内容正文:
周末练 氮及其化合物
一、选择题 每小题只有一个符合题意
1.下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是( )
①N2→NO2 ②N2→NH3 ③NO2→HNO3 ④NH3→NO ⑤HNO3→NO2 ⑥NO→NO2
A.①④ B.②⑥ C.③④ D.④⑥
答案 D
解析 需加入氧化剂才能转化,则物质所含元素的化合价必须升高,反应①③④⑥,氮元素化合价都升高,但N2→NO2不能通过一步反应完成,NO2→HNO3虽然氮元素化合价升高,但不需加入氧化剂,在反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,NO2既是氧化剂又是还原剂,NH3→NO及NO→NO2,必须加氧化剂且通过一步反应就能完成。
2.(2025湖南汨罗一中月考)氨气易溶于水形成氨水,下列关于氨水的叙述正确的是( )
A.氨水又名液氨
B.氨气溶于水仅发生物理变化
C.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
D.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)
答案 D 氨水是混合物,液氨是纯净的NH3,A错误;氨气溶于水时会发生化学变化:NH3+H2O NH3·H2O,其中大部分NH3与水结合成NH3·H2O,NH3·H2O可以部分电离出N和OH-,使氨水显碱性,B、C错误,D正确。
3.(2024河北邯郸月考)下列有关铵盐的说法中正确的是( )
A.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法:加浓氢氧化钠溶液,加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看试纸是否变蓝
B.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
C.铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
D.向盛有硫酸铵[(NH4)2SO4]稀溶液的试管中滴加少量NaOH稀溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝
答案 A 铵盐受热分解不一定产生氨气,如NH4NO3在400 ℃以上时分解生成N2、NO2和H2O,故B错误;弱酸的铵盐[如NH4HCO3、(NH4)2S等]能与盐酸、硫酸等反应,故C错误;(NH4)2SO4稀溶液中加入少量NaOH稀溶液,不会放出氨气,故D错误。
4.(2024·潍坊高一期末)物质类别和元素价态是研究物质的重要视角,部分含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.工业上可通过a→c→d→e来制备硝酸
B.a→b的过程属于氮的固定
C.a易液化,常用作制冷剂
D.实验室里e的浓溶液通常保存在棕色细口瓶中
答案 B
解析 由图可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为HNO3。工业上通过氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,故A正确;氮的固定是指氮气转化为含氮化合物的过程,根据分析可知,a→b的过程属于氮的化合物转为氮气,不属于氮的固定,故B错误;a为NH3,液氨汽化要吸收大量的热,使周围环境温度降低,可用作制冷剂,故C正确;浓硝酸见光易分解,要保存在棕色细口瓶中,并置于阴凉处,故D正确。
5.(2025北京丰台期末)常温常压下,1体积水能溶解约700体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是( )
A.圆底烧瓶中的溶液呈红色,说明氨水呈碱性
B.喷泉停止后,圆底烧瓶内剩余少量气体,是因为NH3的溶解已达到饱和
C.实验过程中,不涉及氧化还原反应
D.改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉
答案 B 圆底烧瓶中的溶液呈红色说明溶液呈碱性,原因是NH3+H2O NH3·H2O,NH3·H2O可以部分电离出N和OH-,使氨水显碱性,A正确;用排空气法收集的气体不一定纯净,NH3极易溶于水,该实验中NH3的溶解没有达到饱和状态,则圆底烧瓶内剩余少量气体,可能是因为收集的NH3中含有少量的空气,B错误;实验过程中,不涉及氧化还原反应,C正确;改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉,因为CO2与NaOH发生反应CO2+2NaOH(过量) Na2CO3+H2O使烧瓶内压强急剧减小,小于外界大气压,故水可通过长导管被压入烧瓶引发喷泉,D正确。
6.(2025河南驻马店阶段性测试)如图利用培养皿探究氨气的性质,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象的描述及解释均正确的是( )
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应生成了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化铜溶液中出现白色浑浊物
白色浑浊物的成分是Cu(OH)2
D
湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
