資源簡介

作業10　氮及其化合物重點突破練
一、氮及其化合物的性質與用途
1.(2024·揚州高一期中)下列氮及其化合物的性質與用途具有對應關系的是(　　)
A.濃硝酸具有酸性，可用于鈍化鐵、鋁
B.HNO3具有氧化性，可用于生產氮肥NH4NO3
C.氨水具有堿性，可用于去除煙氣中的SO2
D.N2不溶于水，可用作保護氣
2.我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機藥物335種，其中“強水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”這里的“強水”是指(　　)
A.氨水 B.硝酸
C.醋 D.鹵水
3.(2023·江蘇鹽城高一檢測)NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物，工業合成氨的反應為N2+3H22NH3。NH3可與酸反應制得銨鹽，也可通過催化氧化生成NO，用于生產HNO3。濃氨水加到生石灰中，放出大量的熱，促進NH3·H2O分解，可用于實驗室制取NH3。下列有關含氮化合物的性質與用途具有對應關系的是(　　)
A.NH4HCO3受熱易分解，可用作化肥
B.鐵能與冷的濃硝酸反應，可用于制備氫氣
C.NH3具有氧化性，可用于生產硝酸
D.液氨汽化時吸收大量的熱量，可用作制冷劑
二、氮及其化合物的性質與轉化
4.(2024·江蘇丹陽高一期中)給裝有下列少量固體物質的試管加熱，試管底部的物質能完全消失的是(　　)
A.氯化鈉
B.碳酸氫鈉
C.氯化銨
D.氯化銨與氫氧化鈣
5.(2024·江蘇淮安高一段考)在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能一步實現的是(　　)
A.N2NO2
B.NOHNO3
C.CuNO2
D.SSO3
6.NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖所示)。下列說法正確的是(　　)
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解
C.NH3和NO2在一定條件下可發生氧化還原反應
D.圖中所涉及的反應均為氧化還原反應
7.(12分)氮及其化合物的“價—類”二維圖如圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系。
(1)N元素在元素周期表的位置是　　　　。
(2)X的化學式為　　　，NH3的電子式為　　　。
(3)寫出圖中涉及自然界高能固氮的化學方程式：　　　　　　　　。
(4)為了預防和控制污染，可將NOx在一定條件下轉化為無污染的N2。若要實現該轉化，下列物質合適的是　　　　(填字母)。
A.CO B.HNO3
C.NH3 D.濃H2SO4
(5)轉化⑤的反應為3NO2+H2O===2HNO3+NO，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為　　　　。
三、氮及其化合物的性質與計算
8.(2024·四川自貢高一段考)將盛有1.2 mol NO和NO2混合氣體的試管倒立于盛滿水的水槽中，再通入0.6 mol O2，充分反應后，整個試管充滿水。則原混合氣體中NO與NO2的體積比為(　　)
A.1∶2 B.1∶1
C.3∶7 D.無法確定
9.向100 mL NaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4固體混合物，加熱充分反應。如圖表示加入的混合物的質量和產生的氣體的體積(標準狀況)的關系，則NaOH溶液的物質的量濃度為(　　)
A.2 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.5 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
