PAGEPAGE1課后限時集訓14氮及其化合物(建議用時：35分鐘)1．下列敘述與氮元素的循環無關的是()A．工業合成氨的過程是固氮的過程B．自然界中，氨是動物體特殊是蛋白質腐敗后的產物C．為防止糧食、罐頭、水果等食品腐爛，常用氮氣作愛護氣D．電閃雷鳴的雨天，N2與O2會發生反應并最終轉化為硝酸鹽被植物汲取[答案]C2．科學家預料，氨有望取代氫能，成為重要的新一代綠色能源。下列有關說法不正確的是()A．液氨作為清潔能源的反應原理是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))4NO＋6H2OB．液氨具有腐蝕性和毒性，在運用過程中要防止液氨泄漏C．氨氣比空氣輕，標準狀況下密度約為0.76g·L－1D．氨氣與氫氣相比，優點在于氨氣不簡單發生爆炸，運用時更平安A[A項，生成NO是空氣污染物，而應當在肯定條件下生成N2，錯誤。]3．(2024·濰坊期中)下列關于氮及其化合物的說法錯誤的是()A．全部的銨鹽都能與燒堿共熱生成氨氣B．濃硝酸不論與銅反應還是與碳反應，均體現其酸性和強氧化性C．一氧化氮結合血紅蛋白的實力比一氧化碳還強，更易造成人體缺氧D．把帶火星的木條伸入充溢NO2和O2混合氣體(NO2和O2的物質的量之比為4∶1)的集氣瓶中，木條復燃，說明NO2支持燃燒B[濃硝酸與C反應，只體現強氧化性，B錯誤。]4．(2024·滁州模擬)中學試驗中，通常利用如圖所示的裝置進行噴泉試驗來驗證氣體的“溶解性”，下列有關說法不正確的是()A．用滴管加入液體后，由于氣體的“溶解”，使瓶內壓強減小，導致瓶內壓強小于外界壓強，從而形成噴泉B．選用合適的溶液，CO2也能用于做噴泉試驗C．HCl、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉試驗D．用NO2和N2O4的混合氣體做噴泉試驗，燒瓶中將充溢稀硝酸D[NO2、N2O4和H2O反應生成不溶于水的NO，因此燒瓶中不行能充溢稀硝酸。]5．(2024·石家莊模擬)汽車尾氣中的氮氧化合物(NOx)與大氣中的NH3發生如下作用，形成一種霧霾。NOxeq\o(→,\s\up10([O]),\s\do10(反應①))N2O5eq\o(→,\s\up10(H2O),\s\do10(反應②))HNO3eq\o(→,\s\up10(NH3),\s\do10(反應③))煙(一種霧霾)有關該霧霾的敘述錯誤的是()A．該霧霾中含硝酸銨固體B．反應②是非氧化還原反應C．NH3是形成該霧霾的催化劑D．NH3可能來自過度施用氮肥C[HNO3遇NH3生成NH4NO3，因此該霧霾中含硝酸銨固體，A項正確；反應②為N2O5＋H2O=2HNO3，為非氧化還原反應，B項正確；氨氣是形成該霧霾的反應物，而不是催化劑，C項錯誤；氮肥中的NHeq\o\al(＋,4)可轉化為氨氣，故大氣中的NH3可能來自過度施用氮肥，D項正確。]6．硝酸銅是一種重要的工業產品，化學上有許多方法可以制取硝酸銅：①將銅溶于硝酸中；②先將銅與O2反應生成CuO，再溶于硝酸中；③將銅溶于N2O4的乙酸乙酯(溶劑，不參與反應)溶液中生成硝酸銅和一氧化氮。下列相識或推斷錯誤的是()A．方法③是最經濟和環保的B．方法①中，若從經濟和環保的角度考慮，用稀硝酸比用濃硝酸好C．方法②須要消耗能源，對環境不產生污染D．方法③中N2O4既是氧化劑又是還原劑A[方法①和③均有NO污染氣體，不環保；方法②需消耗能源，但無污染，環保。]7．有a、b、c、d、e五種氣體，現進行下列試驗：(1)a和b混合氣體變紅棕色(2)c和d混合產生白煙(3)c和e分別通入少量溴水中溴水都變成無色透亮的液體(4)b和e分別通入氫硫酸中都產生淡黃色渾濁則a、b、c、d、e依次可能是()A．O2、NO、HCl、NH3、CO2B．O2、NO、NH3、HCl、SO3C．NO、O2、NH3、HCl、SO2D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4C[由a和b混合，氣體變成紅棕色，可知a和b分別為NO和O2中的一種；b通入氫硫酸中產生淡黃色渾濁，則b為O2，a為NO；c和d混合產生白煙，則c和d分別為NH3和HCl中的一種；c通入少量溴水中，溴水變成無色透亮的液體，則c為NH3，d為HCl；e通入少量溴水中，溴水變成無色透亮的液體，e通入氫硫酸中產生淡黃色渾濁，則e可能為SO2。]8．科學家從化肥廠生產的(NH4)2SO4中檢出化學式為N4H4(SO4)2的物質，該物質的晶體中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)兩種離子，當N4Heq\o\al(4＋,4)遇到堿性溶液時，會生成N4分子。下列說法正確的是()A．14N、N4與N2互為同位素B．N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2N4Heq\o\al(4＋,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)C．N4H4(SO4)2不能與草木灰、K3PO4等化肥混合施用D．