湖南省邵东县第一中学高中化学化学氮及其化合物 试题

湖南省邵东县第一中学高中化学化学氮及其化合物试题
一、选择题
1．下列叙述不正确的是
A．洒落的汞可用硫粉处理B．浓硫酸可用铁制容器装
C．可用氨水清洗试管壁上的氧化铝D．可用稀硝酸清洗试管壁上的银
【答案】C
【详解】
A．汞有毒，常温下能够与硫反应生成硫化汞，撒落的汞可用硫粉处理，故A正确；B．浓硫酸具有强氧化性，常温下能够使铁钝化，所以浓硫酸可用铁制容器装，故B正确；
C．氨水为弱碱，不能与氧化铝反应，不能用氨水清洗试管壁上的氧化铝，故C错误；D．硝酸具有强的氧化性，能够氧化单质银，所以可用稀硝酸清洗试管壁上的银，故D正确；
故选C。

2．X、Y、Z、W 有如图所示的转化关系，则 X、W可能的组合有( )
①C、O2②Na、O2③Fe、HNO3④S、O2 ⑤N2、O2 ⑥H2S、O2 ⑦NH3、O2
A．四项B．五项C．六项D．七项
【答案】A
【详解】
①氧气不足时，碳燃烧生成一氧化碳，一氧化碳能在氧气中燃烧生成二氧化碳，碳在足量氧气中燃烧生成二氧化碳，①符合；
②常温下，钠与氧气反应生成氧化钠，加热时氧化钠可与氧气反应生成过氧化钠，钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，②符合；
③过量的铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁，硝酸亚铁与稀硝酸反应转化为硝酸铁，铁与足量的稀硝酸反应生成硝酸铁，③符合；
④硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，在催化剂和高温条件下二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，硫与氧气不能直接反应生成三氧化硫，④不符合；
⑤氮气与氧气在放电或高温条件下反应生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，氮气与氧气不能直接生成二氧化氮，⑤不符合；
⑥氧气不足时，硫化氢燃烧生成硫，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，硫化氢在足量氧气中燃烧生成二氧化硫，⑥符合；
⑦在催化剂和加热条件氨气与氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮与氧气化合生成二氧化氮，氨气与氧气不能直接生成二氧化氮，⑦不符合；所以，符合图示转化关系的有：
①②③⑥，故答案为：A。

3．浅绿色的Fe（NO3）2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是
A．颜色变浅B．变为红色C．没有改变D．变为黄色
【答案】D
【详解】
往浅绿色的Fe（NO3）2溶液中逐滴加入稀盐酸时，发生反应的离子方程式为：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O，三价铁离子为棕黄色；
故选：D。

4．下列对NO、NO2的描述，不正确的是( )
A．NO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物
B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到
C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D．NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一
【答案】B
【详解】
A. NO2是红棕色气体，易溶于水，与水发生反应：3NO2+ H2O == 2HNO3+ NO，由于反应前后元素的化合价发生了变化，因此NO2不是酸性氧化物，A正确；
B. NO难溶于水，可以用排水法收集，但由于N2性质稳定，室温下不容易反应，但在放电时可由N2和O2直接化合而得到，B错误；
C．NO与氧气发生反应会产生NO2；NO2溶于水反应产生硝酸和NO，因此二者在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，C正确；
D. NO、NO2都有毒，且在汽车发动时，在电火花作用下N2和O2化合产生NO，NO是汽车尾气的有害成分之一，D正确；
故选B。

5．下列关于氨水的叙述正确的是
A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱
B．氨水和液氨成分相同
C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)
D．氨水中共有五种粒子
【答案】C
【详解】
A.氨水显碱，但氨水是混合物，所以一水合氨是弱碱，选项A错误；
B.氨水是混合物和液氨是纯净物，所以两者成分不相同，选项B错误；
C.氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子，除水外物质的量浓度最大的粒子是
NH3•H2O，选项C正确；
D.氨水有中性分子：氨分子、水分子和一水合氨分子和离子有铵根离子、氢离子和氢氧根离子，共六种粒子，选项D错误；
答案选C。