答案 A 向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气。NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体,现象是有白烟产生,A正确;氨气与浓硫酸发生反应生成硫酸铵,B错误;氨气与氯化铜溶液发生反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,C错误;氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O能电离产生OH-,溶液呈碱性,但NH3不属于碱,D错误。
7.(2025·德州高一期末)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是( )
A.若制取NH3,a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取Cl2,则乙可盛饱和食盐水以除去HCl杂质
C.若制取NO,则可用丙装置收集气体
D.若制取NO2,则丁可盛NaOH溶液用作尾气处理装置
答案 C
8.某同学为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO,设计如图实验装置(加热、夹持装置已略去)。图中K为止水夹,d是存有一半空气的注射器。下列说法错误的是( )
A.装置a的作用是生成CO2气体,排尽装置中的空气
B.当装置b中溶液增重1.92 g时,生成标准状况下0.448 L NO气体
C.将d中空气推入c中,若气体变为红棕色则说明b中生成NO
D.该装置存在缺陷,缺少尾气处理装置
答案 B
解析 由实验装置可知,a中稀硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,利用生成的二氧化碳气体排尽装置中的空气,避免对一氧化氮气体的检验造成干扰,故A正确;b中Cu与稀硝酸反应生成NO,根据3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O可知,若生成标准状况下0.448 L NO气体,则参加反应的Cu的物质的量为0.03 mol,溶液的质量增加0.03 mol×64 g·mol-1-0.02 mol×30 g·mol-1=1.32 g,故B错误;NO能与氧气反应生成红棕色的二氧化氮,将d中空气推入c中,若气体变为红棕色,则说明b中生成NO,故C正确;NO有毒,会污染空气,所以要进行尾气处理,该装置缺少尾气处理装置,故D正确。
9.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(无水CaCl2可吸附NH3形成CaCl2·8NH3)。下列说法错误的是( )
A.NH4Cl晶体受热分解的化学方程式为NH4ClNH3↑+HCl↑
B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均有颜色变化
C.实验过程中,竖直支管上方未见白烟产生
D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使剩余的气体更充分吸收,减少污染
答案 C
解析 点燃左侧酒精灯后,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,氨气可以被氯化钙吸收,氯化氢使左侧湿润的pH试纸变红;点燃右侧酒精灯后,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,氯化氢可以被氢氧化钠吸收,氨气能使右侧湿润的pH试纸变蓝,B正确;实验过程中竖直支管上方会有氯化氢与氨发生化合,生成氯化铵白色颗粒,C错误。
10.(2025·南阳高一期末)一种无色气体100 mL,由NH3、NO、CO2所组成,将此无色气体通过浓硫酸的洗气瓶后,发现气体减少了30 mL。剩余气体继续通过Na2O2固体后,发现气体变成红棕色,再将该气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内,发现试管内水位上升,最后试管内充满液体。则原混合气体中NH3、NO、CO2气体的体积比为( )
A. 5∶8∶12 B. 15∶14∶21
C. 10∶14∶21 D. 30∶28∶23
答案 B
解析 混合气体100 mL,通过浓硫酸洗气瓶气体减少了30 mL,氨气被吸收,则氨气体积为30 mL;剩余气体通过过氧化钠,与二氧化碳反应:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,生成的氧气与一氧化氮化合产生红棕色气体二氧化氮,再将该气体通入装满水的试管,最后无气体剩余,4NO+3O2+2H2O=== 4HNO3,由CO2产生的O2和NO应该按照3∶4恰好完全反应才符合题意,故CO2与NO的体积比为(3×2)∶4=3∶2,二者共70 mL,那么CO2体积应为42 mL,NO体积应为28 mL,则原混合气体中 NH3、NO、CO2 气体的体积比为15∶14∶21。
二、选择题 每小题有一个或两个符合题意
11.(2024江苏学业水平合格考)下列有关NH3的实验正确的是( )
A.制备NH3
B.干燥NH3
C.收集NH3
D.检验NH3
答案 D 应加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制备NH3,A错误;NH3与硫酸反应,不能用浓硫酸干燥NH3,应用碱石灰干燥NH3,B错误;NH3易溶于水,不能用排水法收集,应该用向下排空气法收集,C错误;NH3是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可用湿润的红色石蕊试纸检验NH3(高频考点),D正确。
12.(2025·日照高一期末)工业上处理酸性氨氮废水的反应机理如图所示,下列说法不正确的是( )
