近年届高中化学第一轮复习配餐作业13氮及其化合物(2021年整理)

2019届高中化学第一轮复习配餐作业13 氮及其化合物
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配餐作业(十三) 氮及其化合物
1．下列叙述与氮元素的循环无关的是（）
A．工业合成氨的过程是固氮的过程
B．自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气
D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
解析C项中由于N2很不活泼，故作保护气,不参与化学反应，也就不参与氮的循环。

答案C
2．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4NH3＋5O2错误!4NO＋6H2O
B．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 g·L－1
D．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
解析该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求,A项错误；B、D两项均
正确；氨气在标准状况下的密度ρ标＝M
V
m
＝错误!＝0。

76 g·L－1，C项正确.
答案A
3．下列制备氨水的实验装置中最合理的是（)
解析制备氨水不需要干燥氨气，A、C两项错误；不能防止倒吸，D项错误。

答案B
4．（2018·湖南六校联考）a mol FeS与b mol FeO投入V L c mol·L－1的HNO3溶液中充分反应,产生NO气体，所得澄清溶液可看做Fe(NO3)3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的HNO3可能为( ）
A．(a＋b）×63 g B．(a＋b)×169 g
C．(Vc－9a＋b
3
) mol D．（a＋b） mol
解析
FeS＋6HNO3===Fe(NO3）3＋H2SO4＋3NO↑＋2H2O
a mol a mol 3a mol
3FeO＋10HNO3===3Fe（NO3)3＋NO↑＋5H2O
b mol b mol 错误!mol
若HNO3恰好完全反应，反应中未被还原的HNO3的物质的量等于反应后溶液中NO－3的物质的量，即3(a＋b）mol，未被还原的HNO3的质量为(a＋b）×189 g.若HNO3过量,作氧化剂的HNO3为错误!mol，则未被还原的HNO3为错误!mol。

综上所述,本题选C。

答案C
5．将充有n mL NO和m mL NO2气体的试管倒立于盛水的水槽中,然后通入n mL O2。

m〉n,则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为( ）
A。

错误! mL B．错误! mL
C。

错误! mL D．错误! mL
解析可认为首先发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3,反应后剩余错误! mL O2,然后发生反
应4NO2＋O2＋H2O===4HNO3，n
4
mL O2消耗NO2n mL，则NO2过量,最后剩余NO的体积为过量NO2
的三分之一,即错误! mL。

答案A
6．(2018·南通调研)下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是（）
A．用装置甲制取氨气
B．用装置乙除去氨气中的水蒸气
C．用装置丙验证氨气具有还原性
D．用装置丁吸收尾气
解析用装置甲制取氨气需要加热,A项错误；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，B项错误；氨气与氧化铜在加热条件下反应生成N2、水和铜，可以验证氨气具有还原性,C项正确；用装置丁吸收尾气容易引起倒吸，D项错误.
答案C
7．科学家从化肥厂生产的(NH4）2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO错误!和N4H错误!两种离子，当N4H错误!遇到碱性溶液时，会生成N4分子。

下列说法正确的是（)
A．14N、N4与N2互为同位素
B．N4H4（SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2N4H4＋4＋2SO错误!
C．N4H4（SO4）2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用
D．N4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键
解析同种元素的不同原子之间互为同位素，N4与N2为单质，A项错误;N4H4(SO4）2晶体中含有SO错误!和N4H错误!两种离子，N4H4(SO4）2为离子化合物，电离方程式为N4H4（SO4)2===N4H错误!＋2SO错误!，B项错误；草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当N4H错误!遇到碱性溶液时,会生成N4分子,故不能混合施用，C项正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D项错误。

答案C
【拓展延伸】
肼(N2H4）是强还原剂，在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，并用作喷气式发动机燃料、火箭燃料等。

呈碱性,碱性比氨弱.
8．下列说法不正确的是（）
A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解,再加入Cu（NO3）2固体，铜粉仍不溶解
B．某气体能使湿润的红色石蕊试红变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO错误!===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实现
解析加入Cu（NO3)2后,Cu和H＋、NO－，3发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO错误!===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项不正确;使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，NH3溶于水后使溶液显碱性，B 项正确；Cu与稀硝酸反应时,还原产物为NO，NO可与O2反应生成NO2，C、D两项正确.
答案A
9．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:
NH错误!＋OH－错误!NH3↑＋H2O
B．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：
NH错误!＋OH－错误!NH3·H2O
C．氨水中加盐酸:NH3·H2O＋H＋===NH错误!＋H2O
D．氨水中通入少量CO2:
CO2＋NH3·H2O===NH错误!＋HCO错误!＋H2O
解析A项不能写离子方程式，B项应生成NH3，D项应生成（NH4）2CO3.
答案C
10．（2018·江西五市八校联考)将17.9 g由Al、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，产生气体3.36 L(标准状况);另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中，向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，得到沉淀的质量为25.4 g；若HNO3的还原产物仅为NO，则生成的NO在标准状况下的体积为( ）
A．2。

