福建省莆田市第一中学高中化学氮及其化合物讲义及答案.docx

1、福建省莆田市第一中学高中化学氮及其化合物 讲义及答案福建省莆田市第一中学高中化学氮及其化合物 (讲义及答案)一、选择题1如图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为（ ）A32 B23 C83 D38【答案】C【详解】在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内，充分反应， NO和O2全部溶于水时按照下列反应进行，化学方程式为：4NO + 3O2+ 2H2O = 4HNO3，由于气体与空气接触后立即变为红棕色，所以容器内残留气体为NO，那么与

2、O2反应的NO气体为m-=，NO和O2按照4：3混合溶于水恰好全部溶解所以 =4 ：3，所以m：n=8：3；故选C。2对于硫酸和硝酸的比较中，下列叙述不正确的是（ ）A冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装 B稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性C浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性 D硫酸和硝酸都是重要的化工原料【答案】C【详解】A. 铝、铁与冷的浓硫酸和浓硝酸发生的钝化，因此冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装，故A正确；B. 稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性，稀硫酸和金属反应生成氢气，表现氧化性，稀硝酸和金属反应生成硝酸盐和一氧化氮表现氧化性，故B正确；C. 浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀

3、性，浓硫酸具有脱水性，浓硝酸不具有，故C错误；D. 化工生产中用硝酸、硫酸生产化肥、农药、炸药、燃料，金属加工前的酸洗等，故D正确。综上所述，答案为C。3下列对于硝酸的认识中不正确的是()A浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性B铜与HNO3的反应属于分解反应C金属与HNO3反应一般不产生氢气D可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸【答案】B【详解】A. 浓硝酸和稀硝酸中氮元素化合价降低可以表现出都具有强氧化性，A正确；B. 铜与HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮或二氧化氮和水，不属于分解反应，B不正确；C. 金属与HNO3反应中氮元素化合价降低，生成一氧化氮或二氧化氮等含氮化合物，一般不产生氢气，C正确；D. 铁

4、或铝在冷的浓硝酸中钝化，可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸，D正确；答案选B。4如图所示，集气瓶内充满某混合气体，将集气瓶置于光亮处，然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶，发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶，则集气瓶内的混合气体可能是（ ）、 、 、 、A B C D【答案】D【详解】一氧化碳与氧气在点燃条件下反应，在光照条件下不反应，且一氧化碳不溶于水，氧气难溶于水，压强几乎不变化，烧杯中的水不会进入，故不符合题意；氨气和氧气在光照条件下不反应，但氨气易溶于水，将滴管内的水挤入集气瓶后，集气瓶内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶，故符合题意；二氧化氮和氧气与水反应生成硝酸，将滴管内的水挤入集气瓶后，

5、集气瓶内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶，故符合题意；氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应，在光照条件下不反应，且氮气与氢气都难溶于水，压强不变化，烧杯中的水不会进入，故不符合题意； 答案选D。5下列事实与浓硫酸表现出的性质（括号中）对应关系正确的是（ ）A在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大难挥发性B在加热条件下铜与浓硫酸反应强氧化性、酸性C蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成吸水性D浓硫酸与少量胆矾晶体混合，晶体由蓝色变成白色脱水性【答案】B【详解】A浓硫酸具有吸水性，则在空气中敞口久置的浓硫酸，会吸收空气中的水分而使溶液的质量增大，表现的是浓硫酸的吸水性，故A错误；B在加热条件下铜与浓硫酸反

6、应生成硫酸铜和二氧化硫和水，硫元素化合价部分变化，体现浓硫酸的强的氧化性和酸性，故B正确；C蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成，体现浓硫酸的脱水性，故C错误；D硫酸与少量胆矾晶体混合，晶体由蓝色变成白色，体现浓硫酸的吸水性，故D错误。答案选B。614 g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应，将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中铜的质量是()A9.6 g B6.4 g C4.8 g D3.2 g【答案】D【详解】根据题意：有如下转化关系：设Cu xmol 、Ag ymol 金属铜、银失去电子给了硝酸中+5价的氮，还原产物中的NO和 NO2又失