A.“硝化1”中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶3
B.“硝化2”的离子方程式为2N+O2===2N
C.该处理过程中Fe2+与Fe3+可以循环利用
D.该处理过程在高温下效果更好
答案 AD
13.(2025·枣庄高一期末)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系如图,以下说法正确的是( )
A.1.7 g物质A在常温常压下,含有的原子数为0.4NA
B.0.15 mol物质B与水完全反应,转移0.1 mol电子
C.物质C的稀溶液与 Cu反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO2↑+4H2O
D. N的检验方法是取少量溶液于试管中,加热,生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
答案 AB
解析 A为氨气,1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol,含有的原子数为0.4NA,故A正确;B为二氧化氮,与水发生3NO2+H2O===NO+2HNO3,可知3 mol NO2反应转移2 mol电子,则0.15 mol物质B与水完全反应,转移电子为0.15 mol×=0.1 mol,故B正确;C为硝酸,且Cu与稀硝酸反应生成一氧化氮,则离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O,故C错误;氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,铵根离子与碱加热生成氨气,没有加碱,则不能检验,故D错误。
14.(2025·滨州高一期末)为测定铜镁合金的组成,将1.36 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL-1、质量分数为63%浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(换算为标准状况),向反应后的溶液中加入足量2.0 mol·L-1NaOH溶液,得到2.72 g沉淀。下列说法错误的是( )
A.该浓硝酸物质的量浓度为14.0 mol·L-1
B. NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是40%
C.得到2.72 g沉淀时,至少加入NaOH溶液的体积是40 mL
D.该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶3
答案 C
三、填空题
15.(2025·日照高一期末) 亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂,常用于肉制品的保鲜与防腐,某小组拟利用如图装置制备少量NaNO2。
已知:①NO2+NO+Na2CO3===2NaNO2+CO2
②2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2
(1)仪器a的名称为 。
(2)A中发生反应的离子方程式为 ,该反应体现了HNO3的 和酸性。
(3)装置B中应间断性通入适量的O2,其目的是 (填字母)。
a.作保护气
b.与N2反应生成NO
c.将NO部分氧化为NO2
d.将NO全部氧化为NO2
(4)该实验装置的设计还存在不足,改进措施为 。
(5)该实验制备的NaNO2固体中,可能含有的杂质为Na2CO3、NaHCO3和 (填化学式)。
(6)取少量上述产品所配制的溶液于试管中,向其中滴加少量酸性淀粉⁃KI溶液,振荡,溶液变蓝,该现象_________(填“能”或“不能”)说明酸性条件下N具有氧化性,原因是 。
答案 (1) 分液漏斗 (2)3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O (强)氧化性 (3)c (4)在C装置后增加尾气处理装置 (5)NaNO3 (6)不能 产品可能混有NaNO3,在酸性条件下,N具有氧化性
16.(2025·泰安高一期末)Ⅰ.氮在自然界中的循环如图所示。
(1)图示硝化过程和反硝化过程 (填“属于”或“不属于”)氮的固定。
(2)氨氧化过程氧化产物和还原产物的质量比为 。
(3)Fe2+除去硝态氮生成标准状况下 L N2时,转移电子数为2.5NA。
Ⅱ.氮在人类生产生活中也扮演着重要的角色。
(4)氨氮废水中的氮元素多以N形式存在,某研究团队设计的处理流程如下:
①氨氮废水直接排入河流或湖泊会造成的环境问题是 。
②过程Ⅱ:在微生物作用下利用O2实现N→N→N转化,称为硝化过程。该过程中氨氮废水被_______(填“氧化”或“还原”)。
③过程Ⅲ:一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH)可实现HNO3→N→N2转化,称为反硝化过程,该过程中甲醇作 (填“氧化”或“还原”)剂。
(5)氮氧化物排入大气中会产生硝酸型酸雨。一种用ClO2氧化消除氮氧化物的方法,主要包括两步反应:NONO2无污染的气体,反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ClO2+H2O===NO2+HNO3+HCl,反应Ⅱ的化学方程式为 ;标准状况下,处理1 mol NO气体生成“无污染的气体”的质量为 g(不考虑转化过程的损耗)。
答案 (1)不属于 (2)1∶1 (3)5.6 (4)①水体富营养化 ②氧化 ③还原 (5)4Na2SO3+2NO2===4Na2SO4+N2 7