24 L B．4。

48 L
C．6.72 L D．8.96 L
解析加入足量的氢氧化钠溶液中发生的反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，生成的氢气为3.36 L,即0.15 mol，所以含有铝0.1 mol，而0.1 mol铝变为＋3价,转移0.3 mol 电子.Fe被氧化为＋3价,Cu被氧化为＋2价。

假设Fe、Cu的物质的量分别是x、y,质量和：2.7＋56x＋64y＝17。

9;沉淀量：107x＋98y＝25.4；解得x＝0。

1 mol，y＝0.15 mol，Al、Fe、Cu的物质的量分别是0.1 mol、0.1 mol、0.15 mol，所以转移电子总数为0。

9 mol；氮原子从硝酸中的＋5价还原为＋2价,共转移0。

9 mol电子，则生成NO为0。

3 mol，则V(NO)＝6。

72 L.
答案C
11．(2018·滨州期末)十九大报告指出:“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计"。

控制和治理NO x、SO2、CO2是解决光化学烟雾、减少酸雨和温室效应的有效途径，对构建生
态文明有着极为重要的意义.请回答下列问题:
(1）利用SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO x排放。

①SCR（选择催化还原NO x）工作原理:
尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为____________________________，SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为______________________________。

②NSR(NO x储存还原）工作原理：
在储存过程中,NO发生的总化学反应方程式为________________________________。

(2)双碱法除去SO2的工作原理:NaOH溶液错误!Na2SO3溶液
过程①的离子方程式为__________________________；CaO在水中存在如下转化：CaO(s）＋H2O(l)===Ca(OH)2（s）Ca2＋（aq）＋2OH－（aq），从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理：
__________________________________。

解析(1）①根据原子守恒可知尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为CO(NH2）2＋H2O错误!CO2＋2NH3；SCR催化反应器中NH3还原NO2生成氮气和水的化学方程式为8NH3＋6NO2错误!7N2＋12H2O.②根据示意图可知在储存过程中NO在催化剂的作用下转化为硝酸钡，因此发生的总化学反应方程式为2BaO＋4NO＋3O2错误!2Ba(NO3)2。

(2）过程①是氢氧化钠溶液吸收SO2转化为亚硫酸钠，反应的离子方程式为2OH－＋SO2===SO错误!＋H2O；由于溶液中的SO错误!与Ca2＋结合生成CaSO
沉淀，使平衡正向移动,因此有NaOH生成。

3
答案(1)CO(NH2)2＋H2O错误!CO2＋2NH38NH3＋6NO2错误!7N2＋12H2O
2BaO＋4NO＋3O2错误!2Ba(NO3)2
(2）2OH－＋SO2===SO错误!＋H2O SO错误!与Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡正向移动，有NaOH 生成
12．氨气在工农业生产中有重要应用。

(1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式为______________________；
②NH3的稳定性比PH3________(填“强”或“弱”）。

(2）如图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。

表面皿
①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为________________________.
②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是______________（写化学式，一种即可)。

③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe（OH）2↓＋2NH错误!和__________________________________________________。

(3）空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法.在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_____________________________。

(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为______________________，若反应中有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为________ g(小数点后保留两位有效数字）。

解析据方程式：
2NH3＋3O2错误!2HNO2＋2H2O
2×47 g转移12 mol e－
m(HNO
) 0。

3 mol
2
2×47 g∶12＝m（HNO2）∶0。

3
m(HNO
)＝2。

35 g。

2
答案(1）①∶N⋮⋮N∶②强
(2）①NH3＋HCl===NH4Cl
②NH4HSO4或（NH4)2SO4
③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
(3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2O NH3·H2O NH错误!＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除
(4）2NH3＋3O2错误!2HNO2＋2H2O 2。

35
13．如图是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。

（1)在组装好装置后，若要检验A~E装置的气密性，其操作是首先__________________，打开弹簧夹1，在E中装入水，然后微热A，观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好.
（2)装置B中盛放的试剂是____________________。

