专题4第2单元 生产生活中的含氮化合物.docx

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专题4第2单元生产生活中的含氮化合物

1．亚硝酸（HNO2）参加反应时，既可作氧化剂，也可作还原剂。

当它作还原剂时，可能生成的产物是（　　）

A．NH3　　　　　　　　　　B．N2

C．N2O3D．HNO3

解析：

选D。

亚硝酸作还原剂时，N元素化合价升高，四个选项中符合题意的只有硝酸。

2．（2012·绍兴高三调研）将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（　　）

A．反应速率：

两者相同

B．消耗硝酸的物质的量：

前者多，后者少

C．反应生成气体的颜色：

前者浅，后者深

D．反应中转移的电子总数：

前者多，后者少

解析：

选B。

由反应Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O和3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，判断：

消耗相同质量的铜，反应的HNO3前者多，转移的电子数相同，生成的气体前者颜色深。

浓硝酸的氧化性比稀硝酸强，反应速率前者快。

3．（2012·台州高三调研）下图是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，立即用另一表面皿扣在上面。

下表中对实验现象所做的解释正确的是（　　）

选项

实验现象

解释

A

浓盐酸附近产生白烟

NH3与浓盐酸反应生成了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

氯化物溶液变浑浊

该溶液一定是AlCl3溶液

D

干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝

NH3是一种可溶性碱

解析：

选A。

浓氨水滴到氢氧化钠固体上，氢氧化钠具有吸水性，且该过程放热，使氨气挥发出来。

氨气在浓盐酸附近与挥发出来的HCl反应生成白烟（NH4Cl），A正确；浓硫酸难挥发，与氨气反应无明显现象，B错误；氨气溶于水生成NH3·H2O，与NH3·H2O反应生成沉淀的金属离子，不只有铝离子，C错误；NH3溶于水生成的NH3·H2O是一种弱碱，而NH3本身不是碱，D错误。

4．amolCu与bmolHNO3的溶液恰好完全反应，则被还原的HNO3的物质的量一定是（　　）

A．（b－2a）molB．b/4mol

C．2a/3molD．2amol

解析：

选A。

没有被还原的HNO3中的NO

与Cu2＋结合，因此由Cu（NO3）2的量完全能够确定未被还原的HNO3的量，根据物质的量守恒，求得被还原的HNO3的物质的量一定是（b－2a）mol。

5．将加热至红热的2.4g木炭投入盛有足量12mol·L－1浓HNO3的试管中，立即塞好塞子，如图所示，连接好各装置（事先已检查装置的气密性）。

请回答：

（1）反应开始后撤去酒精灯，试管a中除看到木炭剧烈燃烧，最后消失外，还观察到的现象是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）试管b中最终________（填“有”或“无”）沉淀产生，原因是

________________________________________________________________________。

（3）试管c中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）集气瓶e中最后收集到的气体为________（填名称），理论上该气体的总体积为________L（标准状况），实际上这个数值________（填“偏大”或“偏小”）。

解析：

此题考查C与浓HNO3的反应，C＋4HNO3（浓）

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，n（NO）＝1/3n（NO2）＝4/3n（C）＝（4/3）×2.4g÷12g·mol－1＝0.8/3mol，V（NO）＝22.4L·mol－1×（0.8/3）mol≈6.0L。

答案：

（1）试管上部充满红棕色气体

（2）无　NO2与水反应生成了足量的HNO3

（3）Ba（OH）2＋CO2===BaCO3↓＋H2O、BaCO3＋CO2＋H2O===Ba（HCO3）2

（4）一氧化氮　6.0　偏小

1．（2010·高考上海卷）下列实验过程中，始终无明显现象的是（　　）

A．NO2通入FeSO4溶液中

B．CO2通入CaCl2溶液中

C．NH3通入AlCl3溶液中

D．SO2通入已酸化的Ba（NO3）2溶液中

解析：

选B。

NO2通入FeSO4溶液中，NO2与水反应生成的HNO3能将Fe2＋溶液由浅绿色变为棕黄色，A项错误；CaCl2溶液显中性，向其中通入CO2，无明显现象，B项正确；NH3通入AlCl3溶液中：

Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al（OH）3↓＋3NH

，产生Al（OH）3沉淀，C项错误；SO2通入已酸化的Ba（NO3）2溶液中，HNO3能将SO2氧化为SO

，最终得到BaSO4沉淀，D项错误。

2．（2010·高考重庆卷）某兴趣小组用如图所示装置探究氨的催化氧化。

（1）氨催化氧化的化学方程式为________________________________________________________________________。

（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是__________反应（填“吸热”或“放热”）。

（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入__________；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）为实现氨的催化氧化，也可用装置5替换装置________________________________________________________________________

（填装置代号）；化合物X为__________（只写一种），Na2O2的作用是________________________________________________________________________。

解析：

（1）氨催化氧化的化学方程式：

4NH3＋5O2

4NO＋6H2O。

（2）停止加热后催化剂Cr2O3仍能保持红热，说明该反应放出大量的热，是一个放热反应。

（3）经过装置2后的混合气体中含有NO、O2、水蒸气、NH3，NO与O2反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，NH3和HNO3反应生成了NH4NO3，该反应有大量白烟生成。

要在装置4中看到红棕色的NO2气体，必须要用一种试剂吸收掉NH3和水蒸气而浓H2SO4正好符合题意。

（4）装置5与上面题目中的其他装置相比较，该装置要提供NH3和O2，故和装置1相类似，加热时既能提供NH3，同时又能和Na2O2反应产生O2的物质是NH4Cl。

答案：

（1）4NH3＋5O2

4NO＋6H2O　

（2）放热

（3）浓H2SO4　生成的NO与O2反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3

（4）1　NH4Cl　与HCl反应生成氧气（合理答案均可）

3．（2011·高考大纲全国卷）请回答下列实验室中制取气体的有关问题。

（1）下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置B、C、D的作用分别是：

B________________________________________________________________________；

C________________________________________________________________________；

D________________________________________________________________________。

（2）在实验室欲制取适量NO气体。

①下图中最适合完成该实验的简易装置是________（填序号）；

②根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）。

应加入的物质

所起的作用

A

B

C

D

③简单描述应观察到的实验现象________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）KMnO4与浓盐酸发生反应2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。

装置B采用向上排空气法收集Cl2，装置C起安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入B中。

Cl2具有毒性，装置D中NaOH溶液用于吸收多余的Cl2，防止污染环境。

（2）实验室制取NO气体通常用铜与稀硝酸反应：

3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。

由于NO易与空气中的O2反应生成NO2，不宜用排空气法收集NO气体，应用排水法收集NO，故装置Ⅱ和Ⅳ错误。

装置Ⅰ和Ⅲ比较，Ⅰ更简单，A中Cu与稀硝酸反应生成NO气体，B中盛满水，用排水法收集NO。

答案：

（1）向上排气收集氯气　安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中　吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境

（2）①Ⅰ

②

应加入的物质

所起的作用

A

铜屑和稀硝酸

制取NO气体

B

水

排水收集NO气体

C

主要是接收B中排出的水

D

③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中

一、选择题

1．下列变化中，属于物理变化的是（　　）

①加热氨水可得到氨气　②氯化铵晶体受热后由试管底部移到试管上部　③固体碘受热变成紫红色气体　④液氨汽化　⑤浓硝酸从无色液体变成黄色液体

A．①③④　　　　　　　　　　B．③④

C．②③④D．③④⑤

解析：

选B。

加热氨水生成氨气，NH3·H2O

NH3↑＋H2O，属于化学变化；氯化铵晶体受热后分解生成NH3和HCl，二者在试管上部又相遇，重新生成NH4Cl，发生了化学变化；碘的升华、液氨汽化都是物质的状态发生了变化，发生的是物理变化；浓硝酸分解生成NO2气体，NO2气体溶于硝酸中而使HNO3显黄色，为化学变化。

2．（2012·厦门高三质检）从经济效益和环保角度考虑，大量制取硝酸铜最适宜采用的方法是（　　）

A．Cu＋HNO3（浓）―→Cu（NO3）2

B．Cu＋HNO3（稀）―→Cu（NO3）2

C．Cu

CuO

Cu（NO3）2

D．Cu＋AgNO3―→Cu（NO3）2

解析：

选C。

据反应Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O、2Cu＋O2

2CuO、CuO＋2HNO3===Cu（NO3）2＋H2O，可知若都生成1molCu（NO3）2，用A方法，需4molHNO3，同时产生2molNO2污染物；用B方法，需8/3molHNO3；同时产生2/3molNO污染物；用C方法，需2molHNO3，不产生污染物；方法D中硝酸银成本高，不适宜用于制取Cu（NO3）2。

