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1、
課時4 氮及其重要化合物
課時跟蹤訓練
一、選擇題
1.下列起固氮作用的化學反應是( )
A.N2與H2在一定條件下反應生成NH3
B.NO與O2反應生成NO2
C.由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4
D.NH3經(jīng)催化氧化生成NO
答案 A
2.下列轉化必須加入氧化劑且一步反應就能完成的是( )
①N2―→NO2?、贜O2―→NO?、跱O2―→HNO3
④N2―→NO?、軳2―→NH3
A.① B.②⑤
C.④ D.③④
答案 C
3.(2017新余模擬)電閃雷鳴的雨天,空氣中的N2會發(fā)生一系列反應,生成氮的化合物。雷雨時,一般不可能
2、生成的氮的化合物是( )
①NH3?、贜O?、跱O2 ④N2O3?、軳2O5?、轍NO3
A.②④⑥ B.②③⑤⑥
C.①④⑤ D.①③⑤
解析 放電時,空氣中的N2和O2會化合生成NO,NO很容易與O2反應生成NO2,NO2溶于水生成HNO3和NO,N2O3、N2O5溶于水易形成對應的酸。
答案 C
4.為了檢驗某固體物質中是否含有NH,下列試紙和試劑一定用不到的是( )
①蒸餾水?、贜aOH溶液?、奂t色石蕊試紙?、芩{色石蕊試紙?、菹×蛩?
A.①⑤ B.④⑤
C.①③ D.①④⑤
解析 NH的檢驗:在含有NH的溶液中加入強堿(OH-)并加熱,用
3、濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,若試紙變藍,則證明原溶液中含有NH,所以一定不會用到的是④藍色石蕊試紙和⑤稀硫酸。
答案 B
5.NO2、SO2、CO都是大氣污染物。下列說法正確的是( )
A.NO2、SO2是酸性氧化物
B.NO2、SO2可以回收,分別作為制備硝酸、硫酸的原料氣,CO可回收作為燃料氣
C.三者均可以用其組成元素的單質化合而成
D.三種污染性氣體都可以用堿液吸收
解析 NO2與水反應除生成HNO3外,還生成NO,故NO2不是酸性氧化物,A錯;氮氣與氧氣化合先生成NO,不能直接生成NO2,C錯;CO與堿不反應,D錯。
答案 B
6.(2016湖南模擬)研究發(fā)現(xiàn),空氣中
4、少量的NO2能參與硫酸型酸雨的形成,反應過程如下:
①SO2+NO2===SO3+NO?、赟O3+H2O===H2SO4?、?NO+O2===2NO2
NO2在上述過程中的作用,與H2SO4在下列變化中的作用相似的是( )
A.潮濕的氯氣通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶
B.在蔗糖中加入少量濃硫酸并不斷攪拌
C.將少量濃硫酸滴入膽礬晶體中
D.加入少量硫酸使乙酸乙酯水解
解析 NO2參與硫酸型酸雨的形成時,發(fā)生了化學反應,反應后又重新生成,在反應中起催化作用。在乙酸乙酯的水解反應中,硫酸也起催化作用。
答案 D
7.“封管試驗”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點。觀察下列四個“封
5、管試驗”(夾持裝置未畫出),判斷下列說法正確的是( )
A.加熱時,a上部聚集了固體NH4Cl,說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好
B.加熱時,發(fā)現(xiàn)b中I2變?yōu)樽仙魵?,在上部又聚集為紫黑色的固體
C.加熱時,c中溶液紅色變深,冷卻后又變淺
D.水浴時,d內氣體顏色變淺,e內氣體顏色加深
解析 A選項,NH4Cl受熱分解生成NH3、HCl,在上部化合生成固體NH4Cl,A選項錯誤;B選項,I2易升華,正確;C選項,氨氣易揮發(fā),加熱時,氨水濃度減小,堿性減弱,溶液紅色變淺,C選項錯誤;2NO2N2O4為放熱反應,所以d內氣體顏色變深e內氣體顏色變淺,D選項錯誤。
答案 B
8
6、.(2017東北師大附中質檢)關于氮的變化關系圖如下:
則下列說法不正確的是( )
A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑
B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑
C.上述所有反應都是氧化還原反應
D.氮氣在足量的氧氣中通過一步反應可生成NO2
解析 氮氣和氧氣在放電條件下反應生成NO,NO與O2轉化為NO2,即氮氣與氧氣不能一步轉化為NO2。
答案 D
9.下列離子方程式正確的是( )
A.FeO與稀硝酸反應:2H++FeO===Fe2++H2O
B.向碳酸氫銨溶液中滴加少量的澄清石灰水:
NH+HCO+2OH-+Ca2+===CaCO3↓+NH3H2O
7、+H2O
C.氨水中加入NH4HCO3:NH3H2O+HCO===CO+NH+H2O
D.HNO3與氨水反應:H++OH-===H2O
解析 HNO3能氧化Fe2+,A錯誤;因HCO是大量的,故OH-不與NH反應,B錯誤;NH3H2O是弱堿,應寫分子式,D錯誤。
答案 C
10.(2017南通測試)探究氨氣及銨鹽性質的過程中,下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結論不正確的是( )
A.將集有氨氣的試管倒扣于水糟中,液體迅速充滿試管,說明氨氣極易溶于水
B.將pH=11的氨水稀釋1 000倍,測得pH>8,說明NH3H2O為弱堿
C.加熱NH4HCO3固體,觀察到固體逐漸減少,試管口有液滴
8、產(chǎn)生,說明NH4HCO3受熱不穩(wěn)定
D.將紅熱的Pt絲伸入如圖所示的錐形瓶中,瓶口出現(xiàn)少量紅棕色氣體,說明氨氣的氧化產(chǎn)物為NO2
解析 D項,4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2===2NO2,NH3的氧化產(chǎn)物應為NO。
答案 D
11.(2017湖北武漢調研)一定質量的鐵和足量的稀硝酸或濃硝酸完全反應,在相同條件下,用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體。下列敘述一定正確的是( )
①硝酸濃度越大,消耗的硝酸越少
②生成的Fe(NO3)3的物質的量相同
③硝酸濃度越大,產(chǎn)生的氣體越少
④收集到的氣體在相同狀況下體積相同
A.只有② B.②④
C.③④ D.
