1、1第二单元 生产生活中的含氮化合物课后达标检测一、选择题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。汽车尾气装置里，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：选 D。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：2N
2、OO 2=2NO2，2NO 24CO= =N24CO 2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NOO 24CO 4CO2N 2。= = = = =催 化 剂 2已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂 CCl4。下列装置中不适宜作氨气尾气吸收装置的是( )解析：选 C。A 项，氨气不溶于 CCl4，不会发生倒吸；B 项，导管末端连接倒置漏斗，漏斗下沿刚好没入水中可有效防止倒吸；C 项，会发生倒吸；D 项，导管末端连接干燥管，干燥管细口没入水中少许可有效防止倒吸。3下列关于氮及其化合物的说法正确的是( )AN 2分子的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧B液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制
3、冷剂CNO 可用向上排空气法或排水法收集D浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发解析：选 B。Mg 能在 N2中燃烧，A 项错误；NO 能与空气中的 O2反应生成 NO2，C 项错误；浓硝酸见光易分解，故保存在棕色瓶内，D 项错误。4某同学仿照喷泉实验原理在实验室里做了一个“喷烟实验” 。如图所示，在甲、乙两个烧瓶中分别装入 X、Y 两种无色气体，胶头滴管中盛有含酚酞的 NaOH 溶液，实验时将2胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶中，然后打开弹簧夹，便可看到甲烧瓶中的导管喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅最后褪为无色。则 X、Y 分别为( )ANH 3和 HCl BHCl 和 NH3CSO 2
4、和 HCl DNO 和 HCl解析：选 A。要想产生“喷烟”现象，应具备两个条件：一是形成压强差，二是两种气体反应会生成白烟，排除 C、D 项。根据甲中溶液颜色发生的变化，结合题给条件“胶头滴管中盛有含酚酞的 NaOH 溶液”可知，甲中气体溶于水所得溶液显碱性，即 X 为 NH3，故Y 为 HCl，选 A。5用加热法可以分离的一组物质是( )A氯化铵和消石灰 B碳酸氢铵和过氧化钠 C氯化铵和氯化钠 D碘和氯化铵解析：选 C。铵盐可与碱反应，因此选项 A 在加热时发生反应 2NH4ClCa(OH) 22NH32H 2OCaCl 2，不能用于分离。选项 B 中的 NH4HCO3受热分解，且= =
5、= = = 产生的 H2O 及 CO2能与 Na2O2反应，也无法达到分离的目的。选项 D 中碘在受热时升华，NH4Cl 受热分解再重新化合后仍与碘混合，无法达到分离的目的。对于选项 C，NH 4Cl 受热分解后可从体系中脱离，遇冷又重新化合为 NH4Cl 晶体，从而达到与 NaCl 分离的目的。6下列说法不正确的是( )A在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入 Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C铜与浓硝酸反应的离子方程式为 Cu4H 2NO =Cu2 2NO 22H 2O 3DHNO 3 NO NO 2，以上各步变化均能通过一步实
6、验完成解析：选 A。A 项中加入 Cu(NO3)2固体后，Cu 和 H 、NO 发生反应：3Cu8H 2NO 3=3Cu2 2NO4H 2O，该项不正确。 37N 2O 俗称“笑气” ，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生 N2O：3CO2NO 23CO2N 2O。下列关于 N2O 的说法正确的是( )= = = = =催 化 剂 A上述反应中每生成 1 mol N2O，消耗 1.5 mol COB等物质的量的 N2O 和 CO2含有相等的电子数CN 2O 只具有氧化性，无还原性DN 2O 会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒3解析：选 B。由方程式知，生成 1 mol N2O 时消耗 3 mo
