配餐作業(yè)(十三)氮及其化合物1下列敘述與氮元素的循環(huán)無關(guān)的是()A工業(yè)合成氨的過程是固氮的過程B自然界中，氨是動(dòng)物體特別是蛋白質(zhì)腐敗后的產(chǎn)物C為防止糧食、罐頭、水果等食品腐爛，常用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣D電閃雷鳴的雨天，N2與O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收解析C項(xiàng)中由于N2很不活潑，故作保護(hù)氣，不參與化學(xué)反應(yīng)，也就不參與氮的循環(huán)。答案C2科學(xué)家預(yù)測(cè)，氨有望取代氫能，成為重要的新一代綠色能源。下列有關(guān)說法不正確的是()A液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH35O24NO6H2OB液氨具有腐蝕性和毒性，在使用過程中要防止液氨泄漏C氨氣比空氣輕，標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為0.76 gL1D氨氣與氫氣相比，優(yōu)點(diǎn)在于氨氣不容易發(fā)生爆炸，使用時(shí)更安全解析該反應(yīng)中有污染性氣體NO產(chǎn)生，故不符合清潔能源的要求，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B、D兩項(xiàng)均正確；氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度標(biāo)0.76 gL1，C項(xiàng)正確。答案A3下列制備氨水的實(shí)驗(yàn)裝置中最合理的是()解析制備氨水不需要干燥氨氣，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；不能防止倒吸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B4(2018湖南六校聯(lián)考)a mol FeS與b mol FeO投入V L c molL1的HNO3溶液中充分反應(yīng)，產(chǎn)生NO氣體，所得澄清溶液可看做Fe(NO3)3、H2SO4的混合液，則反應(yīng)中未被還原的HNO3可能為()A(ab)63 g B(ab)169 gC(Vc) mol D(ab) mol解析FeS6HNO3=Fe(NO3)3H2SO43NO2H2Oamol amol 3amol3FeO10HNO3=3Fe(NO3)3NO5H2Obmol bmol mol若HNO3恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)中未被還原的HNO3的物質(zhì)的量等于反應(yīng)后溶液中NO的物質(zhì)的量，即3(ab)mol，未被還原的HNO3的質(zhì)量為(ab)189 g。若HNO3過量，作氧化劑的HNO3為mol，則未被還原的HNO3為mol。綜上所述，本題選C。答案C5將充有n mL NO和m mL NO2氣體的試管倒立于盛水的水槽中，然后通入n mL O2。m>n，則充分反應(yīng)后，試管中氣體在同溫同壓下的體積為()A. mL B mLC. mL D mL解析可認(rèn)為首先發(fā)生反應(yīng)4NO3O22H2O=4HNO3，反應(yīng)后剩余 mL O2，然后發(fā)生反應(yīng)4NO2O2H2O=4HNO3， mL O2消耗NO2 n mL，則NO2過量，最后剩余NO的體積為過量NO2的三分之一，即 mL。答案A6(2018南通調(diào)研)下列裝置適用于實(shí)驗(yàn)室制氨氣并驗(yàn)證氨氣的某化學(xué)性質(zhì)，其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A用裝置甲制取氨氣B用裝置乙除去氨氣中的水蒸氣C用裝置丙驗(yàn)證氨氣具有還原性D用裝置丁吸收尾氣解析用裝置甲制取氨氣需要加熱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氨氣與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氨氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成N2、水和銅，可以驗(yàn)證氨氣具有還原性，C項(xiàng)正確；用裝置丁吸收尾氣容易引起倒吸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C7科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢出化學(xué)式為N4H4(SO4)2的物質(zhì)，該物質(zhì)的晶體中含有SO和N4H兩種離子，當(dāng)N4H遇到堿性溶液時(shí)，會(huì)生成N4分子。下列說法正確的是()A14N、N4與N2互為同位素BN4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2N4H2SOCN4H4(SO4)2不能與草木灰、K3PO4等化肥混合施用DN4H4(SO4)2中只含共價(jià)鍵，不含離子鍵解析同種元素的不同原子之間互為同位素，N4與N2為單質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；N4H4(SO4)2晶體中含有SO和N4H兩種離子，N4H4(SO4)2為離子化合物，電離方程式為N4H4(SO4)2=N4H2SO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都為強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液顯堿性，當(dāng)N4H遇到堿性溶液時(shí)，會(huì)生成N4分子，故不能混合施用，C項(xiàng)正確；N4H4(SO4)2中含有離子鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C【拓展延伸】肼(N2H4)是強(qiáng)還原劑，在堿性溶液中能將銀、鎳等金屬離子還原成金屬單質(zhì)，并用作噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料、火箭燃料等。呈堿性，堿性比氨弱。 8下列說法不正確的是()A在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解B某氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紅變藍(lán)，該氣體的水溶液一定顯堿性C銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2ODHNO3NONO2，以上各步變化均能通過一步實(shí)現(xiàn)解析加入Cu(NO3)2后，Cu和H、NO發(fā)生反應(yīng)：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，A項(xiàng)不正確；使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為NH3，NH3溶于水后使溶液顯堿性，B項(xiàng)正確；Cu與稀硝酸反應(yīng)時(shí)，還原產(chǎn)物為NO，NO可與O2反應(yīng)生成NO2，C、D兩項(xiàng)正確。