17.(2025湖南部分学校期中联考)已知NH3能与CuO发生氧化还原反应生成三种产物,其中两种产物是N2、H2O,某研究性学习小组的同学设计如图所示装置测量铜的相对原子质量。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为 ,下列试剂不可用于本实验中制备NH3的是 (填字母)。
a.NH4Cl、Ca(OH)2 b.CaO、浓氨水 c.NaOH固体、浓氨水
(2)试剂Y是 ,装置D的作用是 ,有一处装置不合理,改进措施是 。
(3)装置C中反应的化学方程式为 。
(4)当装置C中黑色固体全部变为 色时,表明装置C中反应已结束。当CuO全部被还原时,测得装置D(仪器+试剂)实验前后增加了a g,则铜的相对原子质量为 (用含a的代数式表示)。
答案 (1)分液漏斗 a
(2)碱石灰 吸收C中反应生成的水 尾气处理用防倒吸装置
(3)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O
(4)红 -16
解析 (1)X为分液漏斗,装置A为固液不加热制取气体装置,b、c为固液不加热反应,a是固固加热反应,故选a。
(2)装置B是干燥装置,可以用碱石灰干燥NH3,装置D的作用是吸收C中反应生成的水;因为NH3极易溶于硫酸,并反应,尾气吸收装置中需要防止倒吸。
(3)NH3还原氧化铜,生成Cu、N2和H2O,化学方程式为3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O。
(4)当装置C中黑色固体全部变成红色时,说明CuO全部被还原,装置D增重a g,即生成的H2O为a g,n(H2O)= mol,CuO~H2O,n(CuO)= mol,M(CuO)==g/mol,Cu的相对原子质量为- -16。
18.(2025海南部分学校模拟)下图中的每一个方格中字母表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体(部分产物未给出)。
(1)写出有关物质的化学式:X ;F 。
(2)写出F→G的化学方程式: 。
(3)写出C+D→E的化学方程式: 。
(4)分别取两份50 mL NaOH溶液,各向其中通入一定量的气体A,随后各取溶液10 mL分别将其稀释到相同体积,得到溶液甲和乙,分别向甲和乙中逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸,产生的A气体体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示。
甲 乙
①NaOH溶液在吸收气体A后,乙溶液中存在的溶质是 ,其物质的量之比是 。
②原NaOH溶液的物质的量浓度是 mol·L-1,甲溶液最多还能吸收A体积为 mL(标准状况)。(不考虑A在水中的溶解)
答案 (1)NH4HCO3或(NH4)2CO3 NO2 (2)3NO2+H2O=2HNO3+NO (3)4NH3+5O2 4NO+6H2O (4)①NaHCO3和Na2CO3 1∶1 ②0.75 112
解析 X受热分解为A、B、C,A、C为无色气体,X和HCl反应放出气体A,A能与过氧化钠反应,A为CO2;X与碱在加热条件下反应放出气体C,C是NH3;Na2O2和二氧化碳反应放出氧气,D是O2;氨气发生催化氧化生成NO,NO被氧气氧化为NO2,NO2和水反应生成硝酸,B是H2O、E是NO、F是NO2,G是HNO3。(1)NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解为二氧化碳、氨气、水,所以X为NH4HCO3或(NH4)2CO3;F是NO2。(4)①碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸,依次发生反应:H++C=HC、HC+H+=H2O+CO2↑,开始没有气体放出,后来放出气体,两步反应消耗盐酸的体积相等;NaOH在吸收CO2气体后,根据乙溶液中产生二氧化碳的体积与加入盐酸的体积关系图可知,0<V(盐酸)≤25 mL时,发生反应H++C= HC,25 mL<V(盐酸)≤75 mL时,发生反应HC+H+=H2O+CO2↑,第一步反应消耗盐酸少,说明溶液乙中存在的溶质是Na2CO3、NaHCO3,第二步反应消耗盐酸的体积是第一步反应的2倍,所以Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比是1∶1。②加入75 mL 0.1 mol·L-1的盐酸,恰好完全反应生成CO2,此时溶质只有NaCl,根据钠原子守恒,10 mL NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.075 L×0.1 mol·L-1=0.007 5 mol,物质的量浓度是0.007 5 mol÷0.01 L=0.75 mol·L-1。根据HC+H+=H2O+CO2↑可知,甲溶液放出二氧化碳的物质的量为0.025 L×0.1 mol·L-1=0.002 5 mol,0.007 5 mol氢氧化钠最多吸收0.007 5 mol二氧化碳生成碳酸氢钠,所以甲溶液最多还能吸收0.005 mol二氧化碳,体积为112 mL(标准状况)。
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周末练 氮及其化合物
一、选择题 每小题只有一个符合题意
1.下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是( )
①N2→NO2 ②N2→NH3 ③NO2→HNO3 ④NH3→NO ⑤HNO3→NO2 ⑥NO→NO2
A.①④ B.②⑥ C.③④ D.④⑥
2.(2025湖南汨罗一中月考)氨气易溶于水形成氨水,下列关于氨水的叙述正确的是( )
