氮及其化合物_范文大全

氮及其化合物

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【优秀范文】氮及其化合物

范文一:氮及氮的化合物 投稿:傅漤漥

氮及氮的化合物

知识点一、氮气(N2)

1、 氮元素的存在形式

既有游离态又有化合态。空气中含N2 占78%(体积分数);化合态氮存在于多种无

机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。

2、氮气的分子结构:电子式为,结构式为N≡N。由于N2分子中的N≡N键很牢固

所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼。

3、化学性质:常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,但这种稳定是相对的,在一

定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。

⑴ N2的氧化性:

① 与H2化合生成NH3 :

N2 +3H22NH3 注: 该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理。

Mg3N2(金属镁、锂均能与氮气反应) ② 镁条能在N2中燃烧:N2

+ 3Mg

Mg3N2易与水反应:Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3↑

⑵ 与O2化合生成NO:N2 + O2

1、氮气与其他单质化合一般需要高温,有时还需高压等条件,但金属锂在常温、常压,

下就能与氮气化合生成氮化锂,这是因为( )

①此反应可能是吸热反应 ②此反应可能是放热反应

③此反应可能是氮分子不必先分解成为原子 ④此反应前可能氮分子先分解成为原子

A.①② B.②④ C.②③ D.①④

2、工业上制镁粉是将镁蒸气在某种冷却剂中冷却而制得的,下列物质:①空气;②CO2 ;③

Ar;④H2 ;⑤N2 ;⑥H2O中,可做冷却剂的是( )

A、①② B、③④ C、③⑥ D、③⑤

4、氮气的用途:

⑴ 合成氨,制硝酸;

⑵ 代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化;

⑶ 在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发; 2NO 注:在闪电或行驶的汽车引擎中会发生此反应

⑷ 保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;

⑸ 医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术;

⑹ 利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能。

5、制法:

⑴ 实验室制法:加热NH4Cl饱和溶液和NaNO2晶体的混合物。

NaNO2 + NH4Cl = NaCl + N2↑+ 2H2O

⑵ 工业制法:分离液态空气法

6、氮的固定:将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。

氮的固定有三种途径:

(1)生物固氮:豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮。

(2)自然固氮:闪电时,N2转化为NO,N2+02

2NO

(3)工业固氮:在一定的条件下,N2和H2人工合成氨,N2+3H2 2NH3(可逆反应)

3、氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙

述与氮元素的循环无关的是 ( )

A.工业合成氨的过程是固氮的过程

B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物

C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气

D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收

4、下列反应起了氮的固定作用的是( )

A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3 B.NO和O2反应生成NO2

C.NH3经催化氧化生成NO D.由NH3制碳铵和硫铵

5、将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下图中能实现人工固氮的是 ( )

知识点二、氮的氧化物

各种价态氮氧化物:N(N2O)、N(NO)、N(N2O3)、N(NO2、N2O4)、N(N2O5),其中

N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。

1、NO、NO2性质

12345

6、最新研究表明:NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况,缓解病情。病毒

学研究同时证实,NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO叙述正确 ( )

A.NO是一种红棕色的气体

B.常温常压下,NO不能与空气中氧气直接化合

C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等

D.NO易溶于水,不能用排水法收集

7、区别NO2和溴蒸气应当选用的试剂是( )

A.淀粉碘化钾试 B.硝酸银溶液 C.石蕊试液 D.酚酞试液

8、上世纪80年代后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关

于NO的说法不正确的是()...

A.NO分子中有极性共价键 B.NO是造成化学烟雾的因素之一

C.NO是汽车尾气的有害成分之一 D.NO分子所含电子总数为偶数

9、Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能,关于NO的叙述正确的是() ①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物 ②NO不是亚硝酸酐

③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物 ④NO是无色气体

A.全部 B.①③④ C.②③④ D.①④

2、有关NO、NO2、O2的混合气体和水反应的计算

相关化学反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO

4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3

⑴ NO2与水反应 :3NO2+H2O=2HNO3+NO, V(NO)=1/3V(NO2)

10、在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应的物质的质量之比为( )

A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1

11、标准状况下,容积为a L的圆底烧瓶充满NO2后,倒立于盛水的水槽中,若烧瓶内溶液

不扩散,最终瓶内的溶液的物质的量浓度为( )

A.2411molL1 B.molL1 C.molL1 D.molL1

352822.4

⑵ NO(N2)、NO2混合气体与水反应,最后剩余气体是NO,其体积=V(NO)+1/3V(NO2)

12、一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够时间后,试 管内气体体积缩小为原体积的3/5,则混合气体中N2和NO2的体积比为( )

A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3

13、将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中,经过足够时间后,试管内气体体积缩小 为原体积的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是( )

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1

14、NO与NO2的混合气体60mL,通入水中,最后收集到的气体体积为40ml(气体体积均 在相同条件下测定),则原混合气体中NO与NO2的体积比为 ( )

A.1∶2 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶1

2215、在一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为 原混合气体的1/8,由原混合气体中NO2和O2的体积比是( )

A.8:1 B.7:3 C.7:1 D.4:1

16、将盛有12 mL NO2 和O2 的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL 无色气体,则原混合气体中O2 的体积是 ( )

A.1.2 mL B.2.4 mL C.3.6 mL D.4 mL

17、将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体,倒置量筒在盛满水的水槽里,足 够时间后,量筒里剩余气体体积为5mL。则混合气体中NO2和O2体积比可能是 。

18、一定条件下将等体积的NO2和O2的混合气体充入试管中,并倒立在水槽中,充分反应 后剩余气体的体积为原体积的( )

A.1/4 B.3/4 C.1/8 D.3/8

19、将充满NO2和O2的量筒倒立于盛有水的水槽中,经过一段时间后,水上升到量筒体积 的一半处停止了,则剩余气体的成分是( )

A.NO2 B.NO C.O2 D.N2

20、标准状况下,在三个干燥的烧瓶内分别装入:干燥纯净的NH3、含一半空气的氯化氢、 NO2和O2的混合气体[V(NO2) ∶V(O2)]=4∶17。然后分别作喷泉实验,三个烧瓶中所 得溶液的物质的量浓度之比为( )

A.2∶1∶:2 B.5∶5∶4 C.1∶1∶1 D. 无法确定

21、同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO 和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管 中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( )

A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2

⑷ NO和O

的混合气体与水的反应:4NO+3O注意:4NO2+O2和4NO+3O2从组成上相当于2N2O5,即与N2O5+H2O=2HNO3等效。所以可利用混

合气体中的N、O原子个数比进行分析。

当N∶O=2∶5时,恰好完全反应

当N∶O

当N∶O>2∶5时,NO剩余

22、一定条件下将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中,并倒立于水槽中,充分反应 后剩余气体的体积为原体积的( )

A.1/4 B.3/4 C.1/8 D.3/8

23、向倒扣在水槽中盛有NO的试管中缓慢通入35mL O2,反应完成后,若试管内的液面仍 保持在原来位置,则试管中原NO的体积是( )

A.20mL B.15mL C.12.5mL D.10mL

24、在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内,充 分反应后,容器内残留m/2体积的气体,该气体与空气接触后变为红棕色。则m与n的比 值为 ( )

A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8

⑸ NO2、NO、O2的混合气体与水反应

若V(NO2)∶V(NO)∶V(O2)=1∶1∶1,则容器内无气体剩余,水可充满容器。 若按1∶1∶1反应后,仍有某两种或一种气体多余可按前面思路进行判断。

方法一:V(O2)= V(NO2)/4+ 3V(NO)/4或者利用混合气体中的N、O原子个数比,

当N(N)∶N(O)=2∶5时,气体可被完全吸收。

方法二:NO2、NO、O2三种混合气体通入水中,可先按3NO2+H2O=2HNO3+NO求出NO2

与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总

体积,再按4NO+3O2+2H2O=4HNO3方法进行计算。

25、同温同压下,将NO2、NO、O2按一定比例充满一容器,再倒置于盛水的水槽中,片刻 液体充满了容器。则反应前NO2、NO、O2的体积比是( )

A.1∶1∶1 B.4∶3∶1 C.4∶24∶19 D.4∶24∶7

26、把盛有48mL NO和NO2的混合气体的容器倒立于水中(保持同温同压下),液面稳定 后,容器内气体体积变为24mL,则:

①原混合气体中,NO是_______mL,NO2是_______mL;

②若在剩余的24mL气体中通入6mL O2,液面稳定后,容器内剩余气体是_______,体积为________mL。

③若在剩余的24mL气体中通入24mL O2,液面稳定后,容器内剩余气体是______,体积为________mL。

④若在原48mL NO和NO2的混合气体中,通入_____mL O2再倒置于水中,水可充满容器。

27、某混合气体中可能含有Cl2 、O2 、SO2 、NO 、NO2 中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是 ( )

A. 肯定有SO2 和NO B. 肯定没有Cl2 、O2和NO2

C. 可能有Cl2和O2 D. 肯定只有NO

28、利用右图装置,写出除去下列气体中的杂质的方法,并写出化学方程式 (括号内的气体为杂质)。

(1)CO2(SO2) ,化学方程式 。

(2)SO2(SO3,假设SO3为气体) ,化学方程式 。

(3)NO(NO2) ,化学方程式 。

29、有一无色干燥的混合气体,可能是由HCl、NO、NO2、CO2 、NH3、H2、O2、Cl2中的几种混合而成,根据①把混和气体通过浓H2SO4时,气体体积明显减小。②再通入过量碱石灰时,体积又明显减小;③剩余气体接触空气时,立即变为红棕色,可得:混和气体中一定存在_____________,一定不存在_____________,可能存在_________ 。

3、氮氧化物大气污染

氮氧化物的来源:空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气

以及制硝酸工厂的废气

①硝酸型酸雨的产生及危害

②光化学烟雾:氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后,发生复杂的化学反应,主要生成光化学氧化剂(主在是O3)及其他多种复杂的化合物,这是一种新的二次污染物,统称为光化学烟雾。

③破坏臭氧层

NO、NO2的尾气吸收:2NO2NaOHNaNONaNOHO2322NONO2NaOH2NaNOHO222

30、下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物无关的是( )

A、闪电 B、光化学烟雾 C、酸雨 D、臭氧层空洞

31、氮的某种氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则这种氮的氧化物是( )

A、N2O B、NO C、NO2 D、N2O5

32、对酸雨的pH描述中最准确是( )

A.小于7 B.小于5.6 C.在5.6~7之间 D.等于5.6

33、我国大气污染物的主要是( )

A、 N2、CO2、Cl2、SO2 B、SO2、NO2、CO、粉尘

C、NH3、CO2、NO、雾 D、HCl、SO2、N2、粉尘

34、为了保护臭氧层,可采取的有效措施是( )

A.减少二氧化硫的排放量 B.减少含铅废气的排放量

C.减少氟氯代烃的排放量 D.减少二氧化碳的排放量

知识点三、氨

1、 氨分子的结构

NH3的电子式为,结构式为,氨分子的结构为三角锥形,N原子位于锥顶,三个H原子位于锥底,键角107°18′,是极性分子。

2、氨气的物理性质:

无色、有刺激性气味的气体,标况下,密度是0.771g·L1,比空气小。氨易液化,液氨气化时要吸收大量的热,使周围温度急剧下降,所以液氨可作致冷剂。氨气极易溶于水,—

常温常压下,1体积水中大约可溶解700体积的氨气。

3、氨的化学性质:

(1)与水反应:NH3 + H2

3·H2

NH4 + OH +-

注:a、NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH3。

b、氨气溶于水时(氨气的水溶液叫氨水),大部分的NH3分子与H2O分子结合成

+-NH3·H2O(一水合氨)。NH3·H2O为弱电解质,只能部分电离成NH4和OH。

所以氨水具有弱碱性,使无色酚酞试液变为浅红色,使红色石蕊试液变为蓝色。

c、

d、NH3·H2O不稳定,浓度大或受热时易分解:NH3·H2O NH3↑+ H2O e、氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况)。有关氨水浓度的计算:氨水

虽然大部分以NH3·H2O形式存在,但计算时仍以NH3作溶质。

f、氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水。

通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。

35、关于氨的下列叙述中,错误的是( )

A.氨易液化,因此可用来作制冷剂

B.氨易溶解于水,因此可用来作喷泉实验

C.氨极易溶解于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)

D.氨溶解于水显弱碱性,因此可使酚酞试剂变为红色

36、 氨溶于水,所得溶液中,除了水分子外,数目最多的粒子是( )

A. NH3 B. NH3·H2O C. NH4 D. OH

37、科学家预测,氨有望取代氢能,成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是

( )

催化剂

A.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+5O2△ 4NO+6H2O +-

B.液氨具有腐蚀性和毒性,在使用过程中要防止液氨泄漏

-1C.氨气比空气轻,标准状况下密度约为0.76 g·L

D.氨气与氢气相比,优点在于氨气不容易发生爆炸,使用时更安全

(2)与酸反应 (实质:NH3 + H+ = NH4+)

a、与氯化氢反应 NH3 + HCl = NH4Cl

注: 当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时,产生大量白烟。白烟是生成的NH4Cl

小颗粒分布在空气中形成的,这可以检验氨气的存在

b、氨与硫酸反应 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

c、与硝酸反应 NH3+HNO3 = NH4NO3 (产生大量白烟)

注:①氨气与挥发性酸(浓盐酸、浓硝酸等)相遇,有白烟生成,这是检验氨气的方法之—。遇难

挥发性酸(如H2SO4、H3PO4等)无此现象。

②气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物发生化合反应,这是氮元素有别其它元素的特征。

(3)与氧化剂反应(具有还原性): 4NH3 + 5O2 催化剂 4NO + 6H2O △

注:①氨气在催化剂(如铂等)、加热条件下,被氧气氧化生成NO和H2O。此反应是放热反应,叫做

氨的催化氧化(或叫接触氧化)。

②氨的催化氧化,是工业上制硝酸的基础,也是工业上制NO的方法。

2 NH3 +3Cl2=N2 + 6HCl 8 NH3 +3Cl2=N2 + 6NH4Cl

2 NH3

+3CuO

A. NH3

+HCl

C.3CuO+2NH3N2 +3Cu+3H2O Pt 4NO+6H2O △ 38、下列反应中,NH3既显还原性,又显碱性的是( ) NH4Cl B.4NH3+5O23Cu+N2+3H2O D.8NH3+3Cl26NH4Cl+N2

39、在如图K13-1所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )

A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉

C.SO2(NaOH溶液)/无色喷泉 D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉

40、 如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )

A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹

B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹

C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹

D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹

41、已知NH3难溶于CCl4,如下图所示,下列装置中,不宜用于氨气的是 ( )

C

D

A B C D

42、密度为0.910g/cm3氨水,质量分数为25.0%,该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液

的质量分数为( )

A.等于13.5% B.大于12.5% C.小于12.5% D.无法确定

43、将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定),该b L气体中N2的体积分数是( ) A.2ab a B. C.2ab b D.ba a

44、某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验:

(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后

恢复红色,则原溶液可能是________________溶液;加热时溶液由红色

逐渐变浅的原因是:____________________。

(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,

则此溶液可能是________________溶液;加热时溶液由无色变为红色的

原因是:___________________。

45、某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化。

(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________.

(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).

(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是___________________.

(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种),Na2O2的作用是___________________.