答案A9下列離子方程式正確的是()A實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和熟石灰制氨：NHOHNH3H2OBNaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱：NHOHNH3H2OC氨水中加鹽酸：NH3H2OH=NHH2OD氨水中通入少量CO2：CO2NH3H2O=NHHCOH2O解析A項(xiàng)不能寫離子方程式，B項(xiàng)應(yīng)生成NH3，D項(xiàng)應(yīng)生成(NH4)2CO3。答案C10(2018江西五市八校聯(lián)考)將17.9 g由Al、Fe、Cu組成的合金溶于足量的NaOH溶液中，產(chǎn)生氣體3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；另取等質(zhì)量的合金溶于過量的稀硝酸中，向反應(yīng)后的溶液中加入過量的NaOH溶液，得到沉淀的質(zhì)量為25.4 g；若HNO3的還原產(chǎn)物僅為NO，則生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()A2.24 L B4.48 LC6.72 L D8.96 L解析加入足量的氫氧化鈉溶液中發(fā)生的反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，生成的氫氣為3.36 L，即0.15 mol，所以含有鋁0.1 mol，而0.1 mol鋁變?yōu)?價(jià)，轉(zhuǎn)移0.3 mol電子。Fe被氧化為3價(jià)，Cu被氧化為2價(jià)。假設(shè)Fe、Cu的物質(zhì)的量分別是x、y，質(zhì)量和：2.756x64y17.9；沉淀量：107x98y25.4；解得x0.1 mol，y0.15 mol，Al、Fe、Cu的物質(zhì)的量分別是0.1 mol、0.1 mol、0.15 mol，所以轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為0.9 mol；氮原子從硝酸中的5價(jià)還原為2價(jià)，共轉(zhuǎn)移0.9 mol電子，則生成NO為0.3 mol，則V(NO)6.72 L。答案C11(2018濱州期末)十九大報(bào)告指出：“建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)”?？刂坪椭卫鞱Ox、SO2、CO2是解決光化學(xué)煙霧、減少酸雨和溫室效應(yīng)的有效途徑，對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明有著極為重要的意義。請(qǐng)回答下列問題：(1)利用SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放。SCR(選擇催化還原NOx)工作原理：尿素水溶液熱分解為NH3和CO2的化學(xué)方程式為_，SCR催化反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式為_。NSR(NOx儲(chǔ)存還原)工作原理：在儲(chǔ)存過程中，NO發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(2)雙堿法除去SO2的工作原理：NaOH溶液Na2SO3溶液過程的離子方程式為_；CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化：CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)，從平衡移動(dòng)的角度，簡(jiǎn)述過程N(yùn)aOH再生的原理：_。解析(1)根據(jù)原子守恒可知尿素水溶液熱分解為NH3和CO2的化學(xué)方程式為CO(NH2)2H2OCO22NH3；SCR催化反應(yīng)器中NH3還原NO2生成氮?dú)夂退幕瘜W(xué)方程式為8NH36NO27N212H2O。根據(jù)示意圖可知在儲(chǔ)存過程中NO在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鋇，因此發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為2BaO4NO3O22Ba(NO3)2。(2)過程是氫氧化鈉溶液吸收SO2轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為2OHSO2=SOH2O；由于溶液中的SO與Ca2結(jié)合生成CaSO3沉淀，使平衡正向移動(dòng)，因此有NaOH生成。答案(1)CO(NH2)2H2OCO22NH38NH36NO27N212H2O2BaO4NO3O22Ba(NO3)2(2)2OHSO2=SOH2OSO與Ca2生成CaSO3沉淀，平衡正向移動(dòng)，有NaOH生成12氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。(1)氮?dú)庥糜诠I(yè)合成氨，寫出氮?dú)獾碾娮邮綖開；NH3的穩(wěn)定性比PH3_(填“強(qiáng)”或“弱”)。(2)如圖所示，向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，迅速蓋上蓋，觀察現(xiàn)象。表面皿濃鹽酸液滴附近會(huì)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(shí)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(shí)間后變成紅褐色，發(fā)生的反應(yīng)包括Fe22NH3H2O=Fe(OH)22NH和_。(3)空氣吹脫法是目前消除NH3對(duì)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(dòng)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)移時(shí)，生成亞硝酸的質(zhì)量為_ g(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字)。解析據(jù)方程式：2NH33O22HNO22H2O247 g轉(zhuǎn)移12 mol em(HNO2)0.3 mol247 g12m(HNO2)0.3m(HNO2)2.35 g。答案(1)NN強(qiáng)(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濃度增大平衡逆向移動(dòng)，故有利于氨的脫除(4)2NH33O22HNO22H2O2.3513如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨氣快速制備與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫出。