(完整版)化学氮及其化合物试题及详解.doc

1、氮及其化合物一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)1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4NH35O2 4NO6H2OB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】A项，该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求，错误。B、D项均正确。C项，氨气在标准状况下的密度标0.76 gL1，正确。【答案】A2(2013届合肥市高一上学期第一次教学质量检测)下列实验过程中，始终无明显现

2、象的是 ()ANO2通入FeSO4溶液中BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AgNO3溶液中DSO2通入Ba(NO3)2溶液中【解析】A项溶液由浅绿色变为棕黄色；B项因盐酸的酸性比碳酸的酸性强，故不会出现明显的现象；C项会先产生沉淀，NH3过量后沉淀溶解；D项会产生白色沉淀。【答案】B3下列说法正确的是 ()A把少量NO2气体通入过量NaHCO3溶液中，再使逸出的气体通过盛有足量过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是NO2和O2的混合气体B并不是所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气C除去NO中混有的少量NO2，可将混合气体通过盛有水的洗气瓶，再用排空气法收集NOD浓硝酸不论与铜反应，还是与碳

3、反应均体现其酸性和强氧化性【解析】A涉及的反应有：3NO2+H2O2HNO3+NO，HNO3+NaHCO3NaNO3+CO2+H2O，2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，2NO+O22NO2，故最后收集到的气体为NO2和molO2，B错误 所有的都可以C错误 不能用排空气法D错误 与C只体现强氧化性【答案】A4(2012上海高考)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是 ()A是氨气发生装置B是氨气发生装置C是氨气吸收装置D是氨气收集、检验装置【解析】本题通过NH3的制取实验，意在考查考生实验分析、实验评价能力。装置在管口处又生成NH4Cl，无法制得NH3，A项错误；选用装置

4、，使用浓氨水与CaO或NaOH作用，可制取NH3，B项正确；作为NH3的吸收装置，漏斗插入水中，不能防止倒吸，C项错误；利用收集NH3时，收集气体不纯，D项错误。【答案】B5(2013届北京朝阳区高三统考)工业制硝酸的尾气因为含有NO，NO2等有害物质而不能直接排放，工业上普遍采用催化还原法将NOx转化成N2和H2O而除去。相应物质间的关系式如下(未配平)：CH4NONO2N2CO2H2O下列有关说法不正确的是 ()A物质的量之比可能是CH4NONO2121B氧化性比较：NOCO2CNO2既有氧化性又有还原性，在该反应中只有氧化性D将反应后的气体通过石灰水可得到纯净的氮气【解析】反应后的气体可

5、能有剩余的CH4或NO等，不能得到纯净N2。【答案】D6无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()ANH3、NO2、N2BNH3、NO、CO2CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N2【解析】开始时混合气体为无色，故混合气体中无NO2，通过浓硫酸后气体体积减小，说明含有NH3，通过足量过氧化钠后气体显红棕色，说明混合气体中含有CO2和NO，而最后将剩余气体通入水中得到酸性溶液且几乎无气体剩余，说明原混合气体中无N2。【答案】B7.(2010聊城模拟)把少量NO2气体通入

6、过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是 ()A.氧气 B.二氧化氮C.二氧化氮和氧气 D.二氧化氮和一氧化氮解析：少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，二者物质的量比为12，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2，且O2有剩余，逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2.答案：C最新研究表明：NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。

7、下列关于NO的叙述正确的是（）ANO是一种红棕色的气体B常温常压下，NO不能与空气中氧气直接化合C含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等DNO易溶于水，不能用排水法收集解析NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。【答案】C例2都能用右图所示装置进行喷泉实验的一组气体是（注：烧杯内为NaOH溶液）（）AHCl和CO2BNH3和CH4CSO2和CODNO2和NO解析在上述气体中，CH4、NO、CO不溶于NaOH溶液，也不与NaOH溶液反应，所以不能做喷泉实验，而HCl、SO2、CO2不仅可溶于NaOH溶液而且还可与NaOH溶液反应，所以能形

8、成喷泉。【答案】A【规律总结】喷泉实验成功的关键：烧瓶、预先吸水的滴管及直玻璃管都要干燥；气体要充满圆底烧瓶；瓶塞要严密，不漏气，止水夹要夹紧。注意：满足下列条件时，均能形成美丽的喷泉：液体为水时，NH3、HBr、HCl、HI、SO2等易溶于水的气体或是NO2、NO2O2、NOO2、NO2NOO2等易与水反应的气体。液体是NaOH、KOH等强碱性溶液时，CO2、SO2、NO2、H2S等酸性气体。液体是盐酸或硫酸时，NH3等碱性气体。9.(2009宁夏高考)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为 ()