(4)氨气的用途

① 是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料;

② 是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料;

③ 用作冰机中的致冷剂。

知识点四、氨的实验室制法

1、反应原理:

2NH4Cl + Ca(OH)2

2、发生装置:

固固加热型装置,与制取氧气的发生装置相同。

3、干燥:用碱石灰干燥。

注:不能用浓H2SO4、P2O5等酸性干燥剂和CaCl2干燥氨气,因为它们都能与氨气发生反应(CaCl2

与NH3反应生成CaCl2·8NH3)。 △ CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O

4、收集方法:由于氨极易溶于水,密度比空气小,所以只能用向下排空气法收集。

5、检验:a.用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,若变蓝,则满;

b.蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口,若产生白烟,则满。

6、棉花团的作用:

a、是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流,以期在较短时间内收集到

较为纯净的氨气;

b、吸收多余NH3

注:

① 制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替,因为NH4NO3在加

热时易发生爆炸,而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。 ② 消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替,因为NaOH、KOH具有吸湿性,易潮解结块,

不利于生成的氨气逸出,而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。

③ NH3极易溶于水,制取和收集的容器必须干燥。

④ 实验室制取氨气的其它方法:

a、加热浓氨水法(原理:NH3·H2

O NH3↑+ H2O)

b、将浓氨水滴到生石灰或烧碱固体上。 CaO + NH3·H2O = Ca(OH)2 + NH3↑

(原理:吸水增大氨水浓度;增大溶液中的OH-浓度;溶解或反应放热,促使NH3·H2O分解。)

46、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是(

)

A.①② B.②③ C.③④ D.①③

47、下列装置能达到实验目的的是 ( )

A.实验室制取并收集NH3 B.吸收NH3 C.检查装置气密性 D.利用排空气法收集CO2

48、离子检验的常用方法有三种:

下列离子检验的方法不合理的是( )

—3+2+A.NH—气体法 B.I—沉淀法 C.Fe—显色法 D.Ca—气体法

49、针对实验室制取氨气,下列说法不正确的是( )

A.发生装置与用KClO3制取O2的装置相同

B.可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气

C.氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或沾有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近

D.所用的铵盐不是NH4NO3,是因为NH4NO3受热易爆炸

50、下列说法不正确的是( )

①氨气溶于水能导电,所以氨气是电解质

②实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气

③氨和酸反应生成铵盐,与挥发性酸相遇时能形成白烟

+ ④某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该晶体中含有NH4

+ ⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH4

⑥把NH3通入稀HNO3中当溶液的pH等于7时,溶液中NH3和HNO3等物质的量反应

A.①②④ B.③⑤⑥ C.①⑤⑥ D.②⑤⑥

51、A是一种白色晶体,它与浓氢氧化钠溶液共热,放出无色气体B。用圆

底烧瓶收集干燥的B。按下图装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到蓝

色喷泉;A与浓硫酸反应,放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C,仍

按下图装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到红色喷泉。

(1)A的化学式是____________。

(2)可用于除去B中水分的干燥剂是_____。 收集气体B的方法是_ __。

(3)收集气体C的方法是_____________。

知识点五、铵盐的性质

1、铵盐:由铵离子和酸根离子构成的盐。如:硫酸铵【(NH4)2SO4 ,俗称硫铵,又称肥田粉】,氯化铵【NH4Cl,俗称氯铵】,硝酸铵【NH4NO3,俗称硝铵】,碳酸氢铵【NH4HCO3,俗称碳铵】铵盐属于铵态氮肥。常用氮肥有铵态氮肥和尿素【 CO(NH2)2 】 。

2、化学性质

① 铵盐都是无色或白色的晶体晶体,且都易溶于水。

—② 与碱作用(实质:NH4+ + OH △

NH3↑+ H2O)

(NH4)2SO4 + 2NaOH △

Na2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O

NH3NO3 + NaOH △

NaNO3 + NH3↑+ H2O

注:铵盐与碱共热都能产生NH3,这是铵盐的特征反应。可据此检验铵盐的存在。

a、若是铵盐溶液与烧碱溶液共热,则:NH4+ OH+-NH3↑+ H2O

+- b、若反应物为稀溶液且不加热时,则无氨气逸出:NH4+ OH=NH3· H2O

c、若反应物都是固体时,则只能用化学方程式表示。

③ 不稳定性

a、组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨气同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。如:

NH4Cl(固

) NH3↑+ HCl↑ NH3 + HCl=NH4Cl (试管上端又有白色固体附着)

注:NH4Cl受热分解有类似“升华”现象,可用于物质的提纯,如NaCl中含NH4Cl可加热提纯。 NH4HCO3NH3↑+ H2O + CO2↑

b.组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是氧化性酸,加热时则发生氧化还原反应,无氨气逸出.如:2NH3NO3 △

2N2↑+ O2↑+ 4H2O

注:贮存铵态氮肥时,为了防止受热分解,应密封包装并放在阴凉通风处;施用氮肥时应埋在土下

并及时灌水,以保证肥效。

3、NH4+的检验

将待检物取出少量置于试管中,加入NaOH溶液后,加热,用湿润的红色石蕊试纸在

+管口检验,若试纸变蓝色,则证明待检物中含铵盐(NH4)。

氨与铵可相互转化:NH4+

NH3

是( )

A.NH4H是离子化合物

B.NH4H固体投入少量的水中,有两种气体生成

C.NH4H与水反应时,NH4H是还原剂

D.NH4H溶于水,所形成的溶液显酸性

53、如图是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程,其中试

A.甲:NaOH;乙:稀盐酸 B.甲:水;乙:氢氧化钠溶液

C.甲:氢氧化钠溶液;乙:水 D.甲:稀盐酸;乙:氯化钠溶液

54、用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ( )

①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加

③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气

A.①② B.③④ C.③④ D.②④ 52、氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,又知NH4H与水反应有H2生成.则下列叙述不正确的.

55、实验室欲用下列装置和药品来制备少量的氮化镁(已知氮化镁易与水反应而水解)

上图的实验装置中,A中是浓氨水,B中是生石灰,C中是干燥剂。已知氨气有还原性,能还原氧化铜,生成物之一是空气的主要成分。试通过分析回答:

(1)装置B中生石灰的作用是: ;

(2)氮气的电子式: ;

(3)装置C中应当选用的干燥剂是 ;

(4)写出D装置中发生反应的化学方程式. ;

(5)装置E的作用是 ;

(6)如果没有装置F,可能发生的反应是: 。

知识点六、硝酸

1、物理性质

(1)纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83℃)、有刺激性气味的液体,常用浓HNO3的质量分

数为69%,能跟水以任意比互溶,打开盛浓硝酸的试剂瓶盖,有白雾产生。

(2)质量分数为98%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO3而产生“发烟现象”。通常叫做“发烟硝酸”。浓硝酸常带有黄色。

2、化学性质:

(1)酸的通性

(2)不稳定性:4HNO32H2O + 4NO2↑+O2↑

HNO3见光或受热易发生分解,HNO3越浓,越易分解。硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黄色。硝酸应贮存在避光、低温处。

(3)强氧化性

不论是稀HNO3还是浓HNO3,都具有极强的氧化性。HNO3浓度越大,氧化性越强。

①与金属反应——几乎能与所有金属(除Pt、Au外)反应

当HNO3与金属反应时,HNO3被还原的程度(即氮元素化合价降低的程度)取决于硝酸的浓度

和金属单质还原性的强弱。对于同一金属单质而言,HNO3的浓度越小,HNO3被还原的程度越大,

氮元素的化合价降低越多。

a、与不活泼金属反应,一般反应规律为:

金属 + HNO3(浓) → 硝酸盐 + NO2↑ + H2O

金属 + HNO3(稀) → 硝酸盐 + NO↑ + H2O

如:3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

注:反应较缓慢,反应后溶液显蓝色,产生的无色气体遇空气后变为红棕色。

实验室通常用此反应制取NO气体.

Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O

注:反应较剧烈,反应过程中有红棕色气体产生,此外,随着反应的进行,

硝酸的浓度渐渐变稀,反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体。

56、某实验过程如图所示:

则图③的试管中的现象是( )

A.无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应

B.铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色

C.铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体

D.铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色

57、将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )

A.反应速率:两者相同

B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少

C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深

D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少

b、与较活泼金属反应,一般反应规律为:

较活泼的金属(如Mg、Zn等) + HNO3(极稀) → 硝酸盐 + H2O + N2O↑(或NH3等) c、与变价金属与硝酸反应

产物的价态则要看硝酸与金属的物质的量的相对大小,若金属过量,则生成低

价的金属硝酸盐;若硝酸过量,则生成高价的金属硝酸盐。如铁与稀硝酸的反应:

3Fe(过量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O

Fe(不足)+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

d、常温下,浓HNO3能将金属Fe、A1钝化,使Fe、A1的表面氧化生成一薄层致密

的氧化膜。因此,可用铁或铝制容器盛放浓硝酸,但要注意密封。

e、浓HNO3与浓盐酸按体积比1∶3配制而成的混合液叫王水。王水溶解金属的能力更强,能溶解金属Pt、Au。

② 与非金属单质(如C、S、P等)反应

C+4HNO3(浓)CO 2↑+NO2↑+2H2O

+③与还原性物质(H2S、SO2、Na2SO3、HI、HBr、Fe2等)反应

④与有机物反应

在一定条件下硝酸可与某些有机物发生取代反应和颜色反应。如:浓硝酸与苯、苯酚等物质的硝化反应;与纤维素的酯化反应;与某些蛋白质的颜色反应等。

⑤注意点

a、NO3无氧化性,而当NO3在酸性溶液中时,则具有强氧化性。如,在Fe(NO3)2溶液

+++中加入盐酸或,因引入了H而使Fe2被氧化为Fe3;又如,向浓HNO3与足量的Cu

反应后形成的Cu(NO3)2中再加入硫酸,则剩余的Cu会与后来新形成的稀HNO3继续反应。

b、能氧化并腐蚀某些有机物,如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心,万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再用小苏打或肥皂液洗涤。

c、在浓硝酸中滴加几滴石蕊试液、微热,先变红、后褪色,说明浓硝酸的酸性及氧化性。

3、保存方法:

硝酸易挥发,见光或受热易分解,具有强氧化性而腐蚀橡胶,因此,实验室保存硝酸时,应将硝酸盛放在带玻璃塞的棕色试剂瓶中,并贮存在黑暗且温度较低的地方。

4、用途:硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等。

5、硝酸的制法:

⑴ 硝酸的实验室制法:

原理:利用浓H2SO4的高沸点,难挥发性制取挥发性的HNO3。

NaNO3 + H2SO4(浓) ==== NaHSO4 + HNO3↑

注:因HNO3的不稳定性,加热温度不宜过高,还因为硝酸易腐蚀橡胶,所以此

反应禁用橡胶塞,所用仪器为曲颈甑。

⑵ 硝酸的工业制法:

4NH3 + 5O2 催化剂 4NO + 6H2O 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO △ --

6、尾气吸收NO2和NO,消除对大气的污染

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+ H2O 2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O

当V(NO2)∶V(NO)≥1∶1时,尾气可全部被吸收;当NO过量时,应先补充适量的O2。 知识点七、硝酸的相关计算

(1) 从硝酸在反应中的作用——酸性和氧化性(原子守恒):参加反应的硝酸一部分

显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO或NO2),根据物料守恒——氮元素守恒解题。

58、锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为( )

A.2mol B.1 mol C.0.5mol D.0.25mol

59、在浓硝酸中放入铜片:

(1)开始反应的化学方程式为_______________________________。

(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的反应化学方程式________________。

(3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因和离子方程式是___________________________。

(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6 L(标准状况),则所消耗的硝酸的物质的量是________.

(2)从氧化还原反应的规律——得失电子守恒:一般情况下:金属失去的电子被+5价的氮得到,转化为 NO 或 NO2 ,根据得失电子解题。

60、将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.896 L(标准状况),向反应后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全.则形成沉淀的质量为 ( )

A.4.32 g B.4.68 g C.5.36 g D.6.38 g

61、9.8gFe、Mg混合粉末溶解在一定量的某浓度的稀硝酸中,当金属粉末完全溶解后,收集到0.2mol的NO气体(设稀硝酸的还原产物只有NO),在反应后的溶液中加入足量的KOH溶液,可生成氢氧化物沉淀的质量为(不考虑氢氧化亚铁和氧气反应)( )

A.18g B.20g C.22g D.24g

62、将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:

(1)NO的体积为________L,NO2的体积为________L。

(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的

+Cu2全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________mol/L。

(3)从离子反应角度——化学反应的本质:金属与硝酸反应的本质是金属与H+和NO3-共同作用。

注:Cu与HNO3的反应中随着反应的进行浓度逐渐变小,产物由NO2变成NO,最终为混合气体。可以这

样理解并分析:反应的硝酸在产物中共三部分:

Cu(NO3)2

HNO3

可以看出:被还原的硝酸无论生成NO还是NO2均为一个N原子与一个HNO3的比例关系,即:被还原的硝酸与气体的物质的量相等。而未被还原的硝酸总是生成最高价金属的硝酸盐〔如Cu (NO3)2〕,一个金属离子与金属离子最高价数个HNO3成比例关系,即未被还原的HNO3与金属离子的最高价态数相等。

63、有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的混合气体体积为(设反应中HNO3被还原成NO) ( )

A.0.448L B.0.672 C.0.896 D.0.224

答案

1、C解析:氮分子中存在N≡N,键能很大,非常牢固,通常情况下很难断裂N≡N键成为氮原子与其他物质反应,如果氮分子能与这种物质容易反应,只可能是氮分子不必先分解为氮原子这种情况;另外化学反应中放热反应一般比较容易发生。

2、B 3、C 4、A

5.D解析:将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。A、C、D均将N2转化为氮的化合物,只有合成氨是人工固氮。

6、C[解析]NO是一种无色难溶于水的气体,可以用排水法收集。常温常压下,NO容易与氧气直接化合生成NO2。

7、B 8、D

9、A解析:NO中氮的化合价处于中间价态,它可以是还原产物,如HNO3→NO,也可以是氧化产物,如NH3→NO;HNO2的酸酐是N2O3;NO是无色气体。

10、C 11、D 12、A 13、C 14、D 15、BC 16、AD 17、18:7或43:7

18、D 19、C 20、B 21、B 22、C 23、A 24、C 25、AC

26、(1)12

27、AB

28、(1)将混和气体通入到盛有饱和NaHCO3溶液的上图装置中,化学方程式是:

SO2+2NaHCO3=2CO2↑+Na2SO3+H2O

(2)将混和气体通入到盛有饱和NaHSO3溶液的上图装置中,化学方程式是:

SO3+2NaHCO3=2SO2↑+Na2SO4+H2O

(3)将混和气体通入到盛有水的上图装置中,化学方程式是:3NO2+H2O=NO+2HNO3

29、NH3、CO2、NO, HCl、Cl2、NO2、O2, H2 30.A 31.B 32.B 33、B 34、C

35.C 36、B 37、A [解析] A项,该反应中有污染性气体NO产生,故不符合清洁能源的要求,错误。

B、D项均正确。C项,氨气在标准状况下的密度ρ标=MVm=17 g·mol

正确。

38、D -1 * 36 (2)NO 16 (3)O2 6 (4)18 22.4 L·mol=0.76 g·L,-1-1

39.A [解析] 该题考查喷泉的形成。分析题给选项,A项,CO2在NaHCO3溶液中,溶解度很小,气体体积基本没有改变,烧瓶内气体压强不变,所以不会形成喷泉;B项,NH3易溶于水形成NH3·H2O,且能发生:NH3·H2ONH+4+OH,溶液呈碱性,所以形成红色喷泉;C项,SO2和NaOH溶液可发生反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,使烧瓶内气体压强减小,故能形成无色喷泉;D项,HCl和AgNO3溶液可发生反应:HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓,生成的AgCl为白色沉淀,能形成白色喷泉。

40、B 41、B 42、 C 43、B

44、(1)稀氨水和酚酞 ;稀氨水中的NH3气逸出,所以溶液的颜色变浅

(2)溶有SO2的品红 ;SO2气体逸出,品红溶液恢复红色

45、【解析】本题考查氨的催化氧化。(1)NH3和O2氧化生成NO。(2)该反应为放热,故不加热后仍能保持红热状态。(3)产物中有NO和NH3,NO会被O2氧化生成NO2,在于空气中的水蒸气反应生成HNO3,而HNO3与NH3会产生白烟。(4)装置5与1均产生科产生NH3。NH4Cl加热分解可得NH3和HCl而HCl与Na2O2可生成O2。 -

催化剂

【答案】(1)4NH3+5O2△ 4NO+6H2O;(2)放热

NH4NO3。 (3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成

(4)I;NH4Cl与HCl反应生成氧气(合理答案均给分)

46、D【解析】NH4Cl受热可产生NH3和HCl,但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl,在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况,因此不能用①的方法制取氨气,③中试管口未向下倾斜,会导致液体倒流入试管而使试管炸裂,③不可行.浓氨水滴入氧化钙固体中,会发生CaO+2NH3·H2O===Ca(OH)2+2NH3↑,故可用②的方法制取氨气.浓氨水受热产生氨气,通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3,所以④符合要求.

47、BC 48、 D 49、B 50、C

51、(1)NH4Cl(2)碱石灰(或答生石灰、KOH固体等任一种不与氨反应的干燥剂);向下排气法(3)向上排气法

52、D【解析】氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,所以NH4H是离子化合物,A正确;根据题目所给信息,写出NH4H与水反应的方程式:NH4H+H2O===NH3·H2O+H2↑,如果投入少量的水中,则生成浓氨水,会有氨气放出,所以有氢气和氨气两种气体放出,B正确;形成的溶液呈碱性,故D项错误;NH4H与水反应时,NH4H中的-1价氢被氧化到0价,即NH4H作还原剂,C项正确.

53、A

54、C解析:氯化铵分解吸收热量,能降低火焰温度,并且分解产物氯化氢和氨气能隔绝空气,均破坏了可燃物的燃烧条件,故能使幕布不宜着火。

55、(1)吸水放热,使氨气挥发(2)略(3)碱石灰(4)略(5)吸收多余氨气

56、D【解析】生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件上相当于又有了HNO3,铜片会继续溶解生成NO.

57、B解析:首先写出铜与浓、稀硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O① 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②

选项A,因反应物浓度越大,反应速率越快,因此反应速率①>②;选项B,若反应消耗的Cu为1 mol,则反应①消耗HNO3 4 mol,反应②消耗硝酸83 mol,①>②;选项C,因NO2为红棕色气体,NO为无色气体,则反应生成气体的颜色①较深,②较浅;选项D,若反应中Cu全部耗尽,则转移的电子数应相等。

58、 D

59、(1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

(2)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(3)H2SO4提供H,NO-3继续与Cu发生反应;

3Cu+8H+2NO-3===3Cu+2NO↑+4H2O +2++

21 (4)0.65 mol

--【解析】Mg、Cu均为二价金属,2.64 g金属生成氢氧化物实际是增加了OH的质量,故m(OH)=2 mol/L60、B

×0.06 L×17 g/mol=2.04 g,所以沉淀的质量为2.64 g+2.04 g=4.68 g.

