棕色的氣體出現(xiàn)D在Z導(dǎo)管口出現(xiàn)的氣體中含有CO2解析：因為碳酸的酸性比鹽酸的酸性弱，所以在BaCl2溶液中通入CO2，不能生成BaCO3沉淀，A錯誤；NO和洗氣瓶中O2反應(yīng)生成的NO2溶于水生成HNO3，HNO3將H2SO3氧化成H2SO4，因此有BaSO4生成，B正確；若O2不足，NO有剩余，則Z導(dǎo)管口可能出現(xiàn)紅棕色氣體，C正確；CO2未參與反應(yīng)，D正確。答案：A7有a、b、c、d、e五種氣體，進(jìn)行下列實驗，a、b、c、d、e依次可能是()(1)a和b混合氣體變紅棕色(2)c和d混合產(chǎn)生白煙(3)c和e分別通入少量溴水中溴水都變成無色透明的液體(4)b和e分別通入氫硫酸中都產(chǎn)生淡黃色渾濁A.O2、NO、HCl、NH3、CO2BO2、NO、NH3、HCl、SO2CNO、O2、NH3、HCl、SO2DHCl、CO2、NH3、H2S、CH4解析：a和b混合后氣體變成紅棕色，可知a和b分別為NO與O2中的一種；b通入氫硫酸中產(chǎn)生淡黃色沉淀，則b為氧氣，a為NO；c和d混合產(chǎn)生白煙，則c和d分別為NH3、HCl中的一種；c通入少量溴水中溴水變成無色透明的液體，則c為NH3，d為HCl；e通入少量溴水中，溴水變成無色透明的液體，e通入氫硫酸中產(chǎn)生淡黃色渾濁，則e為SO2。答案：C8某實驗過程如圖所示：則圖的試管中的現(xiàn)象是()A無明顯現(xiàn)象，因稀H2SO4不與銅反應(yīng)B銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體遇到空氣不變色C銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體D銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色解析：生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性條件下相當(dāng)于產(chǎn)生了稀HNO3，銅片會繼續(xù)溶解生成NO。答案：D9把3體積NO2氣體依次通過飽和NaHCO3溶液，濃硫酸，Na2O2后(假設(shè)每一步的反應(yīng)都是充分的)，再用排水法收集殘留氣體，則收集到的氣體是()A1體積NO B1體積NO2和體積O2C.體積O2 D.體積NO解析：3體積的NO2通過飽和NaHCO3溶液，發(fā)生的反應(yīng)有3NO22NaHCO3=2NaNO3H2ONO2CO2，剩余氣體通過濃硫酸后除去H2O，通過Na2O2時發(fā)生反應(yīng)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，此時剩余氣體為1體積O2和1體積NO，排水法收集氣體時發(fā)生反應(yīng)4NO3O22H2O=4HNO3，顯然O2過量，剩余體積O2。答案：C10無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100 mL甲氣體經(jīng)過如圖所示實驗的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為()ANH3、NO2、N2 BNH3、NO、CO2CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N2解析：因是無色混合氣體，證明沒有NO2的存在，A、C錯誤，又經(jīng)過系列實驗的處理得酸性溶液且通過足量Na2O2后顯紅棕色，最后通入水中無氣體剩余，證明甲氣體中無N2，應(yīng)存在NH3、NO、CO2，故B正確。答案：B11將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入稀硝酸中，兩者恰好完全反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物全部是NO，向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3 mol/L的NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1 g，則下列有關(guān)敘述中正確的是()A開始加入合金的質(zhì)量可能為16.4 gB參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1 molC沉淀完全時消耗NaOH溶液的體積為100 mLD標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)物NO的體積為22.4 L解析：增加的質(zhì)量即OH的質(zhì)量，則n(OH)5.1 g÷17 g/mol0.3 mol，則消耗NaOH溶液的體積為0.3 mol÷3 mol/L0.1 L100 mL，C項正確；根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒可知，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.3 mol，若合金全部是Mg，質(zhì)量為3.6 g，若全部是銅，質(zhì)量為9.6 g，則合金的質(zhì)量應(yīng)介于3.6 g與9.6 g之間，A項錯；被還原的硝酸為0.1 mol，起酸性作用的硝酸為0.3 mol，則參加反應(yīng)的硝酸為0.4 mol，B項錯；標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.1 mol NO的體積為2.24 L，D項錯。