化学一轮优化探究练习：第4章 第15讲　氮及其化合物.pdf

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1、1 课时作业 1下列叙述不正确的是()ANH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水 BNH3遇到挥发性强酸就能产生白烟 C硝酸应放在棕色的细口瓶中保存 DNO 和 NH3均可用排空气法收集 解析：NO 的密度和空气接近，且 NO 和 O2反应生成 NO2，所以 NO 应采用排水集气法收集，D 项错误。答案：D 2下列说法正确的是()A盐酸、硫酸、硝酸都是强氧化性酸 B雷雨天气可以产生硝酸，不会给作物带来危害 C向装有 Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，在管口观察到红棕色气体，原因是 HNO3分解生成了 NO2 D因为浓硝酸有酸性，所以浓硝酸不可用铁制容器盛放 解析：盐酸、稀硫酸不属于强氧化性酸，

2、A 选项错误；C 选项，发生 3Fe2NO 34H=3Fe3NO2H2O，NO 遇空气生成红棕色 NO2，C 项错误；D 选项，浓硝酸使铁、铝发生钝化，可以用铁制容器盛放，D 项错误。答案：B 3已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂 CCl4。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是()解析：A 项，水的密度比四氯化碳小，浮在四氯化碳的上面，四氯化碳不能和氨气反应，也不溶解氨气，该装置既能够吸收易溶于水的气体，又能够防止倒吸，A 正确；B 项，吸收装置中的导管下连漏斗，漏斗的边缘紧靠液面，易吸收易溶于水的气体，能防止倒吸，B 正确；C 项，吸收装置中的导气管插入到液面以下，吸收易溶于水的气体时产生倒

3、吸，C 错误；D 项吸收装置可吸收易溶于水的气体，2 能防止倒吸，D 正确。答案：C 4关于氮的变化关系图如下：则下列说法不正确的是()A路线是工业生产硝酸的主要途径 B路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C上述所有反应都是氧化还原反应 D上述反应中只有属于氮的固定 解析：工业上生产硝酸的流程：氮气和氢气反应生成氨气，氨气与氧气反应生成NO，NO 再与氧气反应生成 NO2，最后将 NO2溶于水得到硝酸，A 正确。路线：在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应生成 NO；路线：NO 不稳定，易被氧气氧化为 NO2；路线：NO2溶于水生成硝酸，B 正确。N 元素化合价变化：N2(0 价)NH3(3)价

4、NO(2 价)，N2(0 价)NO(2 价)NO2(4价)HNO3(5 价)，都是氧化还原反应，C 正确。是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，D 错误。答案：D 5如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满 NO2和 NO 气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则(1)和(2)两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A11 B43 C57 D75 解析：设试管的体积为 1 L，水充满整个试管，溶液的体积是 1 L，无论是 NO2还是 NO 都转变成了 HNO3，根据氮元素守恒，生成的 HNO3的物质的量

5、相等，即硝酸的物质的量浓度相等，答案选 A。3 答案：A 6某实验过程如图所示，则图的试管中的现象是()A无明显现象，因稀 H2SO4不与铜反应 B铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体 D铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色 解析：生成的 Cu(NO3)2在 H2SO4的酸性条件下相当于又有了 HNO3，铜片会继续溶解生成 NO。答案：D 7 无色的混合气体甲可能含有 NO、CO2、NO2、NH3、N2中的某几种。将 100 mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余。则甲气体的组成为()ANH3、NO、CO2

6、 BNH3、NO2、N2 CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N2 解析：NO2是红棕色的气体，所以一定不存在 NO2；甲气体经过足量的浓硫酸后剩余气体体积为 80 mL，说明一定有 NH3存在；二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，无色的 NO 气体与氧气反应变为红棕色的 NO2，通过足量的过氧化钠后气体显红棕色，说明有 NO、CO2；用排水法收集气体，几乎无气体剩余，说明没有 N2，所以一定含有的气体为 NH3、NO、CO2，一定不含有 NO2、N2，故选 A。答案：A 8“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试4 验”(夹持装置未画出)，判断下列说法

7、正确的是()A加热时，a 上部聚集了固体 NH4Cl，说明 NH4Cl 的热稳定性比较好 B加热时，发现 b 中 I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体 C加热时，c 中溶液红色变深，冷却后又变浅 D水浴时，d 内气体颜色变浅，e 内气体颜色加深 解析：A 选项，NH4Cl 受热分解生成的 NH3、HCl，在上部化合生成固体NH4Cl，A 选项错误；B 选项，I2易升华，正确；C 选项，氨气易挥发，加热时，氨水浓度减小，碱性减弱，溶液红色变浅，C 选项错误；2NO2N2O4为放热反应，所以 d 内气体颜色变深，D 选项错误。答案：B 9足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和 NO2、

8、N2O4、NO 的混合气体，这些气体与 1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入 5 mol/L NaOH 溶液至 Cu2恰好完全沉淀，则消耗 NaOH 溶液的体积是()A60 mL B45 mL C30 mL D15 mL 解析：由电子守恒和电荷守恒可知 O2得电子数等于 Cu2结合的 OH数，故消耗 NaOH 溶液的体积为1.68 L 422.4 L/mol 5 mol/L0.06 L60 mL。答案：A 10某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解 9.6 g Cu。向另一份中

