完整版氮及其化合物 知识点及练习题及答案

完整版氮及其化合物知识点及练习题及答案
一、选择题
1．某课外实验小组设计的下列实验合理的是
A．配一定浓度硫酸B．制备少量氨气
C．制备并收集少量NO2 D．制备少量氧气
【答案】B
【详解】
A．容量瓶不能用来稀释溶解物质，应在烧杯中稀释浓硫酸，冷却后再转入容量瓶，故A 不符合题意；
B．氨水滴入氧化钙，氧化钙和水反应放热，使氨水分解生成氨气，可以制备少量氨气，故B符合题意；
C．可上下移动的铜丝可以控制反应速率，铜和浓硝酸反应制得二氧化氮，二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮，该实验不能用排水法收集少量NO2气体，故C不符合题意；
D．过氧化钠和水剧烈反应生成氢氧化钠和氧气，能快速制取氧气，过氧化钠不是难溶于水的块状固体，不能用简易启普发生器，该装置不能起到随时反应、随时停止反应原理的要求，故D不符合题意；
答案选B。

2．某些离子的检验及结论一定正确的是（）
A．加入氢氧化钠溶液并加热，产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH4+ B．加入稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则一定有
CO32-
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加入盐酸沉淀不消失，一定有SO42-
D．某溶液加入稀盐酸酸化的AgNO3产生白色沉淀，则原溶液中一定含有Cl－
【答案】A
【详解】
A. 加入氢氧化钠溶液并加热，产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明该气体为氨气，推出原溶液中一定有NH4+，A项正确；
B. 原溶液中若含HCO3-，加入稀盐酸后也会产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，故原溶液中不一定有CO32-，B项错误；
C. 产生不溶于盐酸的白色沉淀也可能是AgCl，则原溶液中不一定有SO42-，C项错误；
D. 加入盐酸酸化的AgNO3溶液时，则引入了Cl-，故不能证明是原溶液中是否含有Cl-，D 项错误；
答案选A。

3．起固定氮作用的化学反应是
A．雷雨时空气中的 NO转化为NO2B．N2与H2在一定条件下反应生成NH3 C．用NaOH吸收NO2和NO D．工厂用NH3催化氧化制NO
【答案】B
【详解】
A．NO转化为NO2不是固氮作用的反应，选项A错误；
B．N2与H2在一定条件下反应生成NH3，是由单质氮气转化为氨气，符合氮的固定的定义，选项B正确；
C．用NaOH吸收NO2和NO不是固氮作用的反应，选项C错误；
D．用氨气转化为NO不是固氮作用的反应，选项D错误；
答案选B。

4．取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上，然后按顺序分别滴加65%的浓HNO3、98.3%的浓H2SO4和新制氯水，三张试纸最后的颜色为
A．红、红、红B．白、黑、白
C．红、黑、红D．红、黑、白
【答案】B
【详解】
硝酸具有强氧化性，将试纸中的有色物质氧化成无色，最后试纸呈现白色；浓硫酸具有脱水性，试纸和其中的有色物质都是有机物，浓硫酸夺取其中的H、O，只剩下黑色的碳，最后试纸呈黑色；新制氯水具有漂白性，将试纸漂白，最后试纸呈白色；即三张试纸最后呈现的颜色依次为白、黑、白；
答案选B。

5．除去铝制品表面的铜镀层，宜选用的试剂是()
A．稀盐酸B．氯化钠溶液C．水D．浓硝酸
【答案】D
【详解】
室温下，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜而溶解，铝在冷的浓硝酸中钝化而不溶解，因此除去铝制品表面的铜镀层，宜选用的试剂是浓硝酸，故D正确；
答案选D。

6．生物固氮是指（）
A．生物从土壤中吸收含氮养料
B．豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质
C．将氨转变成硝酸及其它氮的化合物
D．生物将空气中的氮气转变成含氮化合物
【答案】D
【分析】
生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气转化为含氮的化合物的过程。

【详解】
A．土壤中含有的NO3－、NH4＋，被植物吸收合成植物所需的物质，是氮的化合物转化为氮的化合物，A不符合题意；
B．根瘤菌将含氮化合物转化为蛋白质，是氮的化合物转化为氮的化合物，B不符合题意；C．将氨转变成硝酸及其它氮的化合物，是氮的化合物转化为氮的化合物，C不符合题意；D．生物将氮气转化为含氮化合物，符合生物固氮的定义，D符合题意；
答案选D。