61、B 63、 B

62、解析:(1)据电子得失守恒得:2×n(Cu)=3×n(NO)+1×n(NO2),

32.64 g64 g·mol-1×2=3×VNO22.4 L·mol-1+11.2 L-VNO22.4 L·mol-1

解得V(NO)=5.8 L,所以V(NO2)=11.2 L-5.8 L=5.4 L。

-3(2)原HNO3中的NO-3一部分变成气体(0.5 mol),另一部分变为NaNO3(V·a·10 mol),所以n(HNO3)=

-3(V·a·10+0.5)mol,c(HNO3)=V·a·10-3+0.50.14 mol/L。

答案:(1)5.8 5.4

a·V·10-3+0.5)/0.14 (2)(

范文二:氮及化合物 投稿:黎冑冒

1.将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为( ) A.NO2 B.N2O3 C.N2O

D.N2O4

2.针对实验室制取氨气,下列说法不正确的是( ) A.发生装置可与用KClO3制取O2的装置相同 B.可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气

C.氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近 D.所用的铵盐不是NH4NO3,是因为NH4NO3受热易爆炸

3.用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证气体的“溶解性”,下列有关说法不正确的是(

)

A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压力小于外界压力,从而形成喷泉

B.CO2选用合适的溶液也能做喷泉实验 C.HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验

D.用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验,烧瓶中将充满稀硝酸

4.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( ) A.60 mL C.30 mL

B.45 mL D.15 mL

2+

5.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶

中(如图所示),下列有关说法正确的是(

)

A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B.从Z导管出来的气体中无二氧化碳 C.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D.在Z导管口有红棕色气体出现

6、 1.92 g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况)。则消耗硝酸的物质的量是 A.0.12 mol C.0.09 mol

( )

B.0.11 mol D.0.08 mol

7、0.03 mol铜完全溶于硝酸,共产生0.05 mol NO、NO2、N2O4混合气体。该混合气体的平均相对分子质量可能是

( )

A.30 B.46 C.58 D.66

8.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和H2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、

V3,则下列关系正确的是( )

A.V1>V2>V3 C.V2>V3>V1

B.V1>V3>V2 D.V3>V1>V2

9.右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是(

)

A.烧瓶中立即出现白烟 B.烧瓶中立即出现红棕色

C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性 D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

10.工业废气中的氮氧化物是主要污染源,为了治理污染,工业上常通入NH3,发生NOx+NH3―→N2+H2O反应来治理污染。现有NO、NO2混合气体3 L,用同温同压下3.5 L NH3使其恰好完全转化为N2,则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为(不考虑NO2的聚合)( ) A.1∶1 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶4

4.【解析】

答案:B

易错起源1、 氮的主要氧化物及其有关计算

例1、将30 mL NO2和O2的混合气体通入倒置于水槽且装满水的量筒中,充分反应后,量筒内剩余5 mL气体,则原混合气体的体积组成是( ) A.NO2:17 mL;O2:13 mL B.NO2:27 mL;O2: 3 mL C.NO2:15 mL;O2:15 mL D.NO2:25 mL;O2:5 mL

【解析】解本题的关键是先思考最终剩余的气体成分可能是什么,然后再解答。 (1)若5 mL是O2,则设参与反应的O2的体积为x: 4NO2+2H2O+O2===4HNO3

4x x

4x+x=(30-5) mL,解得x=5 mL,体积组成为:

V(NO2)=20 mL,V(O2)=5 mL+5 mL=10 mL。

当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子,若上述两种气体与O2混合通入水中时,O2得电子,且得失电子数必然相等,这是电子守恒法解答此类题目的依据。

易错起源2、 氨气的实验室制法及喷泉实验

例2.某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究,回答下列问题。

(1)若用装置a制取NH3,其反应的化学方程式为__________________________;若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是________(填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是__________________________________。

(2)若用装置b制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是________,分液漏斗中装的试剂是________,收集装置应选择________(填装置序号)。证明氨气已收集满的操作是 ____________________________。

(3)若用下列各种试剂组合(其他条件相同)进行制取氨气的对比实验,测出氨气的体积(氨气体积/mL,

标准状况)如表所示:

从表中数据分析,实验室制氨气的产率最高的是____________;其原因是____________________________________。

1.氨气的实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物 一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物:

2NH4Cl+Ca(OH)2 =====2NH3↑+CaCl2+2H2O。

Δ

①装置:“固体+固体 ————→气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。 ②收集:只能用向下排空气法。

③干燥:用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。

④检验:①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝色,说明氨已收集满了;②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,若有白烟产生,说明已收集满了。

⑤环保措施:收集时,一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球,可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3,同时也可避免污染空气。 (2)加热浓氨水

△NH↑+HO。 ①反应原理:NH3·H2O=====32②装置:

(3)浓氨水中加固态碱性物质 ①反应原理

浓氨水中存在以下平衡: NH3+H2O

NH3·H2O

NH4+OH,加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等),使平衡逆向移

动,同时反应放热,促进NH3·H2O的分解。 ②装置:

2.喷泉实验原理 (1)喷泉形成的原理

容器内外存在较大的压强差,在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出,即形成喷泉。

(2)使容器内外产生较大的压强差的两类情况

①容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。因此当外部的水或溶液接触容器内气体时,由于气体大量减少,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,形成喷泉。

气体与吸收剂形成喷泉的几种情况:

②由于液体受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或发生化学反应,使容器内产生大量气体,压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉,如泡沫灭火器。

喷泉实验成功的关键

(1)气体在吸收液中被吸收的既快又多,如NH3、HCl用水吸收,CO2、SO2用NaOH溶液吸收等。 (2)装置的气密性要好。 (3)烧瓶内气体纯度要大。

易错起源3、金属与硝酸的反应

例3.物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( ) A.1∶4 C.2∶3

B.1∶5 D.2∶5

1.金属与硝酸反应一般不产生H2,且浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3被还原为NO,随着反应进行很稀的HNO3有可能被还原为N2O,甚至NH4NO3,硝酸在反应中体现氧化性和酸性。 2.铁与硝酸反应要考虑Fe的用量,若Fe不足则生成 Fe(NO3)3,若Fe过量则生成Fe(NO3)2。

3.铜与浓HNO3反应,若Cu过量,开始时HNO3的还原产物为NO2,随着反应进行浓HNO3变稀,HNO3的还原产物为NO,最终应得到NO2和NO的混合气体。 4.硝酸与FeO反应实质是HNO3氧化Fe。

5.离子共存判断中的NO3若在H条件下NO3会体现出强氧化性;不能与Fe、S、I、SO3、Br等离子共存。

6.金属与HNO3的反应运用“守恒法”求解,一般类型有: (1)电子守恒

金属失电子数=生成气体时HNO3得电子数。 (2)物料守恒

耗HNO3的量=盐中NO3的量(表现酸性的HNO3)+气体中的N原子(被还原的HNO3)的量。 (3)电荷守恒

HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)有:

2+

2-

2-

2+

c(NO3-)=c(H+)+n×c(Mn+)(Mn+代表金属离子)。

(1)NO3在酸性条件下显示强氧化性,在中性或碱性溶液中不具有强氧化性。

(2)HNO3的氧化性与浓度有关,浓HNO3的氧化性强于稀HNO3,但金属与HNO3反应时浓度越大,耗酸越多,产生的污染性气体也多。

1.氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是( )

A.工业合成氨的过程是固氮的过程

B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气做保护气

D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收

2.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )

A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性

D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性

3.某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是( ) A.肯定有SO2、O2和NO B.肯定没有Cl2、O2和NO2 C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO

4.氨气溶于水得到氨水,氯气溶于水得到氯水,下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是( ) A.“两水”都是混合物,溶液中含有的粒子种类、数目相同 B.“两水”都有刺激性气味,都能漂白有机色素

C.“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡 D.“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质 5.下列制备气体的实验设计中错误的是( )

-1

6.将3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0 mol·L的HNO3溶液充分反应,还原产物有

NO和NO2,若反应后溶液中有a mol H,则此时溶液中含NO3的物质的量为( ) A.0.5 a mol B.(0.1+a)mol C.0.1 a mol 7.

D.2a mol

在如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( ) A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉

C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉

8.无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100 mL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、N2

B.NH3、NO、CO2

C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2

9.如图是三种稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是(

)

A.稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱

B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是:Fe+6HNO3(稀)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O

C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强 D.随着Cr含量增加,稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱

10.在如图所示装置中加入一定的铁粉,分液漏斗中加入一定体积浓度为12 mol·L的HNO3,加热并打开分液漏斗的活塞,使其充分反应后,下列微粒在该装置中一定大量存在的是(

)

-1

①NO3 ②Fe ③H ④NO ⑤NO2 A.① C.②④⑤

B.①⑤ D.①②③⑤

3+

11.将充有n mLNO和m mL NO2气体的试管倒立于盛水的水槽中,然后通入n mL O2。气体体积均在同温同压下测定,且m>n,则充分反应后,试管中气体在同温同压下的体积为( ) A.(m-n)/3 mL

B.(n-m)/3 mL

C.(4m-1)/13 mL D.3/(m-n)mL

12.室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压),取下弹簧夹A,使两烧瓶内的气体接触(如图),容器内的压强由大到小的顺序是( )

A.①②③④ C.④①②③

B.②④①③ D.①④③②

13. X、Y、Z、W均为气体单质,A、B、C均为无色气体化合物,D、E均为白色固体,F在通常情况下为无色无味的液体,它们有如下的转化关系:

请回答下列问题:

(1)Y分子的电子式为________,F中的化学键类型为________。 (2)C的化学式为________。

(3)B在F中的反应可以表示为____________________________。 (4)写出反应①的化学方程式:___________________________。 14.某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。

(1)写出实验室制NH3的化学方程式___________________, 还可以用______________(填试剂名称)制备NH3。

(2)氨催化氧化的化学方程式为________。

(3)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。

(4)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_______;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是__________________。

(5)为实现氨的催化氧化,也可用装置5替换装置________(填装置代号);化合物X为_______(只写一种),Na2O2的作用是_______。

15.铜与稀硝酸反应产生NO,NO又被氧化成NO2,对实验观察无色NO有干扰,过多的NO、NO2又会污染环境。改进实验的设计符合绿色化学的思想。某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验,以探究化学实验的绿色化。

(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是__________________________。

(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是__________________。

再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是______________。

(3)表中是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是________,理由是________________________________。

(4)该兴趣小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,操作步骤为

_____________________________,

实验现象为___________________________________________; 但此实验的不足之处是________________________________。

16.某课外活动小组设计了以下实验验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下:

(1)测定硝酸的物质的量反应结束后,从如图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液,用0.1 mol·L的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为______ mol,则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2在标准状况下的体积为________mL。

-1

(2)测定NO的体积

①从如图所示的装置中,你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验,选用的理由是___________________________。

②选用如图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是________(填各导管口编号)。

③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置________(填“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。 (3)气体成分分析

若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过程中________(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是___________________________________________。

12. 【答案】B

【解析】四种情况混合气体均发生反应:①2H2S+SO2===3S↓+2H2O,②H2+Cl2===2HCl,③NH3+HCl===NH4Cl,④2NO+O2===2NO2,设起始各气体均为2体积,反应后①、②、③、④种情况剩余的气体体积分别为1、4、0、3,根据阿伏加德罗定律的推论可知,容器内压强由大到小的顺序为:②④①③。

念是原料利用率高,不产生污染,分析三个方案,可看出,甲方案用硝酸最多,产生有毒气体NO2,乙方案产生有毒气体NO,丙方案用硝酸最少,不产生有毒气体;(4)若证明KMnO4、Cl2、Br2的氧化性,利用KMnO4和浓盐酸反应产生Cl2,将Cl2通入KBr溶液中,根据反应及现象,可得出结论。但此装置没有尾气吸收装置,多余的Cl2会污染空气。

范文三:8.氮及其化合物 投稿:孔租秠

【课堂探究】

探究1、氨气的三种实验室制法

常见装置

1.若用固体NH4Cl和消石灰制取氨气,则采用哪种装置?反应原理是什么?

2.若采用加热浓氨水的方式制取NH3,则采用哪种装置?

3.若图2的分液漏斗中盛有浓氨水,则烧瓶中的固体可选用何种物质?反应原理是什么?

4.图3中棉花的作用是什么?

例1 下列装置能达到实验目的的是(

)

①实验室制取并收集NH3 ②吸收NH3 ③检查装置气密性 ④利用排空气法收集CO2 A.①④ B.②④ C.②③ D.①③

探究2、喷泉实验

【例2

喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压强差。

(1)图甲中,为化学教学中所用喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中盛有液体。 ①下列组合中不可能形成喷泉的是( )

A.HCl和H2O B.O2和H2O C.NH3和H2O D.CO2和NaOH溶液 E.NO2和H2O ②设若用D组合做喷泉实验,烧杯中的液体一定是NaOH溶液吗?为什么?

③用A组合做喷泉实验时,若烧瓶中充满HCl气体,则在标准状况下,做完实验后烧瓶中c(HCl)=________mol·L-1

(设溶质不扩散)

④若用E组合做喷泉实验时,则标准状况下,做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是________mol·L-1

(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图乙所示的装置。

①在图乙的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是( ) A.Cu与稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液 C.CaCO3与稀硫酸 D.NH4HCO3与稀盐酸 这种方法产生喷泉的原理是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。

②在图乙锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入水后,再加入足量的下列物质,结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是( ) A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜

这种方法产生喷泉的原理是:_________________________________________________ 。 ③比较图甲和图乙两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图甲________上部烧瓶内气体压强;图乙________下部锥形瓶内气体压强(填“增大”或“减小”)。

(3)城市中常见人造喷泉及火山爆发的原理与上述______(填“图甲”或“图乙”)装置的原理相似。

探究3、 氮的氧化物与O2、H2O混合的计算方法

例3 将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体,倒置量筒在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是__________或________。

【变式训练1 】将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体中O2的体积是( ) ①1.2 mL ②2.4 mL ③3.6 mL ④4 mL A.①④ B.②③ C.①③ D.②④

探究4、 硝酸的不稳定性

【资料在线】新闻报道:(节选)

4月24日上午,一辆装载了12吨浓度为69%的浓硝酸的铝槽车发生严重泄漏事故,一瞬间看到车辆周围升起一团白雾,刺鼻的气味扑面而来„„还不停地冒出浓浓的红棕色的“雾”„„ 1.你能根据上述报道,总结出硝酸的哪些物理性质?化学性质?

(1)冒出浓浓的红棕色“雾” 是什么?

(2)从氧化还原反应(化合价升降,得失电子)的角度预测另一种产物是什么?写出反应的方程式。

2.浓硝酸应该如何保存?放在何种材料的容器中运输?

探究6、 有关金属与硝酸反应的计算

【例5】将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全反用时,收集到气体1.12 L(标准状况)则所消耗的硝酸的物质的量是()

A 0.12 mol B 0.11 mol C 0.10 mol D 0.08 mol

【例6】1.92g Cu投入到一定量的浓HNO3中,Cu完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到标准状况下672mL气体,将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水,则通入O2的体积为( )

A.168 mL B.224 mL C.336 mL D.504 mL

探究5、 硝酸的强氧化性

【思考】1.在试管中的一定量的浓硝酸里加入过量铜会依次发生哪些变化? 说出实验现象并写出化学方程式。

2.反应停止后,如果在溶液中再加入足量稀硫酸会出现什么情况?写出离子方程式。

【合作探究】工业上拟用Cu与适量的硝酸来制备Cu(NO3) 2下面是三位同学提出的三个方案:

,甲:

铜浓硝酸3)2 乙: 铜稀硝酸3)2 丙: 3)2 请问:哪一种方案最好?为什么? [思考]

请思考铁与硝酸反应的情况,试写出相关反应方程式。

试管内壁沾附有银,应如何除去?

【例4】浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡:

+

Fe+2H22+2H,若向该溶液中滴加稀盐酸,则溶液的颜色( )。 A. 变黄 B. 绿色变深 C. 绿色变浅 D. 无变化 【思考】1.硝酸只具有氧化性吗?

2.硝酸与铜反应时,浓硝酸被还原为NO2,稀硝酸被还原为NO,这能否说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强?

3.在浓硝酸中滴加石蕊试液,会有什么现象呢?

