课时作业18 氢及其氧化物 氨气和铵盐-(课时作业)【红对勾讲与练】2025年高考化学大一轮复习全新方案

hh 课时作业18 氮及其氧化物 氨气和铵盐 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1.下列关于N2 的说法错误的是 ( ) A.通常情况下 N2 性质很稳定,所以 N2 可在 电焊时作保护气 B.反应 N2+O2 高温 􀪅􀪅2NO是汽车尾气造成污 染的主要原因之一 C.N2 的质量约占空气总质量的 4 5 D.在反应3Mg+N2 点燃 􀪅􀪅Mg3N2 中,N2 作氧 化剂 2.(2023·广西南宁模拟)2022年1月7日,某期 刊在线发表了关于玉米生物固氮的研究,为减 少化肥使用和发展绿色农业提供重要的理论 指导。下列反应中,属于氮的固定的是 ( ) A.由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵 B.NO2 与H2O反应生成HNO3 C.NO和O2 反应生成NO2 D.N2 和H2 在一定条件下合成氨 3.中学实验中,通常利用如图所示的 装置进行喷泉实验,来验证气体的 “溶解性”,下列有关说法不正确 的是 ( ) A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使 瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压 强,从而形成喷泉 B.选用合适的溶液,CO2 也能用于做喷泉实验 C.HCl、NH3 和SO2 均能用该装 置 做 喷 泉 实验 D.用NO2 和N2O4 的混合气体做喷泉实验,烧 瓶中将充满稀硝酸 4.汽车尾气中的氮氧化合物 NOx 与大气中的 NH3 发生如下作用,形成一种雾霾。 NOx [O] 反应① →N2O5 H2O 反应② →HNO3 NH3 反应③ →烟 (一种雾霾) 有关该雾霾的叙述正确的是 ( ) A.NOx 为酸性氧化物,可形成酸雨 B.反应②是氧化还原反应 C.NH3 是形成该雾霾的催化剂 D.NH3 可能来自过度施用氮肥 5.某同学探究氨气和铵盐的性质,对相关实验操 作及现象描述正确的是 ( ) A.室温下测定等浓度的氨水和NaOH溶液的 pH,比 较 NH3·H2O 和 NaOH 的 碱 性 强弱 B.向试管中滴加稀 NaOH 溶液,将湿润的红 色石蕊试纸置于试管口,若试纸不变蓝,则 原溶液中无NH+4 C.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+ 5O2 催化剂 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅4NO+6H2O D.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 6.(2024·广东汕尾期末)实验室制备并收集氨 气,下列装置不能达到实验目的的是 ( ) A.制取NH3 B.NH3 的干燥 C.NH3 的收集 D.装置的尾气处理 7.(2023·广东揭阳模拟)检验试管中盛有少量 白色固体是铵盐的方法是 ( ) A.加氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊 试纸在试管口检验,看试纸是否变蓝 B.将固体加热,产生的气体通入紫色石蕊试 液,看是否变红 C.加水溶解,用pH试纸测溶液的酸碱性 D.加入氢氧化钠溶液,加热,再滴入酚酞溶液 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -370- 第四章 非金属及其化合物 3 8.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管 分别装满 NO2 和 NO气体,分别倒置于水槽 中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢 摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试 管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶 液中溶质的物质的量浓度之比为 ( ) A.1︰1 B.5︰7 C.7︰5 D.4︰3 9.