4.4氮及其重要化合物[来源:zzstep.com]
一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)
1．下列说法不正确的是( )
A．凡是铵盐均能与苛性钠共热产生氨气
B．碳酸氢铵受热分解产生的气体用碱石灰干燥后可得到纯净的氨气
C．氨气溶于水后，水溶液中主要以铵根离子形式存在
D．在一定条件下氨可以分解生成氮气和氢气
解析：NH3溶于水后，水溶液中主要以NH3·H2O分子形式存在。
答案：C[来源:学§科§网Z§X§X§K]
2．(2013·南昌模拟)下列推断正确的是( )
A．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应
B．Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同
C．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
D．新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色
3．已知某溶液中存在较多的H＋、SO、NO，则该溶液中还可能大量存在的离子组是( )
A．Al3＋、CH3COO－、Cl－ B．Mg2＋、Ba2＋、Br－
C．Mg2＋、Cl－、I－ D．Na＋、NH、Cl－
解析：CH3COO－与H＋生成弱电解质CH3COOH，A项错误；Ba2＋与SO生成沉淀BaSO4，B项错误；NO在酸性条件下具有强氧化性，能将I－氧化，C项错误。
答案：D
4．下列反应中，浓硝酸既表现氧化性，又表现出酸性的是( )
①浓硝酸中滴入石蕊试液并微热 ②氧化亚铁与浓硝酸反应 ③氢氧化铝与浓硝酸反应 ④碳与浓硝酸[来源:中。教。网z。z。s。tep]
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
解析：浓硝酸中滴入石蕊试液时先变红色，后褪为无色，变红色是由于硝酸具有酸性，红色褪为无色是由浓硝酸的强氧化性所致；FeO与浓硝酸反应时可得Fe(NO3)3，其中Fe2＋被氧化Fe3＋表现出硝酸的氧化性，FeO与HNO3反应生成盐和水，表现出硝酸的酸性；Al(OH)3与硝酸只发生中和反应，表现出硝酸的酸性。
答案：A
5．在如图所示装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体c呈喷泉状态喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是表中的( )
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
H2O
B
NO
4 mol·L－1 NaOH溶液
C
Cl2[来源:中_国教_育出_版网]
饱和NaCl溶液
D
NH3
1 mol·L－1盐酸
解析：A项能形成喷泉，但最终溶液充满烧瓶的，不符合题意；B、C项不能形成喷泉；D项能形成喷泉，且溶液最终充满烧瓶。
答案：D
6．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
A．①④ B．②③
C．②④ D．①③
解析：NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况，③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂，故①③不可行；浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，反应放热，温度升高更有利于NH3放出，故可用②的方法制取氨气；浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，所以④符合要求。
答案：D
7．在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子物质的量浓度是( )
A．0.15 mol/L B．0.225 mol/L
C．0.30 mol/L D．0.45 mol/L
解析：溶液中同时存在H＋和NO时就能够与Cu发生反应。该溶液中H＋实际为0.06 mol，应该根据离子方程式进行计算。设生成铜离子的物质的量为x，则
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 8 2 3[来源:中,国教,育出,版网]
0．03 0.06 0.04 x
根据各物质的量的关系可知，H＋不足，以H＋的物质的量进行计算。x＝3×0.06 mol÷8＝0.0225 mol，所以铜离子浓度为0.225 mol/L。
答案：B
8．某同学利用右图所示装置进行实验，一段时间后，水沿导管缓慢上升。下列说法错误的是( )
A．实验过程中气球体积会发生变化
B．广口瓶中液体的pH减小
C．广口瓶中有化合反应发生
D．试管中不可能发生分解反应
解析：浓硝酸发生分解反应4HNO3===4NO2↑＋O2↑＋2H2O；铜与浓硝酸反应的化学方程式为4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，生成的NO2与广口瓶中的水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，然后NO与广口瓶内部O2发生化合反应2NO＋O2===2NO2，气球会胀大；随着铜与浓硝酸反应的逐渐变慢，试管中压强变小，水沿导管上升。
答案：D
9．(2011·安徽高考)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色[来源:学+科+网Z+X+X+K]
稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋[来源:zzstep.com]
B
AgI沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比AgI更难溶
C
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
解析：本题考查化学实验，意在考查化学实验基本操作及实验现象和实验结论的描述与分析。稀硝酸与铁粉反应，铁首先被氧化成Fe3＋，过量铁粉将Fe3＋还原，最终得到Fe2＋，滴入KSCN溶液不显红色，A项错误；Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，AgI沉淀中加入稀KCl溶液，不能观察到白色沉淀，B项错误；Al箔能与稀HNO3溶液反应放出气体，C项错误；浓氨水显碱性，使红色石蕊试纸显蓝色，D项正确。
答案：D[来源:Z。xx。k.Com]
10．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1.68 L O2(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5 mol/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )
A．60 mL B．45 mL[来源:中教网]
C．30 mL D．15 mL
解析：由题意可知：HNO3，由此分析可得：Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等，即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。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)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。
答案：A
二、非选择题(本题共5个小题，共50分)
11．(8分)在浓硝酸中放入铜片：
(1)开始反应的化学方程式为__________________________________________________
__________________________________________________。
(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应化学方程式是__________________________________________________
__________________________________________________。
(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因和离子方程式是__________________________________________________
__________________________________________________。
(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________，所得气体的平均相对分子质量为________。
解析：(4)运用电子守恒列式得
解得
则消耗的HNO3为： mol×2＋ mol＝0.65 mol。
(气体)＝ g/mol＝41.2 g/mol，即r(气体)＝41.2。
答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)H2SO4提供H＋，NO继续与Cu发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O[来源:中,国教,育出,版网]
