資源簡(jiǎn)介

階段重點(diǎn)突破練(三)
一、氮及其氧化物的重要性質(zhì)及相關(guān)計(jì)算
1．(2023·廣東惠州高一期中)下列過(guò)程不屬于氮的固定的是(　　)
A．雷雨天有NO生成
B．工業(yè)上用氫氣與氮?dú)夂铣砂?br/>C．植物的根從土壤中吸收銨根離子和硝酸鹽
D．豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為硝酸鹽
答案　C
解析　雷電時(shí)生成氮的氧化物，即N2＋O22NO，是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，屬于氮的固定，為自然固氮，A不符合題意；工業(yè)上用氫氣與氮?dú)夂铣砂保碞2＋3H22NH3，是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，屬于氮的固定，為人工固氮，B不符合題意；植物的根從土壤中吸收銨根離子和硝酸鹽，不是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，不屬于氮的固定，C符合題意；豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為硝酸鹽，是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，屬于氮的固定，為生物固氮，D不符合題意。
2．(2023·南京師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)下列氮及其化合物的說(shuō)法正確的是(　　)
A．NO2具有強(qiáng)氧化性，可作火箭燃料推進(jìn)劑
B．NO、NO2均能與水發(fā)生反應(yīng)
C．N2不溶于水，可用作保護(hù)氣
D．NO、NO2均為大氣污染氣體，在大氣中可穩(wěn)定存在
答案　A
解析　二氧化氮具有強(qiáng)氧化性，可與還原劑肼反應(yīng)放出大量的熱，可作火箭燃料推進(jìn)劑，故A正確；氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不支持燃燒，常用作保護(hù)氣，故C錯(cuò)誤。
3．(2022·江蘇金湖中學(xué)高一期中)下列關(guān)于NO2的制取、凈化、收集及尾氣處理的裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)
A B C D
制取NO2 凈化NO2 收集NO2 尾氣處理
答案　B
解析　Cu在常溫下可與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，該實(shí)驗(yàn)裝置為固液不加熱裝置，可以用來(lái)制取NO2，A不符合題意；二氧化氮能與水反應(yīng)，不能用水凈化二氧化氮，B符合題意；二氧化氮的密度大于空氣，可用向上排空氣法收集，C不符合題意；二氧化氮能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，D不符合題意。
4．MOFs材料利用其孔徑大小和形狀特點(diǎn)可恰好將N2O4“固定”，從而去除廢氣中的NO2。被“固定”的N2O4經(jīng)處理可全部轉(zhuǎn)化為HNO3，過(guò)程示意如圖。(已知：2NO2N2O4)。下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．MOFs材料將N2O4“固定”的過(guò)程屬于氮的固定
B．圖示中轉(zhuǎn)化為HNO3的反應(yīng)為2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
C．每獲得0.4 mol HNO3時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為0.4×6.02×1023
D．MOFs材料具有高選擇性和可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)
答案　A
解析　游離態(tài)的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程屬于氮的固定，MOFs材料將N2O4“固定”的過(guò)程不屬于氮的固定，A錯(cuò)誤；由圖可知，轉(zhuǎn)化為HNO3的反應(yīng)為2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3，B正確；根據(jù)制備HNO3的方程式：2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3，每獲得0.4 mol HNO3時(shí)，消耗0.1 mol O2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為0.4×6.02×1023，C正確；根據(jù)題意：MOFs材料利用其孔徑大小和形狀特點(diǎn)可恰好將N2O4“固定”，從而去除廢氣中的NO2。被“固定”的N2O4經(jīng)處理可全部轉(zhuǎn)化為HNO3，MOFs材料具有高選擇性和可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，D正確。
5．(2023·遼寧沈陽(yáng)二十中月考)研究氮及其化合物的性質(zhì)，可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)－物質(zhì)類別關(guān)系如圖，以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．物質(zhì)A被還原轉(zhuǎn)化為NO
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.36 L氣體B與水完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.1 mol電子
C．物質(zhì)C的濃溶液與Cu反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．檢驗(yàn)物質(zhì)A用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙
答案　B