7、l CO，A 错误；1 mol N2O 与 1 mol CO2都含有 22 mol 电子， B 正确；N 2O 中氮元素的化合价为1 价，是氮元素的中间价态，所以 N2O 既具有氧化性又具有还原性，C 错误；NO 能与人体血红蛋白结合，使人体中毒，D 错误。8(2015高考北京卷)在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe 表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe 表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、 Cu 接触后，其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是( )A中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NOO 2=2NO2B中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应C对比、
8、中现象，说明稀 HNO3的氧化性强于浓 HNO3D针对中现象，在 Fe、Cu 之间连接电流计，可判断 Fe 是否被氧化解析：选 C。A.铁放入稀 HNO3中发生反应 Fe4HNO 3(稀)= =Fe(NO3)3NO2H 2O，NO逸出，遇到 O2生成 NO2，气体由无色变为红棕色。B.铁放入浓 HNO3中，在常温下会钝化，即在 Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应。C.浓 HNO3的氧化性强于稀 HNO3。D.在铁、铜之间连接一个电流计，根据电子的流向(与电流方向相反)，可判断铁是否被氧化。若电子由铁移动到铜，则铁被氧化。9等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出 NO 物质的量最
9、多的是( )AFeO BFe 2O3CFeSO 4 DFe 3O4解析：选 A。根据得失电子守恒，还原剂提供的电子越多，氧化剂硝酸生成的 NO 的物质的量就越多。1 g 题述四种物质能提供的电子的物质的量为A. 1 mol；B.0 mol；C. 1 mol；D. 1 156 16 156 32 164 1563 164mol(Fe3O4也可以写为 Fe2O3FeO)，故提供电子的物质的量最多的为 FeO。10对于 1 L H2SO4和 HNO3的混合溶液，若 H2SO4和 HNO3物质的量浓度存在如下关系：c(H2SO4) c(HNO3)1.2 molL 1 ，则理论上最多能溶解铜的物质的量为
10、( )A0.80 mol B0.72 mol4C0.45 mol D0.40 mol解析：选 B。HNO 3、H 2SO4的混酸和金属反应的有关计算，用离子方程式法计算，因为H2SO4电离出的 H 能与 NO 结合继续和铜反应。离子方程式为 33Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O，设 n(H2SO4) x，则 n(HNO3)1.2 mol x，当 3两者电离出的 H 之和与 NO 的物质的量之比符合离子方程式化学计量数之比时，表明两 3者完全反应，溶解的铜最多，有 ，得 x0.72 mol， n(NO )2x （ 1.2 mol x）1.2 mol x 82 30.48 mol，根
11、据离子方程式计算得 n(Cu)0.72 mol。二、非选择题11氨气在工农业生产中有重要应用。(1)氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：_。NH 3的稳定性比 PH3_(填“强”或“弱”)。(2)如图所示，向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_。浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是_(写化学式，一种即可)。FeSO 4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2 2NH 3H2O=Fe(OH)2 2NH 和_。 4(3)空气吹脱法是目前消除 NH3对水体污染的重
12、要方法。在一定条件下，向水体中加入适量 NaOH 可使 NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_。(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO 2)，反应的化学方程式为_，若反应中有 0.3 mol 电子发生转移，生成亚硝酸的质量为_g。解析：(1)氮气电子式中存在叁键；根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢化物越稳定” ，很容易判断出 NH3的稳定性强于 PH3。(2)根据现象写方程式；氨气溶于浓硫酸，能生成(NH 4)2SO4或 NH4HSO4；根据现象写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH
13、)3。(3)氨水中存在平衡：NH3H 2ONH 3H2ONH OH ，加入 NaOH 后 OH 浓度增大，平衡逆向移动，故有利 4于氨的脱除。(4)由方程式可看出，每当生成 1 mol HNO2，转移电子数为 6 mol，当有 0.3 mol 电子发生转移时，生成亚硝酸 0.05 mol，即 2.35 g。答案：(1) NN 强 5(2)NH 3HCl= =NH4ClNH 4HSO4或(NH 4)2SO44Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3(3)氨水中存在平衡：NH 3H 2ONH 3H2ONH OH ，加入 NaOH 后 OH 浓度增 4大，平衡逆向移动，故有利于氨的脱除(4
14、)2NH33O 2 2HNO22H 2O 2.35= = = = =微 生 物 12工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物 NOx(NO 和 NO2的混合物，假设不含 N2O4)，对生态环境和人类健康带来较大的威胁。(1)工业上可用氨催化吸收法处理 NOx，反应原理如下：4xNH36NO x (2x3)N 26 xH2O= = = = =催 化 剂 某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置(夹持装置略)如下：装置 A 中发生反应的化学方程式为_。装置 D 中碱石灰的作用是_。(2)工业上也常用 Na2CO3溶液吸收法处理 NOx。已知：NO 不能与 Na2CO3溶液反应。NONO 2Na 2CO3=2
15、NaNO2CO 2 ()2NO2Na 2CO3=NaNO2NaNO 3CO 2 ()当 NOx被 Na2CO3溶液完全吸收时， x 的值不可能是_(填字母)。A1.3 B1.6 C1.8将 1 mol NOx通入 Na2CO3溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的 NO 、NO 两种离 3 2子的物质的量随 x 变化关系如图所示： 图中线段 a 表示_离子随 x 值变化的关系；若用溶质质量分数为 21.2%的Na2CO3溶液吸收，则需要 Na2CO3溶液至少_g。用足量的 Na2CO3溶液完全吸收 NOx，每产生 22.4 L(标准状况)CO 2(全部逸出)时，吸6收液质量就增加 44 g，则 N
16、Ox中的 x 值为_。(3)氨催化吸收法和 Na2CO3溶液吸收法处理 NOx尾气共同的优点是_。解析：(1)A 中发生的是实验室制 NH3的反应。碱石灰的作用是作干燥剂。(2)由信息可知，NO 不能过量，过量的 NO 不能被吸收，因此 n(NO2) n(NO)，则 x1.5。当x1.5 时，该氮氧化物为等物质的量的 NO2、NO，只发生反应()，生成 NaNO2， a 表示 NO。最终生成 NaNO3和 NaNO2，由钠元素与氮元素守恒得 n(Na2CO3)0.5 mol，Na 2CO3溶液 2的质量为 250 g。由 N 原子与 C 原子的关系，可知每产生 1 mol 0.5 mol106
17、 g/mol21.2%CO2，消耗 2 mol NOx。产生 1 mol CO2，即质量为 44 g，溶液质量增加 44 g，说明通入的氮氧化物共 88 g，2 mol NO x质量为 88 g，则 NOx的相对分子质量为 44，得 x 。158答案：(1)2NH 4ClCa(OH) 2 CaCl22NH 32H 2O= = = = = 除去气体中含有的水蒸气(或作干燥剂)(2)A NO 250 (或 1.875 ) 2158(3)将有毒气体转化成无毒的物质，防止有毒气体的污染(其他合理答案均可)13(2018台州模拟)图中所示的 X、Y、D、E、F都是中学化学中的常见物质。已知 Y 是单质，
18、X 是化合物，溶液 E 中滴入 KSCN 溶液呈血红色。这些物质间的相互关系如框图所示，根据框图及提示的信息回答下列问题：(1)Y 和 X 的浓溶液反应的条件是_，而该反应在常温下很难进行，其原因是_。(2)写出 F GX 的离子方程式：_。(3)HKL 的化学方程式是_。(4)在试管中制备 L，为了能观察到 L 的颜色，需要进行特殊的操作，该特殊的操作是7_。解析：该推断题的突破口是 E，即题目提供的“溶液 E 中滴入 KSCN 溶液呈血红色”证明 E 为三价铁盐，由此逆推 Y 为铁，在一个反应中过量的铁与适量的铁导致的反应产物不完全相同，而且产物各为三种，由此可以联想到 Fe 与 HNO3
19、的反应，故 H 为亚铁盐，结合已知的 E 为三价铁盐，可知 I、L 分别为 Fe(OH)3、Fe(OH) 2，Fe(OH) 2转化为 Fe(OH)3需要氧气、水，故 J、D 一种是氧气、一种是水。观察框图中 F、G、X、J 的关系及前面对其他物质的推断，可以联想到 2NOO 2=2NO2与 3NO2H 2O=2HNO3NO 两个反应，所以F、G、X、J 分别为 NO2、NO、HNO 3、O 2，因此 D 是水。答案：(1)加热 常温下，Fe 遇浓硝酸表面被钝化，生成致密的氧化膜，阻止内层金属继续被氧化 (2)3NO 2H 2O=2H 2NO NO (3)Fe(NO 3)22NaOH= =2NaNO3Fe(OH) 32 (4)用长胶头滴管吸取 FeSO4溶液缓缓插入盛有稀 NaOH 溶液的试管中，胶头滴管管口位于溶液中，慢慢挤出 FeSO4溶液(其他答案合理也可)