已知:2NO2+2OH-􀪅􀪅NO-3 +NO-2 +H2O。 下列装置或操作不能达到相应实验目的的是 ( ) A B C D 生成NO2 收集NO2 吸收NO2 尾气 使NO2 充分 转化为HNO3 10.(2023·广东汕头模拟)为探究氨及铵盐性质, 将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两 端,进行微型实验。下列说法错误的是 ( ) A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡 冒出,则装置气密性良好 B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH 试纸均变蓝 C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使 气体更充分吸收,减少污染 11.工业上常采用生物硝化法将 NH+4 转化为 NO-3 来处理氨氮废水,工作流程如图。下列 说法错误的是 ( ) 含NH+4 废水 微生物→ ↓ O2 NO-3→ A.生物硝化法处理废水,会导致水体pH 逐 渐下降:NH+4+2O2􀪅􀪅NO-3+2H++H2O B.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥,易导致 土壤酸化,水体富营养化 C.检验NH+4 所需的试剂是浓NaOH溶液、 湿润的蓝色石蕊试纸 D.微生物保持活性的pH范围为7~9,可以 加入石灰石来调节水体的pH 12.(2023·安徽淮北教育科学研究所一模)硫氰 化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广 泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化 钾的实验装置如图所示: 已知:①CS2 不溶于水,密度比水的大;②NH3 不溶于CS2;③三颈烧瓶内盛放CS2、水和催 化剂,滴加 KOH 溶液前,发生反应 CS2+ 3NH3 催化剂 水浴加热 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅 NH4SCN + NH4HS; ④NH4HS △ 􀪅􀪅NH3↑+H2S↑。 下列说法错误的是 ( ) A.装置A中的反应为2NH4Cl+Ca(OH)2 △ 􀪅􀪅 CaCl2+2NH3↑+2H2O B.装置B中的药品为无水氯化钙 C.装置D中水的作用是溶解氨气和生成的 产物 D.装置E的作用是吸收尾气,防止污染 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -371- hh 二、非选择题 13.(2023·河北石家庄精英中学模拟)氮和氮的 化合物与人类有密切关系。 (1)下列属于氮的固定的是 (填 序号)。 ①工业上N2 和H2 合成NH3 ②N2 和O2 放电条件下生成NO ③NH3 催化氧化生成NO 写出反应③的化学方程式: 。 (2)①治理NO污染通常是在氧化剂作用下, 将NO氧化成溶解度高的NO2,然后用水或 碱液吸收脱氮。下列物质可以用于氧化NO 的是 (填字母)。 A.NaCl溶液 B.K2Cr2O7 溶液 C.Na2CO3 溶液 D.KMnO4 溶液 ②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转 化为硝酸盐化肥,写出该反应的离子方程式: 。 ③处理柴油车尾气中NOx 和PM2.5 等的方法 之一是用车用尿素[CO(NH2)2]溶液在选择 性催化还原系统中将NOx 无害化处理,写出 该系统无害化处理NO的化学方程式: 。 (3)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反 应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应, 用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下: 过程Ⅰ为 (填“吸热”或“放热”)过 程。该反应中氧化产物为 ,当生成 1 mol N2 时,转移电子 mol。 14.某化学自主实验小组通过实验探究 NH3、 NO2 的性质。 