氮及其化合物-經(jīng)典習(xí)題(含詳解)

氮及其化合物經(jīng)典習(xí)題1．下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是()A．人工固氮可以得到硝酸鹽B．雷電作用可將氮?dú)庵苯愚D(zhuǎn)化為銨鹽C．細(xì)菌對氮元素的循環(huán)有重要作用D．亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程中，氮元素被氧化答案B解析A項(xiàng)，人工固氮是把氮?dú)夂铣砂?，氨和硝酸反?yīng)得到硝酸鹽，人工固氮可以得到硝酸鹽，正確；B項(xiàng)，放電條件下氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸，不能直接得到銨鹽，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，豆科類植物的根瘤菌能將空氣中氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物需要的銨鹽，實(shí)現(xiàn)生物固氮，細(xì)菌對氮元素的循環(huán)有重要作用，正確；D項(xiàng)，亞硝酸鹽中氮元素化合價(jià)為＋3價(jià)，生成硝酸鹽中氮元素化合價(jià)為＋5價(jià)，氮元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，正確。2．起固氮作用的化學(xué)反應(yīng)是()A．N2和H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3B．NO遇O2轉(zhuǎn)化為NO2C．硝酸工廠用NH3氧化制NOD．用NH3制碳酸氫銨和硫酸銨答案A解析氮的固定是指游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)的氮。3．關(guān)于氨的下列敘述中，錯(cuò)誤的是()A．液氨易汽化，因此可用來做制冷劑B．氨溶于水顯弱堿性，因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色C．氨極易溶解于水，因此氨水比較穩(wěn)定(不容易)分解D．氨可被氯氣氧化生成N2，同時(shí)還可能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象答案C4．下列關(guān)于氨水的說法中，不正確的是()A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是純凈物B．氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)C．氨水顯弱堿性，是弱電解質(zhì)D．在1mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、NH3的物質(zhì)的量濃度之和為1mol·L－1答案C解析氨極易溶于水，發(fā)生如下反應(yīng)：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－；生成的氨水是混合物，其中的NH3·H2O是弱電解質(zhì)，電離程度小，且NH3分子極易與H2O結(jié)合，故其中濃度最大的粒子是NH3·H2O(H2O除外)。5．下列與碳、氮、氧、硫、硅等非金屬元素及其化合物有關(guān)的說法不正確的是()A．工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原二氧化硅可得到含雜質(zhì)的粗硅B．氮的氧化物是形成光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì)，硫的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)C．NO2、CO2和SO2溶于水均可導(dǎo)電，它們都是電解質(zhì)D．將SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中會(huì)出現(xiàn)白色沉淀答案C解析用碳在高溫下還原二氧化硅，可制得含有少量雜質(zhì)的硅，同時(shí)有CO生成，A項(xiàng)正確；光化學(xué)煙霧主要是由汽車尾氣排放出的氮氧化物發(fā)生復(fù)雜的變化造成的，二氧化硫氣體是酸雨形成的主要原因，B項(xiàng)正確；NO2、CO2和SO2溶于水均可導(dǎo)電，但都不是它們自身發(fā)生電離，故它們都不是電解質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；亞硫酸具有還原性，易被氧化為硫酸，將SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中，硝酸會(huì)將亞硫酸根氧化為硫酸根離子，產(chǎn)生硫酸鋇白色沉淀，D項(xiàng)正確。6．最新病毒學(xué)研究證實(shí)，一氧化氮對SARS病毒有直接的抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是()A．一氧化氮是一種紅棕色的氣體B．常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合C．一氧化氮可由氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下直接化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集答案C解析NO是無色氣體，難溶于水，在放電的條件下N2與O2化合生成NO。7．下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述，正確的是()A．常溫下都用銅制容器貯存B．露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減輕C．常溫下都能與銅較快地反應(yīng)D．露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的濃度都降低答案D解析Cu與濃HNO3可在常溫下反應(yīng)，Cu與濃H2SO4需加熱才反應(yīng)，故濃HNO3不能用銅制容器貯存；將二者都露置在空氣中，硝酸揮發(fā)，濃H2SO4吸收空氣中的水分，故酸液的濃度都降低，但酸液的質(zhì)量變化不同，濃HNO3減輕，濃H2SO4增重。8．如圖所示是NH3的兩個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法中正確的是()A．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易溶于水B．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易揮發(fā)C．