解析　物質(zhì)A為NH3，其中氮元素呈－3價(jià)，轉(zhuǎn)化為NO，NO中氮元素為＋2價(jià)，則物質(zhì)A被氧化，A錯(cuò)誤；物質(zhì)B為NO2，與水發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，由化學(xué)方程式可知，3 mol NO2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子2 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.36 L NO2的物質(zhì)的量為＝0.15 mol，轉(zhuǎn)移電子0.1 mol，B正確；物質(zhì)C為HNO3，其濃溶液與Cu反應(yīng)的離子方程式為Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，C錯(cuò)誤；濃硫酸難揮發(fā)，檢驗(yàn)氨氣應(yīng)用蘸有濃鹽酸或濃硝酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙，D錯(cuò)誤。
二、氨及銨鹽
6．(2021·全國(guó)乙卷，8)在實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備氣體，合理的是(　　)
選項(xiàng) 化學(xué)試劑 制備氣體
A Ca(OH)2＋NH4Cl NH3
B MnO2＋HCl(濃) Cl2
C MnO2＋KClO3 O2
D NaCl＋H2SO4(濃) HCl
答案　C
解析　氨氣的密度比空氣小，不能用向上排空氣法收集，故A錯(cuò)誤；二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣為固液加熱的反應(yīng)，需要選用固液加熱裝置，故B錯(cuò)誤；二氧化錳和氯酸鉀共熱制備氧氣為固固加熱的反應(yīng)，能選用圖中的加熱裝置，氧氣的密度大于空氣，可選用向上排空氣法收集，故C正確；氯化鈉與濃硫酸共熱制備氯化氫氣體為固液加熱的反應(yīng)，需要選用固液加熱裝置，故D錯(cuò)誤。
7.如圖所示為“雙色雙噴泉”實(shí)驗(yàn)裝置，圖中燒瓶?jī)?nèi)分別充滿氨和氯化氫，燒杯內(nèi)盛裝滴有石蕊試液的蒸餾水。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．在實(shí)驗(yàn)室中，可用濃氨水和生石灰制備氨，用濃鹽酸和濃硫酸制備氯化氫
B．在實(shí)驗(yàn)室中制備干燥的氨和氯化氫時(shí)，可選用相同的干燥劑
C．實(shí)驗(yàn)中同時(shí)打開(kāi)止水夾a、c、d，即可分別形成藍(lán)色和紅色噴泉
D．噴泉結(jié)束后，將燒瓶?jī)?nèi)溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化銨固體
答案　D
解析　用濃氨水和生石灰制備氨，屬于固體和液體反應(yīng)、不加熱的制氣類型，用濃鹽酸和濃硫酸制備氯化氫，利用濃硫酸的吸水性，A正確；在實(shí)驗(yàn)室中制備干燥的氨和氯化氫時(shí)，可選用相同的干燥劑，如無(wú)水硫酸鈉等中性干燥劑，B正確；實(shí)驗(yàn)中同時(shí)打開(kāi)止水夾a、c、d，a導(dǎo)管中氨和氯化氫相互作用，使兩燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，氨溶于水顯堿性，氯化氫溶于水顯酸性，即可分別形成藍(lán)色和紅色噴泉，C正確；氯化銨受熱易分解，蒸干得不到氯化銨固體，D錯(cuò)誤。
8．(2023·揚(yáng)州高一期中)用Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，其反應(yīng)的微觀模型如圖甲，含氮生成物產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖乙。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．氨分子的電子式為
B．400 ℃時(shí)，生成的產(chǎn)物只有N2、NO
C．Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，適宜的溫度為400 ℃
D．800 ℃以上，可能發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)O2(g)＋N2(g)
答案　D
解析　NH3的電子式中N原子應(yīng)滿足8電子結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；400 ℃時(shí)，生成的產(chǎn)物有N2、NO和H2O，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖乙，Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，適宜溫度為800 ℃，C錯(cuò)誤；800 ℃以上，NO產(chǎn)率降低，N2產(chǎn)率有所上升，故可能發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)O2(g)＋N2(g)，D正確。
9．將NH4HCO3置于干燥的試管中加熱，并使放出的氣體依次通過(guò)盛有足量過(guò)氧化鈉和堿石灰的干燥管，最后得到的氣體有(　　)
A．NH3，O2 B．H2O，O2
C．CO2，O2 D．O2
答案　A
解析　NH4HCO3分解生成NH3、CO2和H2O，將混合氣體通過(guò)足量Na2O2，CO2和H2O分別和Na2O2反應(yīng)生成O2，再通過(guò)堿石灰干燥，最終剩余氣體為NH3和O2，故選A。
三、硝酸的性質(zhì)和計(jì)算
10．實(shí)驗(yàn)室可以用如圖所示裝置制備、干燥、收集氣體的是(　　)
A．以MnO2、濃鹽酸為原料，制備Cl2
B．以Na2SO3固體、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的濃硫酸為原料，制備SO2
C．以濃氨水、生石灰為原料，制備NH3
D．以Cu、稀硝酸為原料，制備NO
答案　B