9、①②③
解析 依據(jù)Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O及Fe+6HNO3(濃)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O可知,硝酸濃度越大,消耗的硝酸越多,①錯;根據(jù)鐵元素守恒,最后生成的Fe(NO3)3的物質的量相同,②正確;③硝酸濃度越大,產(chǎn)生的氣體越多,③錯;因3NO2+H2O===2HNO3+NO,故用排水法收集到的氣體均為NO,且在相同狀況下體積相同,④正確。
答案 B
12.某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol Fe,充分反應(已知NO被還原為NO)。下列說法正確的是( )
A.反應后生成NO
10、的體積為28 L
B.所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶1
C.所得溶液中c(NO)=2.75 molL-1
D.所得溶液中的溶質只有FeSO4
解析 A項,未指明標準狀況,無法計算NO的體積;C項,未指明溶液的體積,無法計算濃度;D項,K+不會參與反應,因而溶質必定有K2SO4;B項,首先考慮酸性條件Fe被氧化為Fe3+,進行過程計算,H+不足,按H+完全反應計算消耗Fe和NO的物質的量:
Fe + NO?。?H+===Fe3+ + NO↑+2H2O
1.25 mol 1.25 mol 5 mol 1.25 mol
剩余 的Fe再被Fe3
11、+氧化
Fe ?。 ?Fe3+===3Fe2+
0.25 mol 0.5 mol 0.75 mol
則剩余n(Fe3+)=1.25 mol-0.5 mol=0.75 mol
則反應后溶液中n(Fe2+)=n(Fe3+)=0.75 mol,故B正確。
答案 B
二、填空題
13.用下列裝置制備、收集二氧化氮氣體,并探究其性質。
(1)裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是________,燒瓶中預先加入的是銅屑,鐵的價格比銅的價格低,此處用銅不用鐵的原因是______________________________________________________________
12、__。
(2)干燥管B、D中盛裝的干燥劑可以是________________(選填“濃硫酸”“無水氯化鈣”“五氧化二磷”或“堿石灰”),干燥管D中干燥劑的作用是________________。
(3)裝置E的作用是吸收尾氣,吸收過程中發(fā)生反應的化學方程式如下,請將其補充完整。
NaOH+NO2===________+NaNO2+H2O
(4)用上述裝置收集到了NO氣體,采用的收集裝置是________(選填“F”或“G”)。
解析 (1)根據(jù)制取NO2的反應原理:Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可知,是固體和液體在常溫下的反應,所以裝置A中的分液
13、漏斗中盛裝的液體是濃硝酸;此處用銅屑不用鐵屑的原因是:常溫下,F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化,阻止反應進一步發(fā)生,無法制取NO2;(2)二氧化氮是酸性氣體,不能用堿性干燥劑;干燥管B、D中只能盛裝固體干燥劑,所以不能選濃硫酸,只能選無水氯化鈣或五氧化二磷。E裝置中的水蒸氣可進入集氣瓶C中,所以使用干燥管D,防止E裝置中的水蒸氣進入集氣瓶C中;(3)根據(jù)氧化還原反應的原理知:反應物NO2中氮元素的化合價是+4價,產(chǎn)物NaNO2中氮元素的化合價是+3價,N元素化合價最高的含氮化合物是NaNO3,結合同一化學反應方程式中各元素的原子守恒可知,該反應的方程式為2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+
14、H2O;(4)一氧化氮為無色難溶于水密度與空氣接近的氣體,所以用排水法收集NO,選擇裝置G。
答案 (1)濃硝酸 常溫下,F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化,阻止反應進一步發(fā)生
(2)無水氯化鈣或五氧化二磷 防止E裝置中的水蒸氣進入集氣瓶C中 (3)2 2 NaNO3 1 1 (4)G
14.某化學實驗小組在實驗室通過以下途徑制取氮氣。
途徑一:加熱NaNO2(一種致癌物質,有毒)與NH4Cl混合物的濃溶液制取N2;
途徑二:將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N2;
途徑三:加熱條件下用NH3還原CuO制得純凈的N2和活性銅粉。
可供選擇的實驗裝置如下圖所示。