7、去电子给了氧气生成硝酸，整个过程等效于铜、银失电子，转移给了氧气，所以根据电子得失守恒规律：2x+y=4，质量守恒：64x+108y=14，分别解出x=0.05mol，m（Cu）=0.05mol64g/mol=3.2g；D正确；故答案选D。7关于氮肥的说法正确的是（ ）A硫铵与石灰混用肥效增强B所有铵态氮肥中，氮元素化合价都是 -3 价C使用碳铵应深施盖土D尿素属于氨态氮肥【答案】C【详解】A. 将硫酸铵与碱性物质熟石灰混合施用时会放出氨气而降低肥效，故A错误；B.铵态氮肥中，氮元素化合价在铵根离子中是 -3 价,如果含有硝酸根离子是+5价，如硝酸铵，故B错误；C. 碳酸氢铵受热容易分解，易溶

8、于水，使用碳铵应深施盖土，避免肥效损失，故C正确；D. 尿素属于有机氮肥，不属于铵态氮肥，故D错误。故选C。8某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体：H2Cl2CH4HClNH3NO NO2SO2，下列操作正确的是()A在烧瓶中充满水，由A进气收集B在烧瓶中充满水，由B进气收集C烧瓶是干燥的，由A进气收集D烧瓶是干燥的，由B进气收集【答案】C【详解】A、若在烧瓶中充满水，由A进气收集不溶于水的气体，为，而其它气体与水反应或溶于水，故A错误；B、在烧瓶中充满水，由B进气，不能收集气体，故B错误；C、若烧瓶是干燥的，则由A口进气B口出气，该收集方法为向下排空气集气法，说明收集气体的密

9、度小于空气，且常温下和空气中氧气不反应，则符合，故C正确；D、若烧瓶是干燥的，则由B口进气A口出气，该收集方法为向下排空气集气法，说明收集气体的密度大于空气，且常温下和空气中氧气不反应，满足条件的气体有，故D错误；故选C。9有一充有10mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有6mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为( )A14 B23 C13 D41【答案】B【详解】设NO的体积为amL，则NO2的体积为(10a)mL，倒置于盛有水的水槽中，发生3NO2H2O=2HNO3NO，根据反应方程式，生成NO的体积为mL，充分反应后，6mL气体为NO，因此有a

10、=6，解得a=4，NO和NO2的体积比为4mL：(104)mL=4：6=2：3，答案选B。10下列每步转化不能通过一步反应就实现的是ANH3NONO2HNO3BAlAl2O3Al(OH)3NaAlO2CSSO2H2SO4MgSO4DFeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3【答案】B【详解】A氨气发生催化氧化生成NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，A正确；B铝与氧气反应生成氧化铝，氧化铝不溶于水，不能直接转化为氢氧化铝，B错误；CS燃烧生成SO2，SO2被氯水氧化可以转化为硫酸，硫酸与镁等反应可以生成硫酸镁，C正确；D铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化

11、亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化转化为氢氧化铁，D正确；答案选B。11对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( )A向某溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红，原溶液一定是酸。B加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加入盐酸，沉淀不消失，一定有SOC灼烧固体样品，焰色反应为黄色，样品一定是NaClD加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH【答案】D【详解】A向某溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红，原溶液一定显酸性，但不一定是酸的溶液，故A错误；B加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加入盐酸，沉淀不消失，此沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，则原溶液中可能有SO，也可能是Ag+，故B

12、错误；C灼烧固体样品，焰色反应为黄色，此样品一定含有Na元素，但不一定是NaCl，故C错误；DNH3的水溶液显碱性，则在含有NH的溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D正确；故答案为D。12下列对于某些离子的检验及结论中一定正确的是( )A加入稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则一定有COB加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，则一定有SOC加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有NHD加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀消失，一定有Ba2+【答案】C【详解】A将气体通入澄清石灰水中，

