第11讲 氮及其化合物
一、单项选择题
1．下列各项性质的递变规律错误的是( )。
A．稳定性：AsH3>PH3>NH3
B．非金属性：N>P>As
C．还原性：AsH3>PH3>NH3
D．酸性：HNO3>H3PO4>H3AsO4
2．下列各组离子中，在给定条件下可能大量共存的是( )。
A．c(NO)＝1 mol·L－1的溶液中：NH、Ba2＋、Fe2＋ 、Br－
B．含有较多Al3＋的溶液：HCO、K＋、Na＋、Cl－
C．在pH＝2的溶液中：NH、K＋、ClO－、Cl－
D．c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO、SCN－
3．下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1∶1的稳定化合物的是( )。
A．3和17 B．1和8
C．1和6 D．7和12
4．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。图K2－11－1所示为气体扩散速度的试验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( )。
图K2－11－1
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
5．下列说法中错误的是( )。
A．氮氧化物在潮湿空气中转化为强氧化性酸而污染环境
B．NH4NO3爆炸所发生的分解反应无电子的得失
C．铵盐不一定易挥发
D．含氮元素的有机物可能是离子化合物
6．(NH4)2SO4在高温下分解，产物是 SO2、H2O、N2和 NH3。在该反应的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是( )。
A．SO2、H2O、N2、NH3
B．N2、SO2、H2O、NH3
C．N2、SO2、NH3 、H2O
D．H2O、NH3、SO2、N2
7．下列化学反应的离子方程式正确的是( )。
A．在稀氨水中通入过量CO2：NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO
B．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2＋H2O＋Ca2＋＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO
C．稀HNO3溶液与FeS固体：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
D．氢氧化钙溶液与等物质的量的稀硫酸混合：Ca2＋＋OH－＋H＋＋SO===CaSO4↓＋H2O
8．下列叙述正确的是( )。
A．Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B．将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀
C．将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D．将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2＋还原成Cu
二、双项选择题
9．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是( )。
A．幕布的着火点升高
B．幕布的质量增加
C．氯化铵分解吸收热量，降低了温度
D．氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
10．设阿伏加德罗常数(NA)的数值为nA ，下列说法正确的是( )。
A．1 mol Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为3nA
B．1.5 mol NO2与足量H2O反应，转移的电子数为nA
C．常温常压下，46 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3nA
D．0.10 mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA
11．下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是( )。
A．漂白粉的有效成分为次氯酸钙
B．实验室可用浓硫酸干燥氨气
C．实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
D．Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒
三、非选择题
12．工业上常用氨氧化法生产硝酸，其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题：
(1)氨催化氧化的化学方程式为：_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)原料气中空气必须过量，其主要原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将铂铑合金做成薄丝的主要原因是：__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应，其化学方程式为：___________________ ___________，为了提高水对二氧化氮的吸收率，可采取的措施为______________________(答两项措施)。
13．取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。将MZ和足量的碳粉充分混合物，平铺在反应管a中，在b瓶中盛足量澄清石灰水。按图K2－11－2连接仪器。
图K2－11－2
实验开始时缓缓通入氮气，过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成，同时，b瓶的溶液出现白色浑浊。待反应完全后，停止加热，仍继续通氮气，直至反应管冷却，此时，管中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答：
(1)元素Z是__________。
(2)停止加热前是否需要先断开a和b的连接处？为什么？_____________________ _______ ____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应管a中发生的所有反应的化学方程式是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)本实验的尾气是否需处理？如需处理，请回答如何处理；如不需处理，请说明理由。
________________________________________________________________________。
14．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图K2－11－3中的装置可以实现该反应。
图K2－11－3
回答下列问题：
(1)A中加入的物质是__________________，发生反应的化学方程式是：_______________ ____ ___ ________________________________________________。