10.(2024·湖北黃岡高一期中)硝酸是工業生產中不可或缺的化學品之一，通常用硝酸來制取硝酸銅溶液。為了分析制取硝酸銅溶液過程中的原料用量和產生污染氣體的情況，某中學化學興趣小組用足量的銅與一定量的濃硝酸充分反應，得到6.72 L(標準狀況)NO2與NO的混合氣體，這些氣體與一定體積的O2混合后通入水中，恰好被完全吸收生成硝酸。該興趣小組又向所得硝酸銅溶液中加100 mL 6 mol·L-1NaOH溶液，Cu2+恰好沉淀完全。下列說法正確的是(　　)
A.參加反應的HNO3是0.75 mol
B.消耗氧氣的體積為3.36 L
C.此反應過程中轉移了0.3 mol的電子
D.混合氣體中含0.15 mol NO
四、氮及其化合物的性質與實驗
11.(2024·鎮江高一下期中)下列實驗方案不能達到預期目的的是(　　)
A.用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3
B.用氯化銨晶體和熟石灰加熱制備NH3
C.用濃H2SO4干燥NH3
D.用硝酸銀溶液和稀硝酸溶液檢驗溶液中的Cl-
12.下列有關實驗操作、現象和解釋或結論都正確的是(　　)
選項 實驗操作 現象 解釋或結論
① 將過量的Fe粉加入稀HNO3中，充分反應后，滴入KSCN溶液 溶液呈紅色 稀HNO3將Fe氧化為Fe3+
② 濃HNO3久置或光照 變黃色 HNO3不穩定易分解
③ 鋁箔插入稀HNO3中 無現象 鋁箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
④ 用玻璃棒蘸取濃HNO3點到藍色石蕊試紙上 試紙先變紅色后褪色 濃HNO3具有酸性和強氧化性
A.①②　B.③④　C.②③④　D.②④
13.(2023·唐山高一期末)下述實驗中均有紅棕色氣體產生，對比分析所得結論正確的是(　　)
A.①中產生紅棕色氣體，說明濃硝酸受熱易分解
B.②中產生紅棕色氣體，說明木炭一定與濃硝酸發生了反應
C.③中產生紅棕色氣體，說明濃硝酸具有揮發性，生成的紅棕色氣體為氧化產物
D.③的氣體產物中檢測出CO2，由此說明木炭一定被濃硝酸氧化
14.(16分)(2024·福州高一下期中)某化學自主實驗小組通過實驗探究NH3、NO2的性質。
探究Ⅰ：利用如圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾，夾持固定裝置略去)。
(1)寫出裝濃氨水的儀器名稱　　　　。
(2)A裝置中制取NH3的化學方程式是　　　　　　　　　　　　。
(3)E裝置中制取NO2的離子方程式：　　　　　　　　　　　　。
(4)若NO2能夠被NH3還原，預期C裝置中能觀察到的現象是　　　　　　　　　　　　 。
探究Ⅱ：用下列裝置探究NO2、O2混合氣體的噴泉實驗。
(5)請在G裝置中的虛線上描出導管實線圖。
(6)G裝置中濃硫酸有三種作用：混合NO2、O2氣體；干燥NO2、O2；　　　　　　　　　　　　。
(7)將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體進行噴泉實驗，若混合氣體全部被吸收，則所得溶液物質的量濃度為　　　　 mol·L-1(標準狀況下，保留兩位有效數字)。
答案精析
1.C　2.B　3.D
4.C　[氯化鈉受熱不分解，A錯誤；碳酸氫鈉受熱分解有碳酸鈉固體殘余，B錯誤；氯化銨與氫氧化鈣受熱反應有氯化鈣固體殘余，D錯誤。]
5.C　[氮氣與氧氣在放電條件下反應生成NO，NO和氧氣反應生成NO2，轉化不能一步實現，A錯誤；NO和水不反應，不能一步轉化為硝酸，B錯誤；硫與氧氣在點燃條件下反應生成SO2，SO2和氧氣反應生成SO3，轉化不能一步實現，D錯誤。]
6.C　[NH4Cl是氮肥，NaHCO3不是化肥，A項錯誤；NH4Cl、HNO3受熱易分解，而Na2CO3受熱不易分解，B項錯誤；NO2與NH3可以發生反應：6NO2+8NH37N2+12H2O，該反應是氧化還原反應，C項正確；碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、CO2和H2O，該反應是非氧化還原反應，D項錯誤。]
7.(1)第二周期第ⅤA族　(2)N2O5　　(3)N2+O22NO　(4)AC　(5)1∶2
8.B　[設1.2 mol NO和NO2的混合氣體中有a mol NO和(1.2-a) mol NO2，根據4NO+3O2+2H2O===4HNO3和4NO2+O2+2H2O===4HNO3可得：+=0.6，解得a=0.6 mol，則原混合氣體中NO與NO2的體積比為1∶1，故選B。]