9、A.NO2 B.N2O3 C.N2O D.N2O4解析：相同条件下，气体的体积比即为物质的量之比，因此氮氧化合物和生成的N2的物质的量之比为21，根据氮原子守恒，可知氮氧化合物分子中含有1个氮原子.答案：A10.现有等体积混合而成的4组气体.NO2+NO、NO2+O2、HCl+N2、Cl2+SO2.现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水面上升的高 度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是 ()A.h4h2h3h1 B.h4h3h2h1C.h2h3h1h4 D.h3h2h1h4解析：气体通入试管中的有关反应为：3NO2+H2O=2HNO3+NO,4NO2+O2+2H2O

10、=4HNO3，Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，HCl极易溶于水，设各取每种气体4体积，则剩余气体中为(4+)体积的NO;中为3体积的O2;中为4体积的N2;中Cl2与SO2、H2O恰好完全反应，生成H2SO4和HCl，则剩余气体为0体积，所以试管内水面上升的高度为h4h2h3h1.答案：A11.同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满NH3，NO2，进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为 ()A. B.C.= D.不能确定解析：设烧瓶容积为V L，按标准状况下计算，n(NH3)= mol故氨水的物质的量浓度为= mol/Ln(NO2)= mol由3

11、NO2+H2O=2HNO3+NO知n(HNO3)= mol而所得溶液的体积为V L，所以c(HNO3)= mol/L.答案：C12.工业废气中的氮氧化物(如NO、NO2等，用通式NOx表示)是主要的大气污染物之一.为了保护环境，工业上常通入氨气与之发生如下反应：NOx+NH3N2+H2O来消除污染.有关此反应，下列说法中错误的是 ()A.N2既是氧化产物又是还原产物B.当x=1时，每生成2.5 mol N2，被氧化的气体有3 molC.当x=2时，有1 mol气体被还原，转移电子4 molD.反应通式配平表示为：6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O解析：由配平方程式可知A、D选项

12、正确;将x=1代入6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O中，得到6NO+4NH3=5N2+6H2O，分析可知：每生成5 mol N2，被氧化的气体有4 mol(被氧化的气体为NH3)，则每生成2.5 mol N2，被氧化的气体只有2 mol，B错误;同理可推得C选项正确.答案：B13.盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是 ()A.1.2 mL B.2.4 mLC.3.6 mL D.4.8 mL解析：根据题意，剩余的气体可能是O2，也可能是NO.当剩余气体是O2时，由于剩余2 mL O2，则有12 m

13、L-2 mL=10 mL气体按反应式4NO2+O2+2H2O=4HNO3中量的关系进行反应，则原气体中O2的体积V(O2)=10 mL+2 mL=4 mL.当剩余气体是NO时，即剩余NO为2 mL，而NO来源于NO2与水的反应，根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成NO的NO2的体积为2 mL3=6 mL.则有12 mL-6 mL=6 mL的混合气体按4NO2+O2+2H2O=4HNO3中量的关系进行反应，故原气体中氧气体积V(O2)=6 mL=1.2 mL.答案：A二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)14(2013届潮州市高三模拟)一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝

14、酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是()A硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少B硝酸浓度不同，生成的Fe(NO3)3的物质的量相同C硝酸浓度越大，产生的气体越少D用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同【解析】依据Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O及Fe6HNO3(浓)=Fe(NO3)33NO23H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，A错；根据铁元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同，B正确；C.硝酸浓度越大，产生的气体越多，C错；因3NO2H2O=2HNO3NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，D正确。

15、【答案】BD15(2013届湛江高三模拟)下列离子方程式正确的是 ()A硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热：NHSOBa2OHBaSO4NH3H2OB氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液共热：NHOHNH3H2OC氯化铵固体和熟石灰共热：NHOH,NH3H2OD碳酸铵溶液中通入足量二氧化碳：COCO2H2O=2HCO【解析】A项，NH与SO计量数之比和OH与Ba2计量数之比均为21；C项，固体间反应不能写离子方程式。【答案】BD三、非选择题(本大题共4小题，共64分)16(16分)下列为实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。(1)若用以上装置制取并收集干燥的NH3，则添加液态试剂的仪器的名称是_，B仪器内