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體D．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體答案C解析實(shí)驗(yàn)一是氨的噴泉實(shí)驗(yàn)，證明氨極易溶于水，形成一水合氨弱堿溶液，滴加酚酞溶液變紅色，證明氨是堿性。實(shí)驗(yàn)二中濃氨水揮發(fā)出的氨分子和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫分子結(jié)合生成氯化銨固體小顆粒，證明濃氨水易揮發(fā)，氨遇到氯化氫發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨，證明氨是堿性氣體。9．某實(shí)驗(yàn)過程如圖所示，則圖③的試管中的現(xiàn)象是()A．無明顯現(xiàn)象，因稀H2SO4不與銅反應(yīng)B．銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體遇到空氣不變色C．銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體D．銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色答案D解析生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性條件下相當(dāng)于又有了HNO3，銅片會(huì)繼續(xù)溶解生成NO。10．某興趣小組設(shè)計(jì)用鐵粉將NO還原為N2(同時(shí)生成FeO)，下列說法不正確的是()已知：①濃硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。A．裝置的連接順序?yàn)閍→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→dB．裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋2Feeq\o(=,\s\up7(△))2FeO＋N2C．裝置D的作用是吸收揮發(fā)出來的硝酸和產(chǎn)生的NO2D．裝置B的作用是干燥，防止水蒸氣進(jìn)入E中干擾反應(yīng)答案D解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理“NO被灼熱的鐵粉還原為N2，同時(shí)生成FeO”，所以首先應(yīng)制備純凈干燥的NO。利用銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，由于硝酸具有揮發(fā)性，所以制得的NO中會(huì)混有硝酸蒸氣和產(chǎn)生的NO2，故先通過裝置D除去揮發(fā)出的HNO3等酸性氣體，然后再通過F干燥，得到純凈干燥的NO，然后進(jìn)入E中與鐵粉反應(yīng)，最后處理多余的NO，由于NaOH溶液不與NO反應(yīng)，而濃硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通過B氧化NO，再通過C吸收，故上述裝置的連接順序?yàn)閍→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d，A項(xiàng)正確；裝置E中NO被灼熱的鐵粉還原為N2，同時(shí)生成FeO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋2Feeq\o(=,\s\up7(△))2FeO＋N2，B項(xiàng)正確；裝置D盛放的是水，其作用是除去揮發(fā)出的HNO3等酸性氣體，C項(xiàng)正確；裝置B盛放的是濃硝酸，可以將NO氧化為NO2，便于氫氧化鈉溶液充分吸收，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．常溫下，將一定量的鐵粉加入50mL10mol·L－1硝酸(①)中，待其充分反應(yīng)后，收集到的氣體換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.2L(②)，所得溶液能夠使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)(③)，該溶液也能使酸性高錳酸鉀溶液退色(④)。下列說法中正確的是()A．①中數(shù)據(jù)表明，硝酸是濃硝酸，因此Fe已經(jīng)鈍化B．②中數(shù)據(jù)表明，生成的氣體中只有NO2C．③中現(xiàn)象表明，硝酸一定有剩余D．④中現(xiàn)象表明，溶液中一定含有Fe2＋答案D解析硝酸具有強(qiáng)氧化性，與Fe反應(yīng)生成的氣體為氮的氧化物，所得溶液能使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)，則說明溶液中含F(xiàn)e3＋，也可能存在過量的硝酸，溶液能使酸性高錳酸鉀溶液退色，則說明含F(xiàn)e2＋，D項(xiàng)正確；由上述分析可知硝酸與鐵發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，未發(fā)生鈍化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因反應(yīng)中生成了Fe3＋、Fe2＋，說明鐵過量，則硝酸先還原生成NO2，后生成NO，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。12．如圖是氮元素的幾種價(jià)態(tài)與物質(zhì)類別的對應(yīng)關(guān)系，回答下列問題：(1)寫出N2的一種用途：_________________________________________________________。(2)從N元素化合價(jià)分析，N2具有氧化性和還原性。各舉一例說明(用化學(xué)方程式表示)氧化性：________________________________________________________________________。還原性：________________________________________________________________________。(3)HNO3與下圖中的物質(zhì)C常用于檢驗(yàn)Cl－的存在，則C的化學(xué)式為____________________。(4)實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為_______________________________________。(5)NO2與水反應(yīng)生成物質(zhì)A的化學(xué)方程式為_________________________________。(6)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。