1、1氮及其重要化合物1.随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。某汽车尾气处理装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )A反应中 NO 为氧化剂，N 2为氧化产物B汽车尾气的主要污染成分包括 CO、NO 和 N2CNO 和 O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总化学方程式为 2NOO 24CO 4CO2N 2= = = = =催 化 剂 解析：反应过程中 NO、O 2为氧化剂，N 2为还原产物；汽车尾气中的 N2不是污染物；NO和 O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NOO 2=2NO2，2NO 24CO N
2、24CO 2，将两步反应式合并可得总化学方程= = = = =催 化 剂 式为 2NOO 24CO 4CO2N 2。= = = = =催 化 剂 答案：D2如图所示是 NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是( )A两个实验均表现了 NH3易溶于水B两个实验均表现了 NH3易挥发C两个实验均表现了 NH3是碱性气体D两个实验均表现了 NH3是还原性气体解析：实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白烟氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯
3、化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。答案：C3氮及其化合物的变化关系如下图所示。则下列说法不正确的是( )2A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氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成 NO2解析：氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成 NO，NO 与 O2反应生成 NO2，即氮气与氧气不能一步转化为 NO2。答案：D4氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是( )A “两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同B “两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素C “两水”中都存在可逆反应的化
4、学平衡和弱电解质的电离平衡D “两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质解析：新制氯水中存在的微粒有 Cl2、H 2O、HClO、Cl 、ClO 、H 和 OH ，新制氨水中存在的微粒有 NH3、H 2O、NH 3H2O、NH 、H 和 OH ，A 错；氨水无漂白性，B 错；氯水 4变质是因为 HClO 见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，D 错。答案：C5同温同压下，在 3 支相同体积的试管中分别充有等体积混合的 2 种气体，它们是NO 和 NO2，NO 2和 O2，NH 3和 N2。将 3 支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为 V1、 V2、 V3，则下列
5、的关系正确的是( )A V1 V2 V3 B V1 V3 V2C V2 V3 V1 D V3 V1 V2解析：设各种气体的体积都为 1 体积。根据 3NO2H 2O=2HNO3NO，即剩余 NO 的体积 V1(1 )体积。根据 4NO2O 22H 2O=4HNO3，即剩余 O2的体积 V2(1 )体积。13 14剩余 N2的体积 V31 体积。即 B 项符合题意。答案：B6木炭与浓 HNO3共热，产生的气体 X 等分为和两份，将两份气体分别按下图实验。则澄清石灰水的变化可能是( )3A不变浑浊，变为乳白色浑浊B变为乳白色浑浊，不变浑浊C、均变为乳白色浑浊D、都不变浑浊解析：木炭与浓硝酸共热可以
6、得到二氧化碳和二氧化氮两种气体，气体先导入适量水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳几乎不溶于水，再导入澄清的石灰水中，二氧化碳可以使石灰水变浑浊，即变浑浊；气体直接导入澄清的石灰水中，二氧化氮将氢氧化钙转化为硝酸钙，二氧化碳不与硝酸钙溶液反应，即不变浑浊。答案：B7(2019常州调研)实验室制取氨气、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )A用装置甲制取氨气B用装置乙收集氨气时气体应该从 a 口进 b 口出C装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜D可以用装置丁吸收氨气，进行尾气处理解析：氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，冷却后又重新化合生成氯化铵，不
7、能用装置甲制取氨气，A 错误；氨气密度小于空气，可以用向下排空气法收集，即用装置乙收集氨气时气体应该从 a 口进 b 口出，B 正确；装置丙中黑色固体变成红色时还原产物不一定为铜，因为氧化亚铜也是红色的，C 错误；氨气极易溶于水，不能用水直接吸收，D 错误；答案选 B。答案：B8(2019湘潭模拟)NH 3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( )4ANH 4Cl 和 NaHCO3都是常用的化肥BNH 4Cl、HNO 3和 Na2CO3受热时都易分解CNH 3和 NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D图中所涉及的盐类物质均可以水解解析：A 项，NaHCO 3不
8、是化肥；B 项，Na 2CO3受热不易分解；D 项，NaCl 不水解。答案：C9在 100 mL 稀 HNO3和稀 H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 molL1 。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中 Cu2 的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)( )A0.15 molL 1 B0.24 molL 1C0.30 molL 1 D0.36 molL 1解析：反应的离子方程式为 3Cu2NO 8H =3Cu2 2NO4H 2O，铜足量，由上 3述反应方程式可知，NO 和 H 的物质的量之比为 14，即氢离子与硝酸根恰好反应，生 3成的
9、铜离子物质的量最大，设 HNO3、H 2SO4各为 x mol、 y mol，则 n(NO ) n(H ) 3 x( x2 y)14， x y0.4 mol0.1 L，联立解得 x0.016 mol、 y0.024 mol，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为 0.016 mol 0.024 mol，故铜离子的最大浓32度为 0.24 molL 1 ，故选 B。0.024 mol0.1 L答案：B10(2019西安质检)亚硝酸钠(化学式为 NaNO2)是一种常用的防腐剂，回答下列问题：(1)NaNO2中 N 元素的化合价为_。(2)亚硝酸钠在 320 时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮和一种常见