2+

[达标测试]

1.下列关于氨水的说法中,不正确的是( ) A.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物 B.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水) C.氨水显弱碱性,故通常保存在金属容器中

D.在1 mol·L氨水中,NH3·H2O、NH4、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L

2.将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定),该b L气体中NH3的体积分数是( ) 2a-bb-a2a-bb-a

B. D.

-1

-1

abba

3.已知NH3难溶于CCl4,如下图所示,下列装置中,不宜用于吸收氨气的是( )

4.将3.84g铜粉与一定质量的浓硝酸反应,当铜完全作用时,收集到气体2.24L(标准状况下),则所消耗硝酸的物质的量是( )

A.0.11 mol B.0.22 mol C.0.16 mol D.0.1 mol 5.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y , 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如右图装置),下列有关说法正确的是 A 洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B 在Z导管出来的气体中无二氧化碳 C 洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D 在Z导管口有红棕色气体出现

6.在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀硝酸,充分反应后剩余m1 g金属,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振荡后,剩余m2 g金属,则m1 与m2之间的关系是( ) A. m1一定大于m2 B. m1可能等于m2 C. m1一定等于m2 D. m1可能大于m2 7.下列离子方程式正确的是( )

A.硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热:NH+SO+Ba+OH=====BaSO4↓+NH3↑+H2O B.氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液:NH+OH===NH3·H2O C.氯化铵固体和熟石灰共热:NH+OH===NH3↑+H2O D.碳酸铵溶液中通入足量二氧化碳:CO+CO2+H2O===HCO

8.将3.20 g铜跟30.0 mL10.0 mol·L的HNO3充分反应,还原产物有NO和NO2,若反应后溶液中有a mol H,则被还原的HNO3的物质的量是( )

A.a/2 mol B.(0.2-a) mol C.0.1a mol D.(a+0.1) mol

9.在标准状况下,将1.92g铜粉投入到一定量浓硝酸中,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,混合气体中NO的体积为( )

A.112mL B.1008mL C.224mL D.448 mL

10.在某100mL的混合溶液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为0.4 mol·L和0.1 mol·L向该溶液中加入1.92g铜粉,加热,充分反应后,所得溶液中Cu浓度为( ) A.0.225 mol·L B.0.375 mol·L C.0.450 mol·L

-1

-1

-1 2+

-1

-1

+

-1

2-3

-3

+4

+4

+4

2-4

2+

(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下: NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O

若将上述的NO2和NO的混合气体通入1 mol·L的NaOH溶液恰好被吸收,NaOH溶液的体积为________mL。

13.某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨气的性质后讨论,既然氨气具有还原性,能否与H2

还原CuO一样呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列实验: (一)制取氨气

(1)实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。

(2)实验室还可用在____________(填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。 (二)实验探究

该小组成员设计实验探究氨气的还原性及其产物,实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)图如下:

-1

D.无法计算

11.已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们的转化关系如下图所示:

(3)该装置在设计上有一定的缺陷,为确保实验结果的准确性,你对该装置的改进措施是 ________________________________________________________________________。 (4)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。 (三)问题讨论

(5)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知Cu2O是红色粉末,是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,Cu能自身发生氧化还原反应生成Cu和Cu。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O:_________________________

________________________________________________________________________。 (6)在解决了问题(5)后,又有同学提出:Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强?于是他们又进行了如下实验:

取98 g Cu(OH)2固体,加热到80℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1 000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72 g。

据此可推得A为________,由此得到的结论是_______________________________。

2+

⑴ D的化学式(分子式)是 ,E的化学式(分子式)是⑵ A和B反应生成C的化学方程式是 。 ⑶ E和F反应生成D 、H和G的化学方程式是: 。

⑷ 设计实验验证E的组成,简述操作步骤 ________________________________________________________________________________。 12.在50 mL a mol·L的硝酸溶液中,加入6.4 g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2

和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c(NO)=3 mol·L。 (1)求稀释后的溶液pH=________。

(2)若a=9,则生成的气体中NO2的物质的量为________mol。

-3

-1

-1

6

专题8氮及其化合物高考试题

考点一 氮及其氧化物

1.(双选题)(2013年上海化学,21,4分)一定条件下,将0.1 L CO、0.2 L CO2、0.1 L NO、0.2 L NO2和0.2 L NH3混合,然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应,则尾气(已干燥)( ) A.可能是单一气体 B.不可能含有一氧化碳 C.可能存在原气体中的两种气体 D.成分和洗气瓶的排列顺序无关

2.(2010年上海化学,13,3分)下列实验过程中,始终无明显现象的是( ) A.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中 C.NH3通入AlCl3溶液中

D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中

3.(2009年宁夏理综,7,6分)22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为 11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为( ) A.NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4

4.(2013年北京理综,26,14分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。 (2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下

:

元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。 (4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如图所示

:

①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式: 。 5.(2012年江苏化学,16,12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下

:

(1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g)K= 。

(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是 ;滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。 (3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致 ; 若n(NO)∶n(NO2)

(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。

N2O3(g),其平衡常数表达式为

考点二 氨、硝酸

1.(2013年四川理综,7,6分)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL 密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL (标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀,下列说法不正确的是( ) A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1 B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L C.NO2和N2O4 的混合气体中,NO2的体积分数是80% D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL

①写出该反应的热化学方程式: 。

②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是 。 (3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。

①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式: 。

②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:

12

MgO

2.(2012年福建理综,11,6分)下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是( )

A.二氧化氮

B.钠

C.硫酸镁 D.二氧化硅

(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入 ;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是 。 (4)为实现氨的催化氧化,也可用装置5替换装置 (填装置代号);化合物X为 (只写一种),Na2O2的作用是 。 7.(2009年北京理综,27,14分)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

3.(2012年山东理综,12,4分)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是( ) A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性

B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO24

C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应 D.分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明二者均易溶于水 4.(2011年安徽理综,10,6分)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )

可选药品:浓硝酸、3 mol·L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳

已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应2NO2+2NaOH

NaNO3+NaNO2+H2O

-1

(1)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 。

(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后 。 (3)装置①中发生反应的化学方程式是 。 (4)装置②的作用是 ,发生反应的化学方程式是 。

(5)该小组得出的结论依据的试验现象是 。 (6)试验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是 (选填序号字母)。 a.加热该绿色溶液,观察颜色变化

5.(2009年全国理综Ⅱ,6,6分)物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应

,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )

A.1∶4 B.1∶5 C.2∶3 D.2∶5

6.(2010年重庆理综,27,15分)某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化。

b.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化 c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化

d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化

(1)氨催化氧化的化学方程式为 。

(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。

考点一:1.AC 2.B 3.A 4.答案:(1)3NO2+H2

O2HNO3+NO

(2)①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol-1

②增大 (3)①

2CO+2NO

N2+2CO2

②Mg、Ca、Sr、Ba为第ⅡA族元素,按从上到下顺序,原子半径逐渐增大 (4)①还原 ②NO+O2--2e

-

NO2 5.答案:(1)

cN2O3cNOcNO

2(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2

(3)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中的Ca(NO3)2 含量升高 (4)3NO+

2+2HNO

3+2NO↑+H2O

考点二:

1D 2.B 3.D 4.D 5.A 6.答案:(1)4NH3+5O2

4NO+6H2O

(2)放热 (3)浓H2SO4 生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,挥发出的NH3与HNO3反应生成了NH4NO3 (4)1 NH4Cl 与NH4Cl加热分解产物HCl反应生成氧气(答案合理即可)(注:①吸收HCl ②放出O2)

7.答案:(1)3 mol·L-1

稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液

(2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内 (3)Cu+4HNO3(浓

)

Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

(4)将NO2转化为NO 3NO2 +H2O

2HNO3 +NO

(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色 (6)acd

范文四:氮及化合物 投稿:郝鎜鎝

探究高考 明确考向

1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”

(1)检验NH4时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体

( )

(2013·福建理综,10D)

(2)液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂 ( ) +

(2013·江苏,4A)

(3)可用浓盐酸检验氨气,反应为NH3+HCl===NH4Cl ( )

(2013·北京理综,8A改编)

(4)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3涉及氧化还原反应 ( )

(2012·广东理综,10D)

(5)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成 ( )

(2012·重庆理综,7C)

(6)将分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升,说明二者均易溶于水( )

(2012·山东理综,12D)

(7)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体,是因为HNO3分解生成了NO2 ( )

(2011·四川理综,11A)

(8)用浓HNO3与Cu反应制备NO2 ( )

(2012·广东理综,9C)2。

2.(2012·上海,16)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是 (

)

A.①是氨气发生装置

C.②是氨气吸收装置 B.③是氨气发生装置 D.④是氨气收集、检验装置

3.[2012·海南,13(1)(2)]氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:

(1)氮元素原子的L层电子数为________;

(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为________________________。

4.(2013·四川理综,7)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL1、质量分数为63%-

的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体 1 120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol·L1NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是 -

( )

A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1

B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol·L1 -

C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%

D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL

5.(2013·大纲全国卷,28)制备氮化镁的装置示意图如下:

回答下列问题:

(1)检查装置气密性的方法是________,a的名称是________,b的名称是________。

(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式________________。

(3)C的作用是________,D的作用是________,是否可以把C与D的位置对调并说明理由________________________________________________________________________。

(4)写出E中发生反应的化学方程式__________________________________________。

(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象________________________________________________________________________。

6.[2013·北京理综,26(1)(3)]NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:___________________________。

(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。

①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:__________________。

②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是__________________________,

元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。

1.下列说法不正确的是 ( )

A.豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气,属于化学变化

B.汽车尾气中排放的氮氧化合物主要是由游离态氮转化来的

C.化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物

D.植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物,参与了氮的循环

2.氨气溶于水得到氨水,氯气溶于水得到氯水,下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是

( )

A.“两水”都是混合物,溶液中含有的粒子种类、数目相同

B.“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡

C.“两水”都有刺激性气味,都能漂白有机色素

D.“两水”放置时间较久后,都会因为相同的原理而变质

3.下列推断正确的是 ( )

A.N2、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在

B.向AlCl3溶液中滴加过量的氨水能看到先产生白色沉淀,后沉淀溶解

C.可用浓硫酸或者浓硝酸除去镀在铝表面的铜镀层

D.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉就会溶解

4.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ( ) ①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加 ③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气

A.①② B.③④ C.①③ D.②④

-15.如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L的硝酸,加热

( ) 充分反应后,下列微粒在体系中一定大量存在的是

①NO3 ②Fe3 ③H ④NO ⑤NO2 -++

A.① B.①⑤ C.②④⑤ D.①②③⑤

催化剂6.N2O俗称“笑气”,曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O:3CO+2NO2=====3CO2

+N2O。下列关于N2O的说法正确的是 ( )

A.上述反应中每生成1 mol N2O,消耗1.5 mol CO

B.等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数

C.N2O只具有氧化性,无还原性

D.N2O会迅速与人体血红蛋白结合,使人中毒

7.一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应,在相同条件下,用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是

①硝酸浓度越大,消耗的硝酸越少 ( )

②硝酸浓度不同,生成的Fe(NO3)3的物质的量相同

③硝酸浓度越大,产生的气体越少

④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同

A.只有② B.②④ C.③④ D.①②③

8.下列说法正确的是 ( )

A.向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体,结论:HNO3分解成了NO2

B.实验室检验氨气的方法是将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口或管口,观察试纸是否呈红色

C.灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触,铂丝继续保持红热,说明氨的氧化反应是放热反应

D.浓硝酸有强氧化性,常温下能与Fe发生剧烈反应

9.硝酸铜是制备Cu—Zn—Al系催化剂的重要原料,制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用: ①Cu与稀硝酸反应制取:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

②Cu与浓硝酸反应制取:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取:2Cu+4HNO3+O2===2Cu(NO3)2+2H2O 下列说法正确的是 ( )

A.制取相同量的硝酸铜需硝酸的量③最多

B.制取相同量的硝酸铜①产生的有毒气体比②多

C.三种方案中硝酸的利用率③>①>②

D.三种方案的反应都可以在铁制容器中进行

10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向

其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g。向另一份中逐

渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示

(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是

( )

A.原混合酸中NO3物质的量为0.1 mol

B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3===3Fe2,BC段产生氢气 ++-

C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4

D.H2SO4浓度为2.5 mol·L1 -

11.[2012·江苏,16(2)(3)(4)]利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:

(2)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是__________;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是________(填化学式)。

(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致

________________;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致_____________________________。

(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为__________________________________。

12.下图中A~J分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出。

请填写以下空白:

(1)A的化学式________。

(2)写出反应①②的化学方程式:

①________________________________________________________________________, ②________________________________________________________________________。

(3)写出反应③的离子方程式:________________________________________。

(4)J与F反应的化学方程式:____________________________。

(5)在反应④中,当生成标况下2.24 L G时,转移电子数为__________mol。

13.某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实验。

(1)A处是气体发生装置,A中所用的试剂只能从下列物质中选取:

①硝酸铵;②碳酸铵;③碳酸氢铵;④氯化铵;⑤熟石灰;⑥氢氧化钠。

若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品可以是__________(填选项编号),在只用一种药品制取氨气时,图中空白处所需仪器应为____________(选填下列仪器编号,固定装置省略)。

(2)该装置补充完整后,仍然存在一定的缺陷,试从安全与环保的角度来考虑,对该装置进行改进:

①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。

(3)按照改进后的装置进行实验,请完成以下问题:

①装置B的作用是______________________________________;

②写出C中发生反应的化学方程式:__________________________________;

③若A、B处试剂足量,则装置D中可以观察到的实验现象有________________________。

14.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反应及气体产物的成分。 已知:①NO+NO2+2OH===2NO2+H2O

②气体液化的温度:NO2为21 ℃,NO为-152 ℃

--

(1)为了检验装置A中生成的气体产物,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%硫酸后,A中产生红棕色气体。 ①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是______________。

②装置E的作用是______________________________。

(4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为_____________。如果没有装置C,对实验结论造成的影响是_______________________________。

(5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是_________________。

范文五:氮及其化合物 投稿:程焑焒

氮及其合物

化化 学杨玉

、氮气 (N2)

、1理性质物无色无味:溶难体气电 式: 结子构: 式2、学化性质

:N2+3H

N2+22 N2O+M3

点燃g催

化 高温剂高

压2

NH

3合成,氨业制工取氨气

2

O MNg32NMg3N2+6H2O 3M=(OH)2g↓2+N3↑H

3用途、: 1(保护); 气(2工业上)NH制和3HNO的3重原料要 (3);医学在上用,氮做冷冻液。剂

氮、的氧化 物2N、NO、NOO2、3NO、N224O、N25

O、一氧化氮( N1 )O3C u8HN+3(稀)=3COu(ON3)+2NO2↑+42O H(1制法:)( )2物性质理: 色、无无难味溶于气水,有体毒2NO+O2 =2N2O( )化3学性: 质4O+N3O+2H22O=H4NO3

2

二、氧化( NO氮2 )1)制(法C:+4uHNO(浓)3=u(NO3C2)2+NO2+↑2H2 O()物2理性: 红质棕、有色激刺易溶于性气体水,毒有( )化3学性质 :3NO2H2O=2H+NO+3N 制硝O 酸4O2+ON2+H2O2=4NHO 33危害

、(

)1酸硝酸型; 雨ON和O2是N大气染物污空,中N气O(

)2化光烟学雾;和 NO2自来石油品产煤和燃烧的物,产(3)破坏臭氧层。 汽车尾以及制气酸工厂的硝气等废

。、氨

1三、构:结分子式NH3:电 式:子结 式构

空间构型::三 锥型,极角性分 子、物2理性质: 色无刺激有气味的气体性极,溶于易水 ,密度比空气,易液化

氨小人的对眼鼻、、等喉膜粘有激作用,接刺触时应小心 ,如慎不接氨触出而现病状,要时吸入新及空气鲜和水 气,并用大蒸水冲量洗眼。睛

3

、制备

(:)工业制1法: N23H2 (2+实验室制法: ②装置:固—)加热

固化剂 高催高压

2温N3

H①原理

2N:4ClHCa(+H)O2

aCCl+2NH3↑H+O

2收集③方:法能只向用排空下法

气干④燥:碱石灰 ⑤ 验:a、满用湿润红色石蕊的试置于纸试管,试纸口变蓝b、将蘸有浓盐酸的

璃玻置棒试管于口有,白烟产

、化4学性质

:()1水反应: 与NH3+2O NHH· 3H2 NO4++OH-

H

①的氨水液溶氨水叫,溶氨于水时大,分NH3部 和2O结H合N成3H ·HO,2N3·H 2OH可分电部离生N成4+H O和H和,因此氨水-显弱碱。性②氨 对许多金水有属蚀腐用作所以,能不金用属

器盛装,般情一况,下氨水盛装在玻璃器容橡、皮

、袋瓷坛或内陶沥青涂铁的里桶。

比较

氨氨

水学化式物

质分

NH成

3净物(非纯解质)电

混物合(NH·3 HO2电弱质解) NH、3NH· H2O、H32ONH、4、 OH+、H+ -有碱的性通 常常温压

粒种微类主

要质 存在性件

NH3分子

条具有不碱性高 或压低温

2(与)酸反应 :H3+NHlC=N4CHl有白 NH3烟H+N3=NO4NH3O 有烟 白2HN+3HSO4=(2N4H2)SO 4有浓硝酸只浓盐酸、等挥发性酸NH3才会产遇生烟 白()3原性 还N4H+532O △N4O6H2+O氨 的的催化氧崔化接触氧化(,是)业工制硝酸基础的( 4侯氏制碱) NH3法Na+l+HC2O+C2ON=aH

CO↓+3N4Hl

C催化剂

四、

盐、物1性质: 理色无或色晶白,易溶体于 2水化学、性: △质N 3↑+HCHl (↑1不稳定)性 :NHCl

4NHHC43

ONH54ON

3 △△

N

H3+↑2OH+C↑2↑O

非所有铵盐并受热解都产生N分3H,如:2HNO 3+4N2↑+9H2

NOaO3+NH3N+↑2OH

2()碱与应反

N:4NH3+OaOH

N

△(

H4)NSO4+2N2aHO

a2SON+42N3↑H2+2O

H铵

和碱盐共热产生都H3,N这是盐的铵通。

性3、NH4

的检验+:湿润红

色石试蕊

蓝变样品有N

4H

+

样+强碱品

气体蘸有

盐浓酸

璃棒

玻白烟

注:

实验不室加热分用铵盐的解法方验检N4H的存在+并 ,不所有铵是盐加分热都解生N产3。H

、五铵

1盐物、性质:

理无,易色发,有刺激性气挥味的体,液与水溶互 ρ,1.=5gcm3/,沸点3℃。988%以的浓上酸在硝空气中 由会发于HN出O3生“发烟产”象现通常,叫发烟做硝。酸 常用通的浓酸的硝量质数大约分6为%(941mo/L)。

l2化学性、质:

与碱反应 与

盐应

反盐+水 盐

水 新++新酸盐

(1)部酸分的通性与 性氧碱化反应

(物)指示2 剂硝酸浓蓝色石遇蕊试褪色纸

;稀硝酸遇蓝色蕊石试先纸红,后褪变色; 浓、硝稀遇酸紫色蕊试液石变先红后褪色。 (3)不,定稳 性浓越越易解分 H2O+2NO42↑O2↑ +HN浓O显3色原黄 4HN因O3为了防止

