1、第 4 节 氮及其化合物一、选择题1下列叙述不正确的是( )。ANH 3 易液化，液氨常用作制冷剂B与金属反应时，稀 HNO3 可被还原为低价态的氮的化合物C铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处D稀 HNO3 和活泼金属反应时主要得到氢气2(2018 届河北故城高中期中 )在铁与铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属 m1 g；再向其中加入一定量稀硫酸，充分振荡后，剩余金属 m2 g，则 m1 与 m2 之间的关系是( )。Am 1 可能等于 m2 Bm 1 一定大于 m2Cm 1 一定等于 m2 Dm 1 可能大于 m23(2018 届安徽六安一中月考 )
2、如图，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列实验，对实验现象的描述错误的是( ) 。(气体在同温同压下测定)选项 甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象A 20 mLH2S10 mL SO2 生成黄色固体，活塞自动向 内压缩B 1 g薄铜片10 mL12 molL1浓硝酸生成红棕色气体、溶液呈绿色，活塞自动外移，Cu 有剩余C 30 mLNO210 mL水(液态)剩有无色气体，活塞自动向内压缩D 10 mLFeSO4 溶液10 mL NH3 生成白色沉淀，最终沉淀转 变为红褐色4.(2018 届陕西西安长安一中质检 )下列各组物质中，不是按 (“”表示一步完成)关系相互转化的是( ) 。
3、选项 A B C Da HNO3 CH2=CH2 NaOH Feb NO2 CH3CH2Br NaHCO3 FeCl3c NO CH3CH2OH Na2CO3 FeCl25.“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是( ) 。甲 乙 丙实验室收集氨气采用图甲所示装置 实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置 实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应A BC D6(2018 届北京海淀期中)合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：下列说法不正确的是( )。A甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B反应、和的
4、氧化剂相同C的产物可在上述流程中被再次利用D中发生反应：NH 3CO 2H 2ONaCl =NaHCO3NH 4Cl7(2018 届安徽六安一中月考 )向 27.2 g Cu 和 Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成 NO 和 Cu(NO3)2。在所得溶液中加入 1.0 molL1 的 NaOH溶液 1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为 39.2 g。下列有关说法不正确的是( )。ACu 与 Cu2O 的物质的量之比为 21B硝酸的物质的量浓度为 2.6 molL1C产生的 NO 在标准状况下的体积为 4.48 LDCu、Cu 2O 与
5、硝酸反应后剩余 HNO3 为 0.2 mol二、非选择题8(2018 届辽宁庄河高中月考 )氮化镁(Mg 3N2)是一种黄绿色粉末，可用于制造特殊陶瓷材料、催化剂等，可由金属和纯净的氮气反应制得，某化学兴趣小组同学利用下图所示装置来制备少量的 Mg3N2。已知 Mg3N2 易与水反应，有关化学方程式为 Mg3N26H 2O=3Mg(OH)22NH 3。回答下列问题：(1)装置 A 中反应容器的名称为_。(2)装置 B 中的试剂为_，装置 F 的作用是_。(3)装置 C、E 均需要加热，应先加热_，理由是_。(4)装置 C 中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，有关反应的化学方程式为_。(5)若 C
6、中 NH3 的转化率不高，易产生的问题是_，解决办法是_。(6)若实验结束后，将装置 E 中固体全部取出，称量为 a g，向其中依次加入足量的稀盐酸和 NaOH 溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，最后得沉淀 b g，则产品中氮化镁的质量分数为_。9(2018 届广东中山一中统测 )某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质，装置如下图所示，其中 A(装置未画出 )为气体发生装置。检查装置气密性后，先将 C 处铂丝网加热至红热，再将 A 处产生的气体通过 B 装置片刻后，撤去 C 处酒精灯。部分实验现象如下：C 处铂丝继续保持红热， F 处铜片逐渐溶解。(1)实验室制取 A 中气体时若只用一