答案：C12.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯誤的是()A原混合酸中NO物質(zhì)的量為0.1 molBOA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，BC段產(chǎn)生氫氣C第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4DH2SO4濃度為2.5 mol·L1解析：根據(jù)圖象可知，OA段發(fā)生反應(yīng)為FeNO4H=Fe3NO2H2O，硝酸全部起氧化劑作用，所以每份混合酸中n(NO)n(Fe)0.1 mol，所以原混合酸中NO物質(zhì)的量為0.1 mol×20.2 mol，A不正確；由圖象可知，由于鐵過量，OA段發(fā)生反應(yīng)為FeNO4H=Fe3NO2H2O，AB段發(fā)生反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，BC段發(fā)生反應(yīng)為Fe2H=Fe2H2，B正確；硝酸全部被還原，沒有顯酸性的硝酸，因為溶液中有SO，并且Fe全部轉(zhuǎn)化為Fe2，所以溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，C正確；反應(yīng)最終消耗14.0 g Fe，物質(zhì)的量為14.0 g÷56 g·mol10.25 mol，所有的鐵都在硫酸亞鐵中，根據(jù)SO守恒可知，每份含硫酸0.25 mol，所以硫酸的濃度是0.25 mol÷0.1 L2.5 mol·L1，D正確。答案：A二、非選擇題13某化學(xué)自主實驗小組通過實驗探究NH3、NO2的性質(zhì)。探究：利用如圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾，夾持固定裝置略去)。(1)A裝置中制取NH3的化學(xué)方程式是_。(2)甲、乙分別是_。a濃硫酸、堿石灰 B堿石灰、堿石灰c堿石灰、無水氯化鈣 D五氧化二磷、五氧化二磷(3)若NO2能夠被NH3還原，預(yù)期觀察到C裝置中的現(xiàn)象是_。(4)此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是_。探究：探究NO2、O2混合氣體的噴泉實驗。(5)請在G裝置中的虛線上描出導(dǎo)管實線圖。(6)G裝置中濃硫酸有三種作用：混合NO2、O2氣體；干燥NO2、O2；_。(7)將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體進(jìn)行噴泉實驗，若混合氣體全部被吸收時所得溶液物質(zhì)的量濃度為_mol/L(保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)將濃氨水滴入生石灰中，由于CaOH2O=Ca(OH)2放熱且消耗了水，促使?jié)獍彼懦霭睔狻?2)干燥氨氣只能用堿石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固體或無水氯化鈣。(3)如果能反應(yīng)，消耗NO2使裝置中混合氣體顏色變淺。(4)由于NH3、NO2均能污染空氣，所以與它們相關(guān)的實驗均應(yīng)有尾氣吸收裝置。(5)O2、NO2密度比空氣大，故應(yīng)進(jìn)氣管短，出空氣管長。(6)觀察氣泡的速率控制混合氣體的比例。(7)燒瓶中充滿溶液，由反應(yīng)4NO2O22H2O=4HNO3恰好發(fā)生，HNO3的物質(zhì)的量是恰好完全反應(yīng)的NO2和O2(體積比41)總物質(zhì)的量的4/5，溶液體積等于恰好完全反應(yīng)的NO2和O2的總體積，設(shè)燒瓶中恰好完全反應(yīng)的NO2和O2的總體積為V，則溶液濃度為× mol/L，則c(HNO3)0.036 mol/L。答案：(1)NH3·H2OCaO=NH3Ca(OH)2(2)c(3)C裝置中混合氣體顏色變淺(4)缺少尾氣吸收裝置(5)(進(jìn)氣管短，出空氣管長)(6)觀察氣泡的速率控制混合氣體的比例(7)0.03614氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。(1)氮氣用于工業(yè)合成氨，寫出氮氣的電子式：_；NH3的穩(wěn)定性比PH3_(填寫“強”或“弱”)。(2)如下圖所示，向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，迅速蓋上蓋，觀察現(xiàn)象。濃鹽酸液滴附近會出現(xiàn)白煙，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。濃硫酸液滴上方?jīng)]有明顯現(xiàn)象，一段時間后濃硫酸的液滴中有白色固體，該固體可能是_(寫化學(xué)式，一種即可)。FeSO4液滴中先出現(xiàn)灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色，發(fā)生的反應(yīng)包括Fe22NH3·H2O=Fe(OH)22NH和_。(3)空氣吹脫法是目前消除NH3對水體污染的重要方法。在一定條件下，向水體中加入適量NaOH可使NH3的脫除率增大，用平衡移動原理解釋其原因：_。