硝酸分解,在存贮,时把它应放在盛棕 瓶里,色放并在暗且黑低的温方。地

4)(化氧

己写

范文六:氮及其化合物(一) 投稿:萧髐髑

氮及其化合物学案(一)

乐陵一中 张书香

课标解读

知识再现

一、氮在自然界中的循环

二、氮气的结构和性质

1、 氮气的电子式________,两个氮原子间通过_______个共用电子对形成共价键,并破坏这种

_________,需要_________,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。

2、 氮气的化学性质

(1)氮气和氢气反应(反应方程式)________________________,反应条件__________。 (2)氮气和氧气反应(反应方程式)_______________________,反应条件__________。 三、氮的氧化物及其性质 1、 氮的氧化物简介

2、 NO、NO2的性质、制法 (1) 完成下列化学方程式

① NO和氧气的反应:_____________________________,条件___________。

② NO2和N2O4的相互转化:_______________________,条件___________。因此反应在______下进行,故通常“纯净”的NO2或 N2O4并___纯。 ③NO2和水反应:________________________。 ④NO2和NaOH溶液反应:_______________________。 ⑤硝酸工业用NaOH吸收尾气:_________________________。

(2)NO2具有较强的氧化性,能______SO2;能使湿润的淀粉KI试纸______。 (3)氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式 原理:2NO+O2 =2NO2 ………① 3NO2+H2O =2HNO3 + NO ………②

① x 3 + ② x 2可得反应方程式_____________________________。 ① + ② x 2可得反应方程式______________________________。

① + ②可得反应方程式_______________________________。 (4)NO、NO2的制取

①实验室制取NO的化学方程式为__________________________;用______法收集。

②实验室制取NO2的化学方程式为_________________________;用______法收集。

典题解悟

【例1】氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义,有些氮的转化是从氮气到氮的化合物。有的转化是从氮的化合物到氮的化合物。下列过程中,以游离态的氮为原料,最终产生氮的化合物的是 ( ) A.工业合成氨 B.硝化细菌的硝化过程 C.动物尸体腐烂 D.豆科植物的根瘤菌固氮 E.盛夏时节,雷雨肥田,植物茂盛

高温、高压

【解析】工业合成氨的反应原理为:3H2 + N2 3 ,硝化细菌的硝化

过程是将氨或铵盐转化成硝酸盐;动物尸体腐烂是从高分子有机氮到小分子有机氮的过程;豆科植物的根瘤菌固氮过程是在固氮酶的作用下将氮气转化为氮的化合物;雷雨肥田的过程为氮气和氧气在放电条件下转化为一氧化氮,一氧化氮与氧气反应转化为二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸进入土壤后转化为硝酸盐,被植物吸收,植物茂盛。 【答案】A、D、E

【例2】发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟,产生红烟的原因是 ( )

A. 高温下N2遇空气生成NO2 B. NO遇空气生成NO2

C. CO2与NO反应生成CO和NO2 D. NO和H2O反应生成H2和NO2

【解析】根据火箭喷出大量红烟这一明显现象可推知应为NO2,因此答案为B。

【例3】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的体积是 ( )

A.1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml 【解析】氮的氧化物溶于水的计算有以下几种情况:

(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时可依据:3NO2 + H23+NO,利用气体体积差值进行计算。

(2)NO2和O2的混合气体溶于水时,由4NO2 + O2 +2H2O 3可知,当体积比V(NO2) :V(O2)

= 4 :1,恰好完全反应

> 4 :1,NO2过量,剩余气体为NO

(3)NO和O2同时通入水中时,其反应是:2NO+O2,4NO2+O2+2H23, 总式为:4NO+3O2+2H23 当体积比V(NO) :V(O2) = 4 :3 恰好完全反应 > 4 :3 剩余NO

(4)NO、NO2、O2 三种混合气体通入水中,可先按(1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按(3)方法进行计算。

值得注意的是:4NO2 + O2和4NO +3O2从组成上均相当于N2O5的组成。即(2)(3)二式的方法,也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断: 2 :5 剩余NO 本题依据的化学反应原理为: 4NO2 + O2 +2H2O 4HNO3 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO

设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能: ①若剩余O2,则V剩= x②若剩NO,则V剩= 【答案】A或D

14

(12x)2,得x=4。

13

[(12x)4x]2,得x=1.2。

夯实双基

1. 实验室制备下列气体,只能用排水法收集的是 ( )

A.NO2 B.NO C.O2 D.Cl2

2.下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是 ( ) A.CO B.SO2 C.NO2 D.Cl2

3.关于氮气的性质的说法中,错误的是 ( ) A. 通常情况下,氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧,生成一氧化氮 C.在水中溶解度小(通常情况下)

D.跟氢所在一定条件下发生反应,氮气是氧化剂

4.盛满等体积NO和NO2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应完毕后,液面上升的高度是试管

的 ( ) A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.5/6

5.下列过程属于人工固氮的是 ( ) A.分离液态空气制氮气 B.闪电时N2转化为NO

C.合成氮 D.豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3

6.据估计,高空大气中的O2吸收紫外线可生成臭氧,臭氧可分解:O3 O2 + O。

臭氧与大气污染物之一的NO发生反应:NO+O3=NO2+O2,NO2+O=NO+O2,纵观这些反应可以看出NO是作 ( ) A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.干燥剂

7.空气中含有大量的氮气,工业上就是利用分离空气的方法得到大量氮气的。查阅物质的沸点表,

得到空气中各主要成分的沸点如下:N2(—196°C) O2(—183°C) Ar(—186°C) CO2(—78°C)

(1)若将空气深度冷却液化,然后缓慢升温,沸腾分离,则最先分离出来的气体( ) A.氮气 B.氧气 C.氩气 D.二氧化碳

(2)若实验室中需制备少量的氮气,应该用氧化剂氧化下列哪种物质得到? ( ) A.氨气 B.一氧化氮 C.二氧化氮 D.硝酸

8.将充有20mlN2和NO2气体的试管倒立在水槽中,充分反应后,试管残留气体10ml,则原混合

气体中N2和NO2的体积比是 ( ) A.1 :1 B.1 :2 C.1 :3 D.2 :3

9.关于氮族元素(用R代表)的下列叙述正确的是 ( ) A.最高化合价是+5 B.氢化物的通式为RH5 C.非金属性由上到下递增 D.其含氧酸均为一元强酸

10.上世纪80年代后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO

的说法不正确的是 ( )

A.NO分子中有极性共价键 B.NO造成光化学烟雾的因素之一

C.NO汽车尾气的有害成分这一 D.NO分子所含电子总数为偶数

11.起固氮作用的化学反应是 ( ) A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3 B.NO与O2反应生成NO2

C.NH3催化氧化生成NO D.由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4

12.将12LCO2和NO的混合气体通过足量的Na2O2固体,充分反应后,气体体积减少到8L(相同状

况),则原混合气体中CO2和NO的体积比可能为 ( )

① 1 :2 ②2 :1 ③2 :3 ④3 :2 A.① B.②④ C.①③ D.②

13.同温同压下,在三支相同体积的试管里分别充有等体积混合的两种气体,它们是①NO和

NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系中正确的是 ( )

A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2

14. 1.92 g铜和一定量浓HNO3反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色也逐渐变浅;当铜

全部反应时,共收集到标准状况下的气体1.12L,则反应中消耗HNO3的物质的量是 ( )

A.0.12mol B.0.1mol C.0.11mol D.0.2mol

15.一氧化氮气体因污染空气而臭名昭著。近年来,发现少量的一氧化氮在生物体内许多组织中存

在,它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,成为当前生命科学的研究热点,一氧化氮亦被称为“明星分子”。请回答下列问题:

(1)一氧化氮对环境的危害在于 ( ) A.破坏臭氧层 B.高温下能使一些金属被氧化

C.产生酸雨 D.与人体血红蛋白结合

(2)在含Cu的酶的活化中心,NO2可转化为一氧化氮,写出Cu和NO2在酸性水溶液中反

+

+

应的离子方程式:____________________________。

(3)在常温下,把一氧化氮气体压缩到100atm,在一个体积固定的容器里加热到50°C,发

现气体的压力迅速下降,压力降到略小于原压力2/3就不再改变,已知其中一种产物为N2O,写出上述变化的化学方程式:___________________________。

(4)解释变化(3)中为什么最后的气体压力小于原压力的2/3? __________________________________________。

16.一无色气体可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一种或几种组成。将此无色气体

通过装有浓硫酸的洗气瓶,发现气体体积减少一部分,继续通过装有固体Na2O2的干燥管,发现从干燥管出气口一端出来的气体颜色显红棕色,再将该气体通入盛满水、倒立于水槽中的试管内,最后试管里仍然充满液体。由此可知:

(1)原气体中一定含有_________,一定不含有__________。 (2)由最终结果可知,原气体中______气体的体积比为________。 能力提高

1.火箭起飞时看到一级火箭的中部会冒出红棕色的气体,这是为了保证贮箱安全,由保险门自动

开启所排出的部分氧化剂变化而来的。用你学过的知识推测以下反应可能发生的是 ( ) A.N2 + O2 = 2NO 2NO + O2 = 2NO2 B.N2O42NO2

C.N2 + 4CO2 = 2NO2 + 4CO D.N22O = 4H2 + 2NO2

2.将amLNO、bmLNO2、xmLO2混合于同一试管里,将试管口倒插入水中,充分反应后试管内气体可全部消失,则x对a、b的函数关系式f[x(a,b)]是 ( )

(ab)2

(2ab)

3

A. B. C.

(3ab)4

D.

(4ab)

5

3.在标准状况下,将O2与NO按3 :4体积比充满一干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶中液面

逐渐上升后,最终烧瓶内溶液的物质的量浓度最接近于 ( ) A.0.045mol•L-1B.0.036 mol•L-1C.0.026 mol•L-1D.0.030 mol•L-1

4.大气污染是环境污染的一个重要方面,常见的大气污染分一次污染和二次污染,二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中其他物质发生反应生成新的污染物,如2NO + O2 = 2NO2就是二次污染物,由NO2导致的污染就是NO的二次污染。下列物质:①SO2;②NO;③NO2;④HCl;⑤CO2

不易导致二次污染的是 ( ) A.①②③④⑤B.①③⑤C。④和⑤D.只有④

5.氮气是空气中的主要成分,且含量很大,现已有科学家设计出了液氮蒸汽机,即利用液氮的

蒸发来驱动机车,从而达到保护环境的目的。其主要依据是 ( ) A.液氮的沸点为-195.8°C,远低于常温 B.氮气与氧气反应放热

C.氮气在空气中燃烧放热 D.氮气在空气中约78%(体积分数)

6.汽车尾气(含烃类、一氧化碳、无色气体与二氧化硫等)是城市主要污染源之一,治理的一

种方法是在汽车排气管上装催化转化器,它使一氧化氮与一氧化碳反应生成参与大气循环的无

毒气体,并促使烃类充分燃烧及二氧化硫的转化,下列说法中错误的是 ( )

A.一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式为2CO + 2NO= N2 + 2CO2

B.此方法的缺点是:由于二氧化碳的增多,会大大提高空气的酸度 C.为减少污染应开发新能源

D.汽车尾气中有两种气体会遇血红蛋白结合使人中毒

7.20世纪初,随着电影业、石油开采加工业、飞机制造业的发展,城市面积、人口、汽车拥有

量急剧增加,空气污染日益严重。1952年,洛杉矶有近400名老人因光化学污染造成心肺衰竭而死亡。光化学烟雾形成的化学过程是:当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO和O时,即开始光化学烟雾的循环,不断地产生O3,这个循环包括下列3个化学方程式,请补充化学方程式②。

(1)①NO2 =NO + O2 ②____________________________ ③O + O2 = O3

(2)写出以上三个化学反应的总反应式____________________________________。

8.甲、乙两同学分别做实验制取A、B两种气体。由于两人都用错了收集气体的方法,结果甲

同学收集到气体B,乙同学收集到气体A。试推断这两种气体各是什么物质,写出有关的化学方程式。

高考聚焦

1.(04-广州)用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器A已经气密性检查;②除水

外不能选用其他试剂)。

正确的操作步骤是:

氮及化合物学案(一)参考答案

夯实基础:1.B 2.C 3.B 4.B 5.C 6.C 7.(1)A,(2)A 8.C 9.A 10.D 11.A 12.A 13.B

14.C 15.(1)ACD (2)Cu+ NO2 + 2H+NO + HO (3)3NO==N2O +NO2 (4)生成的二氧化氮

+

-+

2+

又发生如下反应:2NO2 N2O4而使压力略小于原来的2/3 16.(1)NH3 CO2 NO;NO2 HCl H2 (2)NO CO2; 2:3

能力提高:1.B 2.C 3.C 4.C 5.A 6.B 7.(1)2NO + O = 2NO (2) 3O

2

2

2

= 2O3 8.A是NO,B

是NO2; 2NO + O2 = 2NO2 , 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (注:A是NO2 B是NO也可)

高考聚焦: 1.在A中加满水,盖上瓶塞,用胶管连接b和c的接口,由a导入NO气.,水通过b和c

排入B中。

范文七:氮及其化合物 投稿:龙仗付

考点一 氮气及其氧化物

1.氮气

写出有关化学方程式: ① ② ③

2.氮的氧化物

氮有多种价态的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。 完成下表中NO和NO2的比较:

3.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型

①光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。

②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 NO2+NaOH=== NO2+NO+NaOH===

NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法

在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 深度思考

1.俗话说“雷雨发庄稼”,这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮。请写出三个有关的化学方程式:

(1)________________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________; (3)________________________________________________________________________。 2.如何鉴别NO2与溴蒸气?

3.2NO2⇌N2O4 ΔH

通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯,因为在常温常压下能发生反应:2NO2⇋N2O4,由于此平衡的存在,导致一些物理量的理论值与实验值有一定的误差。例如:

(1)收集1 mol NO2时在标准状况下的体积应 22.4 L。(填“大于”或“小于”下同) (2)标准状况下22.4 L NO2的质量 46 g。

(3)NO与O2混合后,相对分子质量应 按体积比求得的数值。

(4)温度影响“2NO2⇌N2O4”平衡体系,其他条件不变,体系颜色随温度改变而改变。升高温度,气体颜色 ;降低温度,气体颜色 。

题组一 NO、NO2的性质及对环境的影响

1.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,

NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO+2O,②2NO+O2―→2NO2,③O+O2―→O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( ) A.NO2起催化剂作用

B.NO起催化剂作用

C.NO2只起氧化剂作用 D.O3与O2为同分异构体

2.NO2可以用氢氧化钠溶液吸收,或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质,发生反应的化学方程式分别是:2NO2+2NaOH===M+NaNO3+H2O,8NH3+6NO2===7X+12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是( ) A.NaNO2、N2 B.HNO2、N2 C.NO、HNO3 D.N2、N2

3.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。

(1)汽车尾气中的CO来自于______________________,NO来自于______________________。汽车尾气对环境的危害主要有______________________(至少填两种)。

(2)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_______________________。 (3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:__________________________。 题组二 有关氮的氧化物的简单计算

4.在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积为( ) ①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL A.①② B.②③ C.③④ D.①④

5.右图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4 mL一氧化氮。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度、压强不变,则容器内物质的密度为(

)

A.等于1.369 g·L1

B.等于2.054 g·L1

C.在1.369 g·L

-1

和2.054 g·L

-1

之间

D.大于2.054 g·L1

6.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为( )

A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2 C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2

7.氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的性质特点,开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。

(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO=====5N2+6H2O,8NH3+△6NO2=====7N2+12H2O。同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转△化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。 (2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。

①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比1∶1,写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是______。

催化剂

催化剂

考点二 硝酸的性质及应用

1.物理性质

硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。 2.化学性质

(1)不稳定性 反应: (2)强氧化性

硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。 按要求完成下列反应的方程式: ①与金属反应:

稀硝酸与铜反应: 浓硝酸与铜反应: ②与非金属反应: 浓硝酸与C的反应: ③与还原性化合物反应:

硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2等还原性物质。

稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式: (3)与有机物反应

①硝化反应(与反应):

②颜色反应:含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 深度思考

1.久置的浓硝酸呈黄色,如何除去?怎样保存浓硝酸?

2.常温下,铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗?

