氮及其化合物(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．(2019·福建福州质检)大气与生态圈的氮循环如图所示，下列叙述不正确的是( )A．④维持大气中氮元素含量稳定B．①是野生植物生长所需氮元素的重要来源C．⑤为硝化过程、④为反硝化过程，都是氮元素的还原反应过程D．②是氮肥工业基础，科学家努力将固氮变化条件趋近生物固氮C [由图可知，④为土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为氮气，氮气返回大气中，维持大气中氮元素含量稳定，A正确；由图可知，①是在放电条件下，空气中的氮气与氧气反应生成氮氧化物，是野生植物生长所需氮元素的重要来源，B正确；⑤为氨或铵盐转化为亚硝酸盐，氮元素化合价升高，发生氧化反应，C不正确；②是人工固氮，主要是合成氨的反应，属于工业固氮，是氮肥工业基础，由于需要高温、高压、催化剂的条件，为解决耗能多的问题，科学家努力将固氮变化条件趋近生物固氮，D正确。]2．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法不正确的是( )A．草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用，是因为K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效B．NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的光化学烟雾C．液氨汽化吸热，可用作制冷剂D．NO是亚硝酸对应的酸性氧化物D [K2CO3水解显碱性，NH4Cl水解显酸性，K2CO3与NH4Cl混用，氮元素就会以氨气的形式逸出从而使肥效降低，A正确；NOx能引起光化学烟雾，B正确；因NH3易液化，汽化时吸热而快速致冷，液氨常用作制冷剂，C正确；HNO2对应的酸性氧化物是N2O3，D错误。]3．氮及其化合物的变化关系如下图所示。N2―→NH3NⅠONO2HNO3则下列说法不正确的是( )-8-\nA．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C．反应③中，NO2作氧化剂，H2O作还原剂D．液氨可用作制冷剂，硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等C [氨经一系列反应得硝酸，A正确；雷电固氮是N2→NO→NO2→HNO3，B正确；在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，NO2既作氧化剂又作还原剂，C错误；D正确。]4．如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸挥发的HCl气体反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱A [NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O属于碱，NH3不属于碱。]5．(2019·山东济南历城二中检测)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，观察下面四个“封管实验”(夹持装置未画出)，下列说法正确的是( )A．加热时，①封管上部汇集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好B．加热时，②、③溶液均变红，冷却后又都变为无色C．④中，浸泡在热水中的容器内气体颜色变深，浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅D．四个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应C [NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，说明NH4Cl的热稳定性不好，NH3和HCl在温度降低时，相遇又生成固体NH4Cl，所以在封管上部汇集了固体NH4Cl，A项错误；加热含NH3的酚酞溶液，NH3逸出，酚酞溶液变为无色，B项错误；2NO2⇌N2O4 ΔH-8-\n<0，升温时平衡逆向移动，c(NO2)增大，颜色加深，降温时平衡正向移动，c(NO2)减小，颜色变浅，C项正确；四个“封管实验”中②、④发生可逆反应，D项错误。]6．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D [生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。]7．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是( )①实验室收集氨气采用图1所示装置 ②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置 ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 ④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应A．②③④ B．①②③C．①②④D．①③④C [“绿色化学”的思想是尽量使用无毒、无害的原料，采取合理安全的工艺合成产物，原子利用率为100%，无污染，对环境友好。①的做法可防止氨气对空气的污染；②的做法对尾气进行吸收处理，有效防止氯气对空气的污染；④的做法中，铜丝可以活动，能有效地控制反应的发生与停止，用气球收集反应产生的污染性气体，待反应后处理，也防止了对空气的污染，以上三种做法均符合“绿色化学”的做法，而③的做法中氨气与氯化氢气体直接散发到空气中，对空气造成污染，不符合“绿色化学”的做法。]8．常温下，将一定量的铁粉加入到50mL10mol·L－1硝酸(①)中，待其充分反应后，收集到的气体换算成标准状况下的体积为4.2L(②)，所得溶液能够使淀粉碘化钾溶液变蓝(③)，该溶液也能使酸性高锰酸钾溶液褪色(④)。下列说法中正确的是( )A．①中数据表明，硝酸是浓硝酸，因此Fe已经钝化-8-\nB．②中数据表明，生成的气体中只有NO2C．③中现象表明，硝酸一定有剩余D．④中现象表明，溶液中一定含有Fe2＋D [硝酸具有强氧化性，与Fe反应生成的气体为氮的氧化物，所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，则说明溶液中含Fe3＋，也可能存在过量的硝酸，溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则说明含Fe2＋，D项正确；由上述分析可知硝酸与铁发生了氧化还原反应，未发生钝化，A项错误；因反应中生成了Fe3＋、Fe2＋，说明铁过量，则硝酸先还原生成NO2，后生成NO，B、C项错误。]9.如图，①将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5mL稀硫酸，向具支试管中加入约2mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体；②上述反应完成后，更换装置c(充满水)，再从分液漏斗中放入稀硫酸。下列叙述中不正确的是( )A．开始b中发生Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OB．