7．在常温常压下，下列各组气体不能共存的是
A．SO2与O2B．NO2与NO C．O2与N2D．NO与O2
【答案】D
【分析】
常温常压下，气体之间不能共存说明气体之间能发生反应，根据气体的性质解答。

【详解】
A．常温常压下，二氧化硫和氧气不反应，所以二者能共存，但在催化剂、加热条件下，二氧化硫和氧气发生氧化还原反应生成三氧化硫，故A不符合题意；
B．NO2与 NO不反应，所以能共存，NO不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，故B不符合题意；
C．常温常压下，氮气和氧气不反应，但在高温或放电条件下，氮气和氧气反应生成NO，故C不符合题意；
D．NO不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，所以NO和 O2不能共存，故D符合题意；答案选D。

8．按图进行实验，试管内装有12mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mLO2，下面有关实验最终状态的描述正确的是（）
A ．试管内气体呈红棕色
B ．试管内气体无色，是NO
C ．试管内气体无色，是O 2
D ．试管内液面高度不变 【答案】B 【详解】
试管内装有12mLNO ，然后间歇而缓慢地通入8mL 氧气，依据反应定量关系分析，当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为：4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3，结合一氧化氮和氧气按照4：3全部溶于水，试管内装有12mL NO ，然后间歇而缓慢地通入8mLO 2，反应后剩余一氧化氮12ml-8×4/3mL=4/3mL 。

故选B 。

9．将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再通过少量澄石灰水；第②份直接通过少量澄清石灰水。

则石灰水的变化最可能为( ) A ．①不变浑浊，②变浑浊 B ．①变浑浊，②不变浑浊 C ．①变浑浊，②变浑浊 D ．①不变浑浊，②不变浑浊 【答案】B 【详解】
C 与浓硝酸反应产生2CO 和2NO 的混合气体，混合气体直接通过澄清石灰水，2NO 与水
反应生成硝酸，硝酸先与氢氧化钙反应，难以得到3CaCO 沉淀；混合气体先通过水，
2NO 可与水反应生成硝酸和NO ，NO 和2CO 的混合气体再通过澄清石灰水，NO 与氢
氧化钙不反应，二氧化碳与氢氧化钙反应会产生3CaCO 沉淀，故选B 。

10．下列每步转化不能通过一步反应就实现的是 A ．NH 3→NO→NO 2→HNO 3 B ．Al→Al 2O 3→Al(OH)3→NaAlO 2 C ．S→SO 2→H 2SO 4→MgSO 4 D ．Fe→FeCl 2→Fe(OH)2→Fe(OH)3 【答案】B
【详解】
A．氨气发生催化氧化生成NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，A正确；B．铝与氧气反应生成氧化铝，氧化铝不溶于水，不能直接转化为氢氧化铝，B错误；C．S燃烧生成SO2，SO2被氯水氧化可以转化为硫酸，硫酸与镁等反应可以生成硫酸镁，C 正确；
D．铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化转化为氢氧化铁，D正确；
答案选B。

11．四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，现象和结论正确的是（）
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】
A．白色沉淀可能为AgCl，则原溶液中不一定有SO42-，故A错误；
B．白色沉淀可能为硫酸银，则原溶液中不一定有Cl-，故B错误；
C．钠的焰色反应为黄色，观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，则原溶液中有Na+，不确定有无K+，故C正确；
D．滴加稀NaOH溶液，可能生成一水合氨，则原溶液中可能含NH4+，故D错误；
故答案为C。

12．自然界的氮循环如下图所示，下列说法不正确的是（）
A．①中N2与O2反应生成NO
B．②中合成氨属于人工固氮
C．③中氮元素只被氧化
D．氧元素参与了氮循环
【答案】C
【详解】
A. N2和O2在放电作用下化合，生成NO，NO被氧化生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，故A 正确；
B. 氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态的过程，大气中氮气转化成氮肥属于人工固氮，故B正确；
C. ③中细菌还原硝酸根中正五价的氮，生成无污染的0价的氮气，所以③中氮元素被还原，而不是被氧化，故C错误；
D. 如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O＝2HNO3+NO，氧元素参加，故D正确；
题目要求选不正确的，故选C。