解析　A項(xiàng)，MnO2和濃鹽酸反應(yīng)，需要加熱，此裝置圖中缺少加熱裝置，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Na2SO3與70%的濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2，通過(guò)濃硫酸進(jìn)行干燥，因?yàn)镾O2的密度大于空氣，因此用向上排空氣法收集，SO2有毒，必須進(jìn)行尾氣處理，正確；C項(xiàng)，NH3能與濃硫酸反應(yīng)，不能用濃硫酸進(jìn)行干燥，因?yàn)镹H3的密度小于空氣，因此用向下排空氣法收集，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，NO能與空氣中的氧氣反應(yīng)，因此用排水法收集，錯(cuò)誤。
11．下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是(　　)
① ② ③
A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體
B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng)
C．由③說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物
D．③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2，由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)
答案　D
解析　①中濃HNO3受熱分解，發(fā)生反應(yīng)：4HNO3(濃)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，產(chǎn)生的氣體為混合氣體，故選項(xiàng)A正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體NO2，所以“產(chǎn)生紅棕色氣體”不能說(shuō)明②中木炭能與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)①和②，濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色NO2時(shí)需要加熱，所以濃硝酸具有揮發(fā)性才可與上方紅熱木炭接觸，同時(shí)，N元素化合價(jià)降低，所以生成的NO2為還原產(chǎn)物，故選項(xiàng)C正確；紅熱的木炭可與空氣中的O2反應(yīng)生成CO2，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
12．現(xiàn)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸和稀硝酸的濃度均為2 mol·L－1。取10 mL混合酸，向其中加入1.92 g銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可收集到氣體體積為(假設(shè)HNO3只被還原為NO)(　　)
A．0.224 L B．0.336 L
C．0.448 L D．0.672 L
答案　B
解析　10 mL混合酸中：n(H＋)＝0.01 L×2×2 mol·L－1＋0.01 L×2 mol·L－1＝0.06 mol，n(NO)＝0.01 L×2 mol·L－1＝0.02 mol。1.92 g Cu的物質(zhì)的量為＝0.03 mol，
3Cu　＋　2NO　＋　8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3　　　　　2　　　　　8
0.03 mol　　0.02 mol　0.08 mol
0.03 mol Cu完全反應(yīng)消耗0.02 mol NO、0.08 mol H＋，消耗H＋物質(zhì)的量大于0.06 mol，故H＋不足，由離子方程式可知生成NO為0.06 mol×＝0.015 mol，標(biāo)況下生成NO的體積為0.015 mol×22.4 L·mol－1＝0.336 L。
四、氮及其化合物的綜合實(shí)驗(yàn)
13．(2022·河南周口高一檢測(cè))某化學(xué)興趣小組欲制備氨氣并探究其相關(guān)性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)如圖是制取少量氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置：
①在制取氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置中，使用濕潤(rùn)棉花(棉花團(tuán)外側(cè)滴有少量蒸餾水)的作用是______(填一條)。
②干燥管中的堿石灰________(填“能”或“不能”)用無(wú)水CaCl2、P2O5代替。
(2)如圖為探究氨氣的還原性實(shí)驗(yàn)裝置：
①開(kāi)始時(shí)試管中氣體的顏色為_(kāi)_______。
②打開(kāi)K1，室溫下將過(guò)量的氨氣推入試管中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)______________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。
③檢驗(yàn)試管中固體是否含有氮元素一定用不到的試紙或試劑是________(填字母)。
a．蒸餾水 b．NaOH溶液
c．紅色石蕊試紙 d．藍(lán)色石蕊試紙
e．稀硫酸
(3)如圖為探究NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置：
①得到藍(lán)色噴泉的原因是_______________________________________________________。
②該裝置中產(chǎn)生“紅藍(lán)雙色噴泉”現(xiàn)象的操作方法是________________________________。
答案　(1)①吸收多余的NH3(或防止空氣對(duì)流，使NH3充滿試管)　②不能　(2)①黃綠色　
②生成大量白煙，試管內(nèi)黃綠色氣體顏色逐漸變淺至褪去　3Cl2＋2NH3===6HCl＋N2、HCl＋NH3===NH4Cl(或3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2)　③de