实验中铜片逐渐溶解，溶液变蓝，放出红棕色气体，证明浓硝酸具有强氧化性C．操作②不会产生任何现象D．向操作②所得c中通入空气，气体变红棕色C 10．(2019·河南洛阳联考)现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是( )A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变红，说明NH3已经集满C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈D．工业上，若出现液氨泄漏，喷稀盐酸比喷洒NaHCO3溶液处理效果好-8-\nD [可利用浓氨水与CaO或NaOH固体反应制备氨气，不能用CaCl2固体，因为CaCl2与NH3反应能形成CaCl2·8NH3，A项错误；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B项错误；喷泉实验的原理是形成压强差，三颈瓶中压强越小，说明喷泉越剧烈，故C点时喷泉最剧烈，C项错误；稀盐酸吸收氨气的效果更好，因此工业上出现液氨泄漏时，喷稀盐酸比喷NaHCO3溶液处理效果好，D项正确。]11．某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。已知：在溶液中FeSO4＋NO⇌[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法中不正确的是( )A．装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应C．实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞D．装置J收集的气体中一定不含NOD [稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在装置H中与铜反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，A项正确；若观察到装置H中红色粉末变为黑色，则NO与Cu发生了反应，B项正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C项正确；由于FeSO4＋NO⇌[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应，装置J收集的气体中可能含有NO，D项错误。]12．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1.68LO2(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5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )A．60mLB．45mLC．30mLD．15mLA [由题意可知：HNO3，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3mol，则V(NaOH)＝＝0.06L＝60mL。]-8-\n13．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与下图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为________。(4)实验室制取物质B的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案： (1)做保护气、保存粮食(2)N2＋3H22NH3或N2＋3MgMg3N2 N2＋O22NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O14．按下图装置进行NH3性质实验。(1)先打开旋塞1，B瓶中的现象是________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，稳定后，关闭旋塞1。(2)再打开旋塞2，B瓶中的现象是________。解析： A瓶的压强大于B瓶的，因此A瓶中的氯化氢进入B瓶中，与氨气反应生成氯化铵，可以看到B瓶中有白烟生成。-8-\n由于氯化氢和氨气反应导致B瓶中的压强降低，且B瓶中的氯化氢相对过量，因此当打开旋塞2时，石蕊水溶液会被倒吸入B瓶中，遇氯化氢溶液变红色。答案： (1)有白烟生成 A瓶中的氯化氢移动到B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，能看到白烟(2)液体进入B瓶中，溶液的颜色变红15．在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有适量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯，请回答下列问题：(1)实验过程中，观察到的主要现象是①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是________________________________________________________________________。(3)若要验证最终得到的气体生成物，最简便的操作及现象是________________________________________________________________________。答案： (1)①铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解并逐渐消失②小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色③大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色④大烧杯内液面上升，水槽中液面下降(2)反应体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境(3)轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为NO气体16．根据下述装置回答下列问题。-8-\n(1)该装置能否制得纯净、干燥的NH3？原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若要制得纯净、干燥的NH3，若还是选用一种固体药品，应选择________，其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(结合方程式和必要的文字说明)(3)在实验室中还可以把浓氨水滴入NaOH固体中，制备NH3，下列适宜的装置是________。其收集装置可以选用________。尾气处理装置可以选用________。答案： (1)不能，因为NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，它们在试管口又重新生成NH4Cl(2)NH4HCO3[或(NH4)2CO3] NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑[或(NH4)2CO32NH3↑＋H2O＋CO2↑]，生成的H2O和CO2可以被碱石灰吸收，可制得纯净、干燥的NH3(3)③ AG bd-8-