【点睛】
本题主要考查了氮以及化合物的性质，理解还原反应、人工固氮等知识点是解答的关键，选项D是解答的易错点。

13．下列有关浓硫酸的说法正确的是
A．若大量浓硫酸洒在皮肤上应立即用纱布拭去,再用大量水冲洗
B．稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
C．欲除去NH3中的H2O，可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D．浓硫酸不分解、不挥发，所以能敞口放置在空气中质量不会发生变化
【答案】A
【详解】
A.浓硫酸具有强腐蚀性，溶于水放出大量的热，当不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立即用布拭去，再用大量水冲洗后涂上稀碳酸氢钠溶液，故A正确；
B.稀释浓硫酸时，要将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使热量散发出去，故B错误；
C.浓硫酸具有吸水性，可以干燥气体，但氨气能与酸反应，不能用浓硫酸除去氨气中的水
蒸气，故C 错误；
D .浓硫酸不分解、不挥发，但浓硫酸具有吸水性，能吸收空气中的水蒸气，敞口放置在空气中，浓硫酸质量会增加，故D 错误； 故选A 。

14．近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。

汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是( )
A ．汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2
B ．反应中NO 为氧化剂，N 2为氧化产物
C ．NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应
D ．催化转化总反应为222催化剂
2NO+O +4CO 4CO +N
【答案】D 【详解】
A ．汽车尾气的主要污染成分是CO 、NO 、NO 2等，氮气为空气成分，不是空气污染物，故A 错误；
B ．根据图示反应，氮元素从NO 中的2+价降为0价，化合价降低，所以一氧化氮为氧化剂，氮气为还原产物，碳元素的化合价从+2价升至+4价，二氧化碳为氧化产物，故B 错误；
C ． NO 和2O 在常温下就会发生反应生成二氧化氮，故C 错误；
D ．尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分，根据图示反应的方程式为2222NO O 4CO 4CO N ++=+催化剂
，故D 正确。

答案选D 。

15．下列各组离子能大量共存的是 A ．K + 、Cl - 、HCO 3-、SO 24-
B ．Mg 2+、Cl -、Ag + 、SO 24-
C ．Ca 2+、H +、Na +、CO 23-
D ．Fe 2+、Cr 2O 27-、H + 、NO 3-
【答案】A 【详解】
A ．K + 、Cl - 、HCO 3-
、SO 24-
之间不反应，能大量共存；
B ．Cl -和Ag + 、SO 24-
产生AgCl 、Ag 2SO 4沉淀，不能大量共存；
C ．Ca 2+、H +分别和CO 23-
反应生成CaCO 3沉淀、水和二氧化碳，不能大量共存； D ．Fe 2+、H + 、NO 3-
之间，Fe 2+、Cr 2O 27-
、H +之间发生氧化还原反应，不能大量共存。

答案选A 。

16．列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是
A ．图①：制取氯气的发生装置
B ．图②：除氯气中混有的少量氯化氢气体
C ．图③：收集氯气
D ．图④：氯气的尾气处理
【答案】C 【详解】
A. 实验室制备氯气，利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下进行，图示装置没有加热装置（酒精灯），故A 错误；
B. 除氯气中混有的少量氯化氢气体，需将气体通入盛有饱和氯化钠的洗气瓶，且进气方式为“长管进短管出”，故B 错误；
C. 氯气的密度比空气大，收集氯气需用向上排空气法，图示装置符合规范操作，故C 正确；
D. 氯气极易与氢氧化钠反应生成盐和水，其尾气吸收装置中应盛有氢氧化钠溶液，而不是饱和氯化钠溶液，故D 错误； 答案选C 。

17．对某些离子检验及结论正确的是（ ）
A ．加入硝酸银溶液生成白色沉淀，再加盐酸，沉淀不消失，一定有 Cl -
B ．加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有4
NH +
C ．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有 24SO -
D ．加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，一定有 23CO - 【答案】B 【详解】
A ．加入硝酸银溶液生成白色沉淀，该白色沉淀可以为碳酸银，再加盐酸，沉淀不消失，
可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银，则原溶液中不一定有 Cl -，选项A 错误； B ．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，
则原溶液中一定有4
NH +
，选项B 正确； C ．该溶液中可能含有银离子，形成氯化银白色沉淀，AgCl 也不溶于盐酸，选项C 错误； D ．23CO -
和3HCO -
都能与HCl 反应生成CO 2气体，CO 2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，所以不能判断出是否含有23CO -
，选项D 错误； 答案选B 。