探究Ⅰ:利用如图所示装置探究NO2 能否被 NH3 还原(K1、K2 为止水夹,夹持及固定装置 略去)。 (1)A装置中制取NH3 的化学方程式是 。 (2)甲、乙分别是 (填字母)。 a.浓硫酸、碱石灰 b.碱石灰、碱石灰 c.碱石灰、无水氯化钙 d.五氧化二磷、五氧化二磷 (3)若NO2 能够被NH3 还原,预期C装置中 能观察到的现象是 。 (4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。 探究Ⅱ:探究NO2、O2 混合气体的喷泉实验。 (5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。 (6)G装置中浓硫酸有三种作用:混合 NO2、 O2 气体;干燥NO2、O2; 。 (7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体(标 准状况)进行喷泉实验,若混合气体全部被吸 收,则所得溶液物质的量浓度为 mol·L-1(保留两位有效数字)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -372- 参 考 答 案 成三氧化硫,则B是二氧化硫。浓硫酸使蔗糖变黑的现象主 要体现了浓硫酸的脱水性,A错误;若 A为铁,常温下,铁与 浓硫酸反应生成致密的氧化物保护膜,发生钝化现象,所以 铁不能完全溶解,B错误;SO2 是一种无色、有刺激性气味的 有毒气体,C错误;工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应 条件为加热、使用催化剂,D正确。 9.B 分离器中含有硫酸和氢碘酸,不能用过滤来分离,二者沸 点不同,应该用蒸馏来分离,故A错误;该工艺中I2 和 HI的 相互转化体现了“碘循环”,故B正确;该工艺中HI是中间产 物,故C错误;总反应方程式为SO2+2H2O I2 △ 􀪅􀪅H2SO4+ H2,故D错误。 10.B 自养 还 原 过 程 硫 单 质 和Sb(+5)反 应 生 成 硫 酸 根 和 Sb(+3),S失去电子作还原剂,A错误;S单质歧化生成硫 酸根和硫化氢,离子方程式书写正确,B正确;硫化氢与Sb (+3)反应生成Sb2S3 沉淀而除去,整个过程中硫酸根为副 产物,来源于歧化反应和自养还原过程,没有实现S单质的 循环利用,C、D错误。 11.D “青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不盛,惟乌柏树不 畏其气”。青矾是绿矾,为硫酸亚铁晶体,强热“青矾”得红 色固体氧化铁,“青矾厂气”冷凝得矾油,化学反应的方程式 为2FeSO4·7H2O △ 􀪅􀪅Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑, 则气体混合物 Y是SO2、SO3、H2O,气体 W 是SO2,矾油 是硫酸,利用矾油可以制备盐酸,利用难挥发性酸制易挥发 性酸。X是Fe2O3,故A正确;气体 W 是SO2,SO2 具有漂 白性,能使品红溶液褪色,故B正确;利用浓硫酸的难挥发 性制取易挥发的 HCl,故C正确;三氧化硫和水反应生成硫 酸,不属于氧化还原反应,故D错误。 12.C 粉碎矿石能增大反应物接触面积,增大空气浓度,可以 增大氧气的浓度,都可以提高煅烧速率,故 A正确;步骤④ 中产生的尾气经净化后循环利用,可以提高原料利用率,防 止污 染 环 境,故 B 正 确;已 知:2SO2 (g)+O2 (g)􀜩􀜨􀜑 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,温度升高,平衡逆向 进行,不利于SO2 的催化氧化反应,故C错误;步 骤③为 2SO2(g)+O2(g)􀜩􀜨􀜑 2SO3(g) ΔH =-196.6 kJ· mol-1,充入适当过量的空气能提高SO2 的转化率,故D正确。 13.(1)SO2+2OH-􀪅􀪅SO2-3 +H2O (2)稀盐酸、BaCl2 溶液 (3)H2S 14.Ⅰ.(1)使三颈烧瓶内产生的NH3 及时排出,减少副反应② 的发生 (2)吸收氨气防止污染环境,防倒吸 (3)防止Na2S2O8 分解 Ⅱ.79.33% Ⅲ.