7、种药品，该试剂是 _(填备选试剂的字母)。A 中主要玻璃仪器为_ 。ANH 4HCO3 BNH 4ClCCa(OH) 2 DNaOH(2)对于 C 中发生的可逆反应，其化学方程式为_；下列有关该反应的说法中正确的是_。A增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率B工业上进行该反应时，可采取高压的条件提高反应物转化率C该反应在一定条件下达到平衡时，反应物的平衡浓度之比一定是 45(3)E 装置可防止 F 中溶液倒吸进入 D 中，请在装置图中画出 E 中的导气管。(4)写出 F 中发生反应的离子方程式：_；若进入 F 装置的物质成分和质量一定，可向 F 中加入下列物质中的_(填字母)使铜片溶
8、解的质量增多。ANa 2CO3 BNaClCCuSO 4 DH 2SO410(2017 届山东师大附中一模 )我国空气质量预报的内容主要包括三个方面：二氧化硫、氮氧化物(NO x)、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度。(1)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有_(填字母序号)。a酸雨 b沙尘暴c光化学烟雾 d白色污染悬浮颗粒物可用高压电除尘，是利用了_现象。(2)为了降低汽车尾气对大气的污染，目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置。它能将尾气中的一氧化碳和 NO 在催化剂作用下，发生反应转化为无害气体，其反应的化学方程式为_。(3)写出实验室中由固体物质制取氨气的化学方程式：_。欲收集一
9、瓶干燥的氨气，选择下图中的装置，其连接顺序为：发生装置_(按气流方向，用小写字母表示 )。A B C D E F实验室也可用下图所示装置制取氨气。烧瓶内固体可选用_(填选项代号) 。a碱石灰 b生石灰c二氧化硅 d五氧化二磷催化剂存在下，NH 3 也可用来消除 NOx的污染，生成两种对环境无害的物质，请写出 NH3 与 NO2 反应的化学方程式：_，该反应中每生成 0.5 mol N2 转移_mol 电子。11(2018 届山东莱州一中质检 )亚硝酸钠是重要的防腐剂。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠(夹持装置和A 中加热装置已略，气密性已
10、检验 )。查阅资料：HNO 2 为弱酸，室温下存在反应 3HNO2=HNO32NOH 2O；在酸性溶液中，NO 可将 MnO 还原为 Mn2 ； 2 4NO 不与碱反应，可被酸性 KMnO4 溶液氧化为硝酸。实验操作：关闭弹簧夹，打开 A 中分液漏斗活塞，滴加一定量浓硝酸，加热；一段时间后停止加热；从 C 中取少量固体，检验是否是亚硝酸钠。(1)装置中仪器 a 的名称为_，D 装置的作用是_。(2)A 中反应的化学方程式是 _，C 中反应生成 NaNO2 的化学方程式是_。(3)检验 C 中产物有亚硝酸钠的操作是_。a取少量生成物溶于水充分振荡，滴加酚酞试液，若溶液变红，则含有 NaNO2b取
11、少量生成物溶于稀硫酸，若产生无色气体并在液体上方变为红棕色，则含有NaNO2(4)经检验 C 产物中亚硝酸钠含量较少。甲同学认为 C 中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠。生成碳酸钠的化学方程式是_。为排除干扰，甲在 B、C 装置间增加装置 E， E 中盛放的试剂应是_( 写名称) 。乙同学认为除上述干扰因素外，还会有空气参与反应导致产品不纯，所以在实验操作前应增加一步操作，该操作是_。(5)NaNO2 有毒，国家规定肉制品中 NaNO2 含量不能超过 30 mgkg1 。从 1000 g 隔夜熟肉中提取 NaNO3 和 NaNO2 后，配成溶液，再用 0.005 00 molL1 的高
12、锰酸钾(酸性)溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液 16.00 mL，由此计算隔夜熟肉中 NaNO2 的含量是_mgkg1 。第 4 节 氮及其化合物1D 解析：氨易液化，液态氨汽化时需要吸收大量的热，常用作制冷剂，A 正确；与金属反应时，稀 HNO3 被还原为 NO，B 正确；铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉处，C 正确；稀硝酸和活泼金属反应时主要得到 NO，D 错误。2B 解析：硝酸具有强氧化性， NO 碱性条件下氧化性较弱，但在酸性条件下， 3具有强氧化性。在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属 m1 g，溶液为金属的硝酸盐，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分
13、振荡后，NO 与 H 继续和剩余的 3金属反应，剩余金属的质量 m2 g 一定小于 m1 g。3B 解析：因 H2S 与 SO2 能够发生反应：SO 22H 2S=3S2H 2O，生成黄色固体，压强减小，活塞自动向内压缩，故 A 正确；因硝酸为浓硝酸，硝酸被还原成二氧化氮，有红棕色气体产生，压强增大，根据反应：Cu4HNO 3=Cu(NO3)22NO 22H 2O 可知，铜片不足，故 B 错误；因二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮为无色气体，活塞自动向内压缩，故 C 正确；因 FeSO4 溶液与 NH3 能够发生反应生成 Fe(OH)2(白色沉淀)，然后与溶液中的溶解氧反应生成 Fe