13、溶液变浑浊生成的气体可能为二氧化硫、二氧化碳，原溶液中可能存在碳酸氢根、亚硫酸根等离子，不一定含有碳酸根离子，故A错误；B氯化钡能与硫酸根离子或银离子结合生成不溶于水也不溶于酸的沉淀，加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，原溶液中可能含有银离子，不一定含有SO，故B错误；C能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，在碱性条件下生成NH3，说明溶液中含有NH，故C正确；D碳酸钡和碳酸钙等沉淀都可溶于盐酸，原溶液中可能含有Ca2+，不一定含有Ba2+，故D错误；故选C。13某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，

14、品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，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肯定只有SO2 B肯定没有Cl2、O2和NO2C可能有Cl2和O2 D肯定只有NO【答案】B【详解】该气体无色，排除了Cl2、NO2气体；该气体能使品红溶液褪色，则一定含有SO2气体；将剩余气体排放到空气中，气体迅速变为红棕色，判断一定含有NO气体，则一定无O2，一定含有的气体是SO2、NO，一定没有的气体为Cl2、NO2、O2，答案选B。14表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是()选项气体abcANH3浓氨水生石灰碱石灰BSO270%的浓H2SO4Na2SO3

15、固体98%的浓H2SO4CNO稀HNO3铜屑H2ODNO2浓HNO3铜屑NaOH溶液AA BB CC DD【答案】B【详解】A. 因NH3的密度比空气的小，不能用图示装置收集，收集方法不合理，故A错误；B. Na2SO3与70%的浓硫酸反应生成SO2，SO2中混有的H2O用98%的浓H2SO4除去，收集装置合理，故B正确；C. NO与空气中的氧气反应，则不能用图示装置收集NO，应利用排水法收集，故C错误；D. NO2被NaOH溶液吸收，收集不到NO2，故D错误；故选B。15随着我国汽车年销量的大幅增加，环境受到了很大的污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法

16、正确的是（ ）ANO和O2必须在催化剂表面才能反应B总反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物C汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2D图中反应的总化学方程式为【答案】D【详解】ANO与O2在常温下就可以发生反应，A项错误；B反应中NO、O2均为氧化剂，CO为还原剂，N2为还原产物，B项错误；CN2不是污染成分，C项错误；D由图看出图中反应的总化学方程式为，D正确；故选D。16对某些离子检验及结论正确的是（ ）A加入硝酸银溶液生成白色沉淀，再加盐酸，沉淀不消失，一定有 Cl-B加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有C加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失

17、，一定有 D加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，一定有 【答案】B【详解】A加入硝酸银溶液生成白色沉淀，该白色沉淀可以为碳酸银，再加盐酸，沉淀不消失，可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银，则原溶液中不一定有 Cl-，选项A错误；B加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，则原溶液中一定有，选项B正确；C该溶液中可能含有银离子，形成氯化银白色沉淀，AgCl也不溶于盐酸，选项C错误；D和都能与HCl反应生成CO2气体，CO2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，所以不能判断出是否含有，选项D错误；答案选B。17向四支试管中分别加入少量不同

18、的无色溶液进行如下操作，结论正确的是操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOB滴加AgNO3和稀HNO3生成白色沉淀原溶液中有ClC用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色溶液中有Na，无KD滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无AA BB CC DD【答案】B【详解】A白色沉淀可能为AgCl、BaSO3、BaCO3等，不能说明原溶液中有SO，检验SO，应先加盐酸无现象，后加氯化钡生成白色沉淀，故A错误；B白色沉淀为AgCl，不溶于硝酸，则沉淀不溶解，说明原溶液中有Cl，故B正确；C观察K元素的焰色反应，需要透过蓝色的钴玻璃观察，则由现象可知，原

