内容正文:
假期作业10 氮及其化合物
氮
及
其
化
合
物
单质N2
物理性质及用途→
化学性质→
O2
→NO
Mg
→Mg3N2
H2
→NH3
氮的
氧化物
NO、NO2的物理性质→
化学性质:NO
O2
H2O
NO2→
氮的
氢化物
分子结构与物理性质→
化学
性质
→
H2O
→
NH3H2O,
NH3H2O是一元弱碱
H+
→NH+4(铵盐)
不稳定,
受热易分解
→
与碱反应
产生氨气
→
O2、Cl2、CuO
→被氧化
硝酸
H+
→具有酸的通性
强氧化性
→
金属
→
浓HNO3→NO2,
稀HNO3→NO
还原性物质
→
将S2-、SO2-3 、I-、
Br-、Fe2+ 等氧化
非金属单质
→氧化成最高价含氧酸
不稳定
→受热或见光易分解
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◆[知识点1] 氮的氧化物
1.下列气体可用如图所示方法收集的是
( )
A.NH3 B.NO2
C.SO2 D.NO
2.工业制 HNO3 的过程中排放的NO2 和NO
常用 NaOH 溶液吸收,反应的化学方程式
为 NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+
H2O、2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3
+H2O,NO不能被NaOH溶液吸收.若同
温同压下 NO2 与 NO的体积之比如下,其
中不能被NaOH溶液完全吸收的是 ( )
A.1∶1 B.1∶3
C.2∶1 D.3∶1
◆[知识点2] 硝酸
3.已 知 某 溶 液 中 存 在 较 多 的 H+、NO-3 、
SO2-4 ,则该溶液中还可能大量存在的离子
组是 ( )
A.Al3+、CO2-3 、Cl- B.Na+、NH+4 、Cl-
C.Mg2+、Ba2+、Br- D.Mg2+、Cl-、Fe2+
4.某化学兴趣小组设计了如图所示的浓硝酸
与铜反应的微型实验.下列说法中错误
的是 ( )
A.挤压塑料瓶使浓硝酸进入干燥管就可引
发反应
B.将装置口向上竖起就可停止反应
C.蘸碱液的棉花可起到吸收NO2 的作用
D.该装置适用于木炭与浓硫酸的反应实验
5.将19.5g锌粉与一定量的浓硝酸反应,当
锌粉完全反应时收集到NO、NO2 混合气体
共11.2L(标准状况下),则消耗的硝酸的物
质的量是 ( )
A.1.0mol B.1.1mol
C.1.4mol D.1.6mol
82
◆[知识点3] 氮的转化
6.下列有关氮元素的单质及其化合物的说法
错误的是 ( )
①氮气与氧气在放电的条件下可直接生成
NO2 ②铵盐都不稳定,受热分解都生成氨
气③向Fe(NO3)2 溶液中滴加稀盐酸无明
显的变化 ④实验室加热氯化铵固体,用碱
石灰除去氯化氢的方法制备氨气
A.①③④ B.①③
C.①④ D.①②③④
7.(备选双选)结合氮及其化合物“价G类”二维
图及氧化还原反应的基本规律,下列分析或
预测正确的是 ( )
A.N2O3、N2O5 均能与水反应生成酸,两者
均为酸性氧化物
B.HNO3、HNO2、NaNO3、NH3 的水溶液均
可以导电,四者均属于电解质
C.将等体积的NO2 和 N2 的混合气体置于
试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气
体的体积约为原气体总体积2/3
D.硝酸具有较强的氧化性,可用稀硝酸溶
解Au、Ag、Cu
◆[知识点4] 氨气的性质
8.A、B、C、D四种物质中,A、B、C均含有同一
种元索,它们之间具有如图转化关系.下列
有关物质的推断错误的是 ( )
A
D
→B
D
→C
A.若A为Na2CO3,则D可能是 HCl
B.若A为NH3H2O,则D可能是SO2
C.若A为Fe,则D可能是Cl2
D.若A为NH3,则D可能是O2
9.下图是用点滴板探究氨气的性质.实验时
向NaOH 固体上滴几滴浓氨水后,立即用
培养皿罩住整个点滴板.下列对实验现象
的解释正确的是 ( )
选项 实验现象 解释
A
红色石蕊试纸
变蓝
NH3 极易溶于水
B
浓硫酸附近无
白烟
NH3 与浓硫酸不发
生反应
C
氯化铝溶液变
浑浊
NH3 与AlCl3 溶液反
应:Al3++3OH-
Al(OH)3↓
D
浓盐酸附近有
白烟
NH3 与 挥 发 出 的
HCl反 应:NH3 +
HClNH4Cl
◆[知识点5] 氨气的制备
10.下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化
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
92
11.为了有效实现NO和NO2 的相互转化,设计
如下实验:按图组装好实验装置,并检查装置
气密性,实验前用排水法收集半瓶NO气体.