(3)①氨氣極易溶于水，且氨水呈堿性　②先打開(kāi)a、c旋塞，再擠壓膠頭滴管，片刻后，再打開(kāi)b旋塞
解析　(1)②氯化鈣能和氨氣反應(yīng)生成CaCl2·8NH3，而P2O5為酸性干燥劑，能與氨氣發(fā)生反應(yīng)，因此不能用無(wú)水CaCl2、P2O5代替干燥管中的堿石灰。(2)①試管中的氣體為氯氣，氯氣是一種黃綠色的氣體。②打開(kāi)K1，室溫下將過(guò)量的氨氣推入試管中，氨氣和氯氣反應(yīng)生成氯化銨，氯化銨是白色固體，因此觀察到的現(xiàn)象為生成大量白煙，試管內(nèi)黃綠色氣體顏色逐漸變淺至褪去；③檢驗(yàn)試管中固體是否含有氮元素，即檢驗(yàn)是否含有NH，銨根離子和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氨氣，因此需要?dú)溲趸c溶液，氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則需要紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣，且需要蒸餾水潤(rùn)濕試紙，因此一定不需要的物質(zhì)是藍(lán)色石蕊試紙及稀硫酸，故選de。(3)①氨水呈堿性，能使石蕊試液變藍(lán)，因此打開(kāi)b、c旋塞，擠壓膠頭滴管，由于氨氣溶于水導(dǎo)致燒瓶Ⅱ中壓強(qiáng)減小，外界大氣壓將石蕊試液壓入到燒瓶Ⅱ中，氨氣與石蕊試液相遇即可得到藍(lán)色噴泉。②先打開(kāi)a、c旋塞，再擠壓膠頭滴管，使上面的燒瓶Ⅰ和燒瓶 Ⅱ 共同形成負(fù)壓，片刻后，再打開(kāi)b旋塞，外界大氣壓將石蕊試液壓入，從而產(chǎn)生紅藍(lán)雙色噴泉。
14．甲同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行硝酸、氮氧化物的相關(guān)實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：將銅片放入燒杯A后，立即用燒杯B蓋住。
(1)燒杯A液體上方出現(xiàn)大量紅棕色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。
(2)一段時(shí)間后，紅棕色氣體消失，燒杯C中的液體變成藍(lán)色，甲同學(xué)分析出現(xiàn)藍(lán)色的原因，認(rèn)為其中涉及到兩個(gè)反應(yīng)：
①紅棕色氣體消失，該化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。
②配平溶液出現(xiàn)藍(lán)色的離子方程式，并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_______I－＋_______NO＋________H＋===_______I2＋_______NO↑＋______H2O。
(3)打開(kāi)燒杯B，A中液體上方又出現(xiàn)淡紅棕色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：因?yàn)橛衅渌瑢W(xué)對(duì)淀粉-KI溶液變藍(lán)的原因提出異議，甲同學(xué)將銅片換成鐵片放入燒杯A后，立即用燒杯B蓋住。
(4)實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)認(rèn)為換為鐵片后不應(yīng)出現(xiàn)紅棕色氣體，其理由是_______________________。
(5)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，發(fā)現(xiàn)確實(shí)無(wú)紅棕色氣體生成，但過(guò)一段時(shí)間后，淀粉-KI溶液仍然變?yōu)樗{(lán)色，分析其中的原因：______________________________________________________________。
答案　(1)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②
(3)2NO＋O2===2NO2
(4)常溫時(shí)鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化(或生成氧化膜，合理即可)
(5)硝酸揮發(fā)到淀粉-KI溶液中，將I－氧化為I2
解析　(1)燒杯A液體上方出現(xiàn)大量紅棕色氣體，是由于濃硝酸被銅還原生成二氧化氮：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。(2)①二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，因此紅棕色氣體消失，該化學(xué)方程式為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。②反應(yīng)中碘元素化合價(jià)從－1價(jià)升高到0價(jià)，失去1個(gè)電子，氮元素化合價(jià)從＋5價(jià)降低到＋2價(jià)，得到3個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒以及電荷守恒可知配平后的離子方程式為6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O。(3)打開(kāi)燒杯B，NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，故A中液體上方又出現(xiàn)淡紅棕色。(4)由于常溫下鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化，不會(huì)產(chǎn)生二氧化氮，因此換為鐵片后不出現(xiàn)紅棕色氣體。(5)由于濃硝酸易揮發(fā)，硝酸揮發(fā)到淀粉-KI溶液中，將I－氧化為I2，因此溶液仍然變?yōu)樗{(lán)色。
15．某課外活動(dòng)小組為了探究木炭與濃硝酸反應(yīng)后的氣態(tài)生成物，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖甲。
