专题4课时4生产生活中的含氮化合物.docx
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专题4课时4生产生活中的含氮化合物
课后限时训练
（时间：
45分钟）
选考强化
1．（2016·浙江师大附中月考）将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。
下图中能实现人工固氮的是（ ）
解析 工业合成氨属于人工固氮。
答案 B
2．（2016·浙江省严州中学高一月考）导致下列现象的主要原因与排放NO2无关的是（ ）
A．酸雨B．光化学烟雾
C．臭氧空洞D．温室效应
解析 温室效应与CO2有关。
答案 D
3．（2015·11月浙江嘉兴一中期中）在常温常压下，下列各组气体不能共存的是（ ）
A．SO2与O2B．NO2与NO
C．O2与N2D．NO与O2
解析 2NO＋O2===2NO2，二者不能共存。
答案 D
4．（2016·浙江乐清二中月考）下列气体中，不能用排水法收集的是（ ）
A．NOB．O2C．NH3D．CO
解析 A项，NO难溶于水，可以用排水的方法收集，错误；B项，O2难溶于水，可以用排水的方法收集，错误；C项，NH3极容易溶于水，不可以用排水的方法收集，正确；D项，CO难溶于水，可以用排水的方法收集，错误。
答案 C
5．（2016·浙江省宁波市北仑中学高二下期中）去西藏等高原而患脑水肿的患者吸入低浓度NO气体30分钟后即可清醒。
但NO也因污染空气而“臭名昭著”，作为现代化城市引起的NO气体污染其主要来源是（ ）
A．铜和稀硝酸反应
B．汽车发动机中氮气和氧气发生反应
C．二氧化氮气体溶于水
D．氨的催化氧化
解析 现代化城市引起的NO气体污染其主要来源氮气和氧气发生反应，答案选B。
答案 B
6．（2016·杭州市高一期末）杭州市环境保护监测中心2015年12月29日9时发布，西安市空气质量指数：
233，属重度污染，监测的主要污染物有PM2.5、NO2、SO2、CO、O3等。
下列空气污染物与其主要来源不对应的是（ ）
A
B
C
D
污染物
二氧化硫
甲醛
氮氧化物
悬浮颗粒物
来源
雷电时空气
中产生
人造家具、
用具
燃煤、汽车
尾气
燃煤、施工
解析 A项，二氧化硫来源主要是煤燃料产生的废气，故A错误；B项，甲醛主要来源于用复合地板、油漆、涂料制成的人造家具、用具，故B正确；C项，大气中氮氧化物的主要来源是燃煤、汽车尾气排放，故C正确；D项，悬浮颗粒物来源主要是化石燃料的燃烧和施工产生的扬尘，故D正确。
答案 A
7．（2016·江西省吉安市高一下学期期末）某金属的硝酸盐加热分解生成的NO2和O2的物质的量之比4∶1。
该混和气体可以使余烬的小木条复燃，由此可得出的结论合理的是（ ）
A．NO2是酸性氧化物
B．加热过程中金属元素的化合价升高
C．NO2支持燃烧
D．加热过程中金属元素的化合价降低
解析 空气中氮气和氧气的物质的量之比约为4∶1，余烬的小木条在空气中不能复燃，某金属的硝酸盐加热分解生成的NO2和O2的物质的量之比4∶1，则与空气中的氮气和氧气的比例相同，若该混和气体可以使余烬的小木条复燃，说明NO2支持燃烧，答案选C。
答案 C
8．（2016·1月浙江省衢州二中月考）下列关于氨的说法中正确的是（ ）
A．氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越大
B．氨是无色无味的气体
C．可用向上排空气法收集氨
D．氨溶于水所得溶液呈弱碱性
解析 氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越小，A项错误；氨是有刺激性气味的气体，B项错误；氨的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，C项错误。
答案 D
9．（2016·1月浙江省永康一中月考）某化学课外小组的学生提出实验室制氨气的以下几种方案，其中比较简便易行的是（ ）
A．硝酸铵固体与消石灰共热
B．浓氨水逐滴加入到新制的生石灰中
C．在一定条件下，氮气与氢气化合
D．加热分解氯化铵固体
解析 A项中硝酸铵受热易分解产生其他气体，甚至引起爆炸事故（如5NH4NO3
4N2↑＋2HNO3＋9H2O；NH4NO3
N2O↑＋2H2O）；C项中反应的条件为高温、高压、催化剂，一般实验室不具备此条件；D项中分解产生的气体是NH3和HCl，二者在遇冷时又重新化合成NH4Cl固体。
简便易行的是B项。
答案 B
10．下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是（ ）
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
解析 A项，人工固氮中氮气转化为氨气，是N2转化为NH3的过程，N化合价由0→－3价，化合价降低，被还原，故A错误；B项，工业合成氨是典型的人工固氮方法，故B正确；C项，根据自然界中氮循环图知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮的无机物和有机物的转化，故C正确；D项，生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与，故D选项正确。
答案 A
11．（2016·海南中学高三考前高考模拟）取一定质量含Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等份并进行下列转化，则转化过程中所加稀HNO3的物质的量浓度为（ ）
A．4.4mol·L－1B．3.6mol·L－1
C．4.0mol·L－1D．3.2mol·L－1
解析 设其中一份中n（Cu）＝xmol，n（Cu2O）＝ymol，n（CuO）＝zmol，依得失电子守恒和氧原子守恒，有：
⇒x＋2y＋z＝0.7mol亦即反应后生成的硝酸铜的物质的量为0.70mol则500mL稀硝酸中，n（HNO3）＝0.70mol×2＋0.200mol＝1.600mol 于是：
c（HNO3）＝1.600mol/0.500L＝3.2mol/L。
答案 D
12．（2016·湖北武汉华中师大一附高一下期中）下图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是（ ）
A．一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的
B．用一定量的铁粉与大量的9.75mol·L－1HNO3溶液反应得到标况下气体2.24L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C．硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成份越多
D．当硝酸浓度为9.75mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为5∶3∶1
解析 A项，根据图象可知硝酸的还原产物有多种，因此一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的，A正确；B项，参加反应的硝酸包括被还原的，以及没有被还原的（转化为硝酸铁），因此参加反应的硝酸的物质的量大于0.1mol，B错误；C项，根据图象可知随着硝酸浓度的升高，NO2的含量增大，这说明硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成份越多，C正确；D项，根据图象可知当硝酸浓度为9.75mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为10∶6∶2＝5∶3∶1，D正确。
答案 B
13．用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：
（1）步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。
硝酸分解的化学方程式为__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
（2）步骤Ⅱ中发生反应：
4Fe（NO3）2＋O2＋（2n＋4）H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，该反应的化学方程式为___________________________________________________
_________________________________________________________________。
（3）上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 （任写一项）。
解析
（1）硝酸分解生成NO2、O2和H2O。
（2）根据流程示意图可知，废铁皮与硝酸反应时有Fe（NO3）2、NH4NO3生成，根据得失电子守恒、原子守恒即可完成方程式。
（3）上述生产流程中，氮元素以NO
和NH
的形式存在，无污染。
答案
（1）4HNO3
4NO2↑＋O2↑＋2H2O
（2）4Fe＋10HNO3
4Fe（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O
（3）氮氧化物排放少
选考提升
14．（2016·浙江省镇海中学高三模拟）氨可以形成多种离子，如N3－、N
、NH
、NH
、N2H
、N2H
、N4H
等，已知N2H
与N2H
是由中性分子结合质子形成的，类似于NH
的性质。
N4H
遇到碱时，会生成一种形似白磷的N4分子，N4分子不能被植物吸收。
（1）1个N
含有 个电子。
（2）形成N2H
的中性分子的分子式是 。
（3）写出N2H
在强碱溶液中反应的离子方程式：
________________________
_________________________________________________________________。
（4）N4和N2的关系正确的是 （填序号）。
A．同种单质B．同位素
C．同分异构体D．同素异形体
（5）N4H4（SO4）2 （填“能”或“不能”）和草木灰（主要成分为碳酸钾）混合施用。
（6）已知液氨中存在着下列平衡：
2NH3NH
＋NH
。
科学家在液氨中加入氢氧化铯（CsOH）和特殊的吸水剂，使液氨中的NH
生成N4分子，请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式：
_______________________________
________________________________________________________________。
解析 1个N
含有电子为7×3＋1＝22；N2H
与N2H
是中性分子N2H4结合质子H＋形成的，N2H
在强碱溶液中反应的离子方程式为N2H
＋2OH－===N2H4＋2H2O；N4和N2是不同的单质，属同素异形体；碳酸钾水解显碱性，N4H
遇到碱时，生成N4分子，不能被植物吸收。
答案
（1）22
（2）N2H4
（3）N2H
＋2OH－===N2H4＋2H2O
（4）D （5）不能
（6）8NH3＋4CsOH===N4＋4CsNH2＋6H2↑＋4H2O
15．（2016·新课标Ⅰ）氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。
回答下列问题：
（1）氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的 ，反应的化学方程式为_________________________________________________________________。
②预收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：
发生装置→ （按气流方向，用小写字母表示）。
（2）氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）。
在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中
②反应的化学方程式
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开K2
③
④
解析
（1）①在实验室中是利用固体碱消石灰与铵盐NH4Cl混合加热，故应选用A装置加热，发生反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；②利用A装置制得的氨气，由于氨气是碱性气体，所以需要利用碱石灰进行干燥，然后再根据氨气的密度比空气小的性质，用向下排空气法收集，氨气是大气污染物，要进行尾气处理，可利用其在水中极容易溶解，用水作吸收剂进行尾气处理，故装置的连接顺序为a→d→c→f→e→i；
（2）NO2具有强氧化性，NH3有强还原性，两者相遇，会发生反应产生氮气和水，根据电子守恒、原子守恒，可得反应的方程式：
8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，故①Y管内看到红棕色气体颜色变浅最终为无色，同时在注射器的内壁有水珠产生；②根据①分析可知发生该反应的方程式是8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O；③反应后由于容器内气体的物质的量减少，所以会使容器内气体压强减小。
当打开K2后，烧杯内NaOH溶液在大气压强的作用下会倒吸入Y管内；④原因是该反应是气体体积减小的反应，装置内压强降低，在大气压的作用下而发生倒吸现象。
答案
（1）①A 2NH4Cl＋Ca（OH）2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ②a→d→c→f→e→i
（2）①红棕色颜色变浅，最后褪为无色 ②8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O ③水倒吸入Y管中 ④该反应是气体体积减小的反应，装置内压强降低，在大气压的作用下发生倒吸
16．工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体（含NO、NO2）制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：
已知：
Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2
（1）中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有 （填化学式）。
（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是 。
蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的 （填操作名称）最合理。
（3）母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是 。
母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是 。
a．转入中和液b．转入结晶Ⅰ操作
c．转入转化液d．转入结晶Ⅱ操作
（4）若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为 吨（假定Na2CO3恰好完全反应）。
解析
（1）题中信息可知：
Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2，当NO2过量时，还发生反应：
Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2，故中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有NaNO3。
（2）浓度过大时，NaNO2可能会析出；NaNO2有毒，不能直接排放，回收后可用于流程中的溶碱。
（3）NaNO2在酸性条件下易被氧化，加入稀硝酸可提供酸性环境；母液Ⅱ的溶质主要是NaNO3，所以回收利用时应转入转化液，或转入结晶Ⅱ操作，故c、d正确。
（4）1.38吨NaNO2的物质的量为：
1.38×106g÷69g/mol＝2×104mol，则生成的NaNO3物质的量为：
1×104mol，故Na2CO3的理论用量＝1/2×（2×104＋1×104）mol×106g/mol＝1.59×106g＝1.59吨。
答案
（1）NaNO3
（2）防止NaNO2的析出 溶碱 将NaNO2氧化为NaNO3 cd （4）1.59
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