A.氨水又名液氨
B.氨气溶于水仅发生物理变化
C.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
D.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)
3.(2024河北邯郸月考)下列有关铵盐的说法中正确的是( )
A.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法:加浓氢氧化钠溶液,加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看试纸是否变蓝
B.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
C.铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
D.向盛有硫酸铵[(NH4)2SO4]稀溶液的试管中滴加少量NaOH稀溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝
4.(2024·潍坊高一期末)物质类别和元素价态是研究物质的重要视角,部分含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.工业上可通过a→c→d→e来制备硝酸
B.a→b的过程属于氮的固定
C.a易液化,常用作制冷剂
D.实验室里e的浓溶液通常保存在棕色细口瓶中
5.(2025北京丰台期末)常温常压下,1体积水能溶解约700体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是( )
A.圆底烧瓶中的溶液呈红色,说明氨水呈碱性
B.喷泉停止后,圆底烧瓶内剩余少量气体,是因为NH3的溶解已达到饱和
C.实验过程中,不涉及氧化还原反应
D.改用CO2和NaOH溶液也能形成喷泉
6.(2025河南驻马店阶段性测试)如图利用培养皿探究氨气的性质,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象的描述及解释均正确的是( )
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应生成了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化铜溶液中出现白色浑浊物
白色浑浊物的成分是Cu(OH)2
D
湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
7.(2025·德州高一期末)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是( )
A.若制取NH3,a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取Cl2,则乙可盛饱和食盐水以除去HCl杂质
C.若制取NO,则可用丙装置收集气体
D.若制取NO2,则丁可盛NaOH溶液用作尾气处理装置
8.某同学为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO,设计如图实验装置(加热、夹持装置已略去)。图中K为止水夹,d是存有一半空气的注射器。下列说法错误的是( )
A.装置a的作用是生成CO2气体,排尽装置中的空气
B.当装置b中溶液增重1.92 g时,生成标准状况下0.448 L NO气体
C.将d中空气推入c中,若气体变为红棕色则说明b中生成NO
D.该装置存在缺陷,缺少尾气处理装置
9.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(无水CaCl2可吸附NH3形成CaCl2·8NH3)。下列说法错误的是( )
A.NH4Cl晶体受热分解的化学方程式为NH4ClNH3↑+HCl↑
B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均有颜色变化
C.实验过程中,竖直支管上方未见白烟产生
D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使剩余的气体更充分吸收,减少污染
10.(2025·南阳高一期末)一种无色气体100 mL,由NH3、NO、CO2所组成,将此无色气体通过浓硫酸的洗气瓶后,发现气体减少了30 mL。剩余气体继续通过Na2O2固体后,发现气体变成红棕色,再将该气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内,发现试管内水位上升,最后试管内充满液体。则原混合气体中NH3、NO、CO2气体的体积比为( )
A. 5∶8∶12 B. 15∶14∶21
C. 10∶14∶21 D. 30∶28∶23
二、选择题 每小题有一个或两个符合题意
11.(2024江苏学业水平合格考)下列有关NH3的实验正确的是( )
A.制备NH3
B.干燥NH3
C.收集NH3
D.检验NH3
12.(2025·日照高一期末)工业上处理酸性氨氮废水的反应机理如图所示,下列说法不正确的是( )
A.“硝化1”中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶3
B.“硝化2”的离子方程式为2N+O2===2N
C.该处理过程中Fe2+与Fe3+可以循环利用
D.该处理过程在高温下效果更好
13.(2025·枣庄高一期末)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系如图,以下说法正确的是( )
A.1.7 g物质A在常温常压下,含有的原子数为0.4NA