N4H4(SO4)2中只含共價鍵，不含離子鍵C[同種元素的不同原子之間互為同位素，N4與N2為單質，A項錯誤；N4H4(SO4)2晶體中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)兩種離子，N4H4(SO4)2為離子化合物，電離方程式為N4H4(SO4)2=N4Heq\o\al(4＋,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)，B項錯誤；草木灰的主要成分為K2CO3，與K3PO4都為強堿弱酸鹽，其水溶液顯堿性，當N4Heq\o\al(4＋,4)遇到堿性溶液時，會生成N4，故不能混合施用，C項正確；N4H4(SO4)2中含有離子鍵，D項錯誤。]9．(2024·南寧模擬)某探討小組通過以下試驗探究氨氣的性質。(1)如圖1所示，A中氣體入口通空氣，分液漏斗內加濃氨水，圓底燒瓶內加NaOH固體，C內放置鉑銠合金網，按A→B→C→D裝置依次制取干燥的氨氣，并驗證氨的某些性質。①裝置A中能產生氨氣的緣由有多個，如氫氧化鈉電離出的OH－增大了氨水中OH－濃度，促使氨水電離平衡左移，導致氨氣放出，你認為還有_______________________________________________________________________________。②該試驗證明氨氣具有的性質是________。圖1(2)如圖2所示，將甲、乙兩個裝有不同物質的針筒用導管連接起來，將乙針筒內的物質壓到甲針筒內，進行下列試驗(氣體在同溫同壓下測定)。圖2甲針筒內有15mLCl2，乙針筒內有40mLNH3，發生反應：3Cl2＋2NH3=N2＋6HCl。甲針筒除活塞有移動、針筒內有白煙產生外，氣體的顏色改變為__________，最終針筒內剩余氣體的體積約為________mL。[解析](1)①除了題述緣由外，還有的緣由是氫氧化鈉溶于水放出大量的熱，溫度上升，使氨的溶解度減小而放出；氫氧化鈉吸水，也會促使氨氣放出。②氨的催化氧化試驗證明氨氣具有還原性。(2)依據所給的數據和化學方程式可推斷，NH3過量，Cl2完全反應，所以甲針筒中氣體顏色由黃綠色變為無色。依據化學方程式可知，15mLCl2消耗10mLNH3，剩余30mLNH3未反應，產生5mLN2和30mLHCl，未反應的30mLNH3與生成的30mLHCl恰好完全反應生成NH4Cl(白煙)，最終剩余氣體為5mLN2。[答案](1)①氫氧化鈉溶于水放出大量的熱，溫度上升，使氨的溶解度減小而放出；氫氧化鈉吸水，促使氨氣放出②還原性(2)黃綠色變為無色510．某化學愛好小組利用圖1裝置制取氨氣并探究氨氣的有關性質。圖1圖2(1)裝置A中燒瓶內試劑可選用________(填字母代號，下同)，裝置B中試劑可選用________。a．堿石灰b．濃硫酸c．生石灰d．五氧化二磷e．燒堿(2)在K2的導管末端連接圖2裝置中的________裝置(填序號)，當裝置D中集滿氨氣后，關閉K1、K2，打開K3，引發噴泉的試驗操作是_______________。(3)若探究氨氣的還原性，需打開K1、K3，在K2處導管連接制取純凈、干燥氯氣的裝置。①用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣，生成氣體必需通過分別盛有________、________試劑的洗氣瓶。②D中氨氣與氯氣反應產生白煙，同時生成一種無色無味的氣體，該反應的化學方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________。③從K3處導管逸出的氣體中含有少量Cl2，則C裝置中應盛放______________溶液(填化學式)，反應的離子方程式為________________________________________________________________________________________。[解析](1)在濃氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，向其中加入生石灰[發生反應CaO＋H2O=Ca(OH)2生成Ca(OH)2]或燒堿，都會使平衡左移，同時放出大量的熱促進氨水的揮發。堿石灰的成分是燒堿和生石灰，原理同上述，都可快速制備氨氣。裝置B為干燥裝置，NH3為堿性氣體，不能用酸性干燥劑(濃硫酸，P2O5)。(2)氨氣極易溶于水，不溶于CCl4，需選擇防倒吸裝置進行試驗探究，因此需選擇圖2中的Ⅱ或Ⅲ。依據噴泉試驗的原理，要使裝置D發生噴泉現象。用熱毛巾將燒瓶捂熱，可使D中氨氣受熱膨脹通過導管與水接觸，即產生“噴泉”。(3)①用二氧化錳與濃鹽酸制取的氯氣中，混有氯化氫氣體和水蒸氣，要得到純凈、干燥的氯氣需通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣。②探究氨氣具有還原性，氯氣與氨氣反應產生“白煙”的成分為氯化銨，氯元素化合價降低，則生成的“無色無味的氣體”必為氨氣的氧化產物，可推知為氮氣。③氯氣是有毒氣體，可與強堿溶液反應，因此可用氫氧化鈉溶液進行尾氣汲取。