(4)0.65 mol 41.2[来源:Z|xx|k.Com]
12．(8分)X、Y、Z、W均为气体单质，A、B、C均为无色气体化合物，D、E均为白色固体，F在通常情况下为无色无味的液体，它们有如下的转化关系：
[来源:Z*xx*k.Com]
请回答下列问题：
(1)Y分子的电子式为________，F中的化学键类型为________。
(2)C的化学式为________。
(3)B在F中的反应可以表示为__________________________________________________。
(4)写出反应①的化学方程式：__________________________________________________
__________________________________________________。
解析：F为无色无味液体，应是H2O。根据反应①并结合题给信息，可以推断其为NH4Cl和Ca(OH)2的反应；根据反应②并结合框图转化关系，可以推出其为NH3和O2的反应。由此可以推出：X为O2，Y为N2，Z为H2，W为Cl2，A为NO，B为NH3，C为HCl，D为NH4Cl，E为Ca(OH)2。
答案：(1) 极性共价键 (2)HCl
(3)NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－
(4)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
13．(10分)如图所示分别是某课外活动小组设计的制取氨气并用氨气进行喷泉实验的三组装置，回答下列问题：
(1)用A图所示的装置可制备干燥的NH3：
①反应的化学方程式为__________。装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是__________。
②干燥管中干燥剂能否改用无水CaCl2？__________(填“能”或“不能”)，理由是__________(用化学方程式表示)。
(2)用B图所示的装置可快速制取较大量NH3：
①用化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的过程：__________。[来源:中国教育出版网zzstep.com]
②检验NH3是否收集满的实验方法是__________。
(3)用C图所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是__________，该实验的原理是__________________________________________________
__________________________________________________。
答案：(1)①2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
破坏空气对流，使NH3充满试管 ②不能 CaCl2＋8NH3===CaCl2·8NH3 (2)①CaO＋H2O===Ca(OH)2，反应放热，NH3·H2ONH3↑＋H2O ②用蘸取少许浓盐酸的玻璃棒靠近收集NH3的容器口，若产生白烟，说明容器已收集满NH3，反之，则没有收集满；或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满，反之，则没有收集满(其他合理答案也可) (3)打开止水夹，挤出胶头滴管中的水 NH3极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小
14．(12分)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3 mol·L－1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是__________________________________________________。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后__________________________________________________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是__________________________________________________。
(4)装置②的作用是__________________________________________________。
发生反应的化学方程式是__________________________________________________。
(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是__________________________________________________
__________________________________________________。
(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)________。
a．加热该绿色溶液，观察颜色变化
b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化[来源:中教网]
c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化
解析：实验题要先看目的，即要验证什么，由此再来理解或设计实验。“目的决定过程”，本题要证明浓HNO3能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。①产生NO2，而非NO，所以②中盛水，水与NO2反应生成NO。而NO极易与O2反应产生NO2，故反应前应用CO2将装置中的空气排尽。 (6)的思路是从溶液中赶出NO2，或在Cu(NO3)2溶液中通入NO2，不能采用稀释绿色溶液的方案，是因为Cu(NO3)2溶液稀释后，颜色也会发生相应的变化，而不能得出正确的结论。
答案：(1)3 mol·L－1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(3)Cu＋4HNO3(浓)===Ca(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(4)将NO2转化为NO
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)a、c、d
15．(12分)A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的无色气体，它们均由短周期元素组成。A、B、C相互转化关系如图所示(部分产物已略去)。
①A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C、D为空气中的主要成分；B、E是有毒气体，它们的分子均由同周期元素原子构成。
②B和D相遇生成红棕色气体。
③F是形成酸雨的一种有害气体，有刺激性气味。
回答下列问题：
(1)C的电子式是__________。
(2)写出A→B的化学方程式__________。
(3)B和E发生反应的化学方程式是__________。
(4)常温下，把一定量的A通入水中，测得溶液的pH＝12，则该溶液中由水电离出的OH－浓度为________；该溶液中，一定能大量共存的离子组是____________(填序号)。
a．Na＋ NO Fe2＋ Cl－[来源:中教网]
b．Ag＋ Mg2＋ Ca2＋ NO
c．Al3＋ K＋ AlO Cl－
d．CO Na＋ K＋ NO
(5)简述实验室验证F存在的方法__________。
解析：能使红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，NH3能与空气中的O2反应，4NH3＋5O24NO＋6H2O，而NO能继续氧化，又B、E由同周期元素原子形成的有毒气体，则为CO、NO，根据实验描述B为NO，E为CO,2NO＋2CO===N2＋2CO2，F为SO2，N2＋O22NO，据此回答问题。
(1)C为N2，其分子中存在N≡N，由此书写电子式。
(2)A→B即为NH3→NO，为NH3的催化氧化，需要催化剂和高温。
(3)B为NO，E为CO，根据其产物为C(N2)，则NO表现氧化性，CO表现还原性生成CO2。
(4)NH3溶于水成NH3·H2O，其溶液中H＋均由H2O电离产生，则c(H＋)＝c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝1.0×10－12mol·L－1，由于Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH，Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH，Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，确定d为正确选项。
(5)F为SO2，其检验方法是通入品红溶液中，红色褪去，为了区别与其他漂白性物质的干扰，还需将无色溶液加热后红色恢复来确认SO2。
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