44氮及其化合物练习解析版

1第四讲氮及其化合物1．下列关于氮及其化合物的说法正确的是()A．N2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，因而液氨可用作制冷剂C．NO可用向上排空气法或者排水法收集D．浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发【答案】B【解析】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。2．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，N2为氧化产物B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO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2NO＋O2＋4CO=====催化剂4CO2＋N2【答案】D【解析】反应过程中NO、O2为氧化剂，N2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：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO=====催化剂4CO2＋N2。3．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3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD．HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成【答案】A【解析】A项中加入Cu(NO3)2固体后，Cu和H＋、NO－3发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，该项不正确。4．已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是()2【答案】C【解析】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。5．为使天空更蓝，空气质量更好，很多电厂都采用了脱硫技术，现在又在考虑脱硝(氮)，脱硝是除去煤燃烧过程中产生的()A．N2B．NOxC．NH3D．NH4NO3【答案】B【解析】N2和NH4NO3不需要处理，A、D项错误；燃烧过程中不会产生NH3，C项错误。6.如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12mol·L－1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是()①NO－3②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A．①B．①⑤C．②④⑤D．①②③⑤【答案】B【解析】Fe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2＋，当HNO3过量时，氧化产物是Fe3＋。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO－3。7．某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现上述变化的是()3①②③④纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水NaOH溶液浓硫酸A．①②B．③④C．①④D．②③【答案】A【解析】浓盐酸易挥发，酸性气体HCl遇石蕊变红；浓氨水易挥发，碱性气体NH3遇酚酞变红。8．等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是()A．FeOB．Fe2O3C．FeSO4D．Fe3O4【答案】A【解析】FeO、FeSO4及Fe3O4(可写成Fe2O3·FeO)与稀硝酸反应时均为铁元素被氧化，且氧化产物均为Fe3＋，还原产物均为NO。等质量的还原剂与稀硝酸反应时转移电子的物质的量越多，放出NO的物质的量越多，由FeO、FeSO4及Fe3O4的化学式及铁元素的化合价可看出等质量的三种物质参与反应时，FeO转移电子的物质的量最多。Fe2O3与稀硝酸反应时无NO气体放出。9．“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是()A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深【答案】B【解析】A选项，NH4Cl受热分解生成NH3、HCl，在上部化合生成固体NH4Cl，A选项错误；B选项，I2易升华，正确；C选项，氨气易挥发，加热时，氨水浓度减小，碱性减弱，溶液红色变浅，C选项错误；2NO22O4为放热反应，所以d内气体颜色变深，D选项错误。10．为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计右图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说4法中不正确的是()A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C．通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO【答案】A【解析】A选项，关闭活塞1，将无法加液体到液面a处，错误；C选项关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，正确；D选项，想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2。11．实验室里可按如图所示的装置干燥、贮存某气体R，多余的气体可用水吸收，则R是()A．NO2B．HClC．CH4D．NH3【答案】D【解析】由储气瓶的连接方式知，瓶内只能收集密度小于空气的气体，NO2、HCl排除；由尾气吸收装置知，该气体为极易溶于水，C项被排除。12．下列说法不正确的是()A．(北京T8)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．(天津T3)某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C．(广东T12)铜与稀硝酸反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD．(江苏T3)HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化能通过一步实现【答案】A【解析】A项中：3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，该项不正确。13．在如右图所示装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体c呈喷泉状态喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是表中的()5a(干燥气体)b(液体)ANO2H2OBNO4mol·L－1NaOH溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH31mol·L－1盐酸【答案】D【解析】A项能形成喷泉，但最终溶液充满烧瓶的23，不符合题意；B、C项不能形成喷泉；D项能形成喷泉，且溶液最终充满烧瓶。14．无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100mL气体甲经过下图实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为()A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2【答案】B【解析】因为是无色混合气体，所以没有NO2，从反应流程看，气体部分被浓硫酸吸收，说明存在NH3，通过足量的Na2O2后，气体显红棕色，说明生成了NO2，则原来气体中存在NO以及CO2，最后气体被水吸收后有气体剩余，可能是生成的NO和过量的氧气，也可能含有N2，所以原混合气体中一定有NH3、NO、CO2，可能有N2，符合题意的是B项。15．将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2mL气体分别是()A．1.2mL，NOB．2.4mL，O2C．3.5mL，O2D．4mL，NO【答案】A【解析】解题依据的化学反应原理为：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO33NO2＋H2O===2HNO3＋NO设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：6①若剩O2，则V剩＝x－14(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，选项B、C不正确。②若剩NO，则V剩＝13[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝1.2mL，选项D不正确，选项A正确。16．在标准状况下将1.92g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12L，则混合气体中NO的体积为()A．112mLB．1008mLC．224mLD．448mL【答案】A【解析】气体的总物质的量为1.12L22.4L·mol－1＝0.05mol，1．92g铜的物质的量为0.03mol。设NO的物质的量为n1，则NO2为0.05－n1根据得失电子相等得：3n1＋(0.05mol－n1)×1＝0.03mol×2解得n1＝0.005mol，V(NO)＝0.005mol×22.4L/mol＝0.112L＝112mL。17．用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：(1)步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为___________________________________________________________________。(2)步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________。(3)上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是________(任写一项)。【答案】(1)4HNO3=====△4NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)4Fe＋10HNO3=====△4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O(3)氮氧化物排放少【解析】(1)硝酸分解生成NO2、O2和H2O。(2)根据流程示意图可知，废铁皮与硝酸反应时有Fe(NO3)2、7NH4NO3生成，根据得失电子守恒、元素守恒即可完成方程式。(3)上述生产流程中，氮元素以NO－3和NH＋4的形式存在，无污染。18．化学实验要符合“绿色化学”理念。某实验小组对“铜与浓硝酸反应”进行了探究性实验。试回答下列问题：(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。(2)与装置Ⅰ相比，装置Ⅱ的优点是________________________________，装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外，还具有的优点是__________________________________________________。(3)在装置Ⅲ中，若使NO2气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹________，再打开弹簧夹________；当气体充满烧瓶后，将铜丝提起，然后把a、b、c都关闭，并把烧瓶置于沸水中，下列情况不变的是________。A．颜色B．质量C．气体的平均相对分子质量D．密度E．压(4)为了验证NO2与水的反应，欲使烧杯中的水进入烧瓶的操作是______________________________。【答案】(1)Cu＋4H＋＋2NO－3===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O【解析】(2)比较三种装置的结构，结合本实验原理，装置Ⅱ比装置Ⅰ优越的地方有：无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染；装置Ⅲ的优点还有：可控制反应随时进行，随时停止。(3)若要让NO2充满烧瓶，需要关闭开关c、打开a和b；由于在烧瓶中存在2NO22O4(g)ΔH0，在沸水中，平衡左移，颜色加深、气体平均相对分子质量减小，