9.C　[向NaOH溶液中加入兩種銨鹽，反應的離子方程式為N+OH-NH3↑+H2O，當生成V(NH3)=11.2 L(標準狀況)，即n(NH3)=0.5 mol 時，溶液中OH-全部反應，則n(OH-)=n(NaOH)=0.5 mol，c(NaOH)==5 mol·L-1。]
10.D　[Cu失去電子轉化為Cu2+，HNO3得到電子轉化為6.72 L (標準狀況) NO2和NO的混合氣體，NO2、NO、O2與水反應又轉化為HNO3，最終O2得到電子，整個過程中轉移電子的量是守恒的，銅失去2個電子轉化為Cu2+，Cu2+再和OH-結合生成Cu(OH)2，可知轉移的電子數目等于OH-的數目，n(OH-)=0.1 L×6 mol·L-1=0.6 mol，則轉移的電子的物質的量也是0.6 mol，C錯誤；反應過程中轉移了0.6 mol電子，則需要0.15 mol O2，未指明是否為標準狀況下，無法計算體積，B錯誤；在反應過程中HNO3體現了酸性和氧化性，體現酸性的硝酸轉化為Cu(NO3)2，根據n()=2n(Cu)=0.3 mol×2=0.6 mol；體現氧化性的硝酸轉化為NO2和NO，設n(NO2)=x，n(NO)=y，則根據轉移電子守恒和元素守恒，有x+y==0.3 mol，x+3y=0.6 mol，得x=y=0.15 mol，根據N原子守恒，則體現氧化性的n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)=0.15 mol+0.15 mol=0.3 mol，參加反應的HNO3為0.6 mol+0.3 mol=0.9 mol，A錯誤、D正確。]
11.C　[氨氣為堿性氣體，和硫酸會發生反應，不能用濃硫酸干燥氨氣，故選C。]
12.D　[將過量的鐵粉加入稀HNO3中，生成Fe2+，加入KSCN溶液時，顏色不變，故①錯；濃HNO3久置變黃是因為HNO3分解產生的NO2溶于濃HNO3所致，故②正確；鋁箔遇濃HNO3鈍化，遇稀HNO3會溶解，故③錯；濃HNO3具有酸性和強氧化性，可使藍色石蕊試紙先變紅色后褪色，故④正確。]
13.A　[該溶液中只有硝酸和水，放入灼熱的碎瓷片后產生紅棕色氣體，說明濃硝酸受熱分解生成氣體，A正確；紅熱的木炭加入濃硝酸后，濃硝酸受熱分解會生成二氧化氮，濃硝酸和木炭反應也生成二氧化氮，所以不能說明木炭一定與濃硝酸發生了反應，B錯誤；紅熱木炭沒有接觸濃硝酸就產生紅棕色氣體，說明紅熱木炭和揮發的硝酸反應生成紅棕色的二氧化氮，二氧化氮為還原產物，C錯誤；紅熱木炭與O2反應可生成CO2，該實驗中檢驗出二氧化碳不能說明是木炭和濃硝酸反應得到的，D錯誤。]
14.(1)分液漏斗
(2)NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca　
(3)Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O
(4)混合氣體顏色變淺
(5)
(6)觀察氣泡的生成速率，控制混合氣體的比例　(7)0.036
解析　探究Ⅰ：A裝置用于制備氨氣，B裝置用于干燥氨氣，E裝置用于制備NO2，D裝置用于干燥NO2，C裝置中氨氣和NO2發生反應；探究Ⅱ：F裝置用于制備氧氣，H裝置用于制備NO2，G裝置用于混合NO2、O2，干燥NO2、O2，并觀察氣泡的速率，以便于控制混合氣體的比例，圓底燒瓶用于收集NO2、O2氣體。
(4)若NO2能夠被NH3還原，則在裝置C中發生的反應為6NO2+8NH3===7N2+12H2O，隨著紅棕色的NO2被消耗，裝置C中混合氣體的顏色逐漸變淺。
(7)燒瓶中充滿溶液，反應4NO2+O2+2H2O===4HNO3恰好發生， HNO3的物質的量等于NO2的物質的量，溶液體積等于NO2和O2的總體積，設燒瓶總體積為5 L，則NO2的體積為4 L，物質的量為= mol，溶液的體積為5 L，硝酸的物質的量濃度為≈0.036 mol·L-1。

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