19、溶液中有Na+，不能确定是否有K+，故C错误；D若含，滴加稀的NaOH溶液，且没有加热，不能生成氨气，则实验操作不合理，不能检验铵根离子，故D错误；答案选B。18以下各种尾气吸收装置，适合于吸收极易溶于水气体，而且能防止倒吸的是A B C D【答案】D【详解】A气体能被吸收，但会产生倒吸，故A错误；B气体能被吸收，但会产生倒吸，故B错误；C气体能被充分吸收，但会产生倒吸，应将漏斗与液面刚好接触即可，故C错误；D倒置的球形干燥管插入溶液中，气体能被充分吸收，而且球形管有缓冲作用防倒吸，故D正确；故选D。19在氯化氢的溶解性实验中出现喷泉现象，下列因素与产生喷泉现象无关的是A烧瓶充满 B极易溶于水

20、C瓶内外有压强差 D溶液显酸性【答案】D【分析】在氯化氢的溶解性实验中，氯化氢极易溶于水，导致烧瓶里气体压强减小，在外界大气压作用下，烧杯中的水被压入烧瓶中形成喷泉。【详解】A氯化氢溶于水时烧瓶内气体压强快速减小，烧瓶内氯化氢越多，烧瓶内外的压强差越大，越易产生喷泉，A不符题意；B当少量水进入烧瓶，由于氯化氢极易溶于水，烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水被压入烧瓶中形成喷泉，B不符题意；C烧瓶中之所以形成喷泉，就是因为烧瓶内外产生较大的压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉，C不符题意；D要产生喷泉现象，烧瓶内的气体应该易溶于实验中的液体或与液体能大量反应，导致烧瓶内气体压强迅速减小，与烧

21、瓶中产生的溶液显酸性或碱性无关，D符合题意；答案选D。20按图进行实验，试管内装有12mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mLO2，下面有关实验最终状态的描述正确的是（ ）A试管内气体呈红棕色B试管内气体无色，是NOC试管内气体无色，是O2D试管内液面高度不变【答案】B【详解】试管内装有12mLNO，然后间歇而缓慢地通入8mL氧气，依据反应定量关系分析，当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，结合一氧化氮和氧气按照4：3全部溶于水，试管内装有12mL NO，然后间歇而缓慢地通入8mLO2，反应后剩余一氧化氮12ml-84/3mL=4/3mL。故选B。

22、二、非选择题21某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。任务1：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(夹持固定装置已略去)。请回答下列问题：(1)E装置中制取NO2的化学方程式是_。(2)此实验装置存在的一个明显缺陷是_。任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。(3)实验前，该小组同学提出三种假设。假设1：二者不反应；假设2：NO2能被Na2O2氧化；假设3：_。(4)为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置(如图所示)，重新组装，进行实验。装置的合理连接顺

23、序是(某些装置可以重复使用)_。实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为_。【答案】Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O 缺少尾气吸收装置 NO2能被Na2O2还原 EDBDF 2NO2Na2O22NaNO3 【分析】浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；若NO2能够被NH3还原，则混合气体的颜色将变浅；A装置用于制备NH3，NH3被碱石灰干燥后进入C装置，E装置生成的NO2经无水CaCl2干燥后也进入C装置，由于NO2具有氧化性，NH3具有还原性，故在C装置中发生反应，随着红棕色的NO2被消

24、耗，C装置中气体的颜色逐渐变浅；所以若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是C装置中混合气体颜色变浅，据此分析。【详解】(1)E装置中浓硝酸与铜片发生反应生成NO2，反应的化学方程式为Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O；(2)由于多余的NH3、NO2会从C装置中竖直的玻璃导管中逸出，污染环境，所以缺陷是缺少尾气吸收装置；(3)根据价态分析，NO2中氮元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，Na2O2中的氧元素也处于中间价态，既有氧化性又有还原性，所以假设3应是NO2能被Na2O2还原；(4)选择E装置制备NO2，选择D装置干燥NO2，选择B装置盛放Na2O2，选择