18．下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是 （ ） A ．无色溶液：Na +、Cu 2+、Cl -、SO 2-
4 B ．含稀硫酸的溶液：4NH +
、Fe 2+、Br −、NO -
3 C ．遇酚酞变红的溶液：Ba 2+、K +、SO 2-4、Cl - D ．含烧碱的溶液：K +、Ba 2+、Cl -、NO -3 【答案】D 【详解】
A . 铜离子在溶液中不是无色的，无色溶液不能大量存在Cu 2+，A 不选；
B . 含稀硫酸的溶液中Fe 2+、NO -3之间发生氧化还原反应，不能大量共存，B 不选；
C . 遇酚酞变红的溶液显碱性，Ba 2+、SO 2-4之间反应生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，C 不选；
D . 含烧碱的溶液显强碱性，K +、Ba 2+、Cl -、NO -3之间不反应，可以大量共存，D 选； 答案选D 。

19．下列说法正确的是
A ．固体NaCl 不存在阴阳离子，不导电
B ．CO 2、NO 2均属于酸性氧化物
C ．硫酸钡溶液几乎不导电，但硫酸钡属于电解质
D ．只有金属和电解质才导电
【答案】C 【详解】
A . 固体NaCl 存在阴阳离子，但不能自由移动，所以固体氯化钠不导电，A 错误；
B . CO 2属于酸性氧化物，NO 2溶于水生成NO 和硝酸，NO 2不是酸性氧化物，B 错误；
C . 硫酸钡溶液几乎不导电，是因为溶液中离子浓度太小，硫酸钡在熔融状态下能够电离出离子，属于电解质，C 正确；
D . 电解质不一定导电，电解质溶于水或在熔融状态下才能导电，D 错误； 答案选C 。

20．如图所示是NH 3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是（ ）
A．两个实验均表现了NH3易溶于水
B．两个实验均表现了NH3易挥发
C．两个实验均表现了NH3是碱性气体
D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
【答案】C
【详解】
A. 实验一体现了NH3易溶于水和氨气的水溶液呈碱性，实验二体现了氨气的挥发性而没有体现氨气易溶于水的性质，故A错误；
B. 实验一体现了NH3易溶于水，没有体现氨气的挥发性，故B错误；
C. 实验一证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体，所以两个实验均表现了NH3是碱性气体，故C正确；
D. 两个实验中都未发生氧化还原反应，没有体现氨气的还原性，故D错误；
答案选C。

21．只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4，四种溶液区别，这种试剂是A．NaOH溶液B．AgNO3溶液C．Ba(OH)2溶液D．BaCl2溶液
【答案】C
【详解】
A．氢氧化钠溶液能与NH4Cl溶液或(NH4)2SO4溶液产生有刺激气味的气体，现象相同，且与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应，则无法鉴别四种溶液，故A错误；
B．AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀，现象相同，无法鉴别，故B错误；C．氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体，与NH4Cl 溶液混合产生有刺激性气味的气体，与NaCl溶液混合无现象，与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀，能鉴别四种溶液，故C正确；
D．氯化钡溶液能与(NH4)2SO4溶液及Na2SO4溶液均产生白色沉淀，现象相同，无法鉴别，故D错误；
故答案为C。

22．下列各组物质中氮元素的化合价由高到低的排列顺序是( )
A．NO2、NH3、N2B．N2、N2O、NH3
C ．NH 3、NO 2、N 2O 5
D ．N 2O 3、N 2、NH 3
【答案】D
【详解】 A ．NO 2中N 元素化合价为+4价，NH 3中N 元素化合价为-3价，N 2中N 元素化合价为0价，由高到低应为NO 2、N 2、NH 3，故A 不符合题意；
B ．N 2中N 元素化合价为0价，N 2O 中N 元素化合价为+1价，NH 3中N 元素化合价为-3价，由高到低应为N 2O 、N 2、NH 3，故B 不符合题意；
C ．NH 3中N 元素化合价为-3价，NO 2中N 元素化合价为+4价，N 2O 5中N 元素化合价为+5价，由高到低应为N 2O 5、NO 2、NH 3，故C 不符合题意；
D ．N 2O 3中N 元素化合价为+3价，N 2中N 元素化合价为0价，NH 3中N 元素化合价为-3价，由高到低应为N 2O 3、N 2、NH 3，故D 符合题意；
综上所述答案为D 。

