化学人教版 (2019)第二节 氮及其化合物复习练习题

这是一份化学人教版 (2019)第二节 氮及其化合物复习练习题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．下列反应属于氮的固定的是( )
A．HCl＋NH3===NH4Cl
B．NH4HCO3eq \(=====,\s\up17(△))NH3↑＋H2O↑＋CO2↑
C．2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up17(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
D．N2＋3H2eq \(,\s\up17(催化剂),\s\d15(高温、高压))2NH3
答案 D
解析 氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。
2．化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是( )
A．SO2和NO2是主要的大气污染物
B．大气中的SO2和CO2溶于水形成酸雨
C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D．用石灰石对煤燃烧后形成的烟气脱硫，可减少环境污染
答案 B
解析 空气中的SO2和NO2是主要的大气污染物，故A正确；大气中的SO2和氮氧化物可形成酸雨，CO2与H2O反应生成的H2CO3酸性太弱，不能形成酸雨，故B错误；液化石油气燃烧时产生的一氧化碳少，对空气污染小，可减少大气污染，故C正确；用石灰石对煤燃烧后形成的烟气脱硫，可以将有害气体二氧化硫转化为硫酸钙，减少环境污染，故D正确。
3．有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是( )
A．氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验
B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C．NH3·H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气
D．NH3液化时放出大量的热，因而不能用氨作制冷剂
答案 A
解析 NH3与HCl反应为非氧化还原反应，B错误；因NH3极易溶于水，实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热，C错误；液氨汽化时，吸收大量热，可用液氨作制冷剂，D错误。
4．利用如图制取氨气，下列说法正确的是( )
A．用湿润的棉花堵在试管口，防止氨气扩散
B．该装置可用于氯化铵分解制取氨气
C．该装置可用于氯化铵和熟石灰制取氨气
D．用蘸有浓硫酸的玻璃棒置于试管口验满
答案 C
解析 氨气极易溶于水，不能用湿润的棉花堵在试管口，A错误；氯化铵分解生成氯化氢、氨气，在温度稍低时二者又生成氯化铵，故不能用氯化铵分解制备氨气，B错误；氯化铵和熟石灰在加热条件下可生成氨气，为实验室常用制备氨气的方法，C正确；浓硫酸难挥发，不能观察到有白烟生成，则不能用于验满，D错误。
实验室制氨气时注意的问题
(1)制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、
(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因是：
①NH4NO3受热分解，可能会发生爆炸，不安全；
②(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，生成物呈块状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗；
③(NH4)2CO3受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯。
(2)实验室制取氨气，一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且对玻璃仪器的腐蚀性较强。
5．如下图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
答案 A
解析 浓硫酸与NH3发生反应2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，B错误；氯化物溶液变浑浊，该溶液可能为MgCl2溶液、AlCl3溶液等，C错误；湿润的红色石蕊试纸变蓝，是因为NH3和H2O反应生成的NH3·H2O呈碱性，D错误。
6．将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里，充分反应后试管中剩余20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为( )
A．2∶1 B．1∶3
C．3∶1 D．1∶1
答案 C
解析 设NO2气体的体积为V，则：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
3 mL 1 mL 2 mL
V(NO2) (40 mL－20 mL)
eq \f(3 mL,2 mL)＝eq \f(VNO2,40 mL－20 mL)，解得V(NO2)＝30 mL，
所以原混合气体中V(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL，因此V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶10 mL＝3∶1。
氮的氧化物与O2、H2O混合的计算方法
(1)关系式法
①NO、O2、H2O之间的综合反应式是4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。则：
V(NO)∶V(O2)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(<4∶3余O2,＝4∶3恰好反应,>4∶3余NO))
②NO2、O2、H2O之间的综合反应式是4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。则：
V(NO2)∶V(O2)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(<4∶1余O2,＝4∶1恰好反应,>4∶1余NO))
(2)得失电子守恒法——NO和NO2转化为硝酸时是氧化还原反应，必然遵循得失电子守恒。
7．如图所示，试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是对最终状态的描述：
①试管内气体呈红棕色 ②试管内气体呈无色 ③试管内液面不变 ④试管内液面上升
⑤试管内气体是O2 ⑥试管内气体是NO
其中正确的是( )
A．①③ B．②④⑤
C．②④⑥ D．②③⑤
答案 C
解析 由反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可得，剩余的气体应为NO，体积为eq \f(4,3) mL，试管内液面上升。