[答案](1)aceace(2)Ⅱ(或Ⅲ)用熱毛巾將燒瓶捂熱(其他合理答案均可)(3)①飽和食鹽水濃硫酸②3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2③NaOHCl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O11．某學習小組設計試驗探究NO與銅粉的反應并檢驗NO，試驗裝置如圖所示(夾持裝置略)。試驗起先前，向裝置中通入一段時間的N2，排盡裝置內的空氣。已知：在溶液中FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，該反應可用于檢驗NO。下列說法中不正確的是()A．裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液B．若視察到裝置H中紅色粉末變黑色，則NO與Cu發生了反應C．試驗結束后，先熄滅酒精燈，再關閉分液漏斗的活塞D．裝置J收集的氣體中肯定不含NOD[FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4為可逆反應，NO沒有完全反應，排水法收集的氣體中有NO，D錯誤。]12．(2024·濟南一中質檢)將11.2g的Mg-Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應產生的氣體x(假定產生的氣體全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產生21.4g沉淀。依據題意推斷氣體x的成分可能是()A．0.3molNO2和0.3molNOB．0.2molNO2和0.1molN2O4C．0.6molNOD．0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4D[向Mg-Cu混合物與足量的硝酸反應所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產生21.4g沉淀為氫氧化鎂、氫氧化銅，所以沉淀中氫氧根的質量為21.4g－11.2g＝10.2g，物質的量為eq\f(10.2g,17g·mol－1)＝0.6mol，依據電子守恒可知反應過程中共轉移0.6mole－，分析各選項確定D項符合。]13．(2024·日照模擬)亞硝酸鈉(NaNO2)是工業鹽的主要成分，在漂白、電鍍等方面應用廣泛。已知：室溫下，2NO＋Na2O2=2NaNO2，以木炭、濃硝酸、Na2O2為主要原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示。(加熱裝置及部分夾持裝置已略去)ABCD回答下列問題：(1)A裝置中反應的化學方程式為___________________________________。(2)B裝置的作用是_______________________________________________。(3)充分反應后，C中生成的固體除NaNO2外，還可能生成______________(填化學式)，為避開雜質的生成，應在B、C之間加一個裝置，該裝置和所盛放試劑的名稱分別是______________。(4)D裝置用于尾氣處理，寫出D中反應的離子方程式：______________________________________________________________。[解析](1)A裝置中濃硝酸與木炭發生反應，化學方程式為C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。(2)將A裝置中產生的NO2通入水中，發生反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，所以B裝置的作用是將NO2轉化為NO。(3)B中出來的NO氣體中可能會混有CO2、水蒸氣，分別與Na2O2反應生成Na2CO3、NaOH，所以C中生成的固體除NaNO2外，還可能生成Na2CO3、NaOH；為避開雜質的生成，可以在B、C之間加一個干燥管(或U形管)，所盛放的試劑應當為堿石灰，用于汲取混合氣體中的CO2和水蒸氣。(4)D裝置中盛放的是酸性KMnO4溶液，用于尾氣處理，依據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可得D裝置中反應的離子方程式為5NO＋3MnOeq\o\al(－,4)＋4H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋3Mn2＋＋2H2O。[答案](1)C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(2)將NO2轉化為NO(3)Na2CO3、NaOH干燥管、堿石灰(4)5NO＋3MnOeq\o\al(－,4)＋4H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋3Mn2＋＋2H2O[老師用書獨具](2024·湖北七市聯考)氮化鋁(AlN)是一種新型非金屬材料