题组一 硝酸的酸性和强氧化性

1.下列有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是( ) A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色 B.硝酸能与FeO反应,只表现氧化性 C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体

D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色

2.将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( ) A.硝酸浓度越大消耗的硝酸越少,产生的有毒气体也越少 B.反应中转移的电子总数稀硝酸少

C.试管内壁上的铜用浓硝酸除好,因反应速率快 D.两者用排水法收集的气体的体积相同 3.下列说法正确的是( )

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.铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H+2NO3===Cu2+2NO2↑+2H2O

C.1.0 mol·L

-1

的KNO3溶液中可大量存在H、Fe2、Cl、SO24

D.硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS+2H===H2S↑+Cu2 题组二 硝酸与金属反应的计算

4.某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol Fe,充分反应(已知NO3被还原为NO)。下列说法正确的是( ) A.反应后生成NO的体积为28 L B.所得溶液中c(Fe2)∶c(Fe3)=1∶1

C.所得溶液中c(NO3)=2.75 mol·L1

D.所得溶液中的溶质只有FeSO4

5.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题: (1)NO的体积为________ L,NO2的体积为________ L。 (2)参加反应的HNO3的物质的量是________。

(3)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L

-1

的NaOH溶液,恰好使溶液中

的Cu2全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________ mol·L1。

(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水________ g。

6.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是(

)

A.原混合酸中NO3物质的量为0.1 mol

B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3===3Fe2,BC段产生氢气

C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4 D.H2SO4浓度为2.5 mol·L1

题组三 有关硝酸氧化性的实验探究

7.如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。

Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验

将铜片置于具支试管的底部,在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸,往具支试管中放入约2 mL浓硝酸,用排水法收集产生的气体。

(1)具支试管中发生反应的化学方程式:___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是

________________________________________________________________________。 Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验

(3)上述反应完成后,欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性,紧接的简便、合理的实验操作是_______________________________________________________________________。 (4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是________________________(填字母)。 A.c中收集到无色气体

B.c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色 C.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色 Ⅲ.实验反思

(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应,再进行铜与稀硝酸反应的实验,其好处是________________________________________________________________________。 Ⅳ.问题讨论

用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时,发现反应后所得溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。对此有两种说法:

①两者颜色不同的原因是因为Cu2浓度差异引起的。

②前者溶液呈绿色,是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。

(6)你认为上述说法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理,说明理由,若是②合理,设计一个简单实验证明:____________________________________________________。

考点三 氨和铵盐

1.氨的分子结构和物理性质

2.氨的化学性质

(1)氨气与水的反应

NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+OH,氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2O===== (2)氨气与酸的反应

蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为 ,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。

化学方程式:

(3)与盐溶液的反应

如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式: (4)氨气的还原性——氨的催化氧化 化学方程式: 3.氨气的实验室制法

++

4.铵盐及NH4的检验 (1)铵盐的物理性质

铵盐都是白色固体,均易溶于水。 (2)铵盐的化学性质

(3)NH4的检验

未知液――→呈碱性――→湿润的 色石蕊试纸变 色,则证明含NH4。 深度思考 1.(1)现有1 mol·L

(2)为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟?

2.固态NH4Cl受热变成气体,气体遇冷又变为固态NH4Cl;固态碘受热变成蒸气,蒸气遇冷又变成固态碘,这两种现象的本质是否相同?请说明判断的理由。

题组一 氨与铵盐的性质及应用

1.关于氨的下列叙述中,错误的是( ) A.氨易液化,因此可用来作制冷剂

B.氨溶解于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色 C.氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应,产生白烟现象 D.氨气可被氯气氧化生成N2,同时还可能产生白烟现象 2.下列说法中正确的是( )

A.所有铵盐受热均可以分解,但产物不一定有NH3 B.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3

C.在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝 D.铵盐都易溶于水,其水溶液均呈酸性 3.下列关于氨水的说法中,不正确的是( ) A.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物 B.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外) C.氨水显弱碱性,是弱电解质

-1

OH

的氨水,则该溶液中NH3·H2O浓度是1 mol·L

-1

吗?为什么?

D.在1 mol·L

-1

氨水中,NH3·H2O、NH4、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L1

4.(1)氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,写出NH4H与H2O反应的化学方程式:________________________________________________________________________ (2)用浓NH4Cl溶液处理过的舞台幕布下不易着火,其原因是______________________。 题组二 有关喷泉实验的考查

5.喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验,也是一种自然现象。其产生原因是存在压强差。试根据下图,回答下列问题:

(1)图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是________(填字母,下同。) A.HCl和H2O B.O2和H2O C.NH3和H2O D.CO2和NaOH溶液

(2)在图乙的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是________。 A.Cu与稀盐酸

B.NaHCO3与NaOH溶液 C.CaCO3与稀硫酸 D.NH4HCO3与稀盐酸

(3)在图乙的锥形瓶外放一水槽,锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质不可能是________。 A.浓硫酸 B.生石灰 C.硝酸铵 D.烧碱

(4)城市中常见的人造喷泉及火山爆发原理与上述________装置的原理相似。

(5)如果只提供如图丙(烧瓶内充满NH3)的装置,引发喷泉的方法是______________________ ___________________________________________________________________________。 6.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2进行喷泉实验,如图所示,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )

A.①>② B.①

C.①=② D.不能确定

题组三 氨气的实验室制法

7.某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:

(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中合理的是________(填字母)。

A.将氯化铵固体加热分解收集产生的气体

B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中,收集产生的气体

C.将碳酸氢铵加热分解产生的气体用碱石灰干燥

D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中,收集产生的气体

(2)根据上述正确的原理,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气,适宜的装置是________。

(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是____________(填序号)。

①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤与氧气反应

(4)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是________,集气的原理是________________________________________________________________________。

11

考点四 氮及其重要化合物的综合应用

注意 箭头指出可体现物质的性质,指向可寻找该物质的制备方法。

题组一 氮及其化合物的转化

1.NH3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(

)

A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥

B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解

C.NH3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

2.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系: A――→B――→C――→D――→E

当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答:

(1)A是________,Y是________,Z是________。

(2)当X是强酸时,E是________,写出B生成C的化学方程式:___________________。

(3)当X是强碱时,E是________,写出B生成C的化学方程式:___________________。

12 XYYZ

题组二 含氮物质的性质与实验综合

3.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:

已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气_____________________________________、 氢气______________。

(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有________、____________________________。

(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,________(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是___________________________________________________________。

(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是________________________________________________, 锥形瓶中还可观察到的现象是_______________________________________________。

(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:_______________________________________。

(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H、OH、________、________。

+-

1.(2015·全国卷Ⅰ,7)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金„„其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指( )

A.氨水 B. 硝酸 C.醋 D.卤水

2.(2015·上海,2)下列物质见光不会分解的是( )

A.HClO B.NH4Cl

C.HNO3 D.AgNO3

13

3.(2015·北京理综,8)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(

)

A.氮元素均被氧化

B.工业合成氨属于人工固氮

C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化

D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环

4.(2015·北京理综,12)在通风橱中进行下列实验:

下列说法不正确的是( )

A.Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式:2NO+O2===2NO2

B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应

C.对比Ⅰ、Ⅱ中的现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3

D.针对Ⅲ中的现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化

5.2014高考涉及氮及其化合物选项正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”

(1)NH3能使酚酞溶液变红,因而NH3可用于设计喷泉实验( )

(2014·广东理综,9C)

(2)实验室用锌粒、稀HNO3以及试管、带导管的橡皮塞可制取H2( )

(2014·安徽理综,9C)

(3)由于反应物浓度越大,反应速率越快,因而常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完( )

(2014·安徽理综,12B)

(4)制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气( )

(2014·天津理综,2D)

14

(5)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2( )

(2014·重庆理综,2B)

(6)Cu溶于稀HNO3的离子方程式为Cu+2H+NO3===Cu2+NO2↑+H2O( ) +-+

(2014·江苏,7A)

(7)NH3、O2和HNO3三种物质中,任意两种物质在一定条件下均能发生反应( ) (2014·江苏,8B)

6.(2013·大纲全国卷,28)制备氮化镁的装置示意图如下:

回答下列问题:

(1)检查装置气密性的方法是________________________________________________, a的名称是____________,b的名称是____________。

(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式____________________________。

(3)C的作用是____________________,D的作用是________,是否可以把C与D的位置对调并说明理由____________________________________________________________。

(4)写出E中发生反应的化学方程式_____________________________________________。

(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象_________________________________________________________________。

15

范文八:5氮及化合物 投稿:史諾諿

专题5 氮气及其化合物

经典考点

一 氮气及其氧化物

1.氮气

有关化学方程式:

点燃①3Mg+N2=====Mg3N2;②N2+3H23.氮氧化物对环境的污染及防治

(1)常见的污染类型

①光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。

②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。

(2)常见的NOx尾气处理方法

①碱液吸收法

2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。

②催化转化法

在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。

【典例剖析】

1.NO2可以用氢氧化钠溶液吸收,或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质,发生反应的化学方程式分别是:2NO2+2NaOH===M+NaNO3+H2O,8NH3+6NO2===7X+12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是( )

A.NaNO2、N2B.HNO2、N2C.NO、HNO3D.N2、N2

A【解析】根据化合价升降关系以及原子守恒,判断M为NaNO2,X为N2。

2.在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积为( )

①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL

A.①②B.②③C.③④D.①④ 催化剂 高温高压 放电或高温2NH3;③N2+O2=====2NO。 2.氮的氧化物 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。

4D【解析】首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2,则V(NO2)×(12-5

2) mL=8 mL,则混合气中:V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL。若剩余的2 mL气体是NO,则混

1合气中的V(O2)=(12 mL-2 mL×1.2 mL,D项正确。 5

3.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为(

)

A.NH3、NO2、N2

C.NH3、NO2、CO2 B.NH3、NO、CO2 D.NO、CO2、N2

B【解析】由无色气体知一定无NO2,通过浓H2SO4体积减小,一定有NH3,无色气体变为红棕色,一定有NO,还得有能与Na2O2产生氧气的气体,即为CO2。

【反思归纳】

解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理

无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO+O2===2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。

(1)若NO和O2通入水中,总关系式为4NO+3O2+2H2O===4HNO3。

(2)若NO2和O2通入水中,总关系式为4NO2+O2+2H2O===4HNO3。

二 硝酸的性质及应用

1.化学性质

特别提醒 (1)硝酸与金属反应的规律

①HNO3与金属反应一般不能产生H2。

②还原产物一般为HNO3(浓)→NO2,HNO3(稀)→NO;很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。

③硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。

(2)涉及HNO3的离子反应常见的易错问题

2①忽视NO3在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO3不能与Fe2、I、SO23、S等还--+---

原性较强的离子大量共存。

②在书写离子方程式时,忽视HNO3的强氧化性,将氧化还原反应简单的写成复分解反应。

【典例剖析】

4.某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol Fe,充分反应(已知NO3被还原为NO)。下列说法正确的是( )

A.反应后生成NO的体积为28 LB.所得溶液中c(Fe2)∶c(Fe3)=1∶1 ++-

C.所得溶液中c(NO3)=2.75 mol·L1D.所得溶液中的溶质只有FeSO4 --

B【解析】A项,未指明标准状况,无法计算NO的体积;C项,未指明溶液的体积,无法计算浓度;D项,K不会参与反应,因而溶质必定有K2SO4;B项,首先考虑酸性条件Fe被氧化为Fe3,进行过程计算,H不足,按H完全反应计算消耗Fe和NO3的物质的量: +++-+

Fe + NO3 + 4H ===Fe3+NO↑+2H2O -++

1.25 mol 1.25 mol 5 mol 1.25 mol

剩余的Fe再被Fe3氧化 +

Fe + 2Fe3 ===3Fe2 ++

0.25 mol 0.5 mol 0.75 mol

则剩余n(Fe3)=1.25 mol-0.5 mol=0.75 mol +

则反应后溶液中n(Fe2)=n(Fe3)=0.75 mol,故B正确。 ++

5.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是(

)

A.原混合酸中NO3物质的量为0.1 mol

B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3===3Fe2,BC段产生氢气 ++-

C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4

D.H2SO4浓度为2.5 mol·L1 -

A【解析】铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应,从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3===3Fe2,BC段产生氢气,反应为Fe+2H===Fe2++++5.6 g--+H2↑,可知NO3反应完全,第二份中NO3应为3÷3=0.1 mol,溶液中最终溶质-×56 g·mol0.25 mol为FeSO4,此时反应的铁的质量是14 g,即0.25 mol,故原混合酸中H2SO40.1 L

2.5 mol·L1,NO3物质的量为0.2 mol。所以选A。 --

【方法指导】

1.金属与硝酸反应计算题的一般方法

(1)思维模型

(2)计算中的守恒思想的应用

①原子守恒法

HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO3的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。

②得失电子守恒法:HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。

③电荷守恒法:HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)则有:c(NO3)=c(H)+nc(Mn)(Mn--+++-代表金属离子)。

+④离子方程式计算法:金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO3在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H或NO3进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。 +-

三 氨和铵盐

1.氨的化学性质

2.氨气的实验室制法

3.铵盐及NH4的检验

(1) +

(2)铵盐的化学性质

(3)NH4的检验

OH△+未知液――→呈碱性――→湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含NH4。

【典例剖析】

6.喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验,也是一种自然现象。其产生原因是存在压强差。试根据下图,回答下列问题:

-+

(1)图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是________(填字母,下同。)

A.HCl和H2O B.O2和H2OC.NH3和H2O D.CO2和NaOH溶液

(2)在图乙的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是________。

A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液

C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸

(3)在图乙的锥形瓶外放一水槽,锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质不可能是________。

A.浓硫酸B.生石灰C.硝酸铵 D.烧碱

(4)如果只提供如图丙(烧瓶内充满NH3)的装置,引发喷泉的方法是_____________。

【答案】(1)B (2)D (3)C (4)打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉或烧瓶上覆盖冷毛巾或淋洒冷水,使烧瓶内温度降低,压强减小,从而引发喷泉或在烧瓶上涂抹无水乙醇,由于乙醇挥发带走热量使烧瓶内温度降低,压强减小,引发喷泉

2.实验室制取少量NH3的两种简易方法

(1)加热浓氨水

△①反应原理:NH3·H2O=====NH3↑+H2O。

②装置:见图甲。

(2)浓氨水中加固态碱性物质

①反应原理:浓氨水中存在以下平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4+OH,加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等),消耗水且使c(OH)增大,使平衡逆向移动,同时反应放热,促进NH3·H2O的分解。②装置:见图乙。 -+-

【课堂热身练】

【题型一】氨气及氮的化合物的转化探究

1.为了检验某固体物质中是否含有NH4,下列试纸和试剂一定用不到的是()

①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸

A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤

2.(云南2016届第一次月考)亚硝酸钠是一种防腐剂和增色剂,但在食品中过量时会对人

体产生危害.其在酸性条件下会产生NO和NO2.下列有关说法错误的是()

A.NaNO2既具有氧化性又具有还原性

B.食用“醋溜豆芽”可能会减少亚硝酸钠对人体的危害

C.NaNO2和胃酸作用的离子方程式为:2NO2+2H+═NO↑+NO2↑+H2O ﹣+

D.1 mol NaNO2在酸性条件下完全反应生成NO和NO2,转移电子的物质的量为1 mol

3.NH3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()

A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥

B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解

C.NH3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

4.氨与硝酸都是氮的重要化合物,在工农业生产中有广泛应用。完成下列填空:

实验室设计了如图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”等实验。

图1

(1)A处是一种气体发生装置,A中所用试剂只能从下列物质中选取:

①硝酸铵 ②碳酸铵 ③碳酸氢铵 ④氯化铵 ⑤熟石灰 ⑥氢氧化钠

若A中制取气体时只用了一种试剂,该试剂可以是____________(选填上述编号),此时A处的装置应为______________(选填下列编号)。

图2

至此,完成了对图1中装置的补充。试从安全、环保等角度对该装置再提出修改建议: __________。

(2)在图1中,若A、B处试剂足量,则装置E中可以观察到的实验现象有:_______________________。

(3)某工厂生产硝酸的流程简要表示如下:

a中反应的化学方程式_____________________________________________________。

(4)工业上通常用质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16 g·mL1)作为NOx吸收剂,-

它的物质的量浓度为________ mol·L1(保留2位小数)。实验室配置250 mL该溶液,必-

须使用的玻璃仪器有玻璃棒、____________________。

【题型二】硫酸、硝酸的性质及应用

5.烧瓶中放入铜片和稀硝酸,用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮,反应开始后发现烧

瓶中充满红棕色气体,这时的操作应是()

A.立即接收集容器,用向上排空气法收集

B.待烧瓶中红棕色气体消失后,用向上排空气法收集

C.待烧瓶中红棕色气体消失后,用排水法收集

D.立即用排水法收集

6.在标准状况下将1.92 g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1.12 L,则反应消耗HNO3的物质的量为()

A.0.8 mol B.0.6 mol C.0.11 mol D.无法计算

7.(全国名校联盟2016届联考二)向13.6 g由Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的

稀硝酸250 mL,当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和NO气体。在所得溶液中加入0.5 mol/L的NaOH溶液1.0 L,生成沉淀质量为19.6 g,此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列有关说法正确的是()

A.原固体混合物中Cu与Cu2O的物质的量之比为1︰1

B.原稀硝酸中HNO3的物质的量浓度为1.3 mol/L

C.产生的NO的体积为2.24 L

D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.1 mol

8.硝酸是极其重要的化工原料,工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收

制备硝酸。

(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3,生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式:______________________。

(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3,某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。

①检查装置气密性良好后,为观察到NO气体生成,打开K1,关闭K2,应从U形管的长管口注入稀硝酸至______后,迅速关闭K1,观察到U形管内的现象是_______________________。

②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为_______________________。

③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是______________________。

④打开K2,至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后,打开K3,反应一段时间后,长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO________________________。

9.某同学为研究硝酸与镁的反应,进行图示实验,实验现象及相关数据如下:(a)A中为一

定浓度的硝酸与Mg片发生反应,生成的气体通过B后,在B中只生成一种盐,剩余气体遇空气不变色,其体积为原体积的一半。(b)从C进入D中的气体有两种,且体积比为1∶1。(c)将D加热一段时间后,E中干燥的红色石蕊试纸逐渐变蓝。(设实验前,装置中的空气已排尽;气体的体积均在同温同压下测定

)

已知2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,且水蒸气的体积忽略不计,实验中的液体药品均过量。请回答:

(1)硝酸与Mg片反应生成的气体成分是___________(用化学式表示)。

(2)硝酸在装置A的反应中所表现的性质有________________。

(3)写出D中发生反应的化学方程式:_____________。

(4)若向反应后的A中加入足量的NaOH固体,使产生的气体全部逸出,其体积为硝酸

1与Mg片反应生成的气体体积的(同温同压),写出符合上述实验事实的硝酸与Mg片反4

应的离子方程式___________。

10.(湖北八市2015届三月联考)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种白色固体,易分解、

易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下: 2NH3(g)+CO2

(g) H2NCOONH4(s) ΔH<0

(1)实验室通常采用图1装置制取氨气,你所选择的试剂是。

(2)制备氨基甲酸铵的装置如图2所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。

注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。

①发生器用冰水冷却的原因是;液体石蜡鼓泡瓶的作用是。

②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法(填操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。

a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40 ℃以下烘干

③尾气处理装置如图3所示。能否将浓H2SO4改为稀H2SO4(填“能”或“否”),理由是。

(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570 g,用足量石灰水充分处理后,

使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为2.000 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______。 [Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)=100]

【参考答案】

1.B【解析】NH4的检验:在固体中加入强碱(OH)并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,+-

若试纸变蓝,则证明原物质中含有NH4,所以一定不会用到的是④蓝色石蕊试纸和⑤稀硫酸。

2.D【解析】N元素的化合价既升高又降低,则NaNO2既具有氧化性又具有还原性,A正

确;食用“醋溜豆芽”减少亚硝酸盐的含量,可能会减少亚硝酸钠对人体的危害,B正确;酸性条件下,亚硝酸钠会产生一氧化氮和二氧化氮,所以亚硝酸钠和胃酸作用的离子方程式为:2NO2+2H+═NO↑+NO2↑+H2O,C正确;D.1molNaNO2在酸性条件下完全反应﹣+

生成NO和NO2,转移电子的物质的量为1mol××(4﹣3)=0.5mol,D错误。

3.C【解析】NaHCO3不能用作肥料,A错误;Na2CO3很稳定,受热时不易分解,B错误;

图中的NaCl是强酸强碱盐,不水解,D错误。

4.(1)②或③ d 在装置C与D之间增加一个防倒吸装置;在E后增加一个尾气吸收装置

(2)铜片逐渐减少直至溶解,溶液变成蓝色,生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色

(3)2NO+O2===2NO2

(4)1.64 250 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管

【解析】 (1)进入C装置的气体应是NH3和O2,若A中制取气体时只用一种试剂,应选用(NH4)2CO3或NH4HCO3,因为它们分解均产生CO2、NH3和H2O,其中CO2、H2O与Na2O2反应生成O2。为防止D中溶液进入C中,应在C与D之间增加一个防倒吸装置;因为在E装置内会产生氮的氧化物气体,所以在E后应增加一个尾气吸收装置。

(2)因为NH3和O2反应生成NO,NO被O2氧化生成NO2,NO2溶于水生成HNO3,Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,所以其现象为铜片逐渐减少直至溶解,溶液变成蓝色,生成无色气体在广口瓶上方变成红棕色。

(3)在设备a中NO被O2氧化成NO2。

(4)c=1 000 mL×1.16 g·mL-1×0.150-=1.64 mol·L1;配制该溶液应选用的玻璃仪器有106 g·mol-1×1 L

250 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管。

5.D【解析】在制取NO过程中,常常会混有NO2气体,要得到纯净的NO,需除去混有的

NO2气体。直接用向上排空气法收集,不能得到纯净的NO气体,A错误;NO中的NO2是由NO和装置内的空气发生反应得到的,由于NO2溶于水且与水反应生成NO和硝酸,故可以立即用排水法收集得到纯净的NO,B、C错误,D正确。

6.C【解析】①被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和,n(HNO3)被还原

1.12 L-②未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO3的物质-=0.05 mol,22.4 L·mol

1.92 g的量,n(Cu)=-0.03 mol,所以n[Cu(NO3)2]=0.03 mol,③消耗的HNO3的物64 g·mol质的量为0.03 mol×2+0.05 mol=0.11 mol,C正确。

7.D【解析】生成的沉淀为Cu(OH)2,质量为19.6 g,其物质的量为0.2 mol。设Cu、Cu2O

的物质的量分别为x、y,则x+2y=0.4 mol,64 g/mol·x+144 g/mol·y=13.6 g,解得x=0.1 mol,y=0.05 mol,Cu与Cu2O的物质的量之比为2:1,A错误;硝酸的总物质的量为0.1 mol(剩余的)+0.1 mol(表现氧化性的)+0.4mol(表现酸性的)=0.6 mol,其物质的量浓度为2.4 mol/L,B错误;Cu和Cu2O中的Cu都变成了+2价,转移的电子的物质

的量为(0.2+0.1)mol=0.3 mol,根据得失电子守恒可知,生成的NO应为0.1 mol,但未注明是否为标准状况,体积不一定为2.24L,C错误;n(NaOH)=0.5 mol,生成0.2 mol Cu(OH)2时消耗了0.4 mol NaOH,另外0.1 mol NaOH中和了剩余的0.1 mol硝酸,D正确。

8.(1)4NO2+O2+2H2O===4HNO3

(2)①U形管右侧胶塞下沿 U形管左端液面高于右端,铜丝慢慢溶解,产生无色气体,

MnO2溶液逐渐变蓝②2H2O2=====2H2O+O2↑ ③吸收氮的氧化物防止污染环境

④再打开K3,若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色,则证明余气含NO,若无颜色变化,则证明不含NO。

【解析】注意:(1)根据实验目的和所放置的试剂确定各装置的作用。(2)三个开关K1、K2、K3的开与关都对实验起着重要作用。

9. (1)NO、NO2、N2、H2 (2)酸性、氧化性

高温(3)Fe2O3+3H2=====2Fe+3H2O

催化剂

高温高压

+N2+3H22NH3 -++(4)12Mg+30H+5NO3===12Mg2+NH4+NO2↑+NO↑+N2↑+H2↑+12H2O

【解析】NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,NO与NaOH溶液不反应,但有NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,结合(a)说明产物中有NO和NO2两种气体且两者的体积之比为1∶1。结合(a)(b)知Mg和HNO3反应的产物中有4种气体,且物质的量相等。结合(c)可知进入E中的气体是NH3和水蒸气,反推知从C进入D中的气体由N2和H2组成。通过(4)说明HNO3的还原产物中还存在NH4,其物质的量和每一种气体的物质的量相等,最后可根据得失电子守恒把离子方程式配平。

10.(1)氯化铵和氢氧化钙(2)①此反应为放热反应,降低温度,提高反应物转化率;通

过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例②过滤 c

③否浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解

(3)0.4968或49.68%

【解析】(2)①由于此反应为放热反应,降低温度,有利于平衡向正反应方向进行,可以提高反应物转化率,因此发生器用冰水冷却。由于气体之间的反应量不易控制,因此通过液体石蜡鼓泡瓶可通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例。②由于生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,所以从反应后的混合物中分离出产品的实验方法过滤。又因为氨基甲酸铵易分解、易水解,所以为了得到干燥产品,应采取的方法是真空40 ℃以下烘干。③二者虽然都能吸收氨气,当由于浓硫酸还可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解,所以尾气处理装置中不能将浓H2SO4改为稀H2SO4。

(3)设混合物则碳酸氢铵和氨基甲酸铵的物质的量分别是amol和bmol,则79a+78b+

=1.57。碳酸钙的物质的量是2.00g÷100g/mol=0.02mol,则根据碳原子守恒可知a+b=0.02,解得a=b=0.01,所以样品中氨基甲酸铵的质量分数

范文九:氮及其化合物 投稿:罗顫顬

氮及其化合物课时作业

1. (2009年江西南昌二中测试)英国研究人员2007年8月30日发表报告认为,全球将有

1.4亿人因为用水而受到砷中毒之害,这导致更多的人患癌症。海带含砷超标,经水浸泡24小时后,其含砷量才能达到食用安全标准。下列对砷(As)的有关判断正确的是( )

A.砷原子序数为33,它与铝为同主族

B.砷的原子半径小于磷的原子半径

C.砷化氢的稳定性比溴化氢的强

D.砷酸的酸性比硫酸的弱

答案:D

解析:砷位于第四周期第ⅤA族,A项错。同主族元素的原子半径随原子序数增加而增大,B项错。溴的非金属性大于砷,溴化氢比砷化氢稳定,C项错。

2.(2009年山西大同调研)下列分子结构中,原子的最外层电子不能都满足8电子稳定结构的是( )

A.CS2 B.PCl3

C.NO2 D.CCl4

答案:C

解析:氮原子最外层有5个电子,无法与2个氧原子同时满足8电子稳定结构。CS2、PCl3、CCl4都是典型的各原子最外层已满足8电子结构的分子。

3.(2008年福建厦门质检)据报道,2007年3月10日,在丹江口市有一辆满载10 t白磷的卡车因急刹车而导致磷突然起火,并引起周围区域火灾,事故共造成79人受伤。下列说法正确的是( )

A.白磷是红磷的同素异形体,它们有相同的物理性质和化学性质

B.生活污水含有磷元素,排入江河易使水体富营养化,造成藻类过分繁殖,影响水质

C.少量白磷通常保存在CS2中

D.实验室未用完的白磷应弃入废液缸中

答案:B

解析:白磷与红磷互为同素异形体,但是二者物理性质有较大差别。A项错误;磷元素能使水体富营养化,影响水质,B项正确;少量的白磷保存在冷水中,C项错误;实验室未用完的白磷应回收利用,D项错误。

4.As2S3和As2O3的性质相似,均有还原性;Na2S2和Na2O2的性质相似,均有氧化性,当As2S3与Na2S2相互反应时,生成的盐是( )

A.Na3AsS4 B.Na2AsS3

C.Na3AsS3 D.Na2AsS4

答案:A

解析:根据氧化还原反应中,元素化合价的升高和降低可以得出生成物是A。

5.能证明氮元素比磷元素非金属性强的事实是( )

A.氮气在常温下是气体,而磷单质是固体

B.N2在空气中不能燃烧,而磷能在空气中燃烧

C.NH3极易溶于水,而PH3难溶于水

D.NH3在空气中不可燃,而PH3可燃

答案:D

解析:A项和C项均为物质的物理性质,不能用来判断N、P的非金属性的相对强弱;B项,N2不能在空气中燃烧是因为N2分子稳定,不能表明N的非金属性比P强;D项,NH3比PH3在空气中难燃烧,表明氮元素比磷元素更难与氧元素结合,所以元素非金属性N>P。

6.下列变化中不属于氮的固定的是( )

A.镁条在空气中燃烧生成氮化镁

B.雷电闪电时,大气中产生了一氧化氮

C.豆科作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨

D.在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素

答案:D

解析:氮元素由游离态变为化合态的过程称为氮的固定,A、B、C中均是N2参加反应

变为化合物,符合定义。D中由氨气到尿素的转化是化合物之间的转变,不属于氮的固定。

7.(2009年临沂模拟)据悉,奥运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷,经撞击发出响声,同时产生白色烟雾。撞击时发生反应的化学方程式为:5KClO3+6P===3P2O5+5KCl,则下列有关叙述错误的是( )

A.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶6

B.产生白色烟雾的原因是生成的P2O5白色固体小颗粒(烟)吸水性很强,吸收空气中的水分,生成磷酸小液滴(雾)

C.上述反应中消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol

D.因红磷和白磷互为同分异构体,所以上述火药中的红磷可以用白磷代替

答案:D

解析:分析5KClO3+6P===3P2O5+5KCl可知,氧化剂是KClO3,还原剂是P,物质的量之比为5∶6,每消耗3 mol P,转移15 mol电子,故A、C正确;B中P2O5吸水性强,吸收空气中的水分生成小液滴(即雾);D中因为白磷容易自燃,故不可用白磷代替红磷。

8.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过下图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为(

)

A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2

C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2

答案:B

解析:混合气体无色,证明没有NO2的存在,故A、C错误,又经过系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色,最后通入水中无气体剩余,证明甲气体中无N2,应存在NH3、NO、CO2气体,故B正确。

9.(2009年巢湖模拟)三氟化氮(NF3)是无色无味的气体,它可由氨气和氟气反应得到,反应的化学方程式为4NH3+3F2===NF3+3NH4F。下列有关NF3的叙述不正确的是( )

A.NF3中N呈+3价

B.NF3是共价化合物

C.NF3的氧化性比F2强

D.NF3分子呈三角锥形

答案:C

解析:NF3的结构与NH3相似,呈三角形锥形,是共价化合物。F的非金属性比N强,所以NF3中N呈+3价。根据题目所给反应知,反应中F2为氧化剂,NF3为氧化产物,所以NF3的氧化性比F2弱。

10.(2009年华南师大附中模拟)将下列固体在隔绝空气的密闭容器中用酒精灯加热,在加热过程中发生了化学反应,但冷却后又聚集为原来的物质的是( )

A.碘片 B.氯化铵

C.碘化铵 D.碳酸钠

答案:B

解析:A项碘转化过程中未发生化学反应;C项碘化铵分解得到H2、NH3、I2(g),冷却后只能得到碘单质;D项Na2CO3受热不分解。

11.(2009年启东模拟)只用一种试剂,将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液分开,这种试剂是( )

A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液

C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液

答案:D

解析:NH4Cl(aq)――→↑ 溶液

(NH4)2SO4(aq)――→↑+↓(白色) 溶液

NaCl(aq)――→无明显现象 溶液Ba(OH)2Ba(OH)2Ba(OH)2

Na2SO4(aq)――→↓(白色) 溶液

由于现象各不相同,故可鉴别四种物质。

12.有关氨的说法不正确的是( )

A.NH3是4核10电子极性分子,三角锥形,具有还原性

B.NH3极易溶于水,可做喷泉实验,氨气易液化,液氨可用作制冷剂

C.氨气是非电解质,氨水是电解质

D.蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气可产生白烟

答案:C

解析:NH3分子中氮元素显-3价,是最低价态,因此NH3具有还原性,A项正确;根据相似相溶原理知极性分子NH3易溶于极性溶剂H2O,液氨的汽化热很大,可作制冷剂,B项正确;电解质、非电解质是指化合物,而氨水是混合物,故C项不正确;浓盐酸与NH3作用产生白色晶体NH4Cl,故D项正确。

13.将碳酸氢铵在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和水的容器,最后得到的气体是( )

A.O2 B.CO2

C.NH3 D.H2O

答案:A

解析:碳酸氢铵加热分解的产物是氨气、二氧化碳和水,通过足量过氧化钠后,出来的气体是氨气和氧气,再通过水,氨溶解于水,故最后得到的气体是氧气。

14.将1 mol氨气和2 mol氧气混合,在800 ℃铂催化剂作用下充分反应,当恢复到常温常压时,所得产物是( )

A.二氧化氮与氧气 B.一氧化氮与二氧化氮

C.硝酸与水 D.硝酸与一氧化氮

答案:C

解析:根据反应方程式:4NH3+5O2=====4NO+6H2O、2NO+O2===2NO2、3NO2+△

H2O===2HNO3+NO,调整系数合并后得:NH3+2O2===HNO3+H2O,氨气与氧气的物质的量之比是1∶2。

-15.有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL,其中含有硫酸的浓度为2 mol·L1,含硝酸的浓

-度为1 mol·L1,现向其中加入0.96 g铜粉,充分反应后(假设只生成NO气体),最多可收集

到标准状况下的气体的体积为( )

A.89.6 mL B.112 mL

C.168 mL D.224 mL

答案:D

解析:铜粉溶解于酸的离子方程式为

++3Cu + 8H + 2NO-3===3Cu2+2NO↑+4H2O

0.015 mol 0.1 mol 0.02 mol

经比较Cu不足。由Cu的量求得生成NO为0.01 mol,即标准状况下的气体的体积为224 mL。

16.锌与某浓度的HNO3完全反应,消耗的Zn与HNO3的物质的量之比为5∶12,则还原产物中氮元素的价态可能为( )

A.+4 B.+2

C.+1 D.0

答案:D

解析:5Zn+12HNO3=5Zn(NO3)2+N2↑+6H2O

17.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时,溶液颜色变化应该是( )

A.颜色变浅 B.变成红色

C.没有改变 D.变棕黄色

答案:D

+-++解析:加稀盐酸后,H+NO3把Fe2氧化成Fe3溶液变棕黄色。

18.用以下三种途径来制备相等质量的硝酸铜:①铜跟浓硝酸反应;②铜跟稀硝酸反应;催化剂Ba(OH)2

③铜先跟氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应,则以下叙述正确的是( )

A.三种途径消耗的铜的物质的量相等

B.三种途径消耗的硝酸的物质的量相等

C.所消耗的铜的物质的量是:途径③>途径①>途径②

D.所消耗的硝酸的物质的量是:途径①>途径②>途径③

答案:AD

解析:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

1mol 4mol 1mol

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

8 1mol 1mol 3

2Cu+O2=====2CuO

1mol 1mol

CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O

1mol 2mol 1mol

19.实验室不需用棕色试剂瓶保存的试剂是( )

A.浓硝酸 B.硝酸银

C.氯水 D.浓硫酸

答案:D

解析:见光或受热易分解的用棕色试剂瓶保存,A、B、C都用。

20.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述,正确的是( )

A.常温下都用铝制容器贮存

B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻

C.常温下都与铜较快反应

D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低

答案:AD

解析:B项浓H2SO4露置在空气中,酸液的质量会增重,C项常温下浓H2SO4与Cu不反应,B、C错误,铝遇冷浓HNO3、浓H2SO4钝化,A正确,露置在空气中,浓H2SO4有吸水性、浓HNO3易挥发,浓度都降低。