10、的助燃性气体。该反应的化学方程式_。(3)我国规定火腿肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过 150 毫克，以此计算，200 g 15%的亚硝酸钠溶液至少可用于生产火腿肠_千克。(4)在酸性条件下，NaNO 2与 KI 按物质的量 11 恰好完全反应，且 I 被氧化为 I2时，产物中含氮的物质为_(填化学式)。(5)工业废水中的 NaNO2可用铝粉除去，已知此体系中包含5Al、NaAlO 2、NaNO 2、NaOH、NH 3、H 2O 六种物质。该反应的化学方程式为_。解析：(1)根据在化合物中正负化合价代数和为零，可设亚硝酸钠中氮元素的化合价为x，则：(1) x(2)20，解得 x3。(
11、2)因为亚硝酸钠在 320 时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮气体和一种常见的助燃性气体，故反应的化学方程式为 4NaNO2 2Na2O4NOO 2。= = = = =320 (3)因为我国规定肉灌肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过 150 毫克，所以200 g、15%的亚硝酸钠溶液至少可用于生产肉灌肠的质量为 20015% 200，故答1501000案为 200。(4)碘离子被氧化为碘单质时，所有的碘元素化合价升高了 2 价，消耗碘离子是 2 mol，亚硝酸钠中氮元素化合价是3 价，2 mol 的亚硝酸钠得到 2 mol 电子时，则需氮元素的化合价降为2 价，所以产物中含氮的物质为 N
12、O。(5)亚硝酸钠具有氧化性，金属铝具有还原性，碱性条件下，二者发生氧化还原反应生成偏铝酸盐和氨气，反应的化学方程式为：NaNO 22AlNaOHH 2O=2NaAlO2NH 3。答案：(1)3 (2)4NaNO 2 2Na2O4NOO 2= = = = =320 (3)200 (4)NO (5)NaNO 22AlNaOHH 2O=2NaAlO2NH 311某化学兴趣小组利用图 1 装置制取氨气并探究氨气的有关性质。图 1备选装置(其中水中含酚酞溶液) 图 26(1)装置 A 中烧瓶内试剂可选用_(填序号)。a碱石灰 b浓硫酸c生石灰 d五氧化二磷e烧碱(2)若探究氨气的溶解性，需在 K2的导
13、管末端连接图 2 装置中的_装置(填序号)，当装置 D 中集满氨气后，关闭 K1、K 2，打开 K3，引发喷泉的实验操作是_。(3)若探究氨气的还原性，需打开 K1、K 3，K 2处导管连接制取纯净、干燥氯气装置。用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过分别盛有_、_试剂的洗气瓶；D 中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为_；从 K3处导管逸出的气体中含有少量 Cl2，则 C 装置中应盛放_溶液(填化学式)，反应的离子方程式为_。解析：(1)在浓氨水中存在平衡：NH 3H 2O NH3H2O NH OH ，向其中 4加入生石灰发生反应 CaOH 2O=C
14、a(OH)2生成 Ca(OH)2或烧碱，都会使平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，原理同上述，都可快速制备氨气。(2)氨气极易溶于水，不溶于 CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此需选择图2 中的或。根据喷泉实验的原理，要使装置 D 发生喷泉现象，可用热毛巾将烧瓶捂热，D 中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉” 。(3)用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，要得到纯净、干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生白烟，联系 NH3HCl= =NH4Cl 可知， “白烟”的成分
15、为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味的气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。答案：(1)ace (2)或 用热毛巾将烧瓶捂热(其他合理答案均可) (3)饱和食盐水 浓硫酸 3Cl 28NH 3=6NH4ClN 2 NaOH Cl 22OH =Cl ClO H 2O12氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：7(1)下列有关 NH3的说法中，不正确的是_(填序号)。A工业合成 NH3需要在高温高压下进行BNH 3可用来生产碳铵和尿素等化肥CNH 3可用浓硫酸或无水氯化
16、钙干燥DNH 3受热易分解，须置于冷暗处保存(2)NH3易于水，标准状况下，用充满 NH3的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为_molL 1 。(3)氨气燃烧的化学方程式为_。(4)HNO3是一种重要的化工原料，工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的_性。(5)“吸收塔”尾部会有含 NO、NO 2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与 NO2的反应原理为：Na2CO32NO 2=NaNO3_ CO 2(请填写完成化学方程式)。氨转化法。已知 7 mol 氨恰好
17、能将含 NO 和 NO2共 6 mol 的混合气体完全转化为 N2，则混合气体中 NO 和 NO2的物质的量之比为_，若用通式 NOx表示氧化物，则每摩尔氨可将_mol 的 NOx转化为 N2。解析：(1)工业合成 NH3的反应条件是高温、高压、催化剂，故 A 正确；NH 3可与碳酸等反应生成碳铵等，也可以与二氧化碳反应生成尿素，故 B 正确；NH 3可与硫酸或氯化钙发生化合反应，故 C 不正确；NH 3不易分解，故 D 不正确。故选 CD。(2)水 充 满 整 个 烧 瓶 后 所 形 成 溶 液 的 物 质 的 量 浓 度为 molL1 0.045 molL 1 。122.4(3)氨气燃烧的
18、化学方程式为 4NH35O 2 4NO6H 2O。= = = = =点 燃 (4)在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的氧化性。(5)纯碱溶液与 NO2的反应原理为 Na2CO32NO 2=NaNO3NaNO 2CO 2。根据质量守恒定律可知答案为 NaNO2。7 mol 氨失去 21 mol 电子，根据题意和得失电子守恒可得2n(NO)4 n(NO2)6 mol，2 n(NO) n(NO2)21 mol，解得 n(NO)1.5 mol， n(NO2)4.5 mol，则混合气体中 NO 和 NO2的物质的量之比为 13，若用通式 NOx表示氧化物，反应过8程中 NOx分子得到 2xe ，则每摩尔氨可将 mol 的 NOx转化为 N2。32x答案：(1)CD (2) (或 0.045)122.4(3)4NH35O 2 4NO6H 2O= = = = =点 燃 (4)氧化 (5)NaNO 2 13 32x9