請回答下列問題:
(
15、1)按途徑一制取N2時,N2發(fā)生裝置可選用上述裝置中的________(填裝置代碼)。
(2)①按途徑三制取N2時,所需要的氨氣可用濃氨水與生石灰反應制取,則氨氣發(fā)生裝置為________(填裝置代碼),檢查該裝置氣密性的方法是________________________________________________________________。
為制取并收集較純凈的N2(只允許含少量的水蒸氣),按氣流從左到右的順序列出所需裝置的序號:
________→________→C→________→D。
②若要通過實驗現(xiàn)象驗證C處有水產(chǎn)生,則必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充
16、的固體藥品按前后順序分別為________、________。
(3)上述三種制取N2的途徑中,途徑二和途徑三常常被協(xié)同使用而越來越受到人們的關注,這種方法與途徑一相比,優(yōu)越性在于_______________________________________________________________。
答案 (1)F
(2)①A 先關閉分液漏斗活塞,再連接導管并插入水中,用手捂熱燒瓶,導管口有氣泡冒出,手松開后,導管內形成一段穩(wěn)定的水柱,則證明不漏氣(或其他合理答案) A E B 堿石灰 無水CuSO4
(3)活性銅粉可以循環(huán)使用;避免使用有毒物質,減少環(huán)境污染
15.某化學興
17、趣小組利用如圖裝置制取氨氣并探究氨氣的有關性質。
(1)裝置A中燒瓶內試劑可選用________(填序號)。
a.堿石灰 b.濃硫酸
c.生石灰 d.五氧化二磷
e. 燒堿固體
(2)若探究氨氣的溶解性,需在K2的導管末端連接下表裝置中的________(填序號)裝置,當裝置D中集滿氨氣后,關閉K1、K2,打開K3,引發(fā)噴泉的實驗操作是_______________________________________________________。
備選裝置(其中水中含酚酞溶液)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(3)若探究氨氣的還原性,需打開K1、K3,K2處導管連接制取純凈、
18、干燥氯氣的裝置。
①用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣,生成氣體必須通過盛有________________________試劑的洗氣瓶。
②D中氨氣與氯氣反應產(chǎn)生白煙,同時生成一種無色無味的氣體,該反應的化學方程式為___________________________________________________。
③從K3處導管逸出的氣體中含有少量Cl2,則C裝置中應盛放________________溶液(填化學式),反應的離子方程式為_______________________________________________________________。
解析 解答本題要注意
19、以下四點:①實驗室中快速制備氨氣的方法和原理;②氨氣的“噴泉實驗”原理和操作;③氯氣的實驗室制法和尾氣吸收;④氨氣和氯氣的反應原理。
(1)在濃氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ONH+OH-,加入生石灰[CaO+H2O===Ca(OH)2]或NaOH固體,平衡左移,同時放出大量的熱促進氨水的揮發(fā)。堿石灰的成分是燒堿和生石灰,將濃氨水加入到堿石灰中能快速制備氨氣。
(2)氨氣極易溶于水,不溶于CCl4,要用防倒吸裝置,因此選擇Ⅱ或Ⅲ。要使裝置D發(fā)生噴泉現(xiàn)象,必須使燒瓶中的壓強迅速降低,形成內外壓強差。用熱毛巾將燒瓶捂熱,可使D中氨氣受熱膨脹,通過導管后溶于水,D中壓強變小即產(chǎn)
20、生“噴泉”。
(3)①用二氧化錳與濃鹽酸制取的氯氣中,混有氯化氫氣體和水蒸氣,通過飽和食鹽水除去氯化氫,通過濃硫酸除去水蒸氣。②探究氨氣具有還原性,氯氣與氨氣反應產(chǎn)生白煙,聯(lián)系NH3+HCl===NH4Cl可知,“白煙”的成分為氯化銨,氯元素化合價降低,則生成的“無色無味氣體”必為氨氣的氧化產(chǎn)物,可推知為氮氣。③氯氣是有毒氣體,可與強堿溶液反應,因此可用氫氧化鈉溶液進行尾氣吸收。
答案 (1)ace
(2)Ⅱ或Ⅲ 用熱毛巾將燒瓶捂熱片刻(其他合理答案均可)
(3)①飽和食鹽水、濃硫酸?、?Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2?、跱aOH Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375