化学 氮及其化合物的专项 培优易错试卷练习题及详细答案

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化学氮及其化合物的专项培优易错试卷练习题及详细答案一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1.如图1为实验室制取氨的实验装置。

(1)写出A中所发生反应的化学方程式___。

(2)NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,请写出相关反应的化学方程式___,___。

(3)在收集氨时试管口棉花的作用是___。

(4)一位学生用制得的氨,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作____。

(5)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。

首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是(______)A.CaCO3粉末和浓盐酸B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液C.HCl和AgNO3溶液D.HCl和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。

水槽中加入的物质可以是(______)A.硝酸铵 B.食盐 C.浓硫酸 D.硫酸铜【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶 A C【解析】【分析】(1)为制取氨气的装置,收集氨气的试管口需要棉花;(2)气体遇空气能迅速变红棕色,原气体是NO;(6)图3要想产生喷泉,必须生成大量气体;(7)如果放出大量热量,也能增大气体压强,产生喷泉。

【详解】(1)实验室制氨气2NH4Cl+Ca(OH)2∆CaCl2+2NH3↑+2H2O 。

(2) NH3在一定条件下可与O2反应生成一种无色气体,该气体遇空气迅速变红棕色,该气体是NO,所以NH3+5O2=4NO+6H2O。

(3) NO遇空气迅速变红棕色,所以2NO+O2=2NO2 。

(4)收集氨时试管口棉花的作用是减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气。

(5)引发喷泉实验的操作是打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶,只要水进入烧瓶,气体溶于水导致压强减小,产生喷泉。

(6)要想产生喷泉,必须生成大量气体,A 选项能产生大量二氧化碳。

(7)加入浓硫酸,放出大量热导致压强增大,产生喷泉。

【点睛】氨气的制取分为工业制法、简易制法、实验室制法,不能混淆;喷泉实验的原理是内外产生压强差。

2.在下列物质转化中,A 是一种正盐,D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16,E 是酸,当 X 无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:当 X 是强酸时,A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素;当 X 是强碱时,A 、B 、C 、D 、E 均含另外同一种元素。

请回答:(1)A 是_____,Y 是_____。

(2)当X 是强酸时,B 是_____。

写出C 生成D 的化学方程式:____________。

(3)当X 是强碱时,B 是_____,写出 D 生成E 的化学方程式:__________________________________。

【答案】(NH 4)2S O 2 H 2S 2232SO +O 2SO ƒ催化剂 NH 3 2233NO +H O=2HNO +NO 【解析】【分析】本题中C 、D 的变化和D 的相对分子质量比C 的大16是题中一个最具有特征的条件,通过分析可初步判断D 比C 多一个氧原子,A 为(NH 4)2S ,联想已构建的中学化学知识网络,符合这种转化关系的有:SO 2→SO 3,NO→NO 2,Na 2SO 3→Na 2SO 4等,由此可推断Y 为O 2,由于E 为酸,则D 应为能转化为酸的某物质,很可能为SO 3、NO 2等,当X 是强酸时A 、B 、C 、D 、E 均含同一种元素,则B 为H 2S ,C 为SO 2,D 为SO 3,E 为H 2SO 4,Z 为H 2O ,当X 是强碱时,则B 为NH 3,C 为NO ,D 为NO 2,E 为HNO 3,Z 为H 2O ,据此答题;【详解】(1)由上述分析推断可知,A 为(NH 4)2S ,Y 为O 2,故答案为:(NH 4)2S ;O 2; (2)当X 是强酸时,根据上面的分析可知,B 是 H 2S ,C 生成D 的化学方程式为2232SO +O 2SO ƒ催化剂,故答案为:H 2S ;2232SO +O 2SO ƒ催化剂;(3)当X 是强碱时,根据上面的分析可知,B 是 NH 3,D 生成E 的化学方程式为2233NO +H O=2HNO +NO ,故答案为:NH 3;2233NO +H O=2HNO +NO 。

【点睛】本题解题的关键是D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16,由此推断D比C多一个氧原子,则Y为氧气,以此逐步推断出其他物质。

3.氮的氧化物既是可导致酸雨的物质,也是造成空气污染的重要物质,加大对氮的氧化物的治理是环境保护重要举措。

(1)在一定条件下氨气可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。

写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式: _____________________________,该反应中氧化剂是_________,还原剂是________________________________________。