向两支盛有等质量铜粉的试管中,分别加入等体积等浓 度的CuSO4 溶液和Na2SO4 溶液,然后分别加入足量等体 积等浓度的Na2S2O8 溶液,若加入CuSO4 溶液的试管中铜 粉消失时间小于加入 Na2SO4 溶液的试管中铜粉消失时 间,则该推断正确,反之则错误 解析:Ⅰ.(1)NH3 能与Na2S2O8 反应,所以要及时排出,所 以需要持续通入空气的目的是使三颈烧瓶内产生的 NH3 及时排出,减少副反应②的发生。(2)由题意可知,装置C 吸收氨气防止污染环境,防倒吸。(3)Na2S2O8 是白色晶状 粉末,易溶于水,加热至65 ℃就会发生分解,则减压蒸发的 原因 是 防 止 Na2S2O8 分 解。Ⅱ.溶 液 中 S2O2-8 被 还 原 为SO2-4 ,Na2S2O8 溶液为氧化剂,1 mol得到2 mol电子, KI被氧化为I2,转移电子2 mol,得关系式:Na2S2O8~I2,I2 与Na2S2O3 溶液反应 I2+2S2O2-3 􀪅􀪅S4O2-6 +2I-, 1 2 n 0.100 0 mol·L-1×0.020 L n=1×10-3 mol,则n(Na2S2O8)=1×10-3 mol,样品的纯 度 = 1×10-3 mol×238 g·mol-1 0.300 0 g ×100% ≈ 79.33%。 Ⅲ.过硫酸钠溶液与铜反应只生成两种盐且反应先慢后快, 某同学推测反应先慢后快的原因可能是生成的Cu2+ 对反 应起催化作用,利用控制变量的思想,设计对照实验,向两 支盛有等 质 量 铜 粉 的 试 管 中,分 别 加 入 等 体 积 等 浓 度 的 CuSO4 溶液和Na2SO4 溶液,然后分别加入足量等体积等 浓度的Na2S2O8 溶液,若加入CuSO4 溶液的试管中铜粉消 失时间小于加入 Na2SO4 溶液的试管中铜粉消失时间,则 该推断正确,反之则错误。 课时作业18 氮及其氧化物 氨气和铵盐 1.C 2.D 3.D 4.D 5.A 6.D 在实验室中用铵盐与碱共热制备 NH3,可以使用该装置 制取NH3,A能达到实验目的;NH3 是碱性气体,可以使用 碱性干燥剂碱石灰干燥,B能达到实验目的;NH3 的密度比 空气小,可以使用向下排空气方法收集,导气管短进长出, C能达到实验目的;NH3 极易溶于水,溶解在水中使导气管 中气体压强减小,水容易沿导气管进入前边装置,引起倒吸, 故为防止倒吸现象,应该在导气管末端安装一个倒扣漏斗, 使漏斗边缘紧贴水面,D不能达到实验目的。 7.A 将白色固体放入试管,加氢氧化钠溶液,加热,用湿润的 红色石蕊试纸放在试管口,湿润红色石蕊试纸会变蓝色,证 明产生的气体是氨气,证明该盐中含有铵根离子,这是检验 铵盐的方法,故A正确;氨气通入紫色石蕊试液,溶液会变蓝 色,故B错误;铵盐易水解显示酸性,但是强酸弱碱盐水解均 显示酸性,不能据此证明是铵盐,故C错误;氢氧化钠和氨水 均是碱性的,如果氢氧化钠相对于氨水过量则会干扰检验, 故D错误。 8.A 发 生 反 应:4NO2+O2+2H2O 􀪅􀪅4HNO3、4NO+ 3O2+2H2O􀪅􀪅4HNO3,V(NO2)=V(NO),n(NO2)= n(NO),则生成的 HNO3 物质的量相等,溶液 的 体 积 也 相 同,故两个试管内溶液中溶质的物质的量浓度相等。 9.B 浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、水和 NO2,A能达到相应 实验目的;NO2 的密度比空气大,应用向上排空气法收集, 即导气管应长进短出,B不能达到相应实验目的;根据题目 所给信息可知NO2 可以和 NaOH溶液反应得到可溶性盐, 所以可以用NaOH溶液处理尾气,C能达到相应实验目的; 试管中发生反应:4NO2+O2+2H2O􀪅􀪅4HNO3,可 以 使 NO2 充分转化为 HNO3,D能达到相应实验目的。 10.B 整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,轻轻挤压任 一乳胶头,则蒸馏水中有气泡冒出,故 A正确;pH 试纸遇 酸变红,遇碱变蓝,氯化铵受热分解生成氨气和 HCl,左边 氯化钙会吸收氨气,右边 NaOH 会吸收 HCl,因此同时点 燃两个酒精灯后,左端pH试纸变红,右端pH试纸变蓝,故 B错误;竖直支管上方同时有氨气和 HCl,两者相遇变为氯 化铵,因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟,故C正 确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残 余的气体全部赶入蒸馏水中被吸收,减少污染,故D正确。 