第四章非金属及其化合物-氮及其重要化合物1．起固定氮作用的化学反应是(　　)A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3B．NO遇O2转化为NO2C．硝酸工厂用NH3氧化制NOD．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵2．下列各组气体中，在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有(　　)A．SO2、O2、N2B．HCl、Cl2、CO2C．CH4、H2、COD．SO2、Cl2、O23．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＋＋NO3Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．铜片与浓硝酸：Cu＋NO＋4H＋Cu2＋＋NO2↑＋2H2OC．氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热：NH＋OH－NH3·H2OD．碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热：NH＋OH－NH3↑＋H2O4．科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是(　　)A．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2OB．液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏C．氨气比空气轻，标准状况下密度约为0.76g·L－1D．氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全5．只用一种试剂(可加热)就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开，这种试剂是(　　)A．NaOH溶液B．AgNO3溶液C．Ba(OH)2溶液D．BaCl2溶液6．图K171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(　　)图K171A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉C．NH3(H2O中含甲基橙)/黄色喷泉D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉7．[2022·江苏南京模拟]某实验过程如图K172所示：则图③的试管中的现象是(　　)图K172A．无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色8．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(见图K173)。下列说法正确的是(　　)图K173A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D．图中所涉及的盐类物质均可以发生水解反应9．[2022·东北师大附中摸底]把3体积NO2气体依次通过①饱和NaHCO3溶液、②浓硫酸、③Na2O2后(假设每一步的反应都是充分的)，再用排水法收集残留气体，则收集到的气体是(　　)A．1体积NOB．1体积NO2和体积O2C.体积O2D.体积NO10．[2022·北京丰台一模]为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图K174所示的实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是(　　)图K174A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C．通过开启或关闭活塞1可以控制反应的进行D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO11．[2022·宁夏银川质检]下列有关实验原理或操作正确的是(　　)A．用干燥的pH试纸鉴别SO2和Cl2两种气体B．盐酸滴定氨水时，用甲基橙作指示剂C．实验室用图①装置制备并收集少量的NO2D．实验室用图②装置除去H2中混有的少量NH3图K17512．[2022·四川成都石室中学月考]已知某物质X能发生如下转化：图K176下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是(　　)A．若X为N2或NH3，则A为硝酸B．若X为S，则A为硫酸C．若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成YD．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应13．在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4mol·L－1、0.1mol·L－1，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子物质的量浓度是(　　)A．0.15mol·L－1B．0.225mol·L－1C．0.30mol·L－1D．0.45mol·L－114．[2022·山东泰安模拟]某化学兴趣小组利用图K177甲装置制取氨气并探究氨气的有关性质。图K177(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填序号)。a．碱石灰　b．浓硫酸　c．生石灰　d．五氧化二磷　e．烧碱(2)若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接图乙装置中的________装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是________________________________________________________________________。(3)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成的气体必须通过盛有____________________试剂的洗气瓶；②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________________；③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放__________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为_____________________________________________。15．[2022·湖南师大附中月考]亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用如图K178所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知：①NO＋NO2＋2OH－2NO＋H2O②气体液化的温度：NO2为21℃，NO为－152℃　图K178(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、_______________、_______________________、_______________。