答案(1)做保護(hù)氣、保存糧食(或合成氨、制硝酸等)(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3(或N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(5)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(6)4HNO3(濃)＋Ceq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O13．氨廣泛用于生產(chǎn)化肥、制冷劑等方面。回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)室可用下圖所示裝置合成氨。①亞硝酸鈉與氯化銨反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。②錐形瓶中盛有一定量水并滴有幾滴酚酞試劑。反應(yīng)一段時(shí)間后，錐形瓶中溶液變紅，則氣體X的成分為N2、水蒸氣、________和________(填化學(xué)式)。(2)最近斯坦福大學(xué)研究人員發(fā)明了一種SUNCAT的鋰循環(huán)系統(tǒng)，可持續(xù)合成氨，其原理如圖所示。①圖中反應(yīng)Ⅱ?qū)儆赺_______________(填“氧化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”)。②反應(yīng)Ⅲ中能量轉(zhuǎn)化的方式是__________________(填“電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”或“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”)。答案(1)①NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up7(△))N2↑＋2H2O②H2NH3(2)①非氧化還原反應(yīng)②電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能解析(1)①亞硝酸鈉具有強(qiáng)氧化性，與氯化銨發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氮?dú)猓磻?yīng)的離子方程式為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up7(△))N2↑＋2H2O。②鋅與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣與亞硝酸鈉和氯化銨反應(yīng)生成的氮?dú)庠诖呋瘎┳饔孟路磻?yīng)生成了氨，因此錐形瓶中含酚酞的水變紅，則氣體X的成分為N2、水蒸氣、H2、NH3。(2)①反應(yīng)Ⅱ是Li3N與水反應(yīng)生成氨和LiOH的過程，反應(yīng)中沒有元素化合價(jià)的變化，屬于非氧化還原反應(yīng)。②反應(yīng)Ⅲ中氫氧化鋰轉(zhuǎn)變?yōu)殇?、氧氣和水，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，屬于非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，屬于電解池反應(yīng)，能量轉(zhuǎn)化的方式是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。14．甲、乙兩同學(xué)用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物。文獻(xiàn)記載：ⅰ.在濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產(chǎn)物有＋4、＋2、－3價(jià)等氮的化合物。ⅱ.FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。甲的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象記錄如下：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象打開彈簧夾，通入一段時(shí)間CO2，關(guān)閉彈簧夾打開分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關(guān)閉活塞無明顯現(xiàn)象加熱燒瓶，反應(yīng)開始后停止加熱①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時(shí)間后，氣體顏色逐漸變淺；B中溶液變棕色；C中溶液紫色變淺②反應(yīng)停止后，A中無固體剩余請回答下列問題：(1)滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是_________________________________。(2)檢驗(yàn)是否生成－3價(jià)氮的化合物，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______________________。(3)甲取少量B中溶液，加熱，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________________。請用平衡移動(dòng)原理解釋原因：______________________________________________。甲依據(jù)該現(xiàn)象得出的結(jié)論是A中有NO生成。(4)乙認(rèn)為甲得出A中有NO生成的證據(jù)不足。為獲取充足的證據(jù)，乙仍采用該裝置和操作進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，乙作出的改變是______________________________________________，證明有NO生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________________________________。答案(1)常溫時(shí)，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生(答“鈍化”也可)(2)取少量反應(yīng)后A中溶液于試管中，向其中加入足量濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，若試紙變藍(lán)，則A中生成NHeq\o\al(＋,4)(3)棕色溶液顏色變淺(或綠)，有無色氣體逸出，且在空氣中變?yōu)榧t棕色FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，加熱