6．许多装有化学物质的瓶子上贴有危险警告标志，下面是一些危险警告标志，其中标志贴错的是( )
选项A B C D
物质浓硝酸汽油纯碱氯酸钾
危险警
告标志
【答案】C
【详解】
A．浓硝酸有腐蚀性，是腐蚀品，故A正确；
B．汽油易燃烧，是易燃液体，故B正确；
C．纯碱属于盐，可用于食品加工，不是剧毒品，故C错误；
D．氯酸钾有强氧化性，易爆炸，是爆炸品，故D正确；
答案选C。

7．足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L（标准状况），这些气体与一定体积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4mol•L﹣1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是50mL，下列说法正确的是（）
A．参加反应的硝酸是0.4mol B．消耗氧气的体积为1.68 L
C．此反应过程中转移的电子为0.3 mol D．混合气体中含NO21.12 L
【答案】D
【详解】
A. 沉淀达到最大，溶液中溶质为NaNO3，故产物中的氮元素为硝酸钠和氮氧化物，2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol，根据N元素守恒，参加反应硝酸的物质的量为n(NaNO3)＋n(NO x)=50×10－3L×4mol/L＋0.1mol =0.3mol，故A错误；
B. Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓，根据离子反应方程式求出参加n(OH-)=50×10－3L×4mol/L
=0.2mol，n(Cu)=0.1mol，根据分析，铜失去得电子最终给了氧气，根据得失电子数目守
恒，即n(Cu)×2=n(O2)×4，即n(O2)=0.2mol
1
4
=0.05mol，即氧气的体积为0.05 mol×22.4L/
mol =1.12L，故B错误；
C. 铜和硝酸反应失去的电子物质的量为0.1×2mol=0.2mol，故C错误；
D. 2.24L氮氧化物的物质的量为0.1 mol，令NO的物质的量为x，则NO2的物质的量为
0.1mol －x ，根据得失电子数目守恒，即3x ＋(0.1mol －x )=0.2 mol ，解得x =0.05mol ，因此NO 2体积为0.05 mol×22.4L/ mol =1.12L ，故D 正确； 答案选D 。

8．氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气，这是因为 A ．氮气比空气轻 B ．氮气难溶于水 C ．氮气是无色无味的气体 D ．氮气很不活泼
【答案】D 【详解】
A ．氮气密度与空气相近，故A 错误；
B ．氮气作保护气与氮气的溶解性无关，故B 错误；
C ．氨气作保护气与氮气的颜色、气味无关，故C 错误；
D ．氮气的性质不活泼，一般条件下不和其它物质反应，因此可以用氮气作保护气，故D 正确； 答案选D 。

9．从某些性质来看，NH 3和H 2O 、NH 4+和H +、NH 2-和OH -、N 3-和O 2-两两类似。

据此判断，下列反应中正确的是（ ）
①4232NH Cl NaNH NaCl NH ∆
+→+↑ ②423222CaO NH Cl CaCl NH H O ∆
+→+↑+ ③223233()4Mg NH Mg N NH ∆
→+↑ A ．仅①正确 B ．②③正确 C ．①③正确 D ．全部正确
【答案】D 【详解】
①OH -和NH 2-相当，NH 3和H 2O 相当，依据NH 4Cl+NaOH=NaCl+NH 3+H 2O ；类推得到：NH 4Cl+NaNH 2═NaCl+2NH 3，故正确；
②NH 4+和H 3O +相当，依据CaO+2HCl=CaCl 2+H 2O ，类推得到反应：CaO+2NH 4Cl= CaCl 2+2NH 3↑+H 2O ，故正确；
③OH -和NH 2-相当，N 3-和O 2-两两相当，依据Mg （OH ）2=MgO+H 2O ，类推得到：
223233()4Mg NH Mg N NH ∆
→+↑，故正确；
因此上述三个反应都能够发生； 正确答案D 。