(1)打开止水夹,推动针筒活塞,使氧气进
入烧瓶.关上止水夹,首先观察到烧瓶中
的现象是
,
产生此现象的化学方程式为
.
(2)轻轻摇动烧瓶,观察到烧瓶中的现象为
; .
产生此现象的化学方程式为
.
12.氮元素形成的化合物种类十分丰富.请根
据以下工业制硝酸的原理示意图回答下列
问题:
H2 氨合成塔→
↓
N2
NH3
→
氧化炉
↓
空气
NO
→ 吸收塔
↓
空气、水
HNO3→
(1)与氮氧化物有关的全球或区域性大气
环境问题有 (填字母序号).
a.酸雨 b.沙尘暴
c.光化学烟雾 d.白色污染
(2)NH3 是重要的含氮化合物,写出氨合
成塔中发生反应的化学方程式
;氧化炉中所发生反应的化学方
程式为 .
(3)将过量的铜置入一定量的浓硝酸中,微
热,充分反应后,放出两种气体,写出生成
NO的反应化学方程式 ;
若生成NO、NO2 的体积比为1∶4,则分别
生成NO、NO2 的两个反应中消耗硝酸的
物质的量之比是 .
13.下图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的
装置:
(1)甲、乙、丙三个装置中发生反应的化学
方程式是
.
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是①
,② .
(3)为了进一步验证 NO2 和水的反应,某
学生设计了丙装置.实验时先关闭活塞
,再打开活塞 ,才能使
NO2 气体充满②试管;当气体充满②试管
后,将铜丝提起与溶液脱离.欲使烧杯中
的水进入②试管,应该
.
雷雨“发”庄稼
把空气中的氮气转化为可被植物吸收的
氮的化合物的过程,称为氮的固定.自然界中
氮的固定通常有两种:一种是闪电时空气中的
氮气和氧气化合生成一氧化氮,一氧化氮进一
步与氧气化合生成二氧化氮,二氧化氮被水吸
收变成硝酸,在下雨时降落到地面.另一种固
氮的方式是利用植物的根瘤菌,根瘤菌是一种
细菌,能使豆科植物的根部形成根瘤,在自然
条件下,它能把空气中的氮气转化为含氮的化
合物,供植物利用.“种豆子不上肥,连种几年
地更肥”就是讲的这个道理.
03
答案:(1)+4价 (2)CO 1∶1 (3)FeSO4、Na2O2
(4)2Fe(OH)3 +3ClO- +4OH- 2FeO2-4 +3Cl- +
5H2O 6 025
假期作业9
1.C [硫黄是淡黄色固体,过氧化钠是淡黄色粉末,氧化亚铁
是黑色固体,三氯化铁固体为橙红色固体,与其他三种物质
的颜色不相似也不接近的是氧化亚铁,故选 C.]
2.C [尽管潮湿的 Cl2 和SO2 都具有漂白作用,但 Cl2 具有强
的氧化性,而 SO2 具 有 还 原 性,若 两 者 等 物 质 的 量 混 合 遇
H2O后,将发生如下反应:Cl2+SO2+2H2OH2SO4+
2HCl.会完全丧失漂白作用,通入品红溶液不会褪色.而
生成的 H2SO4 和BaCl2 反应生成不溶于水和酸的白色沉淀
BaSO4.]
3.C [CO2 气体中含有少量SO2,欲得到干燥纯净的 CO2,先
将气体通入到饱和碳酸氢钠溶液中除掉SO2,再用浓硫酸除
掉水蒸气,故 C符合题意]
4.D [A.亚硫酸钠能溶于水,用有孔的塑料板没有起作用,A
错误;B.二氧化硫能被碱石灰吸收,B错误;C.二氧化硫的
密度比空气大,应长管进入,C错误;D.二氧化硫能和氢氧
化钠反应而吸收,D正确.]
5.C [A.SO2 能使酸性 KMnO4 溶液褪色,是因为酸性 KMnO4
具有强氧化性,KMnO4 与 SO2 发生氧化还原反应,SO2 的
化合价升高,体现 SO2 的还原性,A 错误;B.HCl酸性强于
亚硫酸,将SO2 通入 BaCl2 溶液中,两者不反应,B错误;C.
