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课时10氮及其化合物1(2013·上海高考)一定条件下，将0.1LCO、0.2LCO2、0.1LNO、0.2LNO2和0.2LNH3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【答案】AC【解析】洗气瓶排列顺序有6种，若第一个洗气瓶装氢氧化钠溶液，则发生反应：CO2+2NaOHNa2CO3+H2O，NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O，这时出来的气体有CO、NH3，后面的2个洗气瓶无论顺序怎样，最后的气体为CO；若第一个洗气瓶装水，则这时出来的气体有CO、CO2、NO，后面的2个洗气瓶无论顺序怎样，最后的气体为CO、NO；若第一个洗气瓶装饱和碳酸氢钠溶液，则这时出来的气体有CO、CO2、NO，后面的2个洗气瓶无论顺序怎样，最后的气体为CO、NO。综上所述，A、C正确，B、D错误。2(2013·北京高考改编)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)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。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：。(3)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下图所示。2Pt电极上发生的是(填“氧化”或“还原”)反应。1写出NiO电极的电极反应式：。【答案】(1)3NO2+H2O2HNO3+NO(2)2CO+2NON2+2CO2(3)①还原②NO+O2--2e-NO2【解析】(1)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮。(2)空气不足，尾气中NO被CO还原成N2，则CO被氧化生成CO2。(3)原电池中阴离子移向负极，所以NiO电极为负极，Pt电极为正极，发生还原反应。②NO在NiO电极上失电子发生氧化反应。3下列说法正确的是()A.氨气与氯气相遇可能冒白烟B.氨气通入浓硫酸或浓硝酸中会被氧化C.氨气可以由所有铵盐受热分解得到D.氨气比PH3易液化是因为N—H键的键能比P—H键的键能大【答案】A【解析】氨气和氯气反应的化学方程式为3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl，生成的白烟为氯化铵小颗粒，A正确；氨气为碱性气体，能被浓硫酸或浓硝酸吸收生成铵盐，而不是被浓硝酸或浓硫酸氧化，B错误；硝酸铵受热分解得不到氨气，C错误；氨气和PH3都属于同一主族的氢化物，分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，但氨气中含有氢键，PH3不含氢键，氢键的存在导致氨气的沸点升高，D错误。4(2015·南通一模)探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水B.将pH=11的氨水稀释1000倍，测得pH8，说明NH3·H2O为弱碱C.加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定D.将红热的铂丝伸入右图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2【答案】D【解析】氨气极易溶于水，使试管内压强迅速降低，液体迅速充满试管，A正确；强碱稀释10n倍，pH减小n个单位，而将pH=11的氨水稀释1000倍，测得pH8，说明NH3·H2O为弱碱，B正确；加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明碳酸氢铵受热分解，不稳定，C正确；氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮，D错误。5(2014·山东高考)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是()A.FeOB.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4【答案】A【解析】Fe2O3与稀硝酸反应不能放出NO，1molFe3O4中含有1molFe2+，利用得失电子守恒可知生成1molNO需消耗FeO、FeSO4、Fe3O4的物质的量均为3mol，FeO、FeSO4、Fe3O4的摩尔质量(g·mol-1)分别为72、152、232，所以等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是FeO。6(2013·江苏学测)对于1LHNO3和H2SO4的混合溶液，若HNO3和H2SO4物质的量浓度存在如下关系：c(H2SO4)+c(HNO3)=1.2mol·L-1。则理论上最多能溶解铜的物质的量为()A.0.80molB.0.72molC.0.45molD.0.40mol【答案】B【解析】物质的量浓度为1.2mol·L-1属于稀溶液，而稀硫酸与铜不反应，溶解铜的是稀硝酸，稀硫酸提供氢离子参与反应。溶解最多的铜，N-3O被完全反应。假设1LHNO3和H2SO4的混合溶液中n(H2SO4)=xmol，n(HNO3)=ymol，x+y=1.2mol…①；铜被溶解的离子方程式是3Cu+8H++2N-3O3Cu2++2NO↑+4H2O8mol2mol2x+yy则8∶2=(2x+y)∶y…②。解①②得x=0.72、y=0.48，根据3Cu~2N-3O，被溶解的铜为0.72mol。7.(2015·南通三模)下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是()A.用装置甲制取氨气B.用装置乙除去氨气中的水蒸气C.用装置丙验证氨气具有还原性D.用装置丁吸收尾气【答案】C【解析】氨气极易溶于水，用氢氧化钠溶液和氯化铵溶液反应，氨气很难逸出，A错误；氨气和浓硫酸反应，应用碱石灰干燥氨气，B错误；加热条件下，氨气与氧化铜发生氧化还原反应，根据氧化铜的颜色变化可判断是否发生氧化还原反应，C正确；氨气直接通入水中，不能防止倒吸，应用四氯化碳，D错误。8.一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()A.硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少B.硝酸浓度不同，生成Fe(NO3)3的物质的量相同C.硝酸浓度越大，产生的气体越少D.