第15講 氮及其化合物課時(shí)作業(yè)1下列敘述不正確的是()ANH3的噴泉實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氨氣極易溶于水BNH3遇到揮發(fā)性強(qiáng)酸就能產(chǎn)生白煙C硝酸應(yīng)放在棕色的細(xì)口瓶中保存DNO和NH3均可用排空氣法收集解析：NO的密度和空氣接近，且NO和O2反應(yīng)生成NO2，所以NO應(yīng)采用排水集氣法收集，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D2下列說(shuō)法正確的是()A鹽酸、硫酸、硝酸都是強(qiáng)氧化性酸B雷雨天氣可以產(chǎn)生硝酸，不會(huì)給作物帶來(lái)危害C向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀硫酸，在管口觀察到紅棕色氣體，原因是HNO3分解生成了NO2D因?yàn)闈庀跛嵊兴嵝?，所以濃硝酸不可用鐵制容器盛放解析：鹽酸、稀硫酸不屬于強(qiáng)氧化性酸，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，發(fā)生3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O，NO遇空氣生成紅棕色NO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，濃硝酸使鐵、鋁發(fā)生鈍化，可以用鐵制容器盛放，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B3已知氨氣極易溶于水，而難溶于有機(jī)溶劑CCl4。下列裝置中不適宜做氨氣尾氣吸收的是()解析：A項(xiàng)，水的密度比四氯化碳小，浮在四氯化碳的上面，四氯化碳不能和氨氣反應(yīng)，也不溶解氨氣，該裝置既能夠吸收易溶于水的氣體，又能夠防止倒吸，A正確；B項(xiàng)，吸收裝置中的導(dǎo)管下連漏斗，漏斗的邊緣緊靠液面，易吸收易溶于水的氣體，能防止倒吸，B正確；C項(xiàng)，吸收裝置中的導(dǎo)氣管插入到液面以下，吸收易溶于水的氣體時(shí)產(chǎn)生倒吸，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)吸收裝置可吸收易溶于水的氣體，能防止倒吸，D正確。答案：C4關(guān)于氮的變化關(guān)系圖如下：則下列說(shuō)法不正確的是()A路線是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B路線、是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)D上述反應(yīng)中只有屬于氮的固定解析：工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的流程：氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣，氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO，NO再與氧氣反應(yīng)生成NO2，最后將NO2溶于水得到硝酸，A正確。路線：在放電條件下，氮?dú)夂脱鯕獍l(fā)生化合反應(yīng)生成NO；路線：NO不穩(wěn)定，易被氧氣氧化為NO2；路線：NO2溶于水生成硝酸，B正確。N元素化合價(jià)變化：N2(0價(jià))NH3(3)價(jià)NO(2價(jià))，N2(0價(jià))NO(2價(jià))NO2(4價(jià))HNO3(5價(jià))，都是氧化還原反應(yīng)，C正確。是氮的化合物之間的轉(zhuǎn)化，不是氮的固定，D錯(cuò)誤。答案：D5如圖所示，相同條件下，兩個(gè)容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體，分別倒置于水槽中，然后通過(guò)導(dǎo)管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動(dòng)試管，直到兩個(gè)試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散，則(1)和(2)兩個(gè)試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為()A11B43C57 D75解析：設(shè)試管的體積為1 L，水充滿整個(gè)試管，溶液的體積是1 L，無(wú)論是NO2還是NO都轉(zhuǎn)變成了HNO3，根據(jù)氮元素守恒，生成的HNO3的物質(zhì)的量相等，即硝酸的物質(zhì)的量濃度相等，答案選A。答案：A6某實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示，則圖的試管中的現(xiàn)象是()A無(wú)明顯現(xiàn)象，因稀H2SO4不與銅反應(yīng)B銅片溶解，產(chǎn)生無(wú)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(wú)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)于又有了HNO3，銅片會(huì)繼續(xù)溶解生成NO。答案：D7無(wú)色的混合氣體甲可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的某幾種。將100 mL甲氣體經(jīng)過(guò)如圖實(shí)驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無(wú)氣體剩余。則甲氣體的組成為()ANH3、NO、CO2 BNH3、NO2、N2CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N2解析：NO2是紅棕色的氣體，所以一定不存在NO2；甲氣體經(jīng)過(guò)足量的濃硫酸后剩余氣體體積為80 mL，說(shuō)明一定有NH3存在；二氧化碳可以和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，無(wú)色的NO氣體與氧氣反應(yīng)變?yōu)榧t棕色的NO2，通過(guò)足量的過(guò)氧化鈉后氣體顯紅棕色，說(shuō)明有NO、CO2；用排水法收集氣體，幾乎無(wú)氣體剩余，說(shuō)明沒(méi)有N2，所以一定含有的氣體為NH3、NO、CO2，一定不含有NO2、N2，故選A。答案：A8“封管試驗(yàn)”具有簡(jiǎn)易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點(diǎn)。觀察下列四個(gè)“封管試驗(yàn)”(夾持裝置未畫出)，判斷下列說(shuō)法正確的是()A加熱時(shí)，a上部聚集了固體NH4Cl，說(shuō)明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好B加熱時(shí)，發(fā)現(xiàn)b中I2變?yōu)樽仙魵?，在上部又聚集為紫黑色的固體C加熱時(shí)，c中溶液紅色變深，冷卻后又變淺D水浴時(shí)，d內(nèi)氣體顏色變淺，e內(nèi)氣體顏色加深解析：A選項(xiàng)，NH4Cl受熱分解生成的NH3、HCl，在上部化合生成固體NH4Cl，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，I2易升華，正確；C選項(xiàng)，氨氣易揮發(fā)，加熱時(shí)，氨水濃度減小，堿性減弱，溶液紅色變淺，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；2NO2N2O4為放熱反應(yīng)，所以d內(nèi)氣體顏色變深，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B9足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是()A60 mL B45 mLC30 mL D15 mL解析：由電子守恒和電荷守恒可知O2得電子數(shù)等于Cu2結(jié)合的OH數(shù)，故消耗NaOH溶液的體積為0.06 L60 mL。答案：A10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 Cu。