二者混用,氯离子和次氯酸根离子发生归中反应生成有毒的
氯气,C正确;D.能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体具
有氧化性,如氧气、臭氧、氯气等,D错误.]
6.C [铝片与浓硫酸无明显变化,是铝与浓硫酸发生钝化,而
不是不反应,故 A 错误;胆矾晶体表面有“白斑”,是硫酸的
吸水性,而不是脱水性,故B错误;浓硫酸具有吸水性,导致
溶液中溶剂的量减小,有晶体析出,故 C正确;pH 试纸先变
红,后变黑,说明浓硫酸具有酸性和脱水性,故 D错误.]
7.AD [A.抽拉铜丝离开液面,反应物不接触反应终止,A 正
确;B.a处变红其原因是SO2 溶于水生成了酸,不能使紫色
石蕊试液褪色,B错误;C.b处品红溶液褪色,其原因是SO2
具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是 SO2
和酸性 KMnO4 溶液发生氧化还原反应,SO2 体 现 出 还 原
性,C错误;D.实验过程中试管底部出现白色固体,其成分
为无水 CuSO4,而非蓝色的 CuSO45H2O,其原因是浓硫
酸体现出吸水性,将反应生成的 H2O吸收,D正确.]
8.BD [浓硫酸可以和铜发生氧化还原反应,而稀硫酸与铜不
能发生反应.当浓硫酸变为稀硫酸时反应停止.反应过程
中浓硫酸逐渐变稀,因此反应结束后铜和稀硫酸均有剩余,
则参 加 反 应 的 n(Cu)<0.1 L×18molL-1 × 12 =
0.9mol;被还原的硫酸应依据生成的SO2 来算,可得被还原
的硫酸的物质的量n(H2SO4)=n(SO2)=
V L
22.4molL-1
=
V
22.4mol
.]
9.B [A.过程①中 CuCl2 和 H2S反应生成 CuS和 HCl,属于
复分解反应,故 A 正确;B.据图可知过程②中 CuS被 Fe3+
氧化得到S单质,CuS为沉淀不能拆,离子方程式为 CuS+
2Fe3+ S+2Fe2+ +Cu2+ ,故B错误;C.由图可知,该过程
O2 中O元素化合价由0价降低到-2价,标准状况下11.2L
O2 的物质的量为0.5mol,0.5molO2 参加反应,转移0.5mol
×4=2mol电子,故 C正确;D.由①H2S+Cu2+ CuS↓
+2H+ 、②CuS+2Fe3+ S+2Fe2+ +Cu2+ 、③4Fe2+ +O2
+4H+ 4Fe3+ +2H2O,相 加 可 得 回 收 S 的 总 反 应 为
2H2S+O2 2H2O+2S,故 D正确.]
10.BC [A 中 CaO 与水反应生成 Ca(OH)2,CaCO3 不溶于
水;D中 CO与 O2 反应生成 CO2.故只有B、C正确.]
11.解析:(2)“显 红 色 的 酚 酞 溶 液”说 明 溶 液 中 有 碱 性 物 质,
SO2 使显红色的酚酞溶液褪色的原因是 SO2 与碱性物质
发生了反应,此时利用的是SO2 水溶液呈酸性.(3)SO2 使
酸性KMnO4 溶液褪色是由于SO2 与KMnO4 发生了氧化还原
反应,利用的是其还原性,而不是漂白性.
答案:(1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b
12.解析:根据SO2 的化学性质及实验室制备SO2 的反应原理
回答问题.
答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)石蕊溶液变红 酸性 (3)褪色 漂白
(4)出现黄色浑浊 氧化 (5)褪色 还原 (6)吸收多余
的SO2,防止污染空气 SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
13.解析:(1)SO2 具有漂白性,能使品红溶液褪色,故能说明
SO2 存在的实验现象是试剂瓶中的品红溶液褪色.(2)混
合气体通过b装置,b装置的作用有三个:干燥气体、使气
体均匀混合、控制气流速度,调整气流比例.(3)加热下,
Cu能与浓硫酸反应,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)
△
CuSO4+SO2↑+2H2O;体现了浓硫酸的强氧化性和酸性.
(4)浓硫酸中水的含量很少,生成的硫酸铜未溶解,以固体
形式存在,故只看到白色固体,要检验白色固体的成分,可
以取少量 白 色 固 体 溶 于 水,观 察 到 溶 液 呈 蓝 色,证 明 有
Cu2+ ;再滴加盐酸酸化,然后加入氯化钡溶液,有白色沉淀
生成,证明有SO2-4 .综上说明该白色固体为 CuSO4.
