1、1第四讲 氮及其重要化合物课后达标训练一、选择题1.起固氮作用的化学反应是( )A.N2和 H2在一定条件下反应生成 NH3B.NO 与 O2反应生成 NO2C.NH3催化氧化生成 NOD.由 NH3制 NH4HCO3和(NH 4)2SO4解析：选 A。氮的固定是指将空气中 N2转化为氮的化合物的过程。符合题意的为 A 项。2.关于氨的下列叙述中，错误的是( )A.氨易液化，因此可用来作制冷剂B.氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色C.氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟现象D.氨气可被氯气氧化生成 N2，同时还可能产生白烟现象解析：选 C。C 项，NH 3HCl= =NH4Cl
2、，有白烟生成，但与 H2SO4反应不会产生白烟；D项，氨气可被氯气氧化生成 N2，氯气被还原生成 HCl，HCl 与 NH3化合产生白烟现象。3.(2018济南模拟)下列说法正确的是( )A.CO、NO、NO 2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B.NO 可用于某些疾病的治疗C.NO2通入 FeSO4溶液中始终无明显现象D.可用湿润的淀粉-KI 试纸鉴别 NO2和 Br2(g)解析：选 B。NO 易被氧化为 NO2；NO 2通入 FeSO4溶液中首先生成 HNO3，然后生成的HNO3能把 Fe2 氧化成 Fe3 ，溶液由浅绿色变成棕黄色；NO 2和 Br2(g)均能使湿润的淀粉KI 试纸变
3、蓝，不能鉴别。4.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.铜与稀硝酸反应的离子方程式为 3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 3D.HNO3NONO 2各步变化均能通过一步实现解析：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，故该项不正确。 35.(2018湖南大学附中模拟)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，N
4、O 2和 O2，NH 3和 N2。将 3 支试管均倒置于盛水2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，则下列的关系正确的是( )A.V1 V2 V3 B.V1 V3 V2C.V2 V3 V1 D.V3 V1 V2解析：选 B。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 )13 14体积。剩余 N2的体积 V31 体积。即 B 项符合题意。6.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
5、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：选 C。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色氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。7.常温离子液体也称常温熔融盐，硝酸乙基铵(C 2H5NH3)NO3是人类发现的第一种常温离子液体，其熔点为 12 。已知 C2H5NH2的化学性质与 NH3相似，C 2H5NH2
6、结合质子的能力比 NH3略强，下列有关硝酸乙基铵的说法正确的是( )A.硝酸乙基铵水溶液呈碱性B.该离子液体可以作为电池的电解质C.(C2H5NH3)NO3能与氢氧化钠反应产生 NH3D.相同温度下，相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液相比前者的 pH 小解析：选 B。A 项，硝酸乙基铵是强酸弱碱盐，水解显酸性；B 项，(C 2H5NH3)NO3为离子液体，能导电；C 项，C 2H5NH2的化学性质与 NH3相似，(C 2H5NH3)NO3能与 NaOH 反应生成C2H5NH2；D 项，C 2H5NH2结合质子的能力比 NH3略强，说明同浓度的 C2H5NH2的水溶液的碱性比氨水的强，
7、因而同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液的水解程度比硝酸铵溶液小，则相同3温度下，相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液相比前者 pH 大。8.(2018南昌高三一模)某稀溶液中含 4 mol KNO3和 2.5 mol H2SO4，向其中加入 1.5 mol 铁，充分反应后产生的 NO 气体在标准状况下的体积为( )A.36 L B.28 LC.22.4 L D.11.2 L解析：选 B。题中发生反应的离子方程式为FeNO 4H =NOFe 3 2H 2O、2Fe 3 Fe= =3Fe2 ，由此可知 NO 过量，以 H 的 3 3物质的量为基准进行计算，可得 NO 的物质的量为 1.25 m