-21.100 mL 6 mol·L1的稀硝酸与1.92 g铜反应,铜完全溶解。则生成的气体在标准状

—况下的体积和反应后溶液中NO3的物质的量浓度为(设反应前后溶液的体积不变)( )

A.0.448 L;5.8 mol/L B.0.224 L;2.9 mol/L

C.0.448 L;2.9 mol/L D.0.224 L;5.8 mol/L

答案:A

1.92 g-解析:n(Cu)=-=0.03 mol,设反应生成NO的物质的量为x,消耗NO3的物质64 g·mol

的量为y。

根据反应:

++3Cu+8H+2NO-3===3Cu2+2NO↑+4H2O

2x=0.03 mol×=0.02 mol, 3

2y=0.03 mol×=0.02 mol。 3

-所以V(NO)=0.02 mol×22.4 L·mol1=0.448 L,

-反应后溶液中NO3的物质的量浓度为:

-0.1 L×6 mol·L1-0.02 mol-c(NO-3)= =5.8 mol·L1 0.1 L

22.欲迅速除去铝壶底的水垢又不损坏铝壶,最好的方法是用( )

A.浓盐酸 B.稀硝酸

C.冷的浓硫酸 D.冷的浓硝酸

答案:D △

解析:所选试剂应满足的条件是:迅速与CaCO3反应且不与Al反应。

A项和B项,HCl和稀HNO3既能与CaCO3反应也能与Al反应;C项,浓H2SO4与CaCO3反应生成微溶物CaSO4,阻碍反应进行;D项,浓HNO3与CaCO3反应,且使Al钝化。

23.取三张蓝色石蕊试纸粘在玻璃棒上,然后按顺序分别滴加69%的HNO3、98.3%的H2SO4和新制氯水,三张试纸最后呈现的颜色是( )

A.白、红、白 B.红、黑、红

C.红、红、红 D.白、黑、白

答案:D

解析:浓HNO3和新制氯水均具有酸性和强氧化性,可使石蕊先变红,后褪色。浓硫酸具有脱水性,能使石蕊由于脱水炭化而变黑。

24.(2007年四川高考)足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成

+硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/LNaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀,则消耗NaOH

溶液的体积是( )

A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL

答案:A

解析:考查氧化还原反应及复分解反应有关知识,利用氧化还原反应得失电子守恒进行

1.68 L相关计算。n(O2)-=0.075 mol,故该反应转移的电子总数为0.075 mol×4=0.3 22.4 L·mol+-mol。铜在反应中共失去0.3 mol电子,使Cu2完全沉淀需OH共0.3 mol,所以V(NaOH)=

0.3 mol

-=0.06 L=60 mL。 5 mol·L25.将黑色固体单质甲灼烧后投入D的浓溶液中,两者剧烈反应生成气态混合物A,隔绝空气按下图所示发生一系列转化。

请回答下列问题:

(1)气体C是________,溶液E的溶质是________(用化学式表示)。

(2)写出单质甲与D的浓溶液反应的化学方程式:

__________________________________________。

(3)写出气体B通入足量澄清石灰水中发生反应的离子方程式

____________________________。

答案:(1)NO Cu(NO3)2

(2)C+4HNO3(浓)=====CO2↑+4NO2↑+2H2O

(3)CO2+Ca2+2OH===CaCO3↓+H2O

解析:本题的突破口是蓝色溶液及反应A+H2O―→B+D。据此推断D为HNO3,C为NO,E为Cu(NO3)2;根据反应B+石灰水―→白色沉淀+C(NO),推断甲为碳单质,A为NO2和CO2的混合气体,B为NO和CO2的混合气体。 +- △

26.如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸强氧化性并观察还原产物的实验装置。

Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验

将铜片置于具支试管的底部,在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸,往具

支试管中放入约2 mL浓硝酸,用排水法收集产生的气体。

(1)具支试管中发生反应的化学方程式为

______________________________。

(2)具支试管b上部空间处的现象是______________________________。

Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验

(3)上述反应完成后,欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性,紧接的简便、合理的实验操作是__________。

(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是__________(填写代号)。

A.c中收集到无色气体

B.c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色

C.b中产生的无色气体接触空气变为红棕色

Ⅲ.实验反思

(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应,再进行铜与稀硝酸反应的实验,其好处是________________。

Ⅳ.问题讨论

用等质量铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时,发现反应后所得溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。对此有两种看法:

+①两者颜色不同的原因,是因为Cu2浓度差异引起的。

②前者溶液呈绿色,是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。

(6)你认为上述看法__________(填“①”或“②”)合理。若是①合理,说明理由,若是②合理,设计一个简单实验证明。__________________________。

答案:(1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

(2)有红棕色气体产生 (3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸,打开活塞,放入稀硝酸 (4)C

(5)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气,有利于观察Cu与稀硝酸反应产物

(6)② 往蓝色溶液中通入NO2或加热绿色溶液,有红棕色气体产生,溶液变成蓝色 解析:Ⅰ.铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,实验中具支试管中溶液变蓝,且有红棕色气体产生。

Ⅱ.向试管中加水将浓硝酸稀释后,可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验,这样可以利用Cu与浓硝酸反应产生的NO2排出具支试管中的空气,有利于观察铜与稀硝酸反应的产物。

Ⅳ.由于铜的质量相同,溶液的体积相同,所以铜无论是与稀硝酸反应,还是与浓硝酸反

+应,生成的Cu2的浓度是相同的,看法①是不合理的,可通过向蓝色溶液中通入NO2看溶液

是否变绿,或加热绿色溶液看是否有红棕色气体产生来证明。

27.A、B、C、D、E各物质的关系如下:

其中X是能使红色石蕊试纸变蓝的气体。

试推断:

(1)无色液体A是__________,A与B反应的化学方程式为

____________________________。

(2)由X转化为N2的化学方程式________________________________。

(3)白色固体C的化学式为__________,写出由D转化为E的离子方程式

______________________________________。

答案:(1)浓氨水 NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑

(2)2NH3+3CuO=====3Cu+N2+3H2O

(3)Ca(OH)2 CaCO3+CO2+H2O===Ca2+2HCO-3

解析:这是一道实验分析判断题,可以运用逆向思维的方法,由X气体可以与CuO在加热条件下发生反应生成N2,说明X是含氮化合物并且能使红色石蕊试纸变蓝,说明X一定是NH3,由于C能与CO2生成白色沉淀D,CO2过量时又转化为无色溶液E,说明C是澄清石灰水,D是CaCO3,E是Ca(HCO3)2。由X和C反推出无色溶液A一定是浓氨水,白色固体B一定是CaO。

28.氨气与灼热的氧化铜反应生成铜、氮气和水。利用下图所示实验装置可测定氨分子的组成(图中夹持、固定装置均略去)。回答下列问题。

+△

(1)写出氨气与氧化铜反应的化学方程式________________________________________。

(2)在A的锥形瓶中放入NaOH固体的目的是______________________。

(3)在干燥管B中不能选用的干燥剂是(填序号)______。

A.碱石灰 B.生石灰

C.五氧化二磷 D.氢氧化钠

(4)在C的玻璃管中观察到的现象是____________________________。

(5)E装置中盛装浓硫酸的目的是__________。

(6)待实验完毕后,若实验测得N2的体积(折算成标准状况)为a L,则被还原的氧化铜的物质的量为________mol;若测得干燥管D增重b g,则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b字母的代数式表示)________。

(7)上述实验中,如果省去B装置,测定氨分子组成的N、H原子个数的比值将会(填“增大”、“减少”或“无影响”)______________,理由是______________________________。

答案:(1)2NH3+3CuO=====N2+3Cu+3H2O

(2)NaOH的强碱性及溶解产生的热利于氨气的逸出

(3)C

(4)黑色粉末变为光亮的红色固体

(5)将反应剩余的氨吸收

(6)3a/22.4 9a/11.2b

(7)减小 D装置吸收的水中包含了从A中带出的水分

29.氨在铂作催化剂的条件下,能与氧气反应生成NO和H2O。用图示装置做氨催化氧化的实验,回答下列问题。

(1)如何获得氨与空气的混合气体,并使混合气体通过B管?

______________________________________。

(2)开始实验时要给B管加热,待反应开始以后撤去酒精灯,铂丝网继续保持红热。解释铂丝网继续保持红热的原因__________________________。

(3)①如果氨在B管中已经反应完,C瓶中发生的现象是____________;

②如果氨在B管中未反应完,C瓶中发生的现象是____________;写出C瓶中有关反应的化学方程式____________________________。

(4)采用如图装置做氨催化氧化的实验也能得到很好的效果。

请简要说明实验的操作过程:

______________________________________________。

答案:(1)从a处通入空气

(2)该反应是放热反应

(3)①出现红棕色气体 ②出现白烟

2NO+O2===2NO2

3NO2+H2O===2HNO3+NO

NH3+HNO3===NH4NO3

(4)先加热一会儿锥形瓶(或摇动锥形瓶),使氨挥发,然后将烧至红热的铂丝伸进锥形瓶

30.把盛有48 mL NO、NO2混合气体的容器,倒置于水中(同温、同压),待液面稳定后,容器内气体体积变为24 mL,则

(1)原混合气体中,NO是______mL,NO2是______mL。

(2)若在剩余24 mL气体中,通入6 mL O2,待液面稳定后,容器内气体体积为________mL。

(3)若在剩余24 mL气体中,通入24 mL O2,待液面稳定后,容器内气体体积变为________mL。

(4)若在原48 mL NO、NO2混合气体中,通入________mL O2,倒置在水面上,气体会全部被吸收。

答案:(1)12;36 (2)16 (3)6 (4)18

解析:

(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO ΔV

3mL 1 mL 2 mL

V(NO2) (48-24) mL

3 mLV(NO2)=×(48-24) mL=36 mL 2 mL

V(NO)=48 mL-36 mL=12 mL

(2)由4NO+3O2+2H2O=4HNO3

8 mL 6 mL

得容器内剩余气体为NO,体积为24 mL-8 mL=16 mL

(3)由4NO + 3O2+2H2O=4HNO3

24 mL 18 mL

得容器内剩余气体为O2,体积为24 mL-18 mL=6 mL

(4)由4NO + 3O2+2H2O=4HNO3

12 mL 9 mL

4NO2 + O2+2H2O=4HNO3

36 mL 9 mL

得通入18 mL O2,可使NO、NO2全部被H2O吸收。

31.某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去):

Ⅰ.实验装置如下图所示

(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气。写出该反应的化学方程式:

________________________。

(2)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了。有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?__________(填“正确”或“不正确”),理由是________________________。

Ⅱ.实验装置如右图所示

(1)写出浓硝酸受热分解的化学方程式:

__________________________。

(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学提出“NO2不

能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?

__________(填“正确”或“不正确”),理由是

______________________。

Ⅲ.为了更能直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题,请你重新设计一个简单的实验方案,简述实验原理和主要操作。

答案:Ⅰ.(1)2Cu(NO3)2=====2CuO+4NO2↑+O2↑

(2)正确 Cu(NO3)2分解产生的混合气体中O2的体积分数与空气中O2的体积分数相等。但空气不能使带火星的木条复燃,而在NO2和O2混合气体中木条能复燃,所以NO2能支持燃烧

Ⅱ.(1)4HNO3(浓)=====4NO2↑+O2↑+2H2O

(2)不正确 带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气所致

Ⅲ.用Cu与浓硝酸反应制取NO2气体,并用浓硫酸干燥,再将带火星的木条伸入NO2中观察现象。

+2+5-2△△

解析:Ⅰ.由题意Cu (NO3)2――→CuO+NO2+O2,N元素+5→+4价,O元素-2→0

价。根据电子转移数目相等和质量守恒定律配平方程式。(2)Cu(NO3)2分解产生的混合气体中O2的体积分数为1/5,与空气中O2的体积分数相等。带火星的木条在空气中不复燃,而在NO2和O2的混合气体中复燃,所以NO2能支持木条的燃烧。

Ⅱ.(1)4HNO3(浓)=====4NO2↑+O2↑+2H2O

(2)由于浓硝酸在加热条件下分解,产生NO2、O2,还有大量水蒸气,所以木条熄灭可能由于水蒸气所致。

Ⅲ.结合Ⅰ和Ⅱ两个实验,为了更直接说明“NO2能否支持木条燃烧”,要排除O2和水蒸气的干扰。可以选择Cu与浓硝酸制取NO2,并用浓硫酸干燥NO2气体,再用带火星的木条进行检验。

△△+2-2+4-20

范文十:第四章氮及氮的化合物 投稿:徐侺侻

氮及氮的化合物

一、选择题(60分)

5. 某元素的单质与足量浓HNO3反应时,参加反应的单质与HNO3的物质的量之比为1∶4,

则反应后的产物中,该元素的价态可能为 ( )

A.+1 B.+5 C.+3 D.+4

6.把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,这时若

滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中,最终被还原的是( )

A.SO2 B.Cl- C.Fe3+ D.NO3-

7.(2009•宁夏高考)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变

为11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为 ( )

A.NO2 B.N2O3 C.N2O D.N2O4

1.不需要在棕色瓶中存放的物质是 (

)

2.有关气体制备所用试剂及检验气体所用试剂完全正确的组合是( )

A.CO2:大理石和稀硫酸 澄清石灰水

B.Cl2:二氧化锰和浓盐酸 品红溶液

C.O2:二氧化锰和双氧水 带火星的木条

D.NH3:氯化铵和氢氧化钠固体 浓盐酸

3.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝

酸性质不相对应的一组是

A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性 ( )B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性

C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性

D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性

4.为了社会可持续发展,化工生产过程应尽量减少对环境的副作用。“绿色化学”是

当今社会提出的一个新概念,它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由

单质铜制取硝酸铜的下列衍变关系可行且符合“绿色化学”思想的是

HNO3A.Cu――→Cu(NO3)2

O2HNO3B.Cu――→CuO――→Cu(NO3)2

O2H2OHNO3C.Cu――→CuO――→Cu(OH)2――→Cu(NO3)2

H2SO4Ba(NO3)2D.Cu――→CuSO4――→Cu(NO3)2。 ( )

5.常温下,体积为VL的烧瓶中充满NO2和NO的混合气体。将烧瓶倒置在装有足量水

的水槽中,若想使烧瓶中充满水,则需通入的氧气的体积可能是 ( )

A.VL B.1.5VL C.0.5VL D.1.2VL

6.能正确表示下列反应的离子方程式是

A.向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸:

3Fe2+4H+NO3===3Fe3+NO↑+2H2O ++-+ ( )

B.铜片与浓HNO3:

Cu+NO3+4H===Cu2+NO↑+2H2O -++

C.碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热:

+-△NH4+OH=====NH3↑+H2O

D.AlCl3溶液中滴加足量氨水:

3+-+ Al+4NH3·H2O===AlO2+4NH4+2H2O

6.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是

① 幕布的着火点升高 ② 幕布的质量增加

③ 氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④ 氯化铵分解产生的气体隔绝了空气

A.① ② B.③ ④ C.③ ④ D.② ④

7.在化学反应

氧化物质的物质的量是( )。 中,若标准状况下产生2.24 L

,被

(A)0.2mol (B)0.4mol (C)0.6mol (D)0.8mol

8.如图的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是

A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉

B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉

C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉

D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉 ( )

9.标准状况下用一充满氨气的烧瓶做喷泉试验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内

氨水的物质的量浓度是( )。

(A)0.045mol/L (B)1mol/L

(C)0.029mol/L (D)缺少数据无法计算

10.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO

的混合气体,这些

气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸.若向所得

2+硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )

A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL

二、非选择题

11.(12分)(1)某学生课外活动小组利用如图所示装置分别做如下实验:

①在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红

色,则原溶液可能是________________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因

是____________________________________________________________。

②在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可

能是________________溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是

________________________________________________________________________

(2)实验室可用如图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置部分略去)制备并收集NH3。

①在图中方框内绘出用烧瓶收集NH3的仪器装置简图。

12.(8分) 写出下列反应的化学方程式,是离子反应的写离子方程式。

(1)硫酸铵晶体与熟石灰混合共热

(2)氯化铵溶液与浓氢氧化钾溶液混合加热

(3)沾有浓盐酸的玻璃棒与沾有浓氨水的玻璃棒靠近

(4)硫酸铵溶液加入浓氢氧化钡溶液共热

13.(6分)下图是甲、乙两位同学探究铜与稀硝酸反应还原产物的实验装置图,请回答下

列问题:

(1)写出铜和稀硝酸反应的离子方程式

__________________________________________________。

(2)实验装置甲能否证明铜和稀硝酸反应的产物是NO气体________(

填“能”或“不

能”),请简述理由(包括化学方程式)是

________________________________________________________________。

14(14分).某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:

(一)制取氨气

(1)写出实验制取氨气的化学方程式_______________________________;

(2)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的?________(填“能”或“否”)。

(二)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:

(1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式 ______________________________________________________________________。

(三)问题讨论:

有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种

H+碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu的稳定性差(Cu――→Cu+Cu2)。请你设计一个简单的实+++

验检验该红色物质中是否含有Cu2O:______________________________________________________________________________;

三.附加题(10分)

9.将Mg、Cu组成的混合物26.4 g投入到适量的稀硝酸中,固体完全溶解,收集到标准状况下的NO气体8.96 L,向反应后的溶液中加入过量的5 mol·L

金属离子完全沉淀。则形成沉淀的质量是 -1的NaOH溶液300 mL,

2.将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积为11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为

3. 物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是

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