11.C 根据流程图可知,A项正确;NH4Cl水解呈酸性,长期 过量使用会导致土壤酸化,也会导致水体富营养化,B项正 确;检验NH+4 应使用红色石蕊试纸,C项错误;由选项 A 可知,生物硝化法处理废水会使水体呈酸性,可以加入石灰 石与 H+反应来调节水体的pH,D项正确。 12.B 装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、 氯化钙和水,发生反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 △ 􀪅􀪅2NH3↑+CaCl2+2H2O,A正确;装置B的作用是干 燥氨气,无水氯化钙能与氨气发生化学反应,氨气显碱性, 则选择用碱石灰作干燥剂,B错误;装置 D中CS2 不溶于 水,NH3 不溶于CS2,加入水的作用是溶解氨气,反应生成 NH4SCN,加水可 溶 解 产 物,再 加 入 KOH 溶 液 反 应 生 成 KSCN,C正确;装置E中,NH3 被酸性重铬酸钾氧化为氮 气,H2S被酸性重铬酸钾氧化为硫酸,则利用E装置可除去 含有 H2S和NH3 的尾气,以免污染环境,D正确。 13.(1)①② 4NH3+5O2 催化剂 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅4NO+6H2O (2)①BD ②2NO+3ClO- +2OH-􀪅􀪅2NO-3 +3Cl- + H2O ③2CO(NH2)2+6NO􀪅􀪅5N2+2CO2+4H2O (3)吸热 CO2 4 解析:(1)氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态的 氮元 素,N2 和 H2 合 成 NH3,N2 和 O2 放 电 条 件 下 生 成 NO,符合氮的固定的定义,故选①②;反应③NH3 催化氧 化生 成 NO 和 水,反 应 的 化 学 方 程 式 为 4NH3 +5O2 催化剂 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅4NO+6H2O。(2)①氧 化 NO需 要 氧 化 剂,NaCl 溶液、Na2CO3 溶液均不与 NO反应,K2Cr2O7、KMnO4 溶 液具有强氧化性,可以氧化 NO,故选BD。(3)过程Ⅰ断裂 化学 键 需 要 吸 热,该 反 应 的 化 学 方 程 式 为2CO+2NO 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅N2+2CO2,C元素化合价升高,氧化产物为CO2, 氮元素从+2价降低至0价,当生成1 mol N2 时,转移电子 4 mol。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -597- hh 14.(1)NH3·H2O+CaO􀪅􀪅NH3↑+Ca(OH)2 (2)c (3)C装置中混合气体颜色变浅 (4)缺少尾气吸收装置 (5) (进气管短,出气管长) (6)观察气泡的速率,控制混合气体的比例 (7)0.036 解析:(7)烧瓶中充满溶液,则反应4NO2+O2+2H2O􀪅􀪅 4HNO3 恰好发生,HNO3 的物质的 量 是 恰 好 完 全 反 应 的 NO2 和O2(体积比4︰1)总物质的量的 4 5 ,溶液体积等于 烧瓶体积,设烧瓶体积为V L,则 溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 为 V L 22.4 L·mol-1 × 4 5 V L = 1 22.4× 4 5 mol·L-1≈0.036 mol·L-1。 课时作业19 硝酸 含氮物质的转化 1.D 2.B 3.D 4.C 5.C 6.C 化肥主要是含农作物生长所需的氮、磷、钾等营养元素的 一些物质,NaHCO3 不是化肥,A项不正确;Na2CO3 受热不 易分解,B项不正确;NH3 和NO2 在一定条件下可以发生氧 化还原反应,如生成氮气,C项正确;氨的催化氧化用空气就 可以,不一定要用纯氧,D项不正确。 