8、ol，即标准状况下的体积为 28 L。9.无色的混合气体甲，可能含有 NO、CO 2、NO 2、NH 3、N 2中的几种，将 100 mL 气体甲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，则气体甲的组成为( )A.NH3、NO 2、N 2 B.NH3、NO、CO 2C.NH3、NO 2、CO 2 D.NO、CO 2、N 2解析：选 B。由题意，无色混合气体中一定无 NO2，100 mL 气体通入浓 H2SO4后，体积变为 80 mL，一定有 NH3，经 Na2O2后变为红棕色，最后几乎无气体剩余，则含有 CO2和NO，不含有 N2。10.铜和铁的合金 7.2 g 完全溶于稀硝酸，
9、若反应中硝酸被还原只产生 NO 气体，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，最终生成 12.3 g 沉淀。则在标准状况下产生的NO 气体体积为( )A.1.12 L B.2.24 LC.3.36 L D.1.68 L解析：选 B。两种金属单质最终生成氢氧化物时增加的质量实际上是 OH 的质量，OH 的物质的量与金属跟硝酸反应时失去的电子的物质的量相等， n(e ) n(OH )(12.3 g7.2 g)17 g/mol0.3 mol，根据 HNO3 NO，可知 n(NO)0.1 mol，故在标准状 得 3e 况下产生 NO 的体积为 2.24 L。二、非选择题11.汽车的发明与使用，是人类智
10、慧的杰出体现，它为人们的生活和生产带来了极大的方便，同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是 。A.轮胎与地面的摩擦引起的4B.燃烧含铅汽油引起的C.是由于燃烧不充分引起的D.是 N2在汽缸中被氧化生成的(2)下列有关城市各项污染源与其造成的危害对应正确的是 。A.汽车尾气光化学烟雾 工业废气酸雨 工业废水“公害病”B.汽车尾气酸雨 工业废气“公害病” 工业废水光化学烟雾C.汽车尾气“公害病” 工业废气酸雨 工业废水光化学烟雾D.汽车尾气光化学烟雾 工业废气“公害病” 工业废水酸雨(3)一氧化氮和一氧化碳
11、都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地发生如下反应：2NO(g)2CO(g)N 2(g)2CO 2(g) H0。现利用此反应，拟设计一种环保装置以消除汽车尾气对大气的污染。下列设计方案可以提高尾气处理效果的是 。选用适当的催化剂 提高装置的温度 降低装置的压强 在装置中装入碱石灰A. B.C. D.(4)新型环保出租车采用 LPG汽油的双燃料系统，其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降 80%左右，解决了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于上述有害气体的是 。A.CO2和 H2 B.NO2和 NOC.CO 和 SO2 D.碳粒和含铅化合物(5)为了减少大气污染，许多城市推广汽车
12、使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分都是 。A.碳水化合物 B.碳氢化合物C.氢气 D.醇类解析：(1)汽车在工作时发动机的活塞在汽缸中运行一个循环时要经过进气、压缩、点火燃烧和排气四个过程，所以又叫四冲程内燃机。在压缩和点火燃烧等过程中由于高温、高压，故空气中 N2和 O2发生反应：N2O 2 2NO，2NOO 2=2NO2，生成污染大气的 NO2、NO。= = = = = = = =高 温 、 高 压 (2)可结合各种尾气、废气、废水的主要成分及危害分析。(3)由于以上可逆反应仅能“缓慢”发生，故可“催化
13、”加速；由于正反应为放热反应，故不宜温度太高；由于正反应为气体总体积减小的反应，故不宜减压；在装置中加入能与产物 CO2反应的物质有利于平衡右移。(4)CO2和 H2均不属于有害气体。5(5)天然气(主要成分 CH4)、液化石油气其成分均为碳氢化合物，完全燃烧的产物为CO2和 H2O，不造成环境污染，但生成的 CO2却是造成温室效应的元凶。答案：(1)D (2)A (3)C (4)A (5)B12.如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。.浓硝酸的强氧化性实验将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约 5 mL 浓硝酸，往具支试管中放入约 2 mL 浓