23．烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛放液体，下列组合不可能形成喷泉的是( )
A ．氯化氢和水
B ．氯气和烧碱溶液
C ．二氧化碳和水
D ．二氧化碳和烧碱溶液
【答案】C
【详解】 当烧瓶内的气体极易溶于胶头滴管以及烧杯中的液体，使烧瓶内压强大幅降低时，烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉。

A ．氯化氢极易溶于水，使烧瓶内压强大幅降低时，烧杯中的液体会被倒吸到烧瓶中形成喷泉，故A 不符合题意；
B ．氯气和烧碱溶液反应：Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H 2O ，使烧瓶内压强急剧降低，可以形成喷泉，故B 不符合题意；
C ．二氧化碳在水中的溶解度不大，不能形成喷泉，故C 符合题意；
D ．二氧化碳和烧碱溶液反应：CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2O 或CO 2+NaOH =NaHCO 3，使烧瓶内压强急剧降低，可以形成喷泉，故D 不符合题意；
答案选C 。

24．下列离子方程式正确的是( )
A ．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：+4NH ＋OH -ΔNH 3↑＋H 2O
B ．向氨水中加盐酸：NH 3·H 2O ＋H ＋=+4NH ＋H 2O
NO=3Cu2++2NO2↑+4H2O
C．铜与稀硝酸反应：3Cu+8H++2-
3
D．将SO2通入到BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋=BaSO3↓＋2H＋
【答案】B
【详解】
A．实验室用氯化铵固体和熟石灰制氨，不在溶液中发生，不能写离子方程式，故A错误；
NH+＋H2O，故B正确；
B．向氨水中加盐酸，生成NH4Cl和水：NH3·H2O＋H＋=
4
NO- =3Cu2++2NO↑+4H2O，故C错C．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水：3Cu+8H++2
3
误；
D．亚硫酸酸性弱于盐酸，SO2不和BaCl2溶液反应，故D错误；
故选B。

25．下列说法中正确的是（）
A．某溶液加入AgNO3溶液产生了白色沉淀，证明该溶液中一定含有Cl—
B．某溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀，再加入稀HNO3，沉淀不消失，证明原溶液中一定存在SO42—
C．某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰，则该化合物一定是钠盐
D．某溶液与NaOH溶液共热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体，说明原溶液中存在NH4+
【答案】D
【详解】
A选项，某溶液加入AgNO3溶液产生了白色沉淀，该溶液中可能含有Cl－、CO32－、SO42－等，故A错误；
B选项，某溶液加入BaCl2溶液产生白色沉淀，再加入稀HNO3，沉淀不消失，该溶液中可能含Ag+、SO32－、SiO32－、SO42－等；故B错误；
C选项，某化合物在焰色反应实验中出现黄色的火焰，则该化合物一定含钠元素，但不能说一定是钠盐，故C错误；
D选项，某溶液与NaOH溶液共热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体，能使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝的气体在高中化学里只有氨气，所以说明原溶液中存在NH4+，故D正确；综上所述，答案为D。

二、非选择题
26．甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。

文献记载：
I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。

II．FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色) 。

III．NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。

甲的实验操作和现象记录如下：
请回答下列问题：
(1)为排除空气对实验的干扰，操作(1)中通入的气体可能是________________。

(2)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是__________________________。

(3)试写出加热烧瓶后A中有红棕色气体产生的化学方程式_______________。

(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成，你认为甲的观点对吗_________(填正确或错误)？请结合方程式简述原因 ________________________________。

(5)检验是否生成﹣3价氮的化合物，应进行的实验操作是________________________。

【答案】N2或CO2(氮气或二氧化碳)等常温下铁在浓硝酸中钝化
Fe+6HNO3加热Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O 错误 3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色取A中液体少许于试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若变蓝，证明生成了铵盐；否则，没有生成铵盐
【分析】
(1)为排除空气对实验的干扰，操作(1)中通入的气体可能是氮气或二氧化碳；
(2)常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生；
(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水；
(4)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，生成的硝酸能将硫酸亚铁氧化为硫酸铁使溶液变为棕色，同时结合已知信息，生成的一氧化氮也可以与硫酸亚铁反应转化为Fe(NO)SO4变棕色；
(5)若有-3价氮的化合物生成，应生成NH4+，检验A溶液中是否有NH4+离子即可。