3．某混合气体可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。

如图现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色。

剩余气体遇到空气，很快变为红棕色。

对于原混合气体成分的判断中正确的是（　　）

A．肯定有SO2和NO2

B．肯定没有Cl2、O2和NO2

C．可能有Cl2和O2

D．肯定只有NO

解析：

选B。

因混合气体无色，肯定无Cl2和NO2，混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，说明有SO2。

剩余气体遇空气，很快变为红棕色说明有NO。

因NO与O2不共存，原混合气体无O2。

4．（2012·金华一中高三月考）某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了如图所示的实验操作。

其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

由该实验能得到的正确结论是（　　）

A．原溶液中一定含有SO

B．原溶液中一定含有NH

C．原溶液中一定含有Cl－D．原溶液中一定含有Fe3＋

解析：

选B。

产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明生成的气体是氨气，原溶液中一定含铵根离子，B正确；不能确定是否含有SO

，也可能含有SO

离子，在酸性环境中NO

可将SO

氧化为SO

；不能确定是否含氯离子，因为加入的盐酸中含有氯离子，不能确定原溶液中是否含有Fe3＋，因为若存在Fe2＋，反应过程中会被氧化生成Fe3＋。

5．（2012·台州高三质检）能正确表示下列反应的离子方程式的是（　　）

A．向Fe（NO3）2稀溶液中加入盐酸：

3Fe2＋＋4H＋＋NO

===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O

B．铜片与浓HNO3：

Cu＋NO

＋4H＋===Cu2＋＋NO↑＋2H2O

C．氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热：

NH

＋OH－

NH3·H2O

D．碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热：

NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

解析：

选A。

B项Cu＋4H＋＋2NO

===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；C项NH

＋OH－

NH3↑＋H2O；D项HCO－3＋NH

＋2OH－

CO

＋2H2O＋NH3↑。

6．（2012·湖州高三质检）把SO2通入Fe（NO3）3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。

在上述一系列变化过程中，最终被还原的是（　　）

A．SO2B．Cl－

C．Fe3＋D．NO

解析：

选D。

SO2通入Fe（NO3）3溶液中时，发生反应SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO

＋4H＋＋2Fe2＋，溶液颜色由棕黄色变为浅绿色，溶液呈酸性，H＋与溶液中的NO

构成硝酸具有强氧化性，紧接着将Fe2＋氧化为Fe3＋，NO

被还原，故立即又变棕黄色，滴入BaCl2溶液，产生BaSO4白色沉淀。

7．在如图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。

挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是（　　）

A．CO2（NaHCO3溶液）/无色喷泉

B．NH3（H2O含酚酞）/红色喷泉

C．H2S（CuSO4溶液）/黑色喷泉

D．HCl（AgNO3溶液）/白色喷泉

解析：

选A。

CO2与NaHCO3不反应，且CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此，CO2与NaHCO3溶液不会产生喷泉，故A项符合题意；NH3极易溶于水且氨水呈碱性，因此，NH3与含酚酞的H2O会产生红色喷泉；H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4，由于CuS为黑色沉淀，因此形成黑色喷泉；HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，AgCl为白色沉淀，因此形成白色喷泉，故选A。

8．将30mLNO2和O2的混合气体通入倒置于水槽且装满水的量筒中，充分反应后，量筒内剩余5mL气体，则原混合气体的体积组成是（双选）（　　）

A．NO2：

20mL；O2：

10mL

B．NO2：

27mL；O2：

3mL

C．NO2：

15mL；O2：

15mL

D．NO2：

25mL；O2：

5mL

解析：

选AB。

4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，如果O2过量，则消耗NO2和O2总体积为25mL，又因为消耗两者的体积比为4∶1，所以消耗NO2：

20mL，消耗O2：

5mL，则原混合气体组成为NO2：

20mL，O2：

（5＋5）mL，选项A正确。

如果NO2过量，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，剩余的5mL气体为NO，所以过量的NO2为15mL，同理，消耗NO2和O2总体积为30mL－15mL＝15mL，所以消耗NO2：