紅熱木炭未進(jìn)入試管前，濃硝酸上方并無(wú)明顯變化。當(dāng)按圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，濃硝酸液面上方有明顯的紅棕色氣體產(chǎn)生，且沾有澄清石灰水的玻璃片出現(xiàn)渾濁，后渾濁消失。
①液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體，說(shuō)明濃硝酸具有________(填字母)。
a．酸性　　b．揮發(fā)性　　c．不穩(wěn)定性
②沾有澄清石灰水的玻璃片出現(xiàn)渾濁，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，是因?yàn)開(kāi)______________________________________________________________。
(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖乙。
按圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，濃硝酸液面上方有明顯的紅棕色氣體產(chǎn)生，且沾有澄清石灰水的玻璃片無(wú)明顯變化。沾有澄清石灰水的玻璃片無(wú)明顯變化，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明木炭與濃硝酸未反應(yīng)，是因?yàn)開(kāi)__________________________________________________。
(3)丙同學(xué)克服了甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖丙。已知酸性高錳酸鉀溶液能將NO、NO2氧化成NO，MnO被還原為Mn2＋。
①如圖連接裝置后，需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作為_(kāi)_________________；加熱木炭與濃硝酸前需先通一段時(shí)間N2，目的是________________________________。
②裝置A中木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________。
③能證明木炭被氧化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________。
④D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________。
答案　(1)①bc　②不能　木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)也能生成CO2，使澄清石灰水變渾濁
(2)不能　揮發(fā)出的硝酸和生成的NO2消耗了石灰水　(3)①檢查裝置氣密性　排盡裝置中的空氣
②C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
③C中澄清石灰水變渾濁
④5NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O
解析　(1)①木炭未伸入濃硝酸中，液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體，說(shuō)明試管內(nèi)含有硝酸蒸氣，證明濃硝酸具有揮發(fā)性；氣體可能是由硝酸分解產(chǎn)生的，因此可以證明濃硝酸具有不穩(wěn)定性，故選b、c。
②木炭和空氣中的O2反應(yīng)也能生成CO2，因此沾有澄清石灰水的玻璃片出現(xiàn)渾濁，并不能證明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)。
(2)揮發(fā)出的硝酸和反應(yīng)生成的NO2都能與石灰水反應(yīng)，因此沾有澄清石灰水的玻璃片無(wú)明顯變化，并不能證明木炭與濃硝酸沒(méi)有反應(yīng)。
(3)①裝置中涉及氣體制備的實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要檢查裝置氣密性；為防止空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，反應(yīng)前需先通一段時(shí)間N2，排盡裝置中的空氣。
③若澄清石灰水變渾濁，則可以證明木炭被氧化為CO2。
④D裝置中NO被氧化為NO，MnO被還原為Mn2＋，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O。階段重點(diǎn)突破練(三)
一、氮及其氧化物的重要性質(zhì)及相關(guān)計(jì)算
1．(2023·廣東惠州高一期中)下列過(guò)程不屬于氮的固定的是(　　)
A．雷雨天有NO生成
B．工業(yè)上用氫氣與氮?dú)夂铣砂?br/>C．植物的根從土壤中吸收銨根離子和硝酸鹽
D．豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為硝酸鹽
2．(2023·南京師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)下列氮及其化合物的說(shuō)法正確的是(　　)
A．NO2具有強(qiáng)氧化性，可作火箭燃料推進(jìn)劑
B．NO、NO2均能與水發(fā)生反應(yīng)
C．N2不溶于水，可用作保護(hù)氣
D．NO、NO2均為大氣污染氣體，在大氣中可穩(wěn)定存在
3．(2022·江蘇金湖中學(xué)高一期中)下列關(guān)于NO2的制取、凈化、收集及尾氣處理的裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)
A B C D
制取NO2 凈化NO2 收集NO2 尾氣處理
4．MOFs材料利用其孔徑大小和形狀特點(diǎn)可恰好將N2O4“固定”，從而去除廢氣中的NO2。被“固定”的N2O4經(jīng)處理可全部轉(zhuǎn)化為HNO3，過(guò)程示意如圖。(已知：2NO2N2O4)。下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．MOFs材料將N2O4“固定”的過(guò)程屬于氮的固定