B.0.15 mol物质B与水完全反应,转移0.1 mol电子
C.物质C的稀溶液与 Cu反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO2↑+4H2O
D. N的检验方法是取少量溶液于试管中,加热,生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
14.(2025·滨州高一期末)为测定铜镁合金的组成,将1.36 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL-1、质量分数为63%浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(换算为标准状况),向反应后的溶液中加入足量2.0 mol·L-1NaOH溶液,得到2.72 g沉淀。下列说法错误的是( )
A.该浓硝酸物质的量浓度为14.0 mol·L-1
B. NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是40%
C.得到2.72 g沉淀时,至少加入NaOH溶液的体积是40 mL
D.该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶3
三、填空题
15.(2025·日照高一期末) 亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂,常用于肉制品的保鲜与防腐,某小组拟利用如图装置制备少量NaNO2。
已知:①NO2+NO+Na2CO3===2NaNO2+CO2
②2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2
(1)仪器a的名称为 。
(2)A中发生反应的离子方程式为 ,该反应体现了HNO3的 和酸性。
(3)装置B中应间断性通入适量的O2,其目的是 (填字母)。
a.作保护气
b.与N2反应生成NO
c.将NO部分氧化为NO2
d.将NO全部氧化为NO2
(4)该实验装置的设计还存在不足,改进措施为 。
(5)该实验制备的NaNO2固体中,可能含有的杂质为Na2CO3、NaHCO3和 (填化学式)。
(6)取少量上述产品所配制的溶液于试管中,向其中滴加少量酸性淀粉⁃KI溶液,振荡,溶液变蓝,该现象_________(填“能”或“不能”)说明酸性条件下N具有氧化性,原因是 。
16.(2025·泰安高一期末)Ⅰ.氮在自然界中的循环如图所示。
(1)图示硝化过程和反硝化过程 (填“属于”或“不属于”)氮的固定。
(2)氨氧化过程氧化产物和还原产物的质量比为 。
(3)Fe2+除去硝态氮生成标准状况下 L N2时,转移电子数为2.5NA。
Ⅱ.氮在人类生产生活中也扮演着重要的角色。
(4)氨氮废水中的氮元素多以N形式存在,某研究团队设计的处理流程如下:
①氨氮废水直接排入河流或湖泊会造成的环境问题是 。
②过程Ⅱ:在微生物作用下利用O2实现N→N→N转化,称为硝化过程。该过程中氨氮废水被_______(填“氧化”或“还原”)。
③过程Ⅲ:一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH)可实现HNO3→N→N2转化,称为反硝化过程,该过程中甲醇作 (填“氧化”或“还原”)剂。
(5)氮氧化物排入大气中会产生硝酸型酸雨。一种用ClO2氧化消除氮氧化物的方法,主要包括两步反应:NONO2无污染的气体,反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ClO2+H2O===NO2+HNO3+HCl,反应Ⅱ的化学方程式为 ;标准状况下,处理1 mol NO气体生成“无污染的气体”的质量为 g(不考虑转化过程的损耗)。
17.(2025湖南部分学校期中联考)已知NH3能与CuO发生氧化还原反应生成三种产物,其中两种产物是N2、H2O,某研究性学习小组的同学设计如图所示装置测量铜的相对原子质量。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为 ,下列试剂不可用于本实验中制备NH3的是 (填字母)。
a.NH4Cl、Ca(OH)2 b.CaO、浓氨水 c.NaOH固体、浓氨水
(2)试剂Y是 ,装置D的作用是 ,有一处装置不合理,改进措施是 。
(3)装置C中反应的化学方程式为 。
(4)当装置C中黑色固体全部变为 色时,表明装置C中反应已结束。当CuO全部被还原时,测得装置D(仪器+试剂)实验前后增加了a g,则铜的相对原子质量为 (用含a的代数式表示)。
18.(2025海南部分学校模拟)下图中的每一个方格中字母表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体(部分产物未给出)。
(1)写出有关物质的化学式:X ;F 。
(2)写出F→G的化学方程式: 。
(3)写出C+D→E的化学方程式: 。
(4)分别取两份50 mL NaOH溶液,各向其中通入一定量的气体A,随后各取溶液10 mL分别将其稀释到相同体积,得到溶液甲和乙,分别向甲和乙中逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸,产生的A气体体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示。
甲 乙
①NaOH溶液在吸收气体A后,乙溶液中存在的溶质是 ,其物质的量之比是 。
②原NaOH溶液的物质的量浓度是 mol·L-1,甲溶液最多还能吸收A体积为 mL(标准状况)。(不考虑A在水中的溶解)
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