2019届高中化学第一轮复习 配餐作业13 氮及其化合物.doc

配餐作业(十三)氮及其化合物1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解析C项中由于N2很不活泼，故作保护气，不参与化学反应，也就不参与氮的循环。答案C2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()A液氨作为清洁能源的反应原理是4NH35O24NO6H2OB液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏C氨气比空气轻，标准状况下密度约为0.76 gL1D氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全解析该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求，A项错误；B、D两项均正确；氨气在标准状况下的密度标0.76 gL1，C项正确。答案A3下列制备氨水的实验装置中最合理的是()解析制备氨水不需要干燥氨气，A、C两项错误；不能防止倒吸，D项错误。答案B4(2018湖南六校联考)a mol FeS与b mol FeO投入V L c molL1的HNO3溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液可看做Fe(NO3)3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的HNO3可能为()A(ab)63 g B(ab)169 gC(Vc) mol D(ab) mol解析FeS6HNO3=Fe(NO3)3H2SO43NO2H2Oamol amol 3amol3FeO10HNO3=3Fe(NO3)3NO5H2Obmol bmol mol若HNO3恰好完全反应，反应中未被还原的HNO3的物质的量等于反应后溶液中NO的物质的量，即3(ab)mol，未被还原的HNO3的质量为(ab)189 g。若HNO3过量，作氧化剂的HNO3为mol，则未被还原的HNO3为mol。综上所述，本题选C。答案C5将充有n mL NO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。mn，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为()A. mL B mLC. mL D mL解析可认为首先发生反应4NO3O22H2O=4HNO3，反应后剩余 mL O2，然后发生反应4NO2O2H2O=4HNO3， mL O2消耗NO2 n mL，则NO2过量，最后剩余NO的体积为过量NO2的三分之一，即 mL。答案A6(2018南通调研)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用装置丁吸收尾气解析用装置甲制取氨气需要加热，A项错误；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，B项错误；氨气与氧化铜在加热条件下反应生成N2、水和铜，可以验证氨气具有还原性，C项正确；用装置丁吸收尾气容易引起倒吸，D项错误。答案C7科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是()A14N、N4与N2互为同位素BN4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2N4H2SOCN4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用DN4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键解析同种元素的不同原子之间互为同位素，N4与N2为单质，A项错误；N4H4(SO4)2晶体中含有SO和N4H两种离子，N4H4(SO4)2为离子化合物，电离方程式为N4H4(SO4)2=N4H2SO，B项错误；草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子，故不能混合施用，C项正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D项错误。答案C【拓展延伸】肼(N2H4)是强还原剂，在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，并用作喷气式发动机燃料、火箭燃料等。呈碱性，碱性比氨弱。 8下列说法不正确的是()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某气体能使湿润的红色石蕊试红变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2ODHNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步实现解析加入Cu(NO3)2后，Cu和H、NO发生反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，A项不正确；使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，NH3溶于水后使溶液显碱性，B项正确；Cu与稀硝酸反应时，还原产物为NO，NO可与O2反应生成NO2，C、D两项正确。答案A9下列离子方程式正确的是()A实验室用氯化铵和熟石灰制氨：NHOHNH3H2OBNaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NHOHNH3H2OC氨水中加盐酸：NH3H2OH=NHH2OD氨水中通入少量CO2：CO2NH3H2O=NHHCOH2O解析A项不能写离子方程式，B项应生成NH3，D项应生成(NH4)2CO3。答案C10(2018江西五市八校联考)将17.9 g由Al、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，产生气体3.36 L(标准状况)；另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中，向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，得到沉淀的质量为25.4 g；若HNO3的还原产物仅为NO，则生成的NO在标准状况下的体积为()A2.24 L B4.48 LC6.72 L D8.96 L解析加入足量的氢氧化钠溶液中发生的反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，生成的氢气为3.36 L，即0.15 mol，所以含有铝0.1 mol，而0.1 mol铝变为3价，转移0.3 mol电子。Fe被氧化为3价，Cu被氧化为2价。假设Fe、Cu的物质的量分别是x、y，质量和：2.756x64y17.9；沉淀量：107x98y25.4；解得x0.1 mol，y0.15 mol，Al、Fe、Cu的物质的量分别是0.1 mol、0.1 mol、0.15 mol，所以转移电子总数为0.9 mol；氮原子从硝酸中的5价还原为2价，共转移0.9 mol电子，则生成NO为0.3 mol，则V(NO)6.72 L。答案C11(2018滨州期末)十九大报告指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。控制和治理NOx、SO2、CO2是解决光化学烟雾、减少酸雨和温室效应的有效途径，对构建生态文明有着极为重要的意义。请回答下列问题：(1)利用SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。SCR(选择催化还原NOx)工作原理：尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为_，SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为_。NSR(NOx储存还原)工作原理：在储存过程中，NO发生的总化学反应方程式为_。