12mL，消耗O2：

3mL，则原混合气体组成为NO2：

（12＋15）mL；O2：

3mL，选项C、D错。

9．（2012·舟山高三第一次模拟）足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2（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5mol/LNaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（　　）

A．60mLB．45mL

C．30mLD．15mL

解析：

选A。

由题意可知：

HNO3

由图分析可得：

Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等，即n（Cu）＝2n（O2）＝2×

＝0.15mol。

根据质量守恒及NaOH和Cu（NO3）2的反应可得关系式：

n（NaOH）＝2n[Cu（NO3）2]＝2n（Cu）＝0.3mol，则V[NaOH（aq）]＝

＝0.06L＝60mL。

10.

（2012·浙江五校高三联考）在右图所示装置中进行氨的催化氧化实验：

往三颈瓶内的浓氨水中不断通入空气，将红热的铂丝插入瓶中并接近液面。

反应过程中，可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热。

下列有关说法错误的是（　　）

A．反应后溶液中含有NO

B．反应后溶液中c（H＋）增大

C．实验过程中有化合反应发生

D．实验过程中NH3·H2O的电离常数不可能发生变化

解析：

选D。

本题考查了氨催化氧化的化学实验。

因为发生了3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，A、B对；化合反应是2NO＋O2===2NO2，C正确；D项，因反应中有温度变化，NH3·H2O的电离常数也变化。

二、非选择题

11．（2010·高考大纲全国卷Ⅱ）A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中常见的气体，它们均由短周期元素组成，具有如下性质：

①A、B、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，I能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C、D、H不能使湿润的石蕊试纸变色；

②A和I相遇产生白色烟雾；

③B和E都能使品红溶液褪色；

④将红热的铜丝放入装有B的瓶中，瓶内充满棕黄色的烟；

⑤将点燃的镁条放入装有F的瓶中，镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，瓶内壁附着黑色颗粒；

⑥C和D相遇生成红棕色气体；

⑦G在D中燃烧可以产生E和H2O；

⑧将B和H在瓶中混合后于亮处放置几分钟，瓶内壁出现油状液滴并产生A。

回答下列问题：

（1）A的化学式是__________________，②中烟雾的化学式是________________；

（2）④中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

（3）⑤中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

（4）C的化学式是________，D的化学式是________；

（5）⑦中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

（6）H的化学式是____________________。

解析：

由①可确定I为NH3；由②可确定A为HCl，烟雾为NH4Cl；由③④可确定B为Cl2；由⑤可确定F为CO2；由①⑥确定C、D为NO和O2，再根据⑦确定为D为O2，则C为NO；由③⑦确定G为H2S，E为SO2；由①⑧结合B为Cl2确定H为CH4（或CH3—CH3等），然后进一步答题。

答案：

（1）HCl　NH4Cl　

（2）Cu＋Cl2

CuCl2　（3）2Mg＋CO2

2MgO＋C　（4）NO　O2　（5）2H2S＋3O2

2H2O＋2SO2　（6）CH4（其他合理答案也可）

12．中学化学中常见的几种物质存在如下关系，其中甲是黑色非金属单质，乙是生活中常见的金属单质，D是红棕色气体（图中部分产物和反应条件已略去）。

回答下列问题：

（1）G的名称为________；F的化学式为________。

（2）写出甲与A的浓溶液反应的化学方程式________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）除去G固体中含有的H杂质采用的方法是________________________________________________________________________。

（4）A溶液与一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体反应，生成一种盐，该盐的溶液呈酸性，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________（用离子方程式表示）。

（5）写出由F转化为E的离子方程式________________。

将溶液F加热蒸干、灼烧到质量不再减少时所得固体物质的化学式为________。

解析：

本题考查无机物框图推断。

甲是常见非金属单质，甲：

碳，D为红棕色气体，D：

NO2，可推A为HNO3，B为CO2，CO2与足量NaOH溶液反应，G：

Na2CO3，CO2与少量NaOH溶液反应，生成NaHCO3，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，H：

NaHCO3，C：

H2O，乙是常见的金属单质，与HNO3反应，量不同，产物不同，乙为Fe，HNO3与少量Fe反应，生成Fe（NO3）3，