化学氮及其化合物的专项培优易错试卷练习题及答案解析

化学氮及其化合物的专项培优易错试卷练习题及答案解析

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。

（1）实验室欲用下图所示装置(夹持固定装置略去)制备并收集氨气。

①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分______________。

②试管中反应的化学方程式是____________________。

③为吸收多余的氨气，烧杯中的试剂是__________________。

（2）氨有很多重要性质。

①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色，其原因是_______________________________。

②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如出现白烟，说明有氯气泄露，同时还有一种相对分子质量为28的气体生成，该反应的化学方程式是

__________________________。

（3）写出氨的两种用途__________________________________。

【答案】 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 水(或稀盐酸、硫酸等) 氨

水显碱性 8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl 作制冷剂、制化肥等

【解析】

【分析】

(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,氨气极易溶于水，所以只能采用向下排空气法收集；

②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，据此写出该反应方程式；

③氨气极易溶于水,且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,据此分析氨气的吸收方法；

(2) ①氨水溶液显碱性，溶液中存在氢氧根离子大于氢离子浓度，据此进行分析；

②根据电子得失守恒、原子守恒规律，推断出氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气；据此写出化学方程式；

【详解】

(1)①氨气的密度小于空气的密度,且氨气和氧气不反应,所以可以采用向下排空气法收集气体,即导气管应该“短进长出”,如图所示：；

因此，本题正确答案是:。

②氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程

式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ；

因此，本题正确答案是: 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

③氨气极易溶于水，且氨气是碱性气体所以也极易溶于酸,故可以用水或酸吸收氨气；

因此，本题正确答案是: 水(或稀盐酸、硫酸等)。

(2) ①氨气极易溶于水生成氨水,氨水能电离出铵根离子和氢氧根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性，所以将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色；

综上所述，本题答案是：氨水显碱性。

②氨气和氯气反应生成白色烟,为氯化铵,同时还有一种相对分子质量为28的气体生成,根据反应中得失守恒和元素守恒知，另一种物质是氮气，所以反应方程式为

8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl；

综上所述，本题答案是：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。

（3）氨气极易液化,气化时吸收热量,所以氨气能作制冷剂，氨气能与酸反应生成铵盐，可以制造化肥；

因此，本题正确答案是：作制冷剂、制化肥等。

2．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NO x 等进行研究具有重要意义。请回答下列问题

（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-

浓度/mol·L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5

根据表中数据判断待测试样为__（填“酸”或“碱”）性，表示该试样酸碱性的c(H+)或

c(OH-)=___mol·L-1。

（2）煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NO x，易形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。

（____）ClO2-+（____）NO+（____）OH-=（____）Cl-+（____）NO3-+______

（3）为减少SO2对环境的污染，常将煤炭转化为清洁的气体燃料，并将烟气进行处理，吸收其中的SO2。

①写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式：__。

②以下物质可以用来吸收烟气中SO2的是__（填字母代号）。

a.Ca(OH)2

b.Na2CO3

c.CaCl2

d.NaHSO3

（4）汽车尾气中NO x 和CO 的生成及转化。

①汽车启动时汽缸温度高，汽缸中会生成NO ，化学方程式为___。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO 。在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO 和NO 反应转化为无污染、无毒性的两种气体，其化学反应方程式为___。

【答案】酸 10-4 3 4 4 3 4 2H 2O C+H 2O

CO+H 2 ab N 2+O 22NO 2CO+2NO

2CO 2+N 2 【解析】

【分析】

（1）根据电荷守恒判断溶液的酸碱性；

（2）根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平方程式；

（3）①焦炭与水蒸气反应生成CO 和H 2；

②SO 2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收；

（4）①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氢气在汽缸中会生成NO ；

②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO 和NO 反应转化为氮气、二氧化碳。

【详解】

（1）根据表格数据，试样所含水溶性无机离子所带电荷总数是c (K +)+c (Na +)+c (NH 4+)-2c (SO 42－)-c (NO 3－)-c (Cl －)= 4×10-6+6×10-6+2×10-5-2×4×10-5-3×10-5-2×10-5 =-1×10-4，根据溶液的电中性原

则，溶液中应该含有带正电荷的氢离子，c(H +)=1.0×10－4mol/L ，所以溶液呈酸性；

（2）ClO 2-中氯元素化合价由+3降低为-1，NO 中N 元素化合价由+2升高为+5，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒，烟气脱硝过程的离子方程式3ClO 2-+4NO+3OH -=3Cl -+4NO 3-+2 H 2O ；

（3）①焦炭与水蒸气反应生成CO 和H 2，反应方程式是C+H 2O =高温

CO+H 2；

②SO 2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收，Ca(OH)2呈碱性，能吸收SO 2生成亚硫酸钙和水；Na 2CO 3呈碱性，能吸收SO 2；CaCl 2与SO 2不反应 ；NaHSO 3与SO 2不反应；故选ab ； （4）①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氢气在汽缸中生成NO ，化学方程式为是N 2+O 2=高温2NO ；

②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO 和NO 反应转化为氮气、二氧化碳，其化学反应方程式为2CO+2NO =催化剂2CO 2+N 2。

氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质，工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH 4+废水和工业废气(主要含NO 、CO 、CO 2、SO 2、N 2)的流程如图：

已知：NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H 2O 2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O