(1)在組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)AE裝置的氣密性，其操作是首先_，打開彈簧夾1，在E中裝入水，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開酒精燈，E中導(dǎo)管有水柱形成，說明裝置氣密性良好。(2)裝置B中盛放的試劑是_。(3)點(diǎn)燃C處酒精燈，關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶中固體后關(guān)閉分液漏斗活塞，稍等片刻，裝置C中黑色固體逐漸變紅，裝置E中溶液里出現(xiàn)大量氣泡，同時(shí)產(chǎn)生_(答現(xiàn)象)；從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，請(qǐng)寫出在C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)當(dāng)C中固體全部變紅色后，關(guān)閉彈簧夾1，慢慢移開酒精燈，待冷卻后，稱量C中固體質(zhì)量，若反應(yīng)前固體質(zhì)量為16 g，反應(yīng)后固體質(zhì)量減少2.4 g，通過計(jì)算確定該固體產(chǎn)物的成分_(用化學(xué)式表示)。(5)在關(guān)閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入F中，很快發(fā)現(xiàn)裝置F中產(chǎn)生白煙，同時(shí)發(fā)現(xiàn)G中溶液迅速倒吸流入F中，寫出產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式：_，迅速產(chǎn)生倒吸的原因是_。解析(1)A是制備NH3的裝置，B是干燥NH3的裝置，C是NH3與CuO的反應(yīng)裝置，E是處理氨氣尾氣的裝置，F(xiàn)是NH3與Cl2的反應(yīng)裝置，G是處理Cl2尾氣的裝置。(2)干燥NH3需使用堿性干燥劑。(3)C中CuO與NH3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成紅色的Cu、N2和H2O；E中發(fā)生反應(yīng)：2NH3BaCl2SO2H2O=BaSO32NH4Cl。(4)若產(chǎn)物全部是Cu，則由差量法知減小的全部是O元素的質(zhì)量，即n(CuO)n(O)2.4 g16 gmol10.15 mol，所以反應(yīng)的CuO的質(zhì)量為0.15 mol80 gmol112 g<16 g，所以CuO未完全轉(zhuǎn)化成Cu，高溫情況下CuO分解生成Cu2O和O2，剩余固體中可能含有Cu2O。(5)Cl2可將NH3氧化為N2，同時(shí)生成的HCl會(huì)和NH3反應(yīng)生成NH4Cl，產(chǎn)生白煙現(xiàn)象，F(xiàn)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變小，從而出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。答案(1)關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞(2)堿石灰(或生石灰)(3)白色沉淀2NH33CuO3CuN23H2O(4)Cu2O、Cu(5)3Cl28NH3=N26NH4Cl盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣與Cl2反應(yīng)生成固體，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，引起溶液倒吸14當(dāng)硝酸與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同，硝酸被還原的產(chǎn)物也不同。請(qǐng)回答下列問題：(1)金屬Zn與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)無氣體產(chǎn)生，那么硝酸的還原產(chǎn)物為_(填化學(xué)式)。(2)某混酸由200 mL 3 molL1的稀硝酸和200 mL 2.5 molL1的稀硫酸均勻混合而成(忽略溶液的體積變化)。將其分成兩等份，分別與銅和鐵反應(yīng)，還原產(chǎn)物只有NO，則最多能溶解_mol Cu和_g Fe。(3)200 mL 16 molL1的濃硝酸與3.2 g Cu反應(yīng)，反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物只有NO2，則反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)生氣體的體積為_(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，溶液中c(H)c(NO)_(忽略HNO3的揮發(fā))。(4)用試管將(3)反應(yīng)產(chǎn)生的NO2收集滿并倒立在足量的水中，待試管中液面不再上升時(shí)，試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的_。試管中的液體的物質(zhì)的量濃度為_(假設(shè)試管中的液體不對(duì)外擴(kuò)散，此反應(yīng)條件下1 mol 氣體的體積為25.0 L)。如果NO2中混有N2O4氣體，試管中的液體的物質(zhì)的量濃度將_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析(1)硝酸被還原，N元素化合價(jià)降低，若無氣體產(chǎn)生，則還原產(chǎn)物為NH4NO3(或NH)。(2)設(shè)最多溶解x mol Cu，一份溶液中n(NO)0.3 mol，n(H)0.8 mol，據(jù)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O3 8 2x 0.8 0.3可知x0.3(NO過量)因在反應(yīng)中Fe和Cu的化合價(jià)變化均為2價(jià)，則最多溶解Fe的物質(zhì)的量也是0.3 mol，質(zhì)量為56 gmol10.3 mol16.8 g。(3)據(jù)電子守恒V(NO2)222.4 L/mol2.24 L。根據(jù)方程式：Cu4H2NO=Cu22NO22H2O，可知：c(H)c(NO)n(H)n(NO)(3.20.2)(3.20.1)3031。(4)根據(jù)方程式3NO2H2O=2HNO3NO可知試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的。設(shè)試管的體積為1 L，則試管中溶液(HNO3)的物質(zhì)的量濃度根據(jù)c可得c0.04 molL1。若NO2中混有N2O4，則根據(jù)3N2O42H2O=4HNO32NO可知所得溶液的體積減小，HNO3的物質(zhì)的量增加，則HNO3的物質(zhì)的量濃度將增大。答案(1)NH4NO3(或NH)(2)0.316.8(3)2.24 L3031(4)1/30.04 molL1增大