課時(shí)作業(yè)(十六)氮及其重要化合物1．(2019·浙江名校模擬)下列現(xiàn)象的產(chǎn)生與人為排放的含氮物質(zhì)無關(guān)的是()A．溫室效應(yīng) B．光化學(xué)煙霧C．酸雨 D．水體富營養(yǎng)化A[溫室效應(yīng)的產(chǎn)生是由于大量排放二氧化碳造成的，A正確；光化學(xué)煙霧是由氮的氧化物造成，氮的氧化物也能引起酸雨，氮的氧化物主要來源于汽車尾氣的排放，B、C錯(cuò)誤；大量排放富含N、P的廢水會(huì)造成水體富營養(yǎng)化，D錯(cuò)誤。]2．(2019·福建廈門質(zhì)檢)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，故通常保存在金屬容器中D．在1mol·L－1的氨水中，NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、NH3的物質(zhì)的量濃度之和為1mol·L－1C[氨水是氨氣的水溶液，為混合物；液氨是氨的液態(tài)形式，為純凈物，A項(xiàng)正確；溶于水中的氨，大部分與水反應(yīng)生成NH3·H2O，NH3·H2O只有少部分電離，氨水中的主要微粒為NH3·H2O，B項(xiàng)正確；氨水對金屬有腐蝕作用，不能用金屬容器盛放。一般情況下，將其盛放在橡皮袋、陶瓷壇或內(nèi)涂瀝青的鐵筒中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氨水中，氮元素的存在形式有NH3·H2O、NH3、NHeq\o\al(＋,4)，由物料守恒可知，三者物質(zhì)的量濃度之和為1mol·L－1，D項(xiàng)正確。]3．(2018·吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)四模)下列說法中正確的是()A．CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在，都不是酸性氧化物B．N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3、N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電),\s\do5())2NO都屬于氮的固定，且N2都表現(xiàn)還原性C．向BaCl2溶液中加入Na2SO3產(chǎn)生沉淀，再通入NO2，沉淀完全溶解D．某無色溶液中加入氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)，該溶液一定含有NHeq\o\al(＋,4)D[NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成NO2，NO不能在空氣中穩(wěn)定存在，故A錯(cuò)誤；N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3，氮元素化合價(jià)降低，N2是氧化劑，表現(xiàn)氧化性，故B錯(cuò)誤；向BaCl2溶液中加入Na2SO3產(chǎn)生BaSO3沉淀，再通入NO2，BaSO3沉淀被氧化為BaSO4沉淀，故C錯(cuò)誤；銨鹽與堿加熱反應(yīng)放出氨氣，故D正確。]4．(2019·四川資陽診斷)已知X、Y、Z、E、F五種常見物質(zhì)含有同一元素M，在一定條件下它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，Z是NO，下列推斷不合理的是()A．X可能是一種氫化物 B．Y在氧氣中燃燒生成ZC．E可能是一種有色氣體 D．F中M元素的化合價(jià)可能為＋5B[根據(jù)題意可知，物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系可能有兩種情況：N2→NH3→NO→NO2→HNO3或NH3→N2→NO→NO2→HNO3，若Y為N2，則不能在氧氣中燃燒生成NO，若Y為NH3，則可在氧氣中燃燒生成NO,B項(xiàng)不合理。]5．(2019·河南調(diào)研聯(lián)考)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)按下列實(shí)驗(yàn)流程制備Na2CO3，設(shè)計(jì)的部分裝置如圖所示。下列敘述正確的是()A．若X為濃氨水，Y為生石灰，則可用裝置甲制取NH3B．反應(yīng)①可在裝置乙中發(fā)生，反應(yīng)②可在裝置丁中發(fā)生C．可用裝置丙進(jìn)行過濾操作D．將母液蒸干灼燒后可得到NH4Cl固體C[生石灰遇水會(huì)變?yōu)榉勰畹氖焓?，所以濃氨水與生石灰制取NH3不適合用圖甲裝置，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)①制取NaHCO3可在裝置乙中發(fā)生，反應(yīng)②是NaHCO3加熱分解制Na2CO3，同時(shí)有CO2和水生成，丁中試管口應(yīng)略向下傾斜，故反應(yīng)②不可以在裝置丁中發(fā)生，故B錯(cuò)誤；裝置丙為過濾裝置，過濾是將固液混合物進(jìn)行分離，可以用裝置丙進(jìn)行過濾操作，故C正確；NH4Cl受熱易分解，生成NH3和HCl，所以將母液蒸干灼燒后得不到NH4Cl固體，故D錯(cuò)誤。]6．(2019·甘肅天水一中月考)含ngHNO3的稀溶液恰好與mgFe完全反應(yīng)，若HNO3只被還原為NO，則n∶m可能為()①5∶1②9∶2③3∶1④2∶1⑤4∶1A．②③ B．①③④C．②③⑤ D．