(2)B中加入的物质是____________，其作用是____________________________________。
(3)实验时在C中观察到的现象是__________________，发生反应的化学方程式是：________________________________________________________________________。
(4)实验时在D中观察到的现象是_______________，D中收集到的物质是______________，检验该物质的方法和现象是________________________________________。
第11讲 氮及其化合物
1．A 解析：同一主族元素，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱；最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱；气态氢化物(RH3)的热稳定性逐渐减弱，而还原性逐渐增强。
2．A 解析：B项中Al3＋因和HCO发生双水解而不能大量共存；C中溶液呈强酸性，ClO－不能大量共存；D项中Fe3＋和SCN－不能大量共存；而A项中NO在酸性环境中才表现出强氧化性，题目并没有给出溶液所处的环境，所以可能大量共存。
3．D 解析：将具体元素代入后再判断。各选项对应的元素和构成符合要求的化合物依次是：A项中，锂和氯能形成LiCl；B项中，H和O能形成H2O2；C项中，H和C能形成C6H6、C2H2等；D项中，N和Mg能形成Mg3N2。
4．C 解析：A项中浓H2SO4不是挥发性酸，不会产生白色烟环；由于NH3的摩尔质量小，扩散速度快，所以离白色烟环远的甲为浓氨水，故C正确。
5．B 解析：NH4NO3中的N有＋5价和－3价，爆炸分解时发生氧化还原反应。
6．C 解析：根据氧化还原反应中得失电子数目相等，可以配平该反应的化学方程式为：3(NH4)2SO4===3SO2＋6H2O＋N2＋4NH3，便可以根据系数排序。
7．A 解析：HClO有强氧化性，可把SO氧化为SO，B错；稀HNO3有氧化性，可把S2－与Fe2＋氧化，应为：FeS＋4HNO3===Fe(NO3)3＋S＋NO↑＋H2O(还有可能生成SO2或SO)，C错；D中正确的应为：Ca2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===CaSO4↓＋2H2O。
8．C 解析：A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O；B错误，酸性：HCl＞H2SO3＞H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4，接着Cu (OH)2CuO＋H2O，溶液中NH3不能还原CuO为Cu，要还原必须是干燥的固态；C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO，反应为：CO2＋H2O＋Ca(ClO)2===CaCO3↓＋2HClO。
9．CD 解析：可燃物着火需要两个条件：一是达到着火点，二是有足够的空气。氯化铵分解吸热，使环境温度降低，达不到幕布的着火点，分解产生的NH3和HCl可隔绝空气使幕布不易燃烧。
10．BC 解析：1 mol Cl2被还原转移的电子数量最多为2nA，A错误；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，易知B正确；C中，可把N2O4看作2NO2，则有1 mol NO2，所以有3 mol原子，也可以用极端方法，看作全部NO2或全部N2O4考虑，也可得出结果；3Fe＋4H2O===Fe3O4＋4H2↑，由方程式可知D错误。
11．AC 解析：选项A中漂白粉的成分为CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2；选项B中氨气应用碱石灰干燥，与浓H2SO4会生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；选项C中NO2、HCl等气体可用NaOH溶液来吸收；选项D中明矾净水原理是Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，吸附悬浮物质，从而达净水目的，废水呈酸性会抑制Al3＋水解，呈碱性则将大量Al3＋沉淀掉，所以均不宜用Al2(SO4)3来净化，应该先中和，后用Al2(SO4)3处理。
12．(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)提高氨的转化率和一氧化氮的转化率
(3)增大单位质量的催化剂与反应物的接触面积
(4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 加压 、降温
解析：(2)根据平衡原理，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，以提高原料的转化率。(3)这是为了增大铂铑合金的表面积，使接触面积增大，提升催化的效果。(4)为了提高吸收率，可根据溶解过程放热采用降温处理，且气体的吸收可用加压的方式。
13．(1)氧
(2)不需要，因为一直通入氮气，b中溶液不会倒吸到a管中
(3)MZ＋CM＋CO↑，MZ＋COM＋CO2↑，CO2＋C2CO↑，2MZ＋C2M＋CO2↑
(4)需处理，因为一氧化碳有毒，应该进行尾气处理，处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集
解析：考查化学实验问题。确定不了MZ是什么物质，不会影响解答其中的大部分题目。
MZ与过量的碳反应生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，知道该气体中含有二氧化碳。也就是说Z元素应该是氧。因为一直通入氮气直至反应管冷却，因此，停止加热时，不会因为温度降低，反应管内气压减小而引起液体倒吸，所以不需要将a和b之间的连接处断开。
第三问不需要知道MZ是什么物质。第四问，根据过量的碳与MZ反应来看，该反应过程中除了生成二氧化碳之外，还会生成一氧化碳，一氧化碳有毒，应该进行尾气处理，处理的方法可以将其在导管口点燃，或者用气球收集。本题由于不确定M为哪种元素，可直接用M表示。
14．(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)碱石灰 除去NH3中的水蒸气
(3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu
(4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；用无水硫酸铜检验，无水硫酸铜变蓝
解析：理解实验原理是解实验题的前提和根本。从本题的目的可推出：A处应产生NH3[用NH4Cl和Ca(OH)2]；B处应干燥NH3(用碱石灰)；C处应是CuO，发生与NH3的反应：2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu；D处使物质冷却(H2O液化，过量氨溶于H2O)；E处收集N2。要特别注意实验题易出现的问题：回答不完整。如(4)中物质的检验时，若只考虑检验NH3，或只考虑检验H2O，都是不完整的。
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