14、硝酸，用排水法收集产生的气体。(1)写出具支试管中发生反应的化学方程式：_。(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是_。.稀硝酸的强氧化性实验(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是_。(4)能证明稀硝酸与铜反应产生 NO 的实验现象是 (填字母)。A.c 中收集到无色气体B.c 中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色C.b 中产生的无色气体接触空气后变为红棕色.实验反思(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是_。.问题讨论用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈
15、绿色，后者呈蓝色。对此有两种说法：两者颜色不同的原因是因为 Cu2 浓度差异引起的。前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色 NO2溶解于溶液中引起的。(6)你认为上述说法 (填“”或“”)合理。若是合理，说明理由，若是合理，设计一个简单实验证明：_。解析：.铜与浓硝酸反应的化学方程式为 Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O，实验中具支试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生。6.向分液漏斗中加蒸馏水将浓硝酸稀释后，可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验。.利用 Cu 与浓硝酸反应产生的 NO2排出具支试管中的空气，可有利于观察铜与稀硝酸反应的产物。.由于硝酸均过量，铜的质量相同，溶
16、液的体积相同，所以铜无论是与稀硝酸反应，还是与浓硝酸反应，生成的 Cu2 的浓度是相同的，说法是不合理的。可通过向蓝色溶液中通入 NO2看溶液是否变绿，或加热绿色溶液看是否有红棕色气体产生来证明。答案：.(1)Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O (2)铜片逐渐溶解，溶液变蓝，放出红棕色气体 .(3)往分液漏斗中加蒸馏水稀释浓硝酸，打开活塞，滴入稀硝酸 (4)C .(5)利用 Cu 与浓硝酸反应生成的 NO2排出具支试管中的空气，有利于观察 Cu 与稀硝酸的反应产物 .(6) 往蓝色溶液中通入 NO2，溶液变成绿色(或加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色)1
17、3.亚硝酸钠(NaNO 2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知：NONO 22OH =2NO H 2O； 2气体液化的温度：NO 2为 21 ，NO 为152 。(1)为了检验装置 A 中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左右连接)为A、C、_、_、_。(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是_。(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入 70%的硫酸后，A 中产生红棕色
18、气体。确认 A 中产生的气体含有 NO，依据的现象是_。装置 E 的作用是_。(4)如果向 D 中通入过量 O2，则装置 B 中发生反应的化学方程式为_。如果没有装置 C，对实验结论造成的影响是_。(5)通过上述实验探究过程，可得出装置 A 中反应的化学方程式是7_。解析：(1)根据 NO、NO 2的液化温度和性质可知装置 D 用于检验 NO，装置 E 用于冷凝NO2，装置 B 为尾气处理装置，NO 2会干扰 NO 的检验，所以为了检验装置 A 中的气体产物，仪器的连接顺序是 A、C、E、D、B。(2)由于 NO 极易被空气中的氧气氧化为 NO2，所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止
19、可能产生的 NO 被氧化成 NO2，造成对 A 中反应产物检验的干扰。(3)利用装置 D 检验 NO。开始时装置 D 中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明 NO 的存在。装置 E 的作用是降温冷凝，使 NO2完全液化，避免干扰 NO的检验。(4)因为 NO2、O 2和水共同作用可以产生 HNO3，所以装置 B 中发生反应的化学方程式为 4NO2O 24NaOH= =4NaNO32H 2O。如果没有装置 C，A 中挥发出的水蒸气能与 NO2反应产生 NO，造成对 NO 的来源认识不清。(5)装置 A 中发生反应的化学方程式是2NaNO2H 2SO4=Na2SO4NO 2NOH 2O。答案：(1)E D B(2)防止可能产生的 NO 被氧化成 NO2，造成对 A 中反应产物检验的干扰(3)装置 D 中通入氧气后出现红棕色气体冷凝，使 NO2完全液化(4)4NO2O 24NaOH= =4NaNO32H 2O 水蒸气会与 NO2反应产生 NO，造成对 NO 的来源认识不清(5)2NaNO2H 2SO4=Na2SO4NO 2NOH 2O