用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同【答案】BD【解析】依据Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O及Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，A错误；根据铁元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同，B正确；根据化学方程式，硝酸浓度越大，产生的气体越多，C错误；因3NO2+H2O2HNO3+NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，D正确。9.红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第②份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为()A.①不变浑浊，②变乳白色B.①变乳白色，②不变浑浊C.①变乳白色，②变乳白色D.①不变浑浊，②不变浑浊【答案】B【解析】碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，则剩余NO和CO2的混合气体，再通过石灰水会产生CaCO3沉淀；而混合气体直接通过石灰水，NO2可与水反应生成的硝酸为强酸，故会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀。10.判断下列说法是否正确。(1)分别加热盛有NH4Cl和单质碘的试管，管口均有固体凝结。()(2)常温下铁能被浓硝酸钝化，可用铁质容器贮运浓硝酸。()(3)常温下，浓硝酸不跟铁发生化学反应，可用铁制容器盛装浓硝酸。()(4)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂。()(5)氨气显碱性，可用P2O5或无水CaCl2干燥。()(6)氮气化学性质通常不活泼，可将炽热的镁粉放在氮气中冷却。()(7)向某稀溶液中加入少量NaOH溶液，未产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该溶液中一定不含N4H。()(8)标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。()(9)氨气具有氧化性，可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏。()(10)加入铝粉能放出氢气的溶液中一定能大量存在C2-3O、Al-2O、I-、N-3O等离子。()【答案】(1)√(2)√(3)✕(4)√(5)✕(6)✕(7)✕(8)✕(9)✕(10)✕【解析】(1)单质碘能够升华，加热后在管口又冷却凝结，NH4Cl受热会分解，温度降低后氯化氢与氨气又在管口反应形成NH4Cl固体。(2)常温下，浓硝酸会使铁表面钝化，生成致密氧化膜阻止反应继续进行，因此可用铁制容器贮运浓硝酸。(3)常温下，浓硝酸会使铁表面钝化，钝化也是化学反应。(4)液氨汽化形成气体时要吸收外界大量的热，使温度降低，可用作制冷剂。(5)P2O5为酸性氧化物能与氨气、水反应生成磷酸铵，不能干燥氨气；CaCl2与NH3反应，不能干燥NH3。(6)炽热的镁粉可与氮气反应生成氮化镁。(7)稀溶液中N4H与NaOH溶液反应生成NH3·H2O，加热时产生氨气，检验过程缺少加热条件。(8)3NO2+H2O2HNO3+NO，0.3molNO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA。(9)氯气和浓氨水反应产生白烟：3Cl2+8NH36NH4Cl+N2，氨气表现出还原性。(10)与铝粉反应放出氢气的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，酸性条件下C2-3O、Al-2O不能大量存在，I-、H+、N-3O因发生氧化还原反应而不能大量共存，且N-3O(H+)溶液中加入铝粉不会放出氢气。11.(2015·盐城三模)下列装置应用于实验室制取NH3，并用AlCl3溶液吸收多余氨气制氢氧化铝，最后回收氯化铵的实验，能达到实验目的的是()A.用装置甲制取NH3B.用装置乙吸收NH3制取Al(OH)3C.用装置丙在不断搅拌下分离Al(OH)3和NH4Cl溶液D.用装置丁蒸干NH4Cl溶液并灼烧制NH4Cl【答案】A【解析】CaO与水反应增大氢氧根离子浓度，且放热，均可使氨气逸出，甲装置可制备氨气，A正确；氨气极易溶于水，导管在液面下，乙装置可发生倒吸，B错误；过滤时不能搅拌，易捣破滤纸，C错误；蒸干NH4Cl溶液会使氯化铵分解，应用结晶法制NH4Cl，D错误。12.相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是()A.反应中氧化剂得到电子总数B.铜片消耗完所需时间C.反应后溶液中铜离子的物质的量浓度(反应后溶液体积不变)D.反应生成气体的体积(同温、同压)【答案】AC【解析】因为m(Cu)相同，失电子总数相等，氧化剂得到电子总数相同，A正确；浓硝酸反应速率快，铜片消耗时间短，反应速率不相等，B错误；m(Cu)相同，因为溶液体积相同，所以c(Cu2+)相等，C正确；因为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，反应生成气体的体积不相等，D错误。13.(2015·北京理综)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、氧三种元素也参与了氮循环【答案】A【解析】硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+5价→0价，被还原，A错误；工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，B正确；氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，C正确；碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，N2转化为硝酸盐需要氧元素，人工固氮合成NH3需要氢元素，D正确。14.物质的量之比为1∶3的锌与稀硝酸混合，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，下列说法正确的是()A.在此反应中硝酸体现强氧化性，全部被还原B.向反应后的溶液中再加入金属铁，不再发生化学反应C.该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶4D.该反应