①③C[含ngHNO3的稀溶液恰好與mgFe完全反應(yīng)，生成硝酸鐵時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，溶解Fe的質(zhì)量最小，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒n(NO)＝eq\f(mg,56g·mol－1)×eq\f(3,5－2)＝eq\f(m,56)mol，根據(jù)氮原子守恒可知n(HNO3)＝n(NO)＋3n[Fe(NO3)3]，即eq\f(m,56)mol＋eq\f(m,56)mol×3＝eq\f(ng,63g·mol－1)，整理得2n＝9m；生成硝酸亞鐵時(shí)溶解Fe的質(zhì)量最大，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒n(NO)＝eq\f(mg,56g·mol－1)×eq\f(2,5－2)＝eq\f(m,84)mol，根據(jù)氮原子守恒可知n(HNO3)＝n(NO)＋2n[Fe(NO3)2]，則eq\f(m,84)mol＋2×eq\f(m,56)mol＝eq\f(ng,63g·mol－1)，整理得n＝3m，故m的取值范圍為eq\f(2,9)n≤m≤eq\f(1,3)n，②③⑤都符合，故選C。]7．(2019·河北保定一模)硝酸銀是一種無色晶體，常用于照相、制鏡、印刷、醫(yī)藥等。其水溶液和固體常被保存在棕色試劑瓶中，硝酸銀不穩(wěn)定，受熱分解生成固體、NO2和O2。為了研究AgNO3的受熱分解產(chǎn)物的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所用的裝置如圖(圖中加熱、夾持儀器等均略去)。實(shí)驗(yàn)步驟：a.儀器連接完成后，放入AgNO3固體之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管A。b．稱取1.7gAgNO3固體置于A中，先通入一段時(shí)間N2，再關(guān)閉k，用酒精燈加熱硬質(zhì)玻璃管A。c．待樣品完全分解，A裝置冷卻至室溫，稱量，測得剩余固體的質(zhì)量為1.08g?！埢卮鹣铝袉栴}：(1)使用酒精燈對AgNO3固體加熱的操作方法是__________________。(2)步驟a的操作目的是__________________________________________________。(3)步驟b中先通入一段時(shí)間N2的操作目的是__________________________。(4)裝置C瓶中盛裝的藥品名稱為________，裝置D中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________________。(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明AgNO3分解產(chǎn)物中氣體的體積比：___________________________________________________________________________________________________。(6)從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮該實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷，應(yīng)如何改進(jìn)？________________________________________________________________________解析(1)先用酒精燈對試管進(jìn)行均勻受熱，然后集中在有硝酸銀固體的部位加熱。(2)儀器連接完成后，放入AgNO3固體之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管A，通過觀察裝置中導(dǎo)管口的現(xiàn)象檢驗(yàn)裝置是否漏氣。(3)容器內(nèi)部存有空氣，用氮?dú)獍蜒b置內(nèi)的空氣排出，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)硝酸銀受熱分解產(chǎn)生的二氧化氮?dú)怏w被氫氧化鈉溶液吸收，用C裝置進(jìn)行檢驗(yàn)是否吸收完全，所以裝置C瓶中盛裝的藥品為NaOH酚酞溶液；亞硫酸鈉的酚酞溶液顯紅色，亞硫酸鈉與氧氣反應(yīng)后變?yōu)榱蛩徕c，溶液堿性減弱，紅色變淺或褪去。(5)硝酸銀受熱分解為二氧化氮和氧氣，兩種氣體通入水中發(fā)生反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，若氧氣過量，二氧化氮完全反應(yīng)；若氧氣完全反應(yīng)，二氧化氮剩余，但最終為一氧化氮?dú)怏w，根據(jù)以上分析可知取足量AgNO3固體充分加熱，產(chǎn)生的氣體用排水法收集，直到試管內(nèi)氣體不再變化，測量剩余氣體占試管容積的比值，就可以求出AgNO3分解產(chǎn)物中氣體的體積比。(6)硝酸銀分解產(chǎn)生的二氧化氮?dú)怏w的量較氧氣多，因此，當(dāng)二氧化氮?dú)怏w進(jìn)入裝置B中，二氧化氮?dú)怏w被迅速吸收，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，易產(chǎn)生倒吸，發(fā)生危險(xiǎn)，因此需要在A和B之間加入防倒吸裝置(即安全瓶)。答案(1)先預(yù)熱再集中加熱(2)檢驗(yàn)裝置氣密性(或檢驗(yàn)裝置是否漏氣)(3)將容器內(nèi)部存在的氧氣排出，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果(4)NaOH酚酞溶液溶液紅色變淺(甚至消失)(5)取足量AgNO3固體充分加熱，用排水法收集氣體，直到試管內(nèi)氣體不再變化，測量剩余氣體占試管容積的比值(6)應(yīng)在A和B之間加入防倒吸裝置(安全瓶)8．(2018·福建廈門三模)某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)生根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，探究NO2、NO與Na2O2反應(yīng)的情況，提出假設(shè)并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.