8．38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜完全反应后，共收集到22.4 mL气体(已换算成标准状况)，反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )
A．1.0×10－3 ml B．1.6×10－3 ml
C．2.2×10－3 ml D．2.4×10－3 ml
答案 C
解析 开始产生的是NO2气体，随着反应的进行，硝酸浓度逐渐降低，气体将由NO2变为NO,22.4 mL气体应是NO2与NO的混合物。根据原子守恒，即反应消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于Cu(NO3)2、NO、NO2中，所以硝酸的物质的量等于气体的物质的量与二倍的硝酸铜的物质的量之和。n(HNO3)＝n(气体)＋2n[Cu(NO3)2]＝eq \f(22.4×10－3 L,22.4 L/ml)＋2×eq \f(38.4×10－3 g,64 g/ml)＝2.2×10－3 ml。
9．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、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 ml·L－1 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
C．30 mL D．15 mL
答案 A
解析 由题意分析反应过程中的转化关系：
HNO3eq \(――→,\s\up17(Cu))NO2、NOeq \(――→,\s\up17(O2H2O))HNO3
由此可知Cu失去的电子全部转移给了O,2Cueq \(――→,\s\up17(4e－))O2，则n(Cu)＝2n(O2)＝eq \f(1.68 L×2,22.4 L·ml－1)＝0.15 ml。根据Cu2＋～2NaOH得n(NaOH)＝2n(Cu)，故V(NaOH)＝eq \f(2×0.15 ml,5 ml·L－1)＝0.06 L＝60 mL。
二、非选择题
10．用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。现有V L某NaOH溶液，能完全吸收由n ml NO2和m ml NO组成的大气污染物。
(1)所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为________ ml·L－1。
(2)若所得溶液中c(NOeq \\al(－,3))∶c(NOeq \\al(－,2))＝1∶9，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m＝________。
答案 (1)eq \f(m＋n,V) (2)3∶2
解析 (1)由守恒关系可知，n(NaOH)＝n(NO)＋n(NO2)＝(m＋n) ml，c(NaOH)＝eq \f(m＋n,V) ml·L－1。
(2)因为混合气体能完全被吸收且有NOeq \\al(－,3)生成，所以n>m，NO2、NO混合气体与NaOH溶液先后发生如下反应：
NO2 ＋ NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
1 1 2
m ml m ml 2m ml
2NO2＋2NaOH===NaNO2 ＋ NaNO3＋H2O
2 1 1
(n－m) ml eq \f(1,2)(n－m) ml eq \f(1,2)(n－m) ml
c(NOeq \\al(－,3))∶c(NOeq \\al(－,2))＝eq \f(nNO\\al(－,3),V)∶eq \f(nNO\\al(－,2),V)＝eq \f(1,2)(n－m)∶eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2m＋\f(1,2)n－m))＝1∶9，解得n∶m＝3∶2。
11．实验室模拟合成氨以及氨的催化氧化的流程如下：
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液共热反应制取氮气。整个实验过程选用的实验装置如图所示。
(1)从图中选择制取气体的合适装置。
氮气：________(填“a”“b”或“c”，下同)，氢气：________。
(2)氮气和氢气需通过甲装置，甲装置除了将气体混合外，还有____________、____________________的作用。
(3)从氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中，________(填“会”或“不会”)发生倒吸，原因是______________________________。
(4)用乙装置吸收混合气体中的氨，一段时间后，再通入空气，同时将加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，锥形瓶中可观察到的现象是______________________。
(5)写出乙装置中氨被氧化的化学方程式：________________________。
(6)反应结束后乙装置中锥形瓶内的溶液含有的离子是H＋、OH－、________、________。
答案 (1)a b
(2)干燥气体 控制氢气与氮气的流速(合理即可)
(3)不会 混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气
(4)有红棕色气体产生(合理即可)
(5)4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up17(催化剂),\s\d15(△))4NO＋6H2O
(6)NHeq \\al(＋,4) NOeq \\al(－,3)
解析 (1)制取氮气用饱和氯化铵溶液与饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液共热的方法，故选择a装置；制取氢气利用锌与稀硫酸反应，不需要加热，故选择b装置。
(2)甲装置的作用是混合氮气和氢气，干燥气体，控制氮气和氢气的流速。
(3)从氨合成器中出来的气体主要是NH3、N2、H2，冷却后通入水中，氨气被吸收，因为N2、H2难溶于水，故不会发生倒吸。
(4)～(6)乙装置的锥形瓶中发生反应4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up17(催化剂),\s\d15(△))4NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2，有红棕色气体产生，还发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、HNO3＋NH3===NH4NO3。
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应产生了微小的NH4Cl晶体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