【点睛】
相似推理法在化学的学习中会经常遇见，再如HCl 与NaOH 、Na 2CO 3、Zn 、ZnO 都能够发生反应，那么同属酸类的H 2SO 4、HNO 3等酸也能够发生上述反应。

但是在推理过程中也必须注意到物质本身存在的性质差异，本例中由于HNO 3的强氧化性，所以当它与Zn 反应时就不像HCl 反应生成H 2，而是得到NO 或NO 2等还原产物。

10．表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是()
选项气体a b c
A NH3浓氨水生石灰碱石灰
B SO270%的浓H2SO4Na2SO3固体98%的浓H2SO4
C NO稀HNO3铜屑H2O
D NO2浓HNO3铜屑NaOH溶液
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】
A. 因NH3的密度比空气的小，不能用图示装置收集，收集方法不合理，故A错误；
B. Na2SO3与70%的浓硫酸反应生成SO2，SO2中混有的H2O用98%的浓H2SO4除去，收集装置合理，故B正确；
C. NO与空气中的氧气反应，则不能用图示装置收集NO，应利用排水法收集，故C错误；
D. NO2被NaOH溶液吸收，收集不到NO2，故D错误；
故选B。

11．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N2
B．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
C．NO和O2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 。

12．某溶液可能含有Cl -、24SO -、23CO -、4NH +
、Al 3+、Cu 2+、Fe 3+和K +中的若干种。

为检验其中含有的离子，进行如下实验：取该溶液10mL ，加入过量的氢氧化钡溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，同时产生白色沉淀，过滤；向上述滤液中通入足量CO 2气体，产生白色沉淀。

下列关于原溶液的说法正确的是（ ） A ．Al 3+、4NH +
一定存在，Cl - 可能不存在 B ．至少存在4种离子 C ．24SO -、23CO -
至少含有一种
D ．Al 3+、Cu 2+、Fe 3+一定不存在，K +可能存在 【答案】A 【分析】
取10mL 溶液，加入过量的氢氧化钡溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体即氨气，同时产生白色沉淀，一定不存在Cu 2+、Fe 3+，过滤；向上述滤液中通入足量CO 2气体，产生白色沉淀即氢氧化铝，则含有Al 3+，不含有23CO -
；所以原溶液中一定存在
4NH +、Al 3+、24SO -，一定不存在23CO -、Cu 2+、Fe 3+，可能存在Cl -和K +，据此进行解答。

【详解】
A. 根据分析可知，原溶液中一定存在4NH +
、Al 3+、24SO -，一定不存在23CO -
、Cu 2+、Fe 3+，可能存在Cl -和K +，故A 正确；
B. 根据分析可知，原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -
三种离子，故B 错误； C. 根据分析可知，原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -，一定不存在23CO -
、Cu 2+、Fe 3+，故C 错误；
D. 根据分析可知，原溶液中一定存在4NH +、Al 3+、24SO -，一定不存在23CO -
、Cu 2+、Fe 3+，
可能存在Cl -和K +，故D 错误； 故选A 。

13．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 。

14．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 。

15．同温、同压下，在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体，它们是：①NO 、NO 2；②NO 2、O 2；③NH 3、N 2。

现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积大小关系正确的是( ) A ．①>②>③ B ．①>③>②
C ．②>③>①
D ．③=①>②
【答案】B 【详解】
假设气体体积为0.5V 和0.5V ，则：
①NO 、NO 2中，发生3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ，0.5VNO 2的反应生成
0.5V
3
的NO ，NO 与水不
反应，则剩余气体体积为0.5V+0.5V
3
；
②NO2、O2中，发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3，0.5VNO2的反应消耗0.125V的氧气，则剩余气体体积为0.375V；
③NH3、N2中氨气易溶于水，而氮气不溶于水，则剩余气体体积为0.5V；
综上所述，剩余气体体积由大到小的顺序为①＞③＞②，答案为B。