14、(OH)3(红褐色絮状沉淀) ，故 D 正确。4A 解析：浓 HNO3 与铜反应可生成 NO2，NO 2 溶解于水可得 NO，但 NO 不能直接转化为 HNO3，故 A 错误； CH2=CH2 与 HBr 加成可生成 CH3CH2Br，CH 3CH2Br 在碱性条件下水解生成 CH3CH2OH，CH 3CH2OH 在浓硫酸作用下加热发生消去反应，生成CH2=CH2，故 B 正确；NaOH 溶液中通入过量 CO2 生成 NaHCO3，NaHCO 3 受热分解生成，Na2CO3 溶液中滴加石灰水可得到 NaOH，故 C 正确；Fe 在氯气中燃烧生成 FeCl3，FeCl 3溶液与 Fe 反应生成
15、FeCl2，FeCl 2 中加入镁粉可制得 Fe，故 D 正确。5C 解析：实验室收集氨气采用图甲所示装置，在制备的过程中用带有酚酞的水吸收溢出的氨气，防止污染环境，符合绿色化学的要求。实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置，用沾有碱液的棉团可以吸收多余的氯气，防止污染环境，符合绿色化学的要求。实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验，挥发的氯化氢和氨气会污染大气，因此不符合绿色化学的要求。实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应，生成的氮的氧化物及时收集在气球中，防止污染环境，符合绿色化学的要求。综上所述，符合要求，故选 C。6B 解析：甲是氮气，与氢气化合
16、生成氨气。反应 是侯氏制碱法原理，丁是碳酸氢钠，受热分解生成碳酸钠。氨气发生催化氧化生成 NO，NO 与氧气反应生成 NO2，NO 2溶于水生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，即乙是 NO，丙是 NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A 正确；反应 中的氧化剂和还原剂均是 NO2，B 错误；碳酸氢钠分解生成的 CO2 可以循环利用，C 正确；根据以上分析可知 D 正确。7B 解析：在所得溶液中加入 1.0 molL1 的 NaOH 溶液 1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为 NaNO3，n(NaNO 3)n(NaOH)1.0 molL1 1.0 L1 mol，沉淀为
17、 Cu(OH)2，质量为 39.2 g，物质的量为 0.4 mol，根据铜元素守恒有 n(Cu)2n(Cu 2O)n Cu(OH)2，所以反应后的溶液中 nCu(NO3)2nCu(OH) 20.4 mol。设 Cu和 Cu2O 的物质的量分别为 x mol、y mol，根据二者质量有 64x144y 27.2，根据铜元素守恒有 x2y0.4，联立方程解得 x0.2，y0.1，所以 n(Cu)n(Cu 2O)21，A 正确；根据 N 元素守恒可知 n(HNO3)n(NO)n(NaNO 3)，根据电子转移守恒可知：3n(NO)2n(Cu) 2n(Cu 2O)，所以 3n(NO)20.2 mol20
18、.1 mol，解得 n(NO)0.2 mol，所以n(HNO3)n(NO)n(NaNO 3)0.2 mol1 mol1.2 mol，所以原硝酸溶液的浓度为2.4 molL1 ，B 错误；由 B 中计算可知 n(NO)0.2 mol，所以标准状况下 NO 的1.2 mol0.5 L体积为 0.2 mol22.4 Lmol 14.48 L，C 正确；反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸铜反应，剩余的氢氧化钠与硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中 n(HNO3)2 nCu(NO3)2n(NaNO 3)，所以 n(HNO3)n(NaNO 3)2nCu(NO 3)21 m
19、ol2 0.4 mol0.2 mol，D 正确。8(1)锥形瓶(2)碱石灰 防止空气中水蒸气进入 E(3)C 使 C 中产生的 N2 排尽 E 中的空气(4)3CuO2NH 3 3CuN 23H 2O= = = = = (5)D 中发生倒吸现象 在 C、 D 之间加上一个缓冲瓶(或其他合理答案)(6)a 1229b0.28a解析：装置 A 制备氨气，B 中碱石灰干燥氨气，C 中氨气与 CuO 反应制备氮气，D 中浓硫酸干燥氮气，E 装置中氮气与 Mg 反应生成氮化镁，加热条件下装置中氧气与 Mg 反应生成 MgO，应先用氮气排尽装置内空气后再制备氮化镁，F 防止空气中水蒸气进入硬质玻璃管 E，
