1、氮及其重要化合物一、选择题1(2019河南中原名校第一次质量考评)二十四节气是中国历法的独特创造。四月农谚：“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是()AKBNCP DC解析：选B。“雷雨肥田”的意思是在放电条件下N2和O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，HNO3随雨水降落与土壤中的物质反应生成硝酸盐，硝酸盐作为氮肥被农作物吸收，B项正确。2(2019汕头高三一模)化学与生产、生活息息相关。下列说法中正确的是()ASO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的气体B农业施肥作业时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与
2、NH4Cl混合使用C地沟油不宜食用，可以分馏提取汽油，做汽车的燃料D向牛奶中加入果汁会产生沉淀，是因为发生了酸碱中和反应解析：选B。SO2和NO2都是可形成酸雨的气体，CO2不能形成酸雨，但能形成温室效应，A项错误；K2CO3为强碱弱酸盐，NH4Cl为强酸弱碱盐，草木灰与NH4Cl混合使用时，CO与NH发生相互促进的水解反应生成NH3，降低肥效，B项正确；地沟油的主要成分为油脂，汽油的主要成分为烃，C项错误；牛奶中含有蛋白质，果汁能使蛋白质变性而沉淀，D项错误。3(2019全国名校第二次大联考)下列由相关实验现象推出的结论正确的是()ANH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH
3、4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有SOCFe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应DNH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体解析：选D。NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢，冷却后二者又重新结合生成NH4Cl，不能制备氨，NH4HCO3受热分解生成氨、二氧化碳和水，制得的氨中混有二氧化碳，不适合制备氨，A项错误；向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，在酸性条件下NO具有强氧化性，会把SO氧化成SO，故不能说明原溶液中一定含有SO，也可能含有SO，B项错误；Fe与稀硝酸、
4、稀硫酸反应均有气泡产生，前者是由于稀硝酸的强氧化性，后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应，C项错误；NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体氯化铵，D项正确。4(2019临沂高三统考)下列制取NH3并验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理均正确的是()解析：选B。氯化铵受热分解生成氨和氯化氢，但在试管口又重新化合生成氯化铵，得不到氨，A项错误；氨具有还原性，氯气具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，又因为氨密度小于空气，氯气密度大于空气，所以长口通入NH3，短口通入Cl2，可以使其充分反应，装置和原理均正确，B项正确；氨密度小于空气，收集时应该是短口进、长口出，C项错误；氨极
5、易溶于水，倒置的漏斗插入水中，不能防倒吸，D项错误。5NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解CNH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D图中所涉及的盐类物质均可以水解解析：选C。NaHCO3不能用作肥料，A项错误；Na2CO3很稳定，受热时不易分解，B项错误；图中的NaCl是强酸强碱盐，不水解，D项错误。6常温离子液体也称常温熔融盐，硝酸乙基铵(C2H5NH3)NO3是人类发现的第一种常温离子液体，其熔点为12 。已知C2H5NH2的化学性质与NH3相似，C2
6、H5NH2结合质子的能力比NH3略强。下列有关硝酸乙基铵的说法正确的是()A硝酸乙基铵水溶液呈碱性B该离子液体可以作为电池的电解质C(C2H5NH3)NO3能与氢氧化钠反应产生NH3D相同温度下，相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液相比，前者的pH小解析：选B。A项，硝酸乙基铵是强酸弱碱盐，水解显酸性；B项，(C2H5NH3)NO3为离子液体，能导电；C项，C2H5NH2的化学性质与NH3相似，(C2H5NH3)NO3能与NaOH反应生成C2H5NH2；D项，C2H5NH2结合质子的能力比NH3略强，说明相同物质的量浓度的C2H5NH2的水溶液的碱性比氨水的强，因而相同物质的量浓度的硝
7、酸乙基铵溶液的水解程度比硝酸铵溶液小，则相同温度下，相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液相比，前者的pH大。7将充有40 mL NO2和NO混合气体的试管倒置于盛水的水槽中，充分反应后试管中剩下20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为()A21 B13C31 D11解析：选C。3NO2H2O=2HNO3NOV312 30 mL20 mLV(NO)40 mL30 mL10 mL, V(NO2)V(NO)30 mL10 mL31。8无色混合气体甲可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL气体甲经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体