答案:(1)品红溶液褪色
(2)干燥气体;使气体均匀混合;控制气流速度,调整气流
比例
(3)Cu+2H2SO4(浓)
△
CuSO4+SO2↑+2H2O 酸性和
强氧化性
(4)取少量白色固体溶于水,观察到溶液呈蓝色,证明有
Cu2+ ;再滴加盐酸酸化,然后加入氯化钡溶液,有白色沉淀
生成,证明有SO2-4 .综上说明该白色固体为CuSO4
假期作业10
1.D [NH3、SO2 均易溶于水,且能与水反应,NO2 能与水反
应,故均不能用排水法收集,而 NO 难溶于水,且易与 O2 反
应,只能用排水法收集,故答案为 D.]
2.B [A.根 据 NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O 可
知,当 NO2 与 NO的体积之比为1∶1时,恰好被完全吸收,
故 A不符合题意;B.当 NO2 与 NO 的体积之比为1∶3时,
一氧化氮过量,多余的一氧化氮不能被氢氧化钠溶液吸收,
故B符合题意;CD.当 NO2 与 NO 的 体 积 之 比 为2∶1或
3∶1时,发生反应 NO+NO2+NaOH 2NaNO2+H2O
后二 氧 化 氮 有 剩 余,由 2NO2 +2NaOH NaNO2 +
NaNO3+H2O可知,多余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠
溶液完全吸收,故 C、D不符合题意.]
3.B [A.铝离子可以和碳酸根离子反应,不能共存,A 错误;
B.Na+ 、NH+4 、Cl- 相互之间不反应,且与 H+ 、NO-3 、SO2-4
也不反应,B正确;C.钡离子和硫酸根离子反应生成沉淀,不
能共存,C错误;D.在酸性条件下二价铁可以被硝酸根离子
氧化为三价铁,不能共存,D错误.]
29
4.D [A.挤压塑料瓶能使浓硝酸进入干燥管与铜接触,引发
反应,故 A正确;B.只需将装置口向上竖起,浓硝酸回流到
锥形瓶,而铜片不能进入锥形瓶,可以停止反应,故 B正确;
C.二氧化氮与碱反应生成亚硝酸盐和硝酸盐,所以蘸碱液
的棉花可起到吸收 NO2 的作用,故 C 正确;D.该装置适用
于块状固体和液体反应,且不需要加热的气体的制备,而木
炭与浓硫酸和浓硝酸都要加热才反应,故 D错误.]
5.B [锌和浓硝酸反应生成 NO2,而与稀硝酸反应时则生成
NO,n(NO2)+n(NO)=11.2L÷224L/mol=05mol,即
被还原的硝酸的物质的量为05mol,n(Zn)=195g÷65g/mol
=03mol,则生成的n[Zn(NO3)2]=0.3mol,可知表现酸性的
硝酸的物质的量为03mol×2=06mol,则参加反应的硝酸
的物质的量为0.5mol+0.6mol=1.1mol.]
6.D [①放电条件下,氮气和氧气反应生成一氧化氮,不能生
成二 氧 化 氮,故 错 误;② 有 的 铵 盐 受 热 产 生 NH3 (如
NH4Cl),有的铵盐受热不产生氨气(如 NH4NO3),故错误;
③酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,向硝酸亚铁溶液
中加入稀盐酸,硝酸根离子与 Fe2+ 发生氧化还原反应生成
Fe3+ 和一氧化氮,故错误;④氯化铵受热易分解生成氨气和
氯化氢,冷却时氨气与氯化氢又发生化合反应生成氯化铵,
得不到氨气,故错误;①②③④错误.]
7.AC [酸性氧化物是指能与碱反应生成对应的盐和水的氧
化物,N2O3、N2O5 均能与水反应生成酸,故两者均为酸性氧化
物,故 A正确;NH3 与水反应生成 NH3H2O,NH3H2O在
水溶液中发生电离可以导电,NH3 自身不能发生电离而导电,
是非电解质,故B错误;假设 NO2 和 N2 的体积均为1L,发
生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,剩余1/3LNO 和
1LN2,则剩余气体的体积为1/3L+1L=4/3L,剩余气体
的体积约为原气体总体积的(4/3L)/2L=2/3,故 C正确;
稀硝酸不能溶解 Au,故 D错误.]