20、避免氮化镁发生水解。(4)装置 C 中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，说明生成Cu，氨气被氧化成氮气，反应方程式为 2NH33CuO 3CuN 23H 2O。(5)若= = = = = C 中 NH3 的转化率不高，D 中浓硫酸会吸收氨气，容易发生倒吸，解决方法是在 C、D 之间加一个缓冲瓶。(6)最终得到沉淀 b g 为氢氧化镁的质量，根据 Mg 元素守恒，产品中 Mg元素质量为 b g ，则产品中 N 元素质量为 g，根据 N 原子守恒，氮化镁的质量2458 (a 2458b)分数为 。(a 2458b)14 gmol 112100 gmol 1a g a 1229b0.28a9(1)A 试
21、管、酒精灯、导气管(2)4NH35O 2 4NO6H 2O A(3)(4)8H 2NO 3Cu =3Cu2 2NO4H 2O D 3解析：(1)由题意、装置图推断，A 中所盛的一种试剂一定是碳酸氢铵，因为它受热分解生成氨气、水蒸气和 CO2，水蒸气和 CO2 与过量过氧化钠反应生成氢氧化钠、碳酸钠和氧气，氨气与氧气在铂丝催化下反应生成 NO 和水蒸气，浓硫酸除去 NO 中的水蒸气。碳酸氢铵是固体反应物，且需要加热，因此 A 中主要玻璃仪器为试管、导气管、酒精灯。(2)C 中发生了氨气的催化氧化： 4NH35O 2 4NO6H 2O。其他变量不变时，增大一种反应物的浓度，平衡右移，可以提高另一种
22、反应物的转化率，A 正确；工业上进行该反应时，不采用高压条件，而采用常压条件，因为增大压强时平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，不能提高反应物的转化率，B 错误；平衡浓度之比不一定等于化学方程式中的系数之比，而是由起始浓度和变化浓度决定的，除非起始浓度之比等于 45，C 错误。(3)E 为安全瓶，因此进、出该装置的导气管都不需要太长。(4)F 处铜片逐渐溶解的原理是8H 2NO 3Cu= = 33Cu2 2NO4H 2O，因为 NO、过量 O2 与水反应能生成稀硝酸；若进入 F 装置的物质成分和质量一定，则其中生成的硝酸铜含有 NO ，该粒子在酸性条件下还能继续氧化单 3质铜，因此加入硫酸能使
23、铜溶解的质量增多。10(1)ac 电泳(2)2NO2CO N22CO 2= = = = =催 化 剂 (3)2NH 4ClCa(OH) 2 CaCl22NH 32H 2O dcfe i ab= = = = = 6NO 28NH 3 7N212H 2O 1.7( 或 )= = = = =催 化 剂 127解析：(1)氮氧化合物与水生成硝酸，使雨水 pH5.6，故 a 正确；沙尘暴与固体悬浮颗粒物有关，与氮氧化物无关，故 b 错误；光化学烟雾与汽车尾气中的氮氧化合物有关，故 c 正确；白色污染与塑料有关，故 d 错误。通过以上分析知，与氮氧化物有关的环境污染是酸雨、光化学烟雾。胶体具有电泳的性质，
24、在外加电源的作用下，带电的胶体微粒能够发生定向移动。工厂利用高压电除尘就是利用胶体电泳的性质。(3)实验室中由固体物质制取氨气为固体氯化铵和固体氢氧化钙反应，反应的方程式为 Ca(OH)22NH 4ClCaCl22NH 32H 2O。实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备的= = = = = 氨气中含有水蒸气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰的干燥管干燥气体，氨气极易溶于水，密度比空气小，所以应选择向下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸，所以正确的连接顺序为：发生装置dcfe i 。浓氨水与碱石灰中的氧化钙反应生成氢氧化钙，放热，使得 NH3H2O 分解放出氨
25、气，a 正确；同理b 正确；浓氨水与二氧化硅不发生反应，c 错误；浓氨水与五氧化二磷反应生成磷酸铵，不放出氨气，d 错误。NH 3 可用来消除 NO2 的污染，生成两种对环境无害的物质，应该是氮气和水，反应的化学方程式为 6NO28NH 3 7N212H 2O，反应中只有 N 元= = = = =催 化 剂 素化合价发生变化，每生成 7 mol N2 转移电子数为 24 mol，则每生成 0.5 mol N2 转移电子24 mol mol。0.57 12711(1)分液漏斗 除去未反应的 NO，防止污染空气(2)C4HNO 3(浓) CO24NO 22H 2O= = = = = 2NONa 2
26、O2=2NaNO2(3)b(4)2CO 22Na 2O2=2Na2CO3O 2 碱石灰打开弹簧夹，通入 N2 一段时间(5)13.8解析：(3)检验亚硝酸钠的实验操作为将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则 C 中产物是亚硝酸钠，或将生成物置于试管中，加入酸性 KMnO4 溶液，若溶液紫色褪去，则 C 中产物是亚硝酸钠，故选 b。(4) 为排除干扰在B、C 装置间增加装置 E，E 中盛放的试剂应为碱石灰，用来吸收二氧化碳； 为避免装置中的空气导致产品不纯，需要打开弹簧夹，通入氮气排尽装置中的空气。(5)依据电子得失守恒可知，亚硝酸钠与高锰酸钾(酸性) 溶液发生氧化还原反应的关系式为5NaNO22KMnO 4，可计算出 1000 g 隔夜熟肉中 NaNO2 的质量为 2.50.005 00 molL 116.00103 L69 gmol1 103 mgg1 13.8 mg，所以隔夜熟肉中 NaNO2 的含量为 13.8 mgkg1 。