B．圖示中轉(zhuǎn)化為HNO3的反應(yīng)為2N2O4＋O2＋2H2O===4HNO3
C．每獲得0.4 mol HNO3時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為0.4×6.02×1023
D．MOFs材料具有高選擇性和可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)
5．(2023·遼寧沈陽(yáng)二十中月考)研究氮及其化合物的性質(zhì)，可以有效改善人類的生存環(huán)境。氮元素化合價(jià)－物質(zhì)類別關(guān)系如圖，以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．物質(zhì)A被還原轉(zhuǎn)化為NO
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.36 L氣體B與水完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.1 mol電子
C．物質(zhì)C的濃溶液與Cu反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．檢驗(yàn)物質(zhì)A用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙
二、氨及銨鹽
6．(2021·全國(guó)乙卷，8)在實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備氣體，合理的是(　　)
選項(xiàng) 化學(xué)試劑 制備氣體
A Ca(OH)2＋NH4Cl NH3
B MnO2＋HCl(濃) Cl2
C MnO2＋KClO3 O2
D NaCl＋H2SO4(濃) HCl
7.如圖所示為“雙色雙噴泉”實(shí)驗(yàn)裝置，圖中燒瓶?jī)?nèi)分別充滿氨和氯化氫，燒杯內(nèi)盛裝滴有石蕊試液的蒸餾水。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．在實(shí)驗(yàn)室中，可用濃氨水和生石灰制備氨，用濃鹽酸和濃硫酸制備氯化氫
B．在實(shí)驗(yàn)室中制備干燥的氨和氯化氫時(shí)，可選用相同的干燥劑
C．實(shí)驗(yàn)中同時(shí)打開(kāi)止水夾a、c、d，即可分別形成藍(lán)色和紅色噴泉
D．噴泉結(jié)束后，將燒瓶?jī)?nèi)溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化銨固體
8．(2023·揚(yáng)州高一期中)用Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，其反應(yīng)的微觀模型如圖甲，含氮生成物產(chǎn)率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖乙。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．氨分子的電子式為
B．400 ℃時(shí)，生成的產(chǎn)物只有N2、NO
C．Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，適宜的溫度為400 ℃
D．800 ℃以上，可能發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)O2(g)＋N2(g)
9．將NH4HCO3置于干燥的試管中加熱，并使放出的氣體依次通過(guò)盛有足量過(guò)氧化鈉和堿石灰的干燥管，最后得到的氣體有(　　)
A．NH3，O2 B．H2O，O2
C．CO2，O2 D．O2
三、硝酸的性質(zhì)和計(jì)算
10．實(shí)驗(yàn)室可以用如圖所示裝置制備、干燥、收集氣體的是(　　)
A．以MnO2、濃鹽酸為原料，制備Cl2
B．以Na2SO3固體、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的濃硫酸為原料，制備SO2
C．以濃氨水、生石灰為原料，制備NH3
D．以Cu、稀硝酸為原料，制備NO
11．下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是(　　)
① ② ③
A.由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體
B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應(yīng)
C．由③說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物
D．③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2，由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)
12．現(xiàn)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸和稀硝酸的濃度均為2 mol·L－1。取10 mL混合酸，向其中加入1.92 g銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可收集到氣體體積為(假設(shè)HNO3只被還原為NO)(　　)
A．0.224 L B．0.336 L
C．0.448 L D．0.672 L
四、氮及其化合物的綜合實(shí)驗(yàn)
13．(2022·河南周口高一檢測(cè))某化學(xué)興趣小組欲制備氨氣并探究其相關(guān)性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)如圖是制取少量氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置：
①在制取氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置中，使用濕潤(rùn)棉花(棉花團(tuán)外側(cè)滴有少量蒸餾水)的作用是______(填一條)。
②干燥管中的堿石灰________(填“能”或“不能”)用無(wú)水CaCl2、P2O5代替。
(2)如圖為探究氨氣的還原性實(shí)驗(yàn)裝置：