9、逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为 NO 气体)。下列分析或结果错误的是()5 A原混合酸中 NO 3的物质的量为 0.1 mol BOA 段产生的是 NO，AB 段的反应为 Fe2Fe3=3Fe2，BC 段产生的是氢气 C第二份溶液中的最终溶质为 FeSO4 D稀 H2SO4浓度为 2.5 molL1 解析：铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图看出 OA 段产生的是 NO，AB 段的反应为 Fe2Fe3=3Fe2，BC 段产生的是氢气，反应为 Fe2H=Fe2H2，可知 NO 3反应完了，第二份溶液中 NO 3应为5.6 g56 gmol1330

10、.1 mol，溶液中最终溶质为 FeSO4，此时反应的铁的质量是 14 g，即 0.25 mol，故原混合酸中 H2SO4浓度为0.25 mol0.1 L2.5 molL1，NO 3物质的量为 0.2 mol。答案：A 11某研究小组要快速制取干燥的氨气，提供的药品有：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰，提供的仪器如图所示(必要的塞子、玻璃导管、橡胶管、固定装置和尾气处理装置略去)。(1)需选择的药品是_，该小组将选择的药品混合后快速放出氨气的原因是_，选择的仪器_(填序号)。(2)若用如图装置收集 NH3，如何判断烧瓶中已收集满 NH3？_。6 解析：(1)要快速制备 NH3可

11、选用浓氨水和 NaOH 固体，原因是 NaOH 固体溶解时放热加快 NH3逸出，且OH增大，使 NH3H2ONH3H2OOH平衡左移，有利于 NH3放出。选用或。(2)由于氨气易溶于水 NH3H2ONH3H2O，呈碱性，使滴有酚酞的水变红，据此可判断。答案：(1)浓氨水、氢氧化钠固体NaOH 溶于水放热，促使氨水分解放出氨气，且OH增大，使 NH3H2ONH3H2OOH平衡左移，有利于 NH3放出或(2)漏斗下端边沿与水面接触处溶液颜色变为浅红色 12利用如图所示的装置，可以验证 NH3和 HCl 的有关性质。实验前 a、b、c活塞均关闭。(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉

12、”现象，其操作方法是_。(2)若先打开 a、c 活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是_。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_。若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是_。解析：(1)打开 a、b 活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，由于 NH3极易溶于水，使烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶中，形成喷泉。(2)先打开 a、c 活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，烧瓶中的气压迅速7 减小，烧瓶中的 HCl 气体会流向烧瓶中，且与 NH3化合生成 NH4Cl 而产生白烟。(3)在(2)基础上，若关闭 a

13、活塞，打开 b 活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶中，形成喷泉；若打开 b 活塞，不关闭 a 活塞，烧瓶中的水便会同时进入烧瓶和中，形成双喷泉。答案：(1)先打开 a、b 活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开 a、b活塞)(2)烧瓶中导管口处产生白烟(3)先打开 a、c 活塞，再挤压胶头滴管(或先打开 a 活塞，挤压胶头滴管，再打开c 活塞)，片刻后，关闭 a 活塞，然后打开 b 活塞先打开 a、c 活塞，再挤压胶头滴管(或先打开 a 活塞，挤压胶头滴管，再打开 c 活塞)，片刻后，打开 b 活塞 13在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有适量铜片和过量浓硝酸

14、，小烧杯外面倒扣一大烧杯，请回答下列问题：(1)实验过程中，观察到的主要现象是 _；_；_；_。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是 _。(3)若要验证最终得到的气体生成物，最简便的操作及现象是_。答案：(1)铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解并逐渐消失 小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色 大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色 大烧杯内液面上升，水槽中液面下降(2)反应体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境(3)轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为 NO 气体 8 14利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含 NO、NO2)反应，既能净化尾气，又

15、能获得应用广泛的 Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：(1)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是_；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是_(填化学式)。(2)该工艺需控制 NO 和 NO2物质的量之比接近 11。若 n(NO)n(NO2)11，则会导致_；若 n(NO)n(NO2)11，则会导致_。(3)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中 Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为_。解析：(1)工艺中采用气液逆流接触吸收，其目的是增大 NO、NO2气体与石灰乳的接触面积，增强吸收效果。硝酸工业的尾气用石灰乳吸收，吸收过滤后

16、的滤渣可循环使用，则滤渣中主要含有未反应的 Ca(OH)2。(2)控制 NO 和 NO2物质的量之比接近 11，与石灰乳发生反应：Ca(OH)2NONO2=Ca(NO2)2H2O。若 n(NO)n(NO2)11，混合气体发生上述反应后，NO 有剩余，且不能被石灰乳吸收，导致排放的气体中 NO 含量升高。若n(NO)n(NO2)11，混合气体发生上述反应后，NO2有剩余，NO2可与 Ca(OH)2发生反应生成 Ca(NO3)2，导致产品中 Ca(NO3)2含量升高。(3)酸性溶液中 Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是 NO，据得失电子守恒，可写出离子方程式：3NO 22H=NO 32NOH2O。答案：(1)使尾气中的 NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(2)排放气体中 NO 含量升高产品中 Ca(NO3)2含量升高(3)3NO 22H=NO 32NOH2O