(2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成对大气无污染的气体,该反应的化学方程式为___________________________________。

(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。

①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_________ mol·L-1。

②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=1∶9,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m =_________。

③用含n和m的代数式表示所得溶液中NO3-和NO2-浓度的比值c(NO3-)∶c(NO2-)=_________。

【答案】6NO2+8NH37N2+12H2O NO2 NH3 2NO+2CO N2+2CO2 (m+n)/V 3∶2 (n-m)/(3m+n)【解析】【分析】(1)氨气和二氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水,反应中元素化合价降低的做氧化剂,元素化合价升高的物质做还原剂;(3)①根据气体和氢氧化钠的关系式计算;②根据二氧化氮、一氧化氮和氢氧化钠反应的方程式中各个物理量之间的关系式计算;③同一溶液中,c(NO3-):c(NO2-)等于其物质的量之比。

【详解】(1)氨气和二氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水,反应的化学方程式为:6NO2+8NH37N2+12H2O,反应中二氧化氮中氮元素化合价降低的做氧化剂,氨气中氮元素化合价升高的物质做还原剂,故答案为:6NO2+8NH37N2+12H2O;NO2; NH3;(2)CO和NO发生反应生成对大气无污染的气体,所以生成物是氮气和二氧化碳,故化学方程式是:2NO+2CO N2+2CO2故答案为:2NO+2CO N2+2CO2(3)①根据方程式NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O知,只要NO不剩余,氮原子和氢氧化钠的关系式是1:1,所以完全吸收nmolNO2和mmolNO组成的混合气体所用氢氧化钠的物质的量等于氮氧化物的物质的量之和,所以c(NaOH)=,故答案为:;(2)设原混合气体中NO2和NO的物质的量n和m,NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,1 1 2mmol mmol 2mmol2NO2+ 2NaOH=== NaNO2+NaNO3+H2O,2 2 1(n−m)mol (n−m) mol mol所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=mol:[2m+mol]=1:9,所以n:m=3:2,故答案为:3:2;(3)同一溶液中, c(NO3-)∶c(NO2-)等于其物质的量之比,所以c(NO3-)∶c(NO2-)=mol:[2m+mol]= (n-m)/(3m+n),故答案为:(n-m)/(3m+n)。

4.氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质,工业用多种方法来治理。

某种综合处理含 NH4+废水和工业废气(主要含 NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图:已知:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O(1)固体 1 的主要成分有 Ca(OH)2、___________________、__________________(填化学式)。

(2)若实验室需要配制100mL 3.00mol·L-1NaOH溶液进行模拟测试,需用托盘天平称取 NaOH 固体质量为______g。

(3)用 NaNO2溶液处理含NH4+废水反应的离子方程式为_______________________。

(4)捕获剂从气体 3 中捕获的气体主要是__________________ (填化学式)。

(5)流程中生成的 NaNO2 因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。

已知 NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O;I2可以使淀粉变蓝。

根据上述反应,选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验,以鉴别 NaNO2和 NaCl。

需选用的物质是_____________________(填序号)。

①水②淀粉碘化钾试纸③淀粉④白酒⑤白醋A.①③⑤ B.①②④ C.①②⑤ D.①②③⑤【答案】CaCO3 CaSO3 12 NO2-+ NH4+= N2↑+2H2O CO C【解析】【分析】工业废气通过过量的石灰乳,除去CO2和SO2,生成CaCO3和CaSO3,气体1是NO 、CO 、N2,通入适量的空气,把NO转化为NO2,通过氢氧化钠溶液只得到NaNO2溶液,说明气体2是NO、NO2、N2,气体3是CO和N2,捕获产物是CO,得到的NaNO2溶液和含NH4+废水发生氧化还原反应,得到无污染的气体是氮气。

【详解】(1)根据分析,固体 1 的主要成分有 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3;(2) 需要配制100mL 3.00mol·L-1NaOH溶液,所需质量m=C·V·M=3.00mol·L-1×0.1L×40 g·mol-1=12g;(3)用 NaNO2溶液处理含NH4+废水,二者发生归中反应,氮元素最终都以氮气形式存在,反应的离子方程式为:NO2-+ NH4+= N2↑+2H2O;(4)根据分析,捕获剂从气体 3 中捕获的气体主要是CO;(5)由2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O,可知NO2-在酸性条件下可以氧化I-,生成的I2可以使淀粉变蓝。