16．下列物质不能由单质直接化合生成的是( )
A．CuCl2B．NO2C．FeCl3D．Na2O2
【答案】B
【详解】
A．氯气具有强氧化性，能将变价金属氧化为最高价，所以铜在氯气中燃烧生成氯化铜，故A不符合题意；
B．氮气和氧气在放电条件下生成NO，NO再和氧气反应生成二氧化氮，所以氮气和氧气不能一步反应生成二氧化氮，故B符合题意；
C．氯气具有强氧化性，能将变价金属氧化为最高价，所以铁在氯气中燃烧生成氯化铁，故C不符合题意；
D．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠，所以可以直接由单质生成，故D不符合题意；
答案选B。

17．下列物质化学式正确的是
A．硫酸铵：NH4SO4B．氯酸钾：KCl
C．硫酸亚铁：FeSO4D．氨气：NH4
【答案】C
【详解】
A．硫酸铵的化学式为(NH4)2SO4，故A错误；
B．氯酸钾的化学式为KClO3，故B错误；
C．硫酸亚铁的化学式为FeSO4，故C正确；
D．氨气的化学式为NH3，故D错误；
故选C。

18．下列关于实验事故或药品的处理方法中，正确的是( )
A．少量浓硫酸沾在皮肤上，立即用大量氢氧化钠溶液冲洗
B．浓硝酸见光受热易分解，应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存
C．不慎洒出的酒精在桌上着火时，应立即用大量水扑灭
D．金属钠着火时，可立即用沾水的毛巾覆盖
【答案】B
【详解】
A ．浓硫酸溅到手上，应用干抹布擦去，冲洗后涂上碳酸氢钠溶液，不能用氢氧化钠溶液中和，因为氢氧化钠溶液也有很强的腐蚀性，故A 错误；
B ．浓硝酸见光受热易分解，应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存，故B 正确；
C ．少量酒精洒在桌上并燃烧起来，应该立即用湿抹布扑盖，由于酒精密度小于水，则不能够用大量水扑灭，故C 错误；
D ．钠着火生成过氧化钠，与二氧化碳、水都反应，则不能用二氧化碳、水灭火，加入沙土可掩盖钠，隔绝空气，可起到灭火的作用，故D 错误； 故选B 。

19．关于某溶液所含离子检验的方法和结论正确的是( )
A ．加入2BaCl 溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸沉淀不溶解，则原溶液一定有2-
4SO B ．加入3AgNO 溶液有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液一定有-Cl C ．加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中可能有2-3CO 或-
3HCO D ．加入NaOH 溶液并加热，产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液中一定含
+4NH
【答案】C 【详解】
A ．加入2BaCl 溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸沉淀不溶解，该沉淀可能是氯化银或硫酸钡，则原溶液可能有2-
4SO 或Ag +，故A 错误；
B ．加入3AgNO 溶液有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，加入的盐酸中含有-Cl ，会导致生成氯化银白色沉淀，则不能确定原溶液一定有-Cl ，故B 错误；
C ．加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能是二氧化碳或二氧化硫，则原溶液中可能有2-3CO 、-3HCO 、2-3SO 或-
3HSO ，故C 正确；
D ．氨气是碱性气体，能使湿润的红色的石蕊试纸变蓝，而与湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体；加入NaOH 溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中一定含+
4NH ，故D 错误； 答案选C 。

20．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。

其原因是 ( ) ①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量，降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气 A ．①② B ．③④
C ．①③
D ．②④
【答案】B 【详解】
氯化铵分解吸收热量，能降低火焰温度，达不到幕布的着火点；并且分解产物氯化氢和氨气能隔绝空气，均破坏了可燃物的燃烧条件，故能使幕布不易着火，答案选B 。

【点睛】
本题从燃烧的必要条件以及NH4Cl的性质进行分析。

二、非选择题
21．某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物（主要为NO、NO2）、粉尘和少量水蒸气。