25、F装置进行尾气处理，为防止F装置中蒸发出的少量水蒸气对B装置中的反应产生干扰，最好在B、F装置间再加D装置，故装置连接顺序为EDBDF；假设2是NO2能被Na2O2氧化，根据B装置产生的实验现象“淡黄色粉末逐渐变成白色”可知Na2O2与NO2发生了反应，NO2为还原剂，分子中氮元素的化合价升高到5价，反应产物又只有一种，因此推知发生的反应为2NO2Na2O22NaNO3。【点睛】根据元素的化合价来预测物质具有的性质，然后根据实验现象判断物质具有的性质是解答的关键。22已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。(1)A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末，

26、该反应的化学方程式是_。(2)B的作用是_。(3)C中发生反应的化学方程式是：_，并在方程式中用单线桥标出电子转移的方向和数目_。(4)D中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_；E中收集到的气体是_(填化学式)。【答案】2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+2H2O+CaCl2 除去氨气中的水蒸气 3CuO2NH33CuN23H2O 氨水 用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝(或用酚酞溶液检验，酚酞溶液变红) N2 【分析】A装置利用Ca(OH)2和NH4Cl混合加热制得氨气，经过B中碱石灰干燥后的氨气通入C中，将灼热的CuO还原为Cu，同时生成水和氮气，其中冰水中放置的D收集到氨水，E中收集

27、的气体为氮气，据此分析解题。【详解】(1) A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末，混合加热生成氨气，则该反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+2H2O+CaCl2；(2)装置B中盛装的碱石灰的作用是除去氨气中的水蒸气；(3)C中氨气将灼热的CuO还原为Cu，同时生成水和氮气，发生反应的化学方程式是3CuO2NH33CuN23H2O，反应中NH3体现还原性，N元素的化合价从-3价升高为0价，每生成1个N2转移6e-，则用单线桥标出电子转移的方向和数目表示为；(4) 冰水中放置的D收集的物质是氨水，氨水显碱性，则用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝(或用酚酞溶液检验，酚酞溶液变红)

28、即可说明是氨水；装置E收集到不溶于的气体为N2。【点睛】本题考查氨气的实验室制备及性质探究，解题关键是根据反应现象分析判断，涉及装置流程分析，排水法收集气体的成分分析和氨水的检验，均属基础考查。23某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质，按下列装置（部分夹持装置已略去）进行实验。制取氨气的反应原理：2NH4Cl + Ca（OH）2 CaCl2 + 2NH3+2H2O （实验探究）（1）利用上述原理，实验室制取氨气应选用下图中_发生装置进行实验。（2）B装置中的干燥剂可选用_。（3）用5.35 g NH4Cl固体与足量Ca（OH）2反应，最多可制得标准状况下氨气的体积为_ L。（NH4Cl的摩尔质

29、量为53.5gmol1）（4）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是_（填“C”或“D”）。（5）当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入12滴浓盐酸，可观察到的现象是_。（6）F装置中倒置漏斗的作用_。（拓展应用）（7）某同学用如图所示装置进行氨气的性质实验，根据烧瓶内产生红色喷泉的现象，说明氨气具有_性质（填序号）。a 还原性 b 极易溶于水 c 与水反应生成碱性物质（8）氨气的用途很广。如可用氨气处理二氧化氮：8NH3 + 6NO2 =7N2 + 12H2O该反应中氨气体现_（填“氧化性”或“还原性”）。请你列举出氨气的另一种用途_。【答案】a 碱石灰 2.24 D 产生白烟 防止倒吸 b c 还原性 致冷剂；氮肥（或化肥）的原料；硝酸的原料；化工原料 【分析】实验室制氨气选用固固