七 氮及其化合物.docx

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七氮及其化合物

七氮及其化合物

1．（西城16期末第3题）酸雨形成的示意图如图。

下列说法中，不正确的是

A．汽车尾气是导致酸雨的原因之一

B．酸雨会使土壤、湖泊酸化

C．酸雨形成中不涉及氧化还原反应

D．燃煤中加入石灰石可防治酸雨

2．（东城15期末第10题）利用常温下氨气与氯气能发生置换反应的性质，在氯碱工业生产中用氨来检查氯气是否泄漏，其模拟装置如图。

下列有关说法不正确的是

A．烧瓶中会出现白烟

B．烧瓶中会立即出现喷泉

C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D．烧瓶内氨气与氯气发生的反应中，氧化剂与还原剂物质的量

之比是3:

2

3．（西城17期末第15题）将气体a通入溶液b中，始终无明显变化的是

气体a

溶液b

A

Cl2

NaBr

B

CO2

CaCl2

C

SO2

Ba（NO3）2

D

NO2

FeSO4

4．（朝阳16期末第4题）高氯酸铵（NH4ClO4）和铝粉常用作火箭推进剂的固体燃料．高温时，NH4ClO4的分解反应是：

2NH4ClO4

N2↑+4H2O↑+Cl2↑+2O2↑下列有关NH4ClO4的分解及保存方法说法不合理的是

A．点燃铝粉可以引发NH4ClO4分解

B．NH4ClO4迅速分解时可能会引发爆炸

C．NH4ClO4应低温通风保存，远离火种、热源

D．0.5molNH4ClO4分解时产生的气体体积是44.8L

5．（海淀16期中第10题）某同学进行下列实验：

装置

操作

现象

将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中，然后将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B罩住

烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体；一段时间后，红棕色气体消失，烧杯A和C中液体都变成蓝色

下列说法合理的是

A．烧杯A中发生反应：

2Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

B．红棕色气体消失只与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关

C．烧杯C中溶液变蓝只与NO2和C中溶液发生反应有关

D．若将铜片换成铁片，则C中的液体也可能变蓝

6．（海淀16期中第12题）合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：

下列说法不正确的是

A．甲、乙、丙三种物质都含有氮元素

B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同

C．Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用

D．Ⅴ中发生反应：

NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl

7．（海淀12期中第9题）下列装置能达到实验目的的是

浓硫酸

NaOH溶液

FeSO4溶液

溶液

NaOH溶液

A．干燥氨气

B．实验室制取氨气

C．制备纯净的Fe（OH）2

D．用乙醇提取碘水中的碘

8．（海淀15期中第10题）利用点滴板探究氨气的性质（如图所示）．实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水后，立即用表面皿扣住点滴板．下列对实验现象的解释正确的是

选项

实验现象

解释

A

湿润红色石蕊试纸变蓝

NH3极易溶于水

B

浓硫酸附近无白烟

NH3与浓硫酸不发生反应

C

浓盐酸附近产生白烟

NH3与挥发出的HCl反应：

NH3+HCl═NH4Cl

D

AlCl3溶液变浑浊

NH3与AlCl3溶液反应：

Al3++3OH═Al（OH）3↓

9．（海淀12期中第15题，共10分）

用右图所示装置进行实验（夹持装置已略去）。

请回答下列问题：

（1）若A中为浓硝酸，B中为铜单质，C中为氢氧化钠溶液。

将浓硝酸滴入B中，则B中发生反应的化学方程式为_______。

（2）若A中为浓氨水，B中为生石灰，C中为明矾溶液。

①将浓氨水逐滴滴入B中，可产生大量氨气，原因可能是_______（填序号）。

a．生石灰和浓氨水反应产生氨气，氨气易溶于水

b．生石灰和水反应，消耗水，使氨气的溶解量减少

c．反应放出大量热，使氨气的在水中溶解度明显降低

②C中通入过量氨气时，反应的离子方程式为________。

（3）若A中为水，B中为过氧化钠，C中为酸性淀粉碘化钾溶液，将水滴入B中后，B中的实验现象为_______；若C中溶液变为蓝色，则C中发生反应的离子方程式为________。