课外兴趣活动小组对该工厂排出的烟道气进行处理，并检测其氮氧化物含量，实验装置如图所示：
（1）装置A中放置无碱玻璃棉，其目的是除去___________。

为保证检测的准确性，装置C中盛放的化学试剂可以是___________（填字母）。

a．碱石灰 b．浓硫酸 c．五水合硫酸铜（CuSO4·5H2O）
（2）装置D中主要发生：2NaOH＋2NO2=NaNO2＋NaNO3＋H2O；2NaOH＋NO＋
NO2=2NaNO2＋H2O
①若反应后尾气无残留，则参加反应的NO2、NO物质的量比值为_______（填字母）。

a．≥1 b．≤1 c．任意值
②可使用适量酸性H2O2溶液，将溶液中的NO2－全部氧化为NO3－，发生反应的离子方程式是___________。

（3）溶液中NO3－直接排放在水体中也会造成污染，现用活泼金属将溶液中NO3－转化为
N2，实现氮元素的脱除，具体步骤如下：
步骤一、取适量（2）中H2O2处理后的溶液，调节pH至中性，蒸发浓缩，得到c(NO3－)为0.100mol·L-1的溶液甲。

步骤二、现量取50mL溶液甲，分别用金属铝、金属铁和铝铁合金在45℃、惰性气体氛围中对溶液乙进行氮脱除。

步骤三、重复实验2~3次，溶液中NO3－的残留情况与反应时间的关系如图所示。

①金属铝和金属铁在0~3h内，NO3－的脱除效率均很低，几乎没被脱除，其可能的原因是___________。

②0~3h内铝铁合金的氮脱除效率比金属铝、金属铁大得多，其可能的原因________。

（4）气囊用来储存处理后气体，其中可能含少量NO气体，可用酸性NaClO溶液来处理。

HClO氧化NO生成NO3－和Cl－，发生反应的离子方程式是___________。

【答案】粉尘 b a H2O2+NO2－=NO3－+H2O 金属铁和金属铝表面都有一层氧化膜铝铁合金在溶液中形成原电池，加快化学反应速率 3HClO+2NO+H2O=2NO3－+3Cl－+5H+
【详解】
(1)烟道气中含有粉尘，装置A中放置无碱玻璃棉，可以除去粉尘；装置C用于除去少量的水蒸气，应该选择浓硫酸，NO2会与碱石灰反应，而五水硫酸铜不能起到干燥的作用；(2)①根据化学方程式，可知NO2可以单独被NaOH吸收，而NO需与NO2按照1：1才能被NaOH吸收，现无尾气残留，说明NO无残留，因此NO2至少和NO一样多，则参加反应的NO2、NO物质的量比值为≥1，a符合题意；
②NO2－被氧化成NO3－，N的化合价从＋3升高到＋5，H2O2中的O的化合价应该降低，
1molH2O2中的O的化合价从－1降低到－2，得到2mol电子，则H2O2和NO2－的系数比为1：1，再根据物料守恒或电荷守恒配平，离子方程式为H2O2＋NO2－=H2O＋NO3－；
(3)①根据题意，活泼金属能够将溶液中NO3－转化为N2，但是金属铝和金属铁在0－3h 内，NO3－的脱除效率很低，几乎没有脱除，可认为金属与NO3－可能没有反应，可能是金属表面有氧化膜，阻碍了NO3－的脱除反应；
②铝铁合金中，铁和铝的活动性不同，可以构成原电池，加快化学反应速率；
③HClO中Cl的化合价从＋1降低到－1，NO的化合价从＋2升高到＋5，根据化合价升降守恒的，则HClO和NO3－的系数为3：2，再根据物质守恒和电荷守恒配平，离子方程式为3HClO+2NO+H2O=2NO3－+3Cl－+5H+。

22．实验小组为验证NO2与水反应的产物，用如图所示装置进行实验（夹持装置已略去，气密性已检验）。

（实验过程）
实验步骤实验现象
Ⅰ．打开K1、K3、K5，关闭K2、K4，通
入
_________
一段时间N2，关闭K1
Ⅱ．打开K2，放入足量浓HNO3，同时
打开pH传感器和NO3―传感器，记录
数据
圆底烧瓶中反应剧烈，铜片逐渐溶解，
溶液变为蓝绿色，_________；片刻
后，三颈瓶内的导管口有气泡冒出
III．5min后，打开K4，用注射器将少
量氧气注入三颈瓶，关闭K4
三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色
步骤II中，传感器记录数据如图所示：
（解释及结论）
（1）NO2与水反应的离子方程式为____________ 。