（3）点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗活塞，稍等片刻,装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生____________________________(答现象）;从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：________________________________。

(4）当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若反应前固体质量为16 g，反应后固体质量减少2。

4 g，通过计算确定该固体产物的成分__________________________________（用化学式表示）。

（5）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中,写出产生白烟的化学方程式：
__________________________________________________，
迅速产生倒吸的原因是____________________________.
解析（1）A是制备NH3的装置，B是干燥NH3的装置，C是NH3与CuO的反应装置，E是处理氨气尾气的装置，F是NH3与Cl2的反应装置，G是处理Cl2尾气的装置.（2）干燥NH3需使用碱性干燥剂。

(3）C中CuO与NH3发生氧化还原反应生成红色的Cu、N2和H2O；E中发生反应：2NH3＋BaCl2＋SO2＋H2O===BaSO3↓＋2NH4Cl。

（4)若产物全部是Cu，则由差量法知减小的全部是O元素的质量，即n(CuO）＝n（O）＝2。

4 g÷16 g·mol－1＝0.15 mol，所以反应的CuO的质量为0.15 mol×80 g·mol－1＝12 g〈16 g,所以CuO未完全转化成Cu，高温情况下CuO分解生成Cu2O和O2，剩余固体中可能含有Cu2O。

（5)Cl2可将NH3氧化为N2，同时生成的HCl会和NH3反应生成NH4Cl，产生白烟现象，F瓶内压强变小,从而出现倒吸现象。

答案(1)关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞
(2）碱石灰（或生石灰)
(3）白色沉淀2NH3＋3CuO错误!3Cu＋N2＋3H2O
（4)Cu2O、Cu
(5）3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl 盛满氯气的集气瓶中因氨气与Cl2反应生成固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸
14．当硝酸与金属或非金属反应时,反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不同。

请回答下列问题：
(1)金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生，那么硝酸的还原产物为____________（填化学式)。

（2）某混酸由200 mL 3 mol·L－1的稀硝酸和200 mL 2.5 mol·L－1的稀硫酸均匀混合而成（忽略溶液的体积变化）。

将其分成两等份，分别与铜和铁反应，还原产物只有NO,则最多能溶解__________mol Cu和__________g Fe。

(3）200 mL 16 mol·L－1的浓硝酸与3。

2 g Cu反应，反应过程中还原产物只有NO2，则反应结束后，产生气体的体积为____________________（标准状况下)，溶液中c(H＋)∶c（NO错误!)＝____________∶____________（忽略HNO3的挥发)。

（4)用试管将(3)反应产生的NO2收集满并倒立在足量的水中,待试管中液面不再上升时,试管中剩余气体的体积约为原气体体积的____________。

试管中的液体的物质的量浓度为____________（假设试管中的液体不对外扩散,此反应条件下1 mol 气体的体积为25.0 L)。

如果NO2中混有N2O4气体，试管中的液体的物质的量浓度将____________(填“增大”“减小”或“不变”）。

解析（1）硝酸被还原，N元素化合价降低，若无气体产生，则还原产物为NH4NO3（或NH 错误!).
（2）设最多溶解x mol Cu，一份溶液中n(NO错误!)＝0.3 mol，n(H＋)＝0.8 mol，
据3Cu＋8H＋＋2NO－，3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 8 2
x 0。

8 0.3
可知x＝0。

3(NO错误!过量)
因在反应中Fe和Cu的化合价变化均为2价,则最多溶解Fe的物质的量也是0.3 mol,质量为56 g·mol－1×0。

3 mol＝16.8 g。

（3）据电子守恒V(NO2）＝错误!×2×22。

4 L/mol＝2.24 L。

根据方程式：Cu＋4H＋＋2NO错误!===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，可知:
c（H＋)∶c（NO错误!）＝n(H＋)∶n（NO错误!)＝（3.2－0。

2)∶（3.2－0。

1)＝30∶31。

(4)根据方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知试管中剩余气体的体积约为原气体体积的1
3。

设
试管的体积为 1 L,则试管中溶液(HNO3)的物质的量浓度根据c＝错误!可得c＝错误!＝0.04 mol·L－1.
若NO2中混有N2O4，则根据3N2O4＋2H2O===4HNO3＋2NO可知所得溶液的体积减小,HNO3的物质的量增加,则HNO3的物质的量浓度将增大。

答案（1）NH4NO3(或NH错误!)
(2）0.3 16。

8
（3）2。

24 L 30 31
(4）1/3 0.04 mol·L－1增大。