(2)双碱法除去SO2的工作原理：NaOH溶液Na2SO3溶液过程的离子方程式为_；CaO在水中存在如下转化：CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)，从平衡移动的角度，简述过程NaOH再生的原理：_。解析(1)根据原子守恒可知尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为CO(NH2)2H2OCO22NH3；SCR催化反应器中NH3还原NO2生成氮气和水的化学方程式为8NH36NO27N212H2O。根据示意图可知在储存过程中NO在催化剂的作用下转化为硝酸钡，因此发生的总化学反应方程式为2BaO4NO3O22Ba(NO3)2。(2)过程是氢氧化钠溶液吸收SO2转化为亚硫酸钠，反应的离子方程式为2OHSO2=SOH2O；由于溶液中的SO与Ca2结合生成CaSO3沉淀，使平衡正向移动，因此有NaOH生成。答案(1)CO(NH2)2H2OCO22NH38NH36NO27N212H2O2BaO4NO3O22Ba(NO3)2(2)2OHSO2=SOH2OSO与Ca2生成CaSO3沉淀，平衡正向移动，有NaOH生成12氨气在工农业生产中有重要应用。(1)氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式为_；NH3的稳定性比PH3_(填“强”或“弱”)。(2)如图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。表面皿浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_。浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是_(写化学式，一种即可)。FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe22NH3H2O=Fe(OH)22NH和_。(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_。(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为_，若反应中有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为_ g(小数点后保留两位有效数字)。解析据方程式：2NH33O22HNO22H2O247 g转移12 mol em(HNO2)0.3 mol247 g12m(HNO2)0.3m(HNO2)2.35 g。答案(1)NN强(2)NH3HCl=NH4ClNH4HSO4或(NH4)2SO44Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)氨在水中存在平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入NaOH后OH浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除(4)2NH33O22HNO22H2O2.3513如图是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。(1)在组装好装置后，若要检验AE装置的气密性，其操作是首先_，打开弹簧夹1，在E中装入水，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。(2)装置B中盛放的试剂是_。(3)点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗活塞，稍等片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生_(答现象)；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：_。(4)当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若反应前固体质量为16 g，反应后固体质量减少2.4 g，通过计算确定该固体产物的成分_(用化学式表示)。(5)在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中，写出产生白烟的化学方程式：_，迅速产生倒吸的原因是_。解析(1)A是制备NH3的装置，B是干燥NH3的装置，C是NH3与CuO的反应装置，E是处理氨气尾气的装置，F是NH3与Cl2的反应装置，G是处理Cl2尾气的装置。(2)干燥NH3需使用碱性干燥剂。(3)C中CuO与NH3发生氧化还原反应生成红色的Cu、N2和H2O；E中发生反应：2NH3BaCl2SO2H2O=BaSO32NH4Cl。(4)若产物全部是Cu，则由差量法知减小的全部是O元素的质量，即n(CuO)n(O)2.4 g16 gmol10.15 mol，所以反应的CuO的质量为0.15 mol80 gmol112 g16 g，所以CuO未完全转化成Cu，高温情况下CuO分解生成Cu2O和O2，剩余固体中可能含有Cu2O。(5)Cl2可将NH3氧化为N2，同时生成的HCl会和NH3反应生成NH4Cl，产生白烟现象，F瓶内压强变小，从而出现倒吸现象。答案(1)关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞(2)碱石灰(或生石灰)(3)白色沉淀2NH33CuO3CuN23H2O(4)Cu2O、Cu(5)3Cl28NH3=N26NH4Cl盛满氯气的集气瓶中因氨气与Cl2反应生成固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸14当硝酸与金属或非金属反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不同。请回答下列问题：(1)金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生，那么硝酸的还原产物为_(填化学式)。(2)某混酸由200 mL 3 molL1的稀硝酸和200 mL 2.5 molL1的稀硫酸均匀混合而成(忽略溶液的体积变化)。将其分成两等份，分别与铜和铁反应，还原产物只有NO，则最多能溶解_mol Cu和_g Fe。(3)200 mL 16 molL1的浓硝酸与3.2 g Cu反应，反应过程中还原产物只有NO2，则反应结束后，产生气体的体积为_(标准状况下)，溶液中c(H)c(NO)_(忽略HNO3的挥发)。(4)用试管将(3)反应产生的NO2收集满并倒立在足量的水中，待试管中液面不再上升时，试管中剩余气体的体积约为原气体体积的_。试管中的液体的物质的量浓度为_(假设试管中的液体不对外扩散，此反应条件下1 mol 气体的体积为25.0 L)。如果NO2中混有N2O4气体，试管中的液体的物质的量浓度将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析(1)硝酸被还原，N元素化合价降低，若无气体产生，则还原产物为NH4NO3(或NH)。(2)设最多溶解x mol Cu，一份溶液中n(NO)0.3 mol，n(H)0.8 mol，据3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O3 8 2x 0.8 0.3可知x0.3(NO过量)因在反应中Fe和Cu的化合价变化均为2价，则最多溶解Fe的物质的量也是0.3 mol，质量为56 gmol10.3 mol16.8 g。(3)据电子守恒V(NO2)222.4 L/mol2.24 L。根据方程式：Cu4H2NO=Cu22NO22H2O，可知：c(H)c(NO)n(H)n(NO)(3.20.2)(3.20.1)3031。(4)根据方程式3NO2H2O=2HNO3NO可知试管中剩余气体的体积约为原气体体积的。设试管的体积为1 L，则试管中溶液(HNO3)的物质的量浓度根据c可得c0.04 molL1。若NO2中混有N2O4，则根据3N2O42H2O=4HNO32NO可知所得溶液的体积减小，HNO3的物质的量增加，则HNO3的物质的量浓度将增大。答案(1)NH4NO3(或NH)(2)0.316.8(3)2.24 L3031(4)1/30.04 molL1增大