（2）步骤I中，通入N2的目的是____________。

（3）将步骤II中圆底烧瓶内的实验现象补充完整：____________。

（4）该实验验证NO2与水反应产物的实验证据包括____________（填序号）。

A．圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色
B．三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色
C．pH传感器记录所得数据
D．-
3
NO传感器记录所得数据
（5）有同学认为该实验不严谨，因为也可能导致传感器所记录的数据结果____________【答案】3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO 除去空气中氧气，防止生成的NO被氧化液面上方充满红棕色气体 BCD NO2中混有挥发的HNO3
【分析】
先向装置内通入氮气，除去空气中氧气，再利用浓硝酸和Cu作用制取NO2气体，并通入三颈烧瓶中与水反应，通过pH传感器和NO3-传感器检验有硝酸生成，利用针筒内氧气检验NO气体的生成。

【详解】
(1)NO2与水反应生成硝酸和NO，反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO；
(2)步骤I中，通入N2的目的是除去空气中氧气，防止生成的NO被氧化；
(3)由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O可知步骤II中圆底烧瓶内的实验现象为圆底烧瓶中反应剧烈，铜片逐渐溶解，溶液变为蓝绿色，液面上方充满红棕色气体；
(4)A．NO2与水反应生成硝酸和NO，与圆底烧瓶中溶液变为蓝绿色无关，故A错误；B．三颈瓶内的气体从无色变为浅红棕色，说明NO和O2反应生成NO2，故B正确；
C．pH传感器记录所得数据显示反应后溶液显酸性，说明有酸生成，故C正确；
D．NO3-传感器记录所得数据显示反应后溶液中有NO3-生成，结合溶液显酸性，说明反应生成HNO3，故D正确；
故答案为BCD。

(5)浓硝酸有挥发性，未除去NO2中混有的HNO3，则无法根据传感器所记录的数据判断NO2溶于水生成硝酸，这是该实验不严谨的地方。

23．某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质，按下列装置（部分夹持装置已略去）进行
实验。

[制取氨气的反应原理：2NH4Cl + Ca（OH）2加热
CaCl2 + 2NH3↑+2H2O ]
（实验探究）
（1）利用上述原理，实验室制取氨气应选用下图中________发生装置进行实验。

（2）B装置中的干燥剂可选用________。

（3）用5.35 g NH4Cl固体与足量Ca（OH）2反应，最多可制得标准状况下氨气的体积为
________ L。

（NH4Cl的摩尔质量为53.5g·mol—1）
（4）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是____（填“C”或“D”）。

（5）当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是_______。

（6）F装置中倒置漏斗的作用_______。

（拓展应用）
（7）某同学用如图所示装置进行氨气的性质实验，根据烧瓶内产生红色喷泉的现象，说明氨气具有________性质（填序号）。

a 还原性
b 极易溶于水
c 与水反应生成碱性物质
（8）氨气的用途很广。

如可用氨气处理二氧化氮：8NH3 + 6NO2 =7N2 + 12H2O
该反应中氨气体现________（填“氧化性”或“还原性”）。

请你列举出氨气的另一种用途
________。

【答案】a 碱石灰 2.24 D 产生白烟防止倒吸 b c 还原性致冷剂；氮肥（或化肥）的原料；硝酸的原料；化工原料
【分析】
实验室制氨气选用固固加热型装置，生成氨气、水和氯化钙，碱石灰干燥剂吸收水，氨气极易溶于水，显碱性，尾气处理时要防止倒吸。