10．（海淀14期中第15题，12分）NH3是一种重要的化工产品，是制造铵盐的原料。

（1）NH3的电子式为　　　　　　。

（2）实验室用图1所示装置制备氨气，该反应的化学反应方程式为　　　　　　。

检验氨气的方法是　　　　　　。

（3）实验室也常用图2所示的简易装置制备氨气，下列说法正确的是　　　　　　（填字母序号）。

a．锥形瓶中加入的固体物质可以是碱石灰

b．制得的氨气可用碱石灰来干燥

c．可用图3装置和试剂对氨气进行尾气处理

（4）氯化铵常用作除锈剂，用化学用语表达其水溶液呈酸性的原因是　　　　　　。

（5）工业上用活性炭做催化剂，在280～450℃条件下氯化铵与甲醇反应制取一氯甲烷，该反应的化学方程式为　　　　　　。

（6）工业合成氨：

N2+3H2

2NH3。

已知断开1mol化学键所需的能量见下表。

N≡N

H﹣H

N﹣H

键能/kJ•mol﹣1

945

436

391

则运用键能数据计算，该反应的△H约为　　　　　　kJ•mol﹣1。

11．（西城15期中第18题，17分）A、B、C、D为中学化学中常见的四种气体单质。

（1）已知在空气中A约21%、C约78%（均为体积分数）；D在标准状况下的密度为3.170g/L。

分别写出A、C、D的化学式：

A　　、C　　、D　　．SO2通入D的水溶液中，可以发生氧化还原反应，其化学方程式为：

　　。

（2）在一定条件下B与A、C、D化合分别生成甲、乙、丙．已知甲、乙分子中含有的电子数均与Na+相同；乙与丙可化合生成一种离子化合物．甲、乙的化学式是：

甲　　、乙　　；丙的电子式是：

　　。

（3）乙可以发生如下所示一系列转化（无关物质及反应条件已略）乙

X

Y

Z。

单质A与化合物乙反应的化学方程式　　。

Z的稀溶液与过量铁粉反应，当反应中有1.806×1024个电子转移时，被还原的Z物质的量是　　mol。

（4）将单质B、C按体积比为3：

1混合分别装入盛有催化剂的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中（容积相同），若反应过程中容器Ⅰ保持温度和压强不变，容器Ⅱ保持温度和容积不变，当反应达平衡时，容器Ⅰ内气体的密度　　容器Ⅱ的密度（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是：

　　。

在容器Ⅰ中，当反应达平衡时，容积变为起始时的

，则C的转化率为　　。

12．（丰台16期末第16题）实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。

（1）B中试剂为　　　　　　，NaOH溶液的作用是　　　　　　。

（2）用过氧化钠与水反应制备氧气的化学方程式为　　　　　　。

（3）实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。

下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是　　　　　　。

（4）已知2NO2（g）⇌2NO（g）+O2（g）△H

NO2（g）

N（g）+2O（g）NO（g）

N（g）+O（g）O2（g）

2O（g）

①计算反应的△H=　　　　　　。

②请解释高温下，氨气与氧气反应难以生成NO2的原因　　　　　　。

（5）控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。

①当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。

请用化学方程式表示白烟产生的原因　　　　　　。

②欲使氨气尽可能完全转化为硝酸，理论上n（NH3）：

n（O2）的最佳比例为　　　　　　。

13．（海淀16期末第18题，13分）氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。

海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。

（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是　　（填图中数字序号）。

（2）下列关于海洋氮循环的说法正确的是　　（填字母序号）。

a．海洋中存在游离态的氮

b．海洋中的氮循环起始于氮的氧化

c．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与

d．向海洋排放含NO3﹣的废水会影响海洋中NH4+的含量

（3）有氧时，在硝化细菌作用下，NH4+可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：

NH4++5O2═2NO2﹣+　　H++　　+　　

（4）有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10L人工海水样本的监测数据：

温度/℃

样本氨氮含量/mg

处理24h

处理48h

氨氮含量/mg

氨氮含量/mg

20

1008

838

788

25

1008

757

468

30

1008

798

600

40

1008

977

910

硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是　　，在最佳反应温度时，48h内去除氨氮反应的平均速率是　　mg•L﹣1•h﹣1。

（5）为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响，需经处理后排放。

图是间接氧化工业废水中氨氮（NH4+）的示意图。

①结合电极反应式简述间接氧化法去除氨氮的原理：

　　。

②若生成H2和N2的物质的量之比为3：

1，则处理后废水的pH将　　（填“增大”、“不变”或“减小”），请简述理由：

　　。

14．（西城15期末第19题，10分）自然界中氮元素有多种存在形式。

（1）合成氨反应的化学方程式是。

（2）NH3在一定条件下可被氧化。

已知：

ⅰ．4NH3（g）+3O2（g）＝2N2（g）+6H2O（g）ΔH＝