①開(kāi)始時(shí)試管中氣體的顏色為_(kāi)_______。
②打開(kāi)K1，室溫下將過(guò)量的氨氣推入試管中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)______________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。
③檢驗(yàn)試管中固體是否含有氮元素一定用不到的試紙或試劑是________(填字母)。
a．蒸餾水 b．NaOH溶液
c．紅色石蕊試紙 d．藍(lán)色石蕊試紙
e．稀硫酸
(3)如圖為探究NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置：
①得到藍(lán)色噴泉的原因是_______________________________________________________。
②該裝置中產(chǎn)生“紅藍(lán)雙色噴泉”現(xiàn)象的操作方法是________________________________。
14．甲同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行硝酸、氮氧化物的相關(guān)實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：將銅片放入燒杯A后，立即用燒杯B蓋住。
(1)燒杯A液體上方出現(xiàn)大量紅棕色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。
(2)一段時(shí)間后，紅棕色氣體消失，燒杯C中的液體變成藍(lán)色，甲同學(xué)分析出現(xiàn)藍(lán)色的原因，認(rèn)為其中涉及到兩個(gè)反應(yīng)：
①紅棕色氣體消失，該化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。
②配平溶液出現(xiàn)藍(lán)色的離子方程式，并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_______I－＋_______NO＋________H＋===_______I2＋_______NO↑＋______H2O。
(3)打開(kāi)燒杯B，A中液體上方又出現(xiàn)淡紅棕色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：因?yàn)橛衅渌瑢W(xué)對(duì)淀粉-KI溶液變藍(lán)的原因提出異議，甲同學(xué)將銅片換成鐵片放入燒杯A后，立即用燒杯B蓋住。
(4)實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)認(rèn)為換為鐵片后不應(yīng)出現(xiàn)紅棕色氣體，其理由是_______________________。
(5)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，發(fā)現(xiàn)確實(shí)無(wú)紅棕色氣體生成，但過(guò)一段時(shí)間后，淀粉-KI溶液仍然變?yōu)樗{(lán)色，分析其中的原因：______________________________________________________________。
15．某課外活動(dòng)小組為了探究木炭與濃硝酸反應(yīng)后的氣態(tài)生成物，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖甲。
紅熱木炭未進(jìn)入試管前，濃硝酸上方并無(wú)明顯變化。當(dāng)按圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，濃硝酸液面上方有明顯的紅棕色氣體產(chǎn)生，且沾有澄清石灰水的玻璃片出現(xiàn)渾濁，后渾濁消失。
①液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體，說(shuō)明濃硝酸具有________(填字母)。
a．酸性　　b．揮發(fā)性　　c．不穩(wěn)定性
②沾有澄清石灰水的玻璃片出現(xiàn)渾濁，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，是因?yàn)開(kāi)______________________________________________________________。
(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖乙。
按圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，濃硝酸液面上方有明顯的紅棕色氣體產(chǎn)生，且沾有澄清石灰水的玻璃片無(wú)明顯變化。沾有澄清石灰水的玻璃片無(wú)明顯變化，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明木炭與濃硝酸未反應(yīng)，是因?yàn)開(kāi)__________________________________________________。
(3)丙同學(xué)克服了甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖丙。已知酸性高錳酸鉀溶液能將NO、NO2氧化成NO，MnO被還原為Mn2＋。
①如圖連接裝置后，需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作為_(kāi)_________________；加熱木炭與濃硝酸前需先通一段時(shí)間N2，目的是________________________________。
②裝置A中木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________。
③能證明木炭被氧化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________。
④D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________。

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