课时梯级作业十三氮及其重要化合物(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)1.下列有关氮元素的单质及其化合物的说法正确的是()A.豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气,属于物理变化B.向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸,在管口观察到红棕色气体,原因是HNO3分解生成了NO2C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟D.雷雨天气可以产生硝酸,不会给作物带来危害【解析】选D。豆科植物通过根瘤菌将空气中的氮气转化为化合物,属于化学变化,A错误;发生3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,NO遇空气生成红棕色NO2,B错误;浓硫酸无挥发性,无法观察到白烟,C错误;雷雨天气可以产生硝酸,硝酸随雨水下降与土壤中的矿物质反应生成硝酸盐,给农作物提供氮肥,D正确。【加固训练】下列化学事实及其解释都正确的是()A.NO2与水反应,NO2作还原剂,水作氧化剂B.某溶液中含有大量的N,该溶液中一定不存在大量的Fe2+C.闪电时,空气中的N2和O2可直接化合生成NO2D.除去NO中混有少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥【解析】选D。NO2与水反应,NO2是还原剂也是氧化剂,A错误;N和Fe2+能共存,例如硝酸亚铁溶液,但在酸性条件下,N能氧化Fe2+,B错误;空气中的N2和O2直接化合生成的是NO,C错误。将混有少量NO2的NO气体通过水洗涤后,因NO2与水反应生成NO,再干燥即可,D正确。2.某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO气体中的两种,则下列判断中正确的是()A.X是NH3,Y是HClB.X是Cl2,Y是NH3C.X是SO2,Y是O2D.X是NO,Y是O2【解析】选A。根据题中已知的气体,能产生白烟的是HCl和NH3或Cl2和NH3,再根据题中信息“甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅”可知X是NH3,Y是HCl,A正确。3.(2018·郴州模拟)如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则(1)和(2)两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A.1∶1B.4∶3C.5∶7D.7∶5【解析】选A。设试管的体积为1L,水充满整个试管,溶液的体积是1L,无论是NO2还是NO都转变成了HNO3,根据氮元素守恒,生成的HNO3的物质的量相等,即硝酸的物质的量浓度相等。【加固训练】如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管内水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的气体是()A.可能是N2与NO2的混合气体B.只能是O2与NO2的混合气体C.可能是NO与NO2的混合气体D.只能是NO2一种气体【解析】选C。根据题意①3NO2+H2O2HNO3+NO,②2NO+O22NO2。将①②反应合并可得4NO2+O2+2H2O4HNO3。最后试管充满水的条件是NO2或NO2和NO混合或NO2和O2混合,答案为C。【方法规律】(1)氮氧化物溶于水的问题分析。无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O2HNO3+NO,2NO+O22NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。①若NO和O2通入水中,总关系式为4NO+3O2+2H2O4HNO3。②若NO2和O2通入水中,总关系式为4NO2+O2+2H2O4HNO3。(2)NOx与NaOH溶液反应问题分析。①NO2能被NaOH溶液吸收生成2种盐。②NO不能被NaOH溶液吸收。③n(NO2)∶n(NO)≥1时能完全被NaOH溶液吸收。(3)氮氧化物与O2、H2O反应的计算方法。①电子守恒当NOx转化为硝酸时要失去电子,如果是NOx与O2混合,则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。②原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,都与N2O5+H2O2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O个数比进行分析判断。4.(2018·晋中模拟)SCR法(选择性催化还原技术)是一种以NH3作为还原剂,将烟气中NOx分解成无害的N2和H2O的干法脱硝技术,反应原理为①6NO+4NH35N2+6H2O;②6NO2+8NH37N...