(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。②装置E的作用是_____________________________________。(4)如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________。如果没有装置C，对实验结论造成的影响是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是___________________________________________________________________。参考答案1．A　[解析]氮的固定是指游离态的氮气转化成化合态的氮。2．C　[解析]A组中SO2不能用碱石灰干燥。B组为均不能用碱石灰干燥的气体。D组均可用浓H2SO4作干燥剂，但其中SO2、Cl2不能用碱石灰干燥。3．A　[解析]B项未配平，C项应生成NH3，D项HCO与OH－也会反应生成CO。4．A　[解析]A项，该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求，错误；C项，氨气在标准状况下的密度ρ标＝＝＝0.76g·L－1，正确。5．C　[解析]铵根离子的检验需要强碱，而硫酸根离子的检验需要钡离子，故选用氢氧化钡溶液。6．A　[解析]CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成喷泉；NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离生成OH－，使酚酞显红色，使甲基橙显黄色；HCl极易溶于水，且和AgNO3发生反应生成白色沉淀；因此A不正确。7．D　[解析]生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。8．C　[解析]NH4Cl是常用化肥，而NaHCO3为小苏打，不能用作化肥，A错误；Na2CO3受热不易分解，B错误；图中涉及的某些盐类(如NaCl)并不发生水解反应，D错误；NH3能和NO2发生氧化还原反应生成N2和H2O，反应方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O。9．C　[解析]3体积的NO2通过饱和NaHCO3溶液，发生的反应有3NO2＋2NaHCO32NaNO3＋H2O＋NO＋2CO2，剩余气体通过浓硫酸后除去H2O，通过Na2O2时发生反应2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2，此时剩余气体为1体积O2和1体积NO，排水法收集气体时发生反应4NO＋3O2＋2H2O4HNO3，显然O2过量，剩余体积O2。10．A　[解析]关闭活塞a后，加入稀硝酸无法达到液面a处，A项错误；温度升高，反应速率加快，B项正确；反应开始后，产生气体会使铜丝与稀HNO3分离，反应终止，打开活塞1，气压减小，重新反应，C项正确；NO是无色气体，如果证明反应产生的气体是NO，需将活塞1打开，将液体放入分液漏斗中，气体在分液漏斗中变为红棕色，证明产物是NO，D项正确。11．B　[解析]检验气体性质时试纸需润湿，否则无法检验，A项错。不能用排水法收集NO2气体，C项错。若U形管中盛装液态干燥剂，将导致气体无法通过，D项错。12．D　[解析]C项，若X为C，则Y为CO，Z为CO2，A为H2CO3，Cu不和H2CO3反应，正确。D项，若X为N2，Y为NO，Z为NO2，NO2和H2O的反应为氧化还原反应。13．B　[解析]溶液中同时存在H＋和NO时就能够与Cu发生反应。该溶液中H＋实际为0.06mol，应该根据离子方程式进行计算，正确解题思路为：3Cu＋8H＋　＋　2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O38230．03mol0.06mol0.04molx根据各物质量的关系可知，H＋不足，应根据H＋进行计算。x＝3×0.06mol÷8＝0.0225mol，因此，铜离子浓度为0.225mol·L－1。14．(1)ace(2)Ⅱ或Ⅲ　用热毛巾将烧瓶捂热(其他合理答案均可)(3)①饱和食盐水、浓硫酸②3Cl2＋8NH36NH4Cl＋N2③NaOH　Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O[解析](1)在浓氨水中存在平衡NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，向其中加入生石灰[发生反应CaO＋H2OCa(OH)2生成Ca(OH)2]或烧碱，都会使平衡左移，同时放出大量的热促进氨气的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，原理同上述，都可快速制备氨气。(2)氨气极易溶于水，不溶于CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此需选择图乙中的Ⅱ或Ⅲ。根据喷泉实验的原理，要使装置D发生喷泉现象，必须使烧瓶中的压强迅速降低，形成内外压强差。用热毛巾将烧瓶捂热，可使D中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉”。(3)①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，要得到纯净、干燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。②探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生白烟，联系NH3＋HClNH4Cl可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。15．(1)E　D　B(2)防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰(3)①装置D中通入氧气后出现红棕色气体②冷凝，使NO2完全液化(4)4NO2＋O2＋4NaOH4NaNO3＋2H2O　水蒸气存在，会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清(5)2NaNO2＋H2SO4Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O　　[解析](1)根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰。(3)①利用装置D检验NO。开始装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在。②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，避免干扰NO的检验。(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH4NaNO3＋2H2O。如果没有装置C，A中挥发出的水蒸气能与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清。(5)装置A中反应的化学方程式是2NaNO2＋H2SO4Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。