7.A 氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,氮气中元 素化合价可升可降,A正确;b为 NO,是无色气体,B错误; 常温下浓硝酸能使铝钝化,可以盛放在铝制容器中,C错误; e为硝酸盐,其溶液不一定呈中性,例如硝酸铵溶液由于铵根 离子水解,溶液显酸性,D错误。 8.A 假 设 质 量 都 为 m g:FeO 与 稀 硝 酸 反 应 被 氧 化 生 成 Fe3+,则失电子物质的量为 m 72 mol;Fe2O3 与稀硝酸不发生 氧化还原反应,失电子为0;FeSO4 与稀硝酸反应被氧化生 成Fe3+,则失电子物质的量为 m 152 mol;Fe3O4 中Fe元素的 化合价有+2、+3价,与稀硝酸反应被氧化生成Fe3+,则失 电子物质的量为 m 232 mol,由以上分析可知,失电子最多的是 FeO,则放出NO物质的量最多的是FeO。 9.C 根据氧化还原反应规律,Pb(NO3)2 分解的化学方程式 为2Pb(NO3)2 △ 􀪅􀪅2PbO+4NO2↑+O2↑,液体X可能是 液化的NO2 或 N2O4,故 A正确;NO2 气体会损坏橡胶,在 装置中用锡纸将胶塞与产生的气体隔开,主要是为了防止其 被生成的气体腐蚀,故B正确;Pb(NO3)2 分解放出氧气,气 体Y可能是O2,结合选项 A的分析和4NO2+O2+2H2O 􀪅􀪅4HNO3 可知氧气过量,不可能是 NO2 与水反应后生成 的NO,故C错误;为防止倒吸,停止反应时,应先把导气管 移出水面,然后再熄灭酒精灯,故D正确。 10.B 甲是N2,与 H2 化合生成 NH3。反应Ⅴ是侯氏制碱法 原理,丁是NaHCO3,受热分解生成Na2CO3。NH3 发生催 化氧化反应生成NO,NO与 O2 反应生成 NO2,NO2 溶于 水生成 HNO3,HNO3 和NH3 反应生成 NH4NO3,即乙是 NO,丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素,A正 确;反应Ⅱ、Ⅲ中的氧化剂均为O2,反应Ⅳ中的氧化剂和还 原剂均是NO2,B错误;NaHCO3 分解生成的CO2 可以循 环利用,C正确。 11.D 在所得溶液中加入NaOH溶液后,此时溶液呈中性,金 属离子已完全沉淀,溶液中溶质为 NaNO3,n(NaNO3)= n(NaOH)=1.0 mol/L×2.8 L=2.8 mol,沉淀为Fe(OH)3, 质量为85.6 g,物质的量为85.6 g÷107 g/mol=0.8 mol, 根据铁元素守恒有n(FeO)+2n(Fe2O3)=n[Fe(OH)3], 所以反 应 后 的 溶 液 中 n[Fe(NO3)3]=n[Fe(OH)3]= 0.8 mol,设 Fe2O3 和 FeO 的 物 质 的 量 分 别 为 x mol、 y mol,根据二者质量有 160x+72y=59.2,根据铁元素守 恒有2x+y=0.8,联立方程解得x=0.1、y=0.6。由上述 分析可知,n(Fe2O3)︰n(FeO)=0.1 mol︰0.6 mol=1︰ 6,故 A 正 确;根 据 电 子 守 恒,生 成 NO 的 物 质 的 量 为 (0.6 mol×1)÷(5-2)=0.2 mol,根据 N元 素 守 恒 可 知 n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2 mol+2.8 mol= 3 mol,所以原硝酸溶液的浓度为3 mol÷1 L=3 mol/L,故 B正确;根据B选项分析可知n(NO)=0.2 mol,所以标准 状况下NO的体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L,故C 正确;反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与硝 酸反应,剩余的氢氧化钠再与硝酸铁反应,最后为硝酸钠溶 液,根 据 氮 元 素 守 恒 可 知 反 应 后 溶 液 中 n(HNO3)+ 3n[Fe(NO3)3]=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)- 3n[Fe(NO3)3]=2.8 mol-3×0.8 mol=0.4 mol,故 D 错误。 