(4)在微生物作用下，蛋白質(zhì)在水中分解產(chǎn)生的氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸(HNO2)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，若反應(yīng)中有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，生成亞硝酸的質(zhì)量為_g(小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)氮氣電子式中存在三鍵；根據(jù)非金屬性的判斷依據(jù)“非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定”，很容易判斷出NH3的穩(wěn)定性強于PH3。(2)根據(jù)現(xiàn)象寫方程式；氨氣溶于濃硫酸，能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；根據(jù)現(xiàn)象寫方程式，氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡：NH3H2ONH3·H2ONHOH，加入NaOH后OH濃度增大，平衡逆向移動，故有利于氨的逸出。(4)由方程式可看出，每當(dāng)生成1 mol HNO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6 mol，當(dāng)有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，生成亞硝酸0.05 mol，即2.35 g。答案：(1)NN強(2)NH3HCl=NH4ClNH4HSO4或(NH4)2SO44Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)氨在水中存在平衡：NH3H2ONH3·H2ONHOH，加入NaOH后OH濃度增大平衡逆向移動，故有利于氨的脫除(4)2NH33O22HNO22H2O2.3515某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用下列裝置，對濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究(已知：4HNO34NO2O22H2O)。請回答下列問題：(1)檢查裝置氣密性后，將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài)，立即伸入三頸瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可觀察到三頸瓶中氣體的顏色為_，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式是_。(2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反應(yīng)一段時間后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀，該白色沉淀為_(填化學(xué)式)。其中的Ba(OH)2溶液_(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是_。(3)裝置B的作用是_。(4)裝置D中收集到了無色氣體，部分同學(xué)認(rèn)為是NO，還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。下列對該氣體的檢驗方法合適的是_(填序號)。A敞口觀察集氣瓶內(nèi)氣體的顏色變化B將潤濕的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi)，觀察試紙是否變紅C將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察木條是否復(fù)燃如果集氣瓶中收集到的無色氣體是氧氣，則氧氣的來源是_。解析：(1)裝置A中發(fā)生的是濃硝酸與木炭的反應(yīng)，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2為紅棕色氣體，故三頸瓶中的氣體為紅棕色。(2)將NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分別生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液為堿性環(huán)境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替，因為Ca(OH)2微溶于水，溶液中Ca(OH)2含量太少，濃度太低，不足以完全吸收生成的酸性氣體，導(dǎo)致溶液呈酸性，從而不能生成CaCO3沉淀。(3)裝置B可以防止裝置C中酸性氣體因溶解速率太快而出現(xiàn)倒吸。(4)NO與足量O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2，A正確；NO和O2均不具有酸性，B錯誤；O2能使帶火星的木條復(fù)燃，而NO不能，C正確。裝置A中除發(fā)生木炭與濃硝酸的反應(yīng)外，還發(fā)生濃硝酸的分解反應(yīng)。答案：(1)紅棕色C4HNO3(濃)4NO2CO22H2O(2)BaCO3不能Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2濃度較低，不能形成CaCO3沉淀(3)防倒吸(4)A、C濃硝酸的分解我國經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。