16、试剂的名称是_，仪器的连接顺序为a_；(2)若用A装置制取NH3与O2的混合气体，若液态物质选用浓氨水，则选用的固体药品的名称是_。【解析】(1)因为NH3比空气轻，收集NH3应该从短管进NH3，长管出空气，(2)要制取O2同时生成NH3，可利用Na2O2与氨水中的水反应且生成NaOH，促进NH3的逸出。【答案】(1)分液漏斗碱石灰bced(2)过氧化钠17(20分)(2009北京高考)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行实验(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 molL

17、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。2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置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)装置中发生反应的化学方程式是_。(4)装置的作用是_，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，同学们发现装置中溶液显绿色，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四个实验来判断两种看法是否

18、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】本题以“探究浓、稀硝酸氧化性相对强弱”为载体，考查浓、稀硝酸性质，重点应结合实验目的，实验所给装置图及药品、信息，加工提炼出实验设计的原理，这是解探究性实验的灵魂所在。本实验原理：先通CO2除去体系内空气，给NO创造无氧的环境这是NO相关实验的普遍措施。利用Cu与浓硝酸反应，产生NO2，进而转化为NO，设计两组对比装置，得出结论。结合NO2、NO性质及“NO2能被NaOH吸收”及题

19、干信息，判断出为用排水法收集NO，故盛放稀硝酸；为NaOH吸收NO2，故中为浓硝酸。(6)做题依据为“甲认为是溶液中Cu(NO3)2质量分数高，乙认为是溶解生成的气体”，能证明某一人说法正确的方案为可行方案。a通过加热，降低气体在水中的溶解度；c通过向溶液中通入N2，赶走溶解的气体，这两种做法原理相同，都是立足于乙说法，若溶液由绿蓝，说明乙正确。d则是“反其道而行之”，再向其中通NO2，若乙正确，则溶液颜色会更绿。以上方案均可行。而b看似可行，针对甲说法，降低浓度，但忽略了3NO2H2O=2HNO3NO，不能排除乙说法是否正确。【答案】(1)3 molL1稀硝酸、浓硝酸(2)通入CO2一段时间

20、，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(4)将NO2转化为NO3NO2H2O=2HNO3NO(5)装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体为红棕色(6)acd17(14分)制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：_。(2)收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气可选用_作干燥剂。(3)用图A所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是_，该实验的原理是_。(4)如果只提供如图B所示装置，引发喷泉的方法是_。【解析】(1)实验室制氨气的化学方程式为2NH4ClC

21、a(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)NH3的密度比空气的小，故可用向下排空气法收集，干燥NH3可用碱性干燥剂，如碱石灰。(3)打开弹簧夹，从胶头滴管中挤入少量水后，因NH3极易溶于水，致使烧瓶中气压降低，形成喷泉。(4)B装置与A装置相比，B装置没有胶头滴管，引发该喷泉可用热毛巾捂热圆底烧瓶，赶出导管内的空气，使NH3与水接触，从而形成喷泉。【答案】(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(2)向下排空气碱石灰(3)打开弹簧夹，挤出胶头滴管中的水氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小，水迅速进入烧瓶，形成喷泉(4)打开弹簧夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受

22、热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即形成喷泉18(14分)查阅文献，得知稀硝酸与铜反应，还原产物起始也是NO2，NO2对该反应起催化作用。通过下列装置验证。实验发现左侧3 min后开始产生大量气泡，右侧40 min内无明显变化。(1)氢氧化钠溶液的作用是_。(2)在左侧加的是2 molL1 HNO3溶液，右侧加的是2.2 molL1 HNO3溶液。左侧浓度稍偏小，这样设计主要是考虑到_。(3)将实验改进为：在试管中加入3 mL 2 molL1 HNO3并放入铜片，然后加入几粒NaNO2晶体，发现只需1 s，铜片表面就开始产生气泡。由此可得出的结论是_。【解析】(1)实验中氢氧化钠溶液的作用是吸收氮的氧化物，防止污染环境。(2)左侧浓度稍偏小，是为了排除浓度的影响，因为NO2与水反应会生成硝酸。(3)由实验可得出的结论是NO对该反应能起催化作用。【答案】(1)吸收氮的氧化物，防止污染环境(2)左侧通入NO2时，一部分NO2与水反应会生成硝酸，使硝酸浓度变大(3)NO2催化机理可能是在反应中得电子生成NO起催化作用(或答：NO对该反应也能起催化作用)