12.C 据图可知反应ⅱ中NO-2 被Fe还原为NH+4 ,根据得失 电子守恒、元素守恒可得离子方程式为 NO-2 +3Fe+8H+ 􀪅􀪅NH+4 +3Fe2++2H2O,A正确;增大单位体积水体中 纳米Fe/Ni的投入量,即增大其浓度,同时也增大反应物间 的接触面积,可提高 NO-3 的去除效果,B正确;反应ⅰ中 NO-3 被Fe还原为NO-2 ,Fe被氧化为Fe2+,根据得失电子 守恒 可 知1 mol NO-3 氧 化1 mol Fe,同 时 生 成1 mol NO-2 ,根据A选项可知,1 mol NO-2 可以氧化3 mol Fe,所 以反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为1︰3,C错误;根 据C选项分析可知,将a mol NO-3 完全转化为NH+4 至少 需要4a mol的铁,D正确。 13.(1)3 mol·L-1 稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹,将装置⑤ 中的导管末端伸入倒置的烧瓶内 (3)Cu+4HNO3(浓)􀪅􀪅Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (4)将NO2 转化为NO 3NO2+H2O􀪅􀪅2HNO3+NO (5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气 体由无色变为红棕色 (6)acd 解析:(1)根据装置特点和实验目的,装置⑤收集 NO,装置 ④盛放浓硝酸,装置⑥中盛放 NaOH溶液吸收 NO2,因为 要验证稀 HNO3 不能氧化 NO,所以装置③中应该盛放3 mol·L-1 稀硝酸。(2)由于装置中残存的空气能氧化 NO 而对实验产生干扰,所以滴加浓 HNO3 之前需要通入一段 时间的CO2 赶走装置中的空气,同时也需将装置⑤中的导 管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的 NO气体逸出。 (5)NO通过 稀 HNO3 后,若 无 红 棕 色 NO2 产 生,说 明 稀 HNO3 不能氧化NO,所以盛放稀 HNO3 的装置③液面上 方没有颜色变化即可说明。装置④中盛放的是浓 HNO3, 若浓 HNO3 能氧化NO,则装置④的液面上方会产生红棕 色气体。(6)要 证 明 是 Cu(NO3)2 浓 度 过 高 或 是 溶 解 了 NO2 导致装置①中溶液呈绿色,可设计将溶解的NO2 赶走 (a、c方案),再观察颜色变化,也可在饱和Cu(NO3)2 溶液 中通入NO2,观察比较反应后的颜色变化(d方案),确定是 不是由溶有NO2 引起的。 14.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 △ 􀪅􀪅2NH3↑+CaCl2+2H2O (2)BD (3)收集到的气体不纯 (4)4NH3+5O2 催化剂 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅4NO+6H2O (5)①将煮沸的硝酸钡溶液更换为等量的煮沸的水,然后通 入足量的二氧化硫测定溶液的pH变化 ②H2SO4 ③溶液pH继续减小,溶液生成白色沉淀 解析:Ⅱ中,由①实验可知,实验时NO-3 在无溶解氧条件下 氧化性极弱,pH下降是因为SO2 与 H2O发生反应;那么 实验探究煮沸 的Ba(NO3)2 溶 液 中 没 有 O2,则 只 发 生 反 应SO2+H2O􀪅􀪅H2SO3,反应生成亚硫酸导致溶液的pH 下降,要证明这点可以将煮沸的硝酸钡溶液更换为等量煮 沸的水进行对比实验;未煮沸的Ba(NO3)2 溶液中有 O2, 氧气 具 有 氧 化 性,发 生 反 应 SO2 + H2O 􀪅􀪅H2SO3、 2H2SO3+O2􀪅􀪅2H2SO4,使得溶液酸性增强,酸度增加 提升NO-3 氧化性,此时硝酸根离子也会把亚硫酸氧化为 硫酸,查阅资料得知前一步反应活化能比后一步略高,故硝 酸根离子氧化亚硫酸的速率比较快;最终整个反应使溶液 pH进一步下降。(2)氨气密度小于空气,用向下排空气法 收集氨气,可以选择BD。(3)因为排空气法收集到的气体 不纯,故导致圆底烧瓶中可能混有空气,导致水未能充满圆 底烧瓶。(4)NO2 为红棕色气体,故无颜色变化的反应为氨 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -598-