【详解】
(1)为排除空气对实验的干扰，操作(1)中通入的气体可能是N2或CO2(氮气或二氧化碳)等；
(2)常温时，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了铁和浓硝酸进一步反应，即产生钝化现象，所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象；
(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水，化学方程式
Fe+6HNO3加热Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O；
(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成，甲的观点错误，3NO2+H2O=2HNO3+NO，结合已知信息II，该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色；
(5)生成−3价氮的化合物是氨气,氨气极易溶于水生成氨水，氨水电离生成铵根离子，检验铵根离子的方法是：取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NH4+，否则，没有生成铵盐。

【点睛】
常温下，浓硝酸和浓硫酸都能使铁或铝表面形成致密的氧化膜，发生钝化现象，阻止反应进一步发生。

27．实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，反应的化学方程式为：2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O，试回答：
(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)] 时，请用下图所列仪器设计一个简单的实验方案。

(2)①请写出用下图装置制备氨气的化学反应方程式___________________。

②仪器连接的顺序为(用字母编号表示，仪器可重复使用) ______________________，(d)中浓硫酸的作用是___________，实验完毕时观察到(a)中的现象是______________________。

③列出计算Cu的相对原子质量的表达式：______________________。

(2)有同学认为NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。

已知Cu2O是红色粉末，在酸性溶液中，Cu+能自身发生氧化还原反应生成Cu2+和Cu。

①若CuO未完全分解，则所测定的Cu的相对原子质量会______________(偏大或偏小)。

②请设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O________________。

(3)在解决了问题(2)后，又有同学提出：Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取0.98 g Cu(OH)2固体，加热到80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末B。

如下图所示：
据此可推得A为__________，且AB段发生的反应为_________________，
由此得到的热稳定性的结论是____________________。

【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+ 2H2O bcacd 吸收未反应的氨气；防止空气
中水分进入固体由黑色转变为红色
()
()
2
18m CuO
m H O
-16 偏大取少量样品于试管中，加
入稀H2SO4，充分振荡，若溶液变成蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之，则没有Cu2O CuO 4CuO2Cu2O+O2↑ CuO热稳定性不如Cu2O
【分析】
(1)①NH4Cl与Ca(OH)2混合加热，发生复分解反应产生NH3，据此书写方程式；
②根据题给要求要测量氧化铜和水的质量，考虑到氨气可以和浓硫酸反应，但是不和碱石灰反应，所以应该用碱石灰来吸收NH3中的水蒸气，而用浓硫酸来吸收氨气，同时要注意
防止空气中的水对实验的干扰，根据CuO及反应产生的Cu的颜色变化分析实验现象；
③根据水和氧化铜的质量结合化学方程式2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O进行计算，即可求出铜的相对原子质量；
(2)①根据(1)中③计算的结果，分析实验误差；
②根据Cu2O与酸混合发生歧化反应分析判断；
(3)先计算0.98 g Cu(OH)2固体的物质的量，利用Cu元素守恒，结合80℃～100℃时，得到
黑色固体粉末的质量确定物质成分，再根据B的质量，利用元素守恒确定其成分，从而可
判断比较物质稳定性的强弱。

【详解】
(1)①在实验室中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取氨气，反应方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2 +2NH3↑+ 2H2O；
②根据题给要求来测量氧化铜和水的质量，考虑到氨气可以和浓硫酸反应，但不和碱石灰
反应，所以应该用碱石灰来吸收水，用浓硫酸来吸收氨气，由于在制取氨气的过程中会产
生水，所以应该先对b装置反应产生的氨气进行干燥，即选择c装置，然后进行实验，最
后为了防止氨气污染空气，所以要用浓硫酸来处理尾气，即正确的操作顺序为：
b→c→a→c→d；d中浓硫酸的作用是吸收产生的多余NH3，同时防止空气中H2O进入(c)中
影响结果；实验完毕时观察到(a)中的现象是固体粉末由黑色变为红色；
③设铜的相对原子质量为x，2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O，根据方程式中物质转化关系可知：CuO与H2O的质量比为[3×(x+16)]：54，则m(CuO)产生H2O质量为m(H2O)，可得比例。