【详解】
（1）实验室制取氨气为固固加热型装置，应选用a发生装置进行实验。

（2）氨气是碱性气体，B装置中的干燥剂可选用碱石灰。

（3）用5.35 g NH4Cl固体的物质的量为0.1mol，与足量Ca（OH）2反应，2NH4Cl + Ca(OH)2加热
CaCl2 + 2NH3↑+2H2O，最多可制得标准状况下氨气的体积为
0.1mol×22.4L/mol=2.24L。

（4）氨气遇水生成氨水显碱性，气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是D。

（5）当实验进行一段时间后，E装置充满了氨气，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，浓盐酸具有挥发性，产生大量氯化氢气体与氨气结合，可观察到的现象是产生白烟。

（6）氨气极易溶于水，F装置中倒置漏斗的作用防止倒吸。

（7）某同学进行氨气的性质实验，氨气极易溶于水，使烧瓶内气压迅速下降，烧杯水倒吸，酚酞遇碱变红，烧瓶内产生红色喷泉的现象，说明氨气具有b c性质。

（8）氨气处理二氧化氮：8NH3 + 6NO2 =7N2 + 12H2O，根据氧化还原反应原理，氮元素化合价升高，作还原剂，体现了氨气还原性。

氨气的其余用途：致冷剂；氮肥（或化肥）的原料；硝酸的原料；化工原料。

24．某同学利用下列实验装置图探究铜与稀硝酸反应的还原产物并进行喷泉实验（假设药品足量），请回答下列问题：
(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO气体的离子方程式为_______________________。

(2)实验开始时，该同学进行了如下的操作步骤，正确的顺序是__________(填选项序号)
①打开活塞与止水夹
②U形管右侧酸液与铜丝分离后，打开活塞
③检查气密性，组装好其它部分仪器
④从长颈漏斗往U形管中注入稀硝酸至与橡皮塞下端齐平
⑤关闭活塞与止水夹
(3)第(2)题中操作④的目的是________________________________________。

(4)上述实验过程中长颈漏斗所起的作用是______________________________。

(5)能证明稀硝酸与铜反应还原产物是NO气体的实验现象是_____________(填选项字母)。

原因是____________________________（用化学方程式表示）。

A．U形管右侧中收集到无色气体
B．U形管右侧产生的无色气体进入圆底烧瓶后接触空气变为红棕色
C．U形管中溶液颜色变成蓝色
【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O ③①④⑤②将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出 B 2NO+O2=2NO2
【分析】
（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水；
（2）该实验为探究铜与稀硝酸反应的还原产物并进行喷泉实验，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，所以连接装置后先进行检查气密性，原理是利用活塞与止水夹构成封闭体系，根据装置内外的压强差形成水柱或气泡判断，然后进行反应，实验要验证铜与稀硝酸反应的还原产物是NO而不是NO2，生成的气体不能与空气接触，应先打开活塞再从右侧加稀硝酸，排尽装置内的空气，据此分析操作步骤；
（3）装置中残留空气，反应产物一氧化氮易与空气中的氧气反应，需用反应产生的气体赶走装置中的空气；
（4）长颈漏斗球形部分空间较大，能起缓冲作用，接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出；
（5）NO是无色气体，NO遇空气中氧气生成NO2气体，NO2是红棕色的气体，稀硝酸与Cu反应生成NO气体，右侧压强增大，右侧产生的无色气体进入圆底烧瓶后接触空气变为红棕色，说明还原产物是NO。

【详解】
（1）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，反应离子方程式为3Cu+8H++2NO3-
=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（2）该实验为探究铜与稀硝酸反应的还原产物并进行喷泉实验，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，所以连接装置后先进行检查气密性（③），然后打开活塞与止水夹（①），从长颈漏斗往U形管中注入稀硝酸至与橡皮塞下端齐平（④），铜和稀硝酸反应，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰，关闭活塞与止水夹（⑤），U形管右侧酸液与铜丝分离后，打开活塞（②），反应结束，所以操作步骤为：③①④⑤②；
（3）装置中残留空气，反应产物一氧化氮易与空气中的氧气反应，操作④从长颈漏斗往U。