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(cuò)誤的是()A原混合酸中NO的物質(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)生的是氫氣C第二份溶液中的最終溶質(zhì)為FeSO4D稀H2SO4濃度為2.5 molL1解析：鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng)，從題干圖看出OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，BC段產(chǎn)生的是氫氣，反應(yīng)為Fe2H=Fe2H2，可知NO反應(yīng)完了，第二份溶液中NO應(yīng)為330.1 mol，溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時(shí)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4濃度為2.5 molL1，NO物質(zhì)的量為0.2 mol。答案：A11某研究小組要快速制取干燥的氨氣，提供的藥品有：濃氨水、氯化銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰，提供的儀器如圖所示(必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、固定裝置和尾氣處理裝置略去)。(1)需選擇的藥品是_，該小組將選擇的藥品混合后快速放出氨氣的原因是_，選擇的儀器_(填序號(hào))。(2)若用如圖裝置收集NH3，如何判斷燒瓶中已收集滿NH3？_。解析：(1)要快速制備NH3可選用濃氨水和NaOH固體，原因是NaOH固體溶解時(shí)放熱加快NH3逸出，且OH增大，使NH3H2ONH3H2OOH平衡左移，有利于NH3放出。選用或。(2)由于氨氣易溶于水NH3H2ONH3H2O，呈堿性，使滴有酚酞的水變紅，據(jù)此可判斷。答案：(1)濃氨水、氫氧化鈉固體NaOH溶于水放熱，促使氨水分解放出氨氣，且OH增大，使NH3H2ONH3H2OOH平衡左移，有利于NH3放出或(2)漏斗下端邊沿與水面接觸處溶液顏色變?yōu)闇\紅色12利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前a、b、c活塞均關(guān)閉。(1)若要在燒瓶中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_。 (2)若先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是_。(3)通過(guò)擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān)，在燒瓶中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是_。若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象，其操作方法是_。解析：(1)打開a、b活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶中，由于NH3極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，燒杯中的水迅速進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉。(2)先打開a、c活塞，再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶中，燒瓶中的氣壓迅速減小，燒瓶中的HCl氣體會(huì)流向燒瓶中，且與NH3化合生成NH4Cl而產(chǎn)生白煙。(3)在(2)基礎(chǔ)上，若關(guān)閉a活塞，打開b活塞，燒杯中的水會(huì)迅速進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉；若打開b活塞，不關(guān)閉a活塞，燒瓶中的水便會(huì)同時(shí)進(jìn)入燒瓶和中，形成雙噴泉。答案：(1)先打開a、b活塞，再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管，再打開a、b活塞)(2)燒瓶中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙(3)先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后，關(guān)閉a活塞，然后打開b活塞先打開a、c活塞，再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞，擠壓膠頭滴管，再打開c活塞)，片刻后，打開b活塞13在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，盛有足量水的水槽里放兩個(gè)燒杯，小燒杯里放有適量銅片和過(guò)量濃硝酸，小燒杯外面倒扣一大燒杯，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到的主要現(xiàn)象是_；_；_；_。(2)用該裝置做銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，最突出的優(yōu)點(diǎn)是_。(3)若要驗(yàn)證最終得到的氣體生成物，最簡(jiǎn)便的操作及現(xiàn)象是_。答案：(1)銅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片慢慢溶解并逐漸消失小燒杯中溶液的顏色逐漸變成藍(lán)色大燒杯中有紅棕色氣體生成，后來(lái)慢慢變成無(wú)色大燒杯內(nèi)液面上升，水槽中液面下降(2)反應(yīng)體系封閉，無(wú)氮氧化合物逸出，不污染環(huán)境(3)輕輕掀起倒扣的大燒杯，通入適量的空氣，若有紅棕色氣體生成，則證明最終氣體生成物為NO氣體14利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：(1)上述工藝中采用氣液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進(jìn)入，石灰乳從吸收塔頂噴淋)，其目的是_；濾渣可循環(huán)使用，濾渣的主要成分是_(填化學(xué)式)。(2)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近11。若n(NO)n(NO2)11，則會(huì)導(dǎo)致_；若n(NO)n(NO2)<11，則會(huì)導(dǎo)致_。(3)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是NO，其反應(yīng)的離子方程式為_。解析：(1)工藝中采用氣液逆流接觸吸收，其目的是增大NO、NO2氣體與石灰乳的接觸面積，增強(qiáng)吸收效果。硝酸工業(yè)的尾氣用石灰乳吸收，吸收過(guò)濾后的濾渣可循環(huán)使用，則濾渣中主要含有未反應(yīng)的Ca(OH)2。(2)控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近11，與石灰乳發(fā)生反應(yīng)：Ca(OH)2NONO2=Ca(NO2)2H2O。若n(NO)n(NO2)11，混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)后，NO有剩余，且不能被石灰乳吸收，導(dǎo)致排放的氣體中NO含量升高。若n(NO)n(NO2)<11，混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)后，NO2有剩余，NO2可與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)生成Ca(NO3)2，導(dǎo)致產(chǎn)品中Ca(NO3)2含量升高。(3)酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是NO，據(jù)得失電子守恒，可寫出離子方程式：3NO2H=NO2NOH2O。答案：(1)使尾氣中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(2)排放氣體中NO含量升高產(chǎn)品中Ca(NO3)2含量升高(3)3NO2H=NO2NOH2O