8、甲的组成为()ANH3、NO2、N2BNH3、NO、CO2CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N2解析：选B。由题意，无色混合气体中一定无NO2；100 mL气体通入浓H2SO4后，体积变为80 mL，一定含有NH3；气体通过Na2O2后变为红棕色，最后几乎无气体剩余，则一定含有CO2和NO，不含有N2。9(2019南昌高三一模)某稀溶液中含4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol铁，充分反应后产生的NO气体在标准状况下的体积为()A36 L B28 LC22.4 L D11.2 L解析：选B。题中发生反应的离子方程式为FeNO4H=NOFe32H2O、
9、2Fe3Fe=3Fe2，n(NO)4 mol，n(H)5 mol，n(Fe)1.5 mol，由此可知NO和Fe过量，以H的物质的量为基准进行计算，可得产生的NO的物质的量为1.25 mol，标准状况下的体积为28 L。10铜和铁的合金7.2 g完全溶于稀硝酸，若反应中硝酸被还原只产生NO气体，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，最终生成12.3 g沉淀。则在标准状况下产生的NO气体的体积为()A1.12 L B2.24 LC3.36 L D1.68 L解析：选B。两种金属单质最终生成氢氧化物时增加的质量实际上是OH的质量，OH的物质的量与金属跟硝酸反应时失去的电子的物质的量相等，n(e)n
10、(OH)(12.3 g7.2 g)17 g/mol0.3 mol，根据HNO3NO，可知n(NO)0.1 mol，故在标准状况下产生的NO气体的体积为2.24 L。二、非选择题11(教材改编题)如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：(1)写出N2的一种用途：_。(2)从N元素的化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)。氧化性：_。还原性：_。(3)HNO3与物质C常用于检验Cl的存在，则物质C的化学式为_。(4)实验室制取物质B的化学方程式为_。(5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为_。(6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为_。答
11、案：(1)做保护气、保存粮食(2)N23H22NH3(或N23MgMg3N2)N2O22NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O(5)3NO2H2O=2HNO3NO(6)4HNO3(浓)CCO24NO22H2O12NH3及其盐都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_(填字母)。(2)按下图装置进行NH3的性质实验。先打开旋塞1，B瓶中的现象是_，原因是_。稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B瓶中的现象是_。解析：(1)固固加热制备气体，应选用A为发生装置；NH3密度比空气小，应选用C收集气体
12、；NH3极易溶于水，为防止倒吸，应选用G进行尾气处理。(2)A瓶中压强比B瓶中压强大，打开旋塞1，HCl气体进入B瓶并与NH3反应生成NH4Cl，B瓶中产生白烟。反应后B瓶中压强减小，关闭旋塞1，打开旋塞2，烧杯中的紫色石蕊溶液倒吸入B瓶，因为B瓶中得到的溶液显酸性，所以溶液变红色。答案：(1)A、C、G(2)有白烟出现因A瓶中HCl气体压强大，所以HCl进入B瓶，与NH3发生反应，生成白色NH4Cl固体颗粒紫色石蕊溶液进入B瓶，溶液变红色13亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中
13、的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸的反应及气体产物的成分。已知：NONO22OH=2NOH2O；气体液化的温度：NO2为21 ，NO为152 。(1)为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序(按左右连接)为A、C、_、_、_。(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是_。(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞滴入70%的硫酸后，装置A中产生红棕色气体。确认装置A中产生的气体含有NO，依据的现象是_。装置E的作用是_。(4)如果向装置D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为_。(5)通过上述实验探究过程，可得出装置
14、A中发生反应的化学方程式是_。解析：(1)根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对装置A中反应产物检验的干扰。(3)利用装置D检验NO。开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在。装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，避免干扰NO的检验。(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2O24NaOH=4NaNO32H2O。(5)装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2H2SO4=Na2SO4NO2NOH2O。答案：(1)EDB(2)防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰(3)装置D中通入氧气后出现红棕色气体冷凝，使NO2完全液化(4)4NO2O24NaOH=4NaNO32H2O(5)2NaNO2H2SO4=Na2SO4NO2NOH2O- 7 -