8.C [A.若 A 为 Na2CO3,D为 HCl,则 B为 NaHCO3,C为
NaCl,A正确;B.A 为 NH3H2O,则 D 可能是 SO2,A→B
的反应为SO2+2NH3H2O(NH4)2SO3+H2O,B→C
的反应:(NH4)2SO3+SO2+H2O2NH4HSO3,B正确;
C.若 A为Fe,D为 Cl2 时B为FeCl3,FeCl3 与 Cl2 不反应,
C错误;D.若 A 为 NH3,则 D 可 能 是 O2,A→B 的 反 应 为
4NH3+5O2
催化剂
△
4NO+6H2O,B→C的反应:2NO+O2
2NO2,D正确.]
9.D [A.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应
生成 NH3H2O,电离生成 OH- 离子,溶液呈碱性,NH3
H2O是一种可溶性碱,故 A 错误;B.氨气为碱性气体,与浓
硫酸发生中和反应生成硫酸铵,故 B错误;C.氨水与氯化铝
溶液发生复分解反应生成氢氧化铝,但一水合氨是弱电解
质,不可拆分,故 C错误;D.NaOH 固体溶于水放热,氨水易
挥发,实验时向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气,
与浓盐酸反 应 生 成 氯 化 铵,反 应 现 象 是 有 白 烟 生 成,故 D
正确.]
10.C [实验室采用装置甲制取氨气时,分液漏斗中盛装浓氨
水,圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生石灰,图示药品使用
不正确,不能用来制取氨气,A 错误;氨气与浓硫酸反应生
成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;丙装置中发生
反应2NH3+3CuO
△
N2+3Cu+3H2O,可以验证氨气具
有还原性,C正确;氨气与水直接接触,不能起防倒吸的作
用,D错误.]
11.解析:(1)无色的 NO 能与 O2 反应产生红棕色的 NO2,故
答案 为:烧 瓶 中 气 体 由 无 色 变 为 红 棕 色;2NO+ O2
2NO2;
(2)轻轻摇动平底烧瓶,使得 NO2 与水发生反应3NO2+
H2O2HNO3+NO,所以烧杯中红棕色气体又变为无
色,烧瓶中液面上升,故答案为:烧杯中红棕色气体又变为
无色;烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升),此现象
的方程式为:3NO2+H2O2HNO3+NO.
答案:(1)气体由无色变为红棕色 2NO+O2 2NO2
(2)烧瓶中红棕色气体又变为无色 烧瓶中液面上升
3NO2+H2O2HNO3+NO
12.解析:(1)氮氧化物在紫外线的照射下,会与大气中的碳氢
化物作用生成臭氧和形成光化学烟雾,同时氮氧化物经过
一系列反应形成硝酸酸雨,所以“光化学烟雾”、“硝酸酸雨”
的形成都与氮氧化合物有关,所以答案选ac.
(2)氨合成塔中,氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下反
应生 成 氨,反 应 的 化 学 方 程 式 为:N2 +3H2
高温、高压
催化剂
2NH3;氧化炉中,在催化剂加热条件下,氨气被氧气催化氧
化为一氧化氮和水,所发生反应的化学方程式为:4NH3+
5O2
催化剂
△
4NO+6H2O.
(3)将过量的铜置入一定量的浓硝酸中,微热,生成 NO2 的
反应 为:Cu+4HNO3 (浓)Cu(NO3)2 +2NO2 ↑ +
2H2O,生成 NO的反应化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;由化学方程式知,生成
1molNO消耗硝酸4mol、生成1molNO2消耗硝酸2mol,
若生成NO、NO2 的体积比为1∶4,则分别生成NO、NO2 的两个
反应中消耗硝酸的物质的量之比是4∶(2×4)=1∶2.
答案:(1)ac
(2)N2+3H2
高温高压
催化剂
2NH3
4NH3+5O2
催化剂
△
4NO+6H2O
(3)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
1∶2
13.解析:铜和浓硝酸反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O.乙装置的优点是有尾气处理装
置,同时可以通过移动铜丝来控制反应的发生与停止.实验丙
中,实验时先关闭活塞c,再打开活塞a、b,才能使NO2 气体充满
②试管;当气体充满②试管后,将铜丝提起与溶液脱离停止反
应.欲使烧杯中的水进入②试管应该先关闭b,再关闭a,然后
打开c,用手捂住试管②.
答案:(1)Cu+4HNO3 (浓)Cu(NO3)2 +2NO2 ↑
+2H2O
(2)①可以控制反应的发生与停止
②可吸收 NO2 气体,防止污染环境
(3)c a、b 先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住试
管②
假期作业11
1.B [A.半导体核心器件芯片的主要成分是硅,A错误;B.电
动汽车电池工作时正极发生还原反应,B正确;C.聚丙烯的
结构简式为 ,C错误;D.石墨烯属于无机非金
属材料,D错误.]
39