從理論上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有還原性，于是提出以下假設(shè)：假設(shè)1：Na2O2氧化NO2；假設(shè)2：NO2氧化Na2O2。(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①試管A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________________。②待試管B中充滿紅棕色氣體，關(guān)閉旋塞a和b；取下試管B；向其中加入適量Na2O2粉末，塞上塞子，輕輕振蕩試管內(nèi)粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將帶火星的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi)，木條復(fù)燃。③儀器C兼有防倒吸的作用，儀器C的名稱為__________。結(jié)論：甲同學(xué)認(rèn)為假設(shè)2正確。(2)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)存在缺陷，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，在A、B之間應(yīng)增加一個(gè)裝置，該裝置的作用是________________________。乙同學(xué)用改進(jìn)后的裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失；帶火星的木條未復(fù)燃，得出結(jié)論：假設(shè)1正確，則NO2和Na2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。Ⅱ.該研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)還認(rèn)為NO易與O2發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)該更易被Na2O2氧化。查閱資料：2NO＋Na2O2=2NaNO2；2NaNO2＋2HCl=2NaCl＋NO2↑＋NO↑＋H2O；酸性條件下，NO能與MnOeq\o\al(－,4)反應(yīng)生成NOeq\o\al(－,3)和Mn2＋。(3)丙同學(xué)用圖乙所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na2O2的反應(yīng)。①在反應(yīng)前，打開彈簧夾，通入一段時(shí)間N2，目的是__________________。②B中觀察到的主要現(xiàn)象是______(填序號(hào))。a．銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色b．有紅棕色氣泡產(chǎn)生c．有無色氣泡產(chǎn)生③C、E中所盛裝的試劑不能是______(填序號(hào))。a．無水硫酸銅 b．無水氯化鈣c．堿石灰 d．生石灰④F中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。⑤充分反應(yīng)后，檢驗(yàn)D裝置中產(chǎn)物的方法是____________________________，則產(chǎn)物是NaNO2。解析(1)①試管A中銅和濃硝酸反應(yīng)，其離子方程式是Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。③儀器C兼有防倒吸的作用，儀器C為球形干燥管。(2)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，直接將混有水蒸氣的NO2通入Na2O2中進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生的O2很可能來自于Na2O2與水的反應(yīng)，而不是由NO2氧化Na2O2得到，為了排除水對實(shí)驗(yàn)的干擾，需要在A、B間增加一個(gè)干燥裝置以除去水蒸氣。乙同學(xué)用改進(jìn)后的裝置重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，觀察到帶火星的木條未復(fù)燃，說明NO2與Na2O2反應(yīng)未產(chǎn)生O2，則應(yīng)是Na2O2氧化NO2，假設(shè)1正確。(3)①由于該實(shí)驗(yàn)裝置要探究Na2O2與NO的反應(yīng)，反應(yīng)裝置中不能出現(xiàn)O2干擾實(shí)驗(yàn)，應(yīng)先通一段時(shí)間N2，排出實(shí)驗(yàn)裝置中的O2。②A裝置中產(chǎn)生的NO2通入B裝置中，NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO，生成的HNO3與Cu反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO、H2O，可觀察到銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色，產(chǎn)生無色氣泡。③C、E中試劑均作干燥劑，不能選用無水硫酸銅，無水硫酸銅一般用于檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有水。④F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4H＋＋5NO＋3MnOeq\o\al(－,4)=5NOeq\o\al(－,3)＋3Mn2＋＋2H2O，氧化劑為MnOeq\o\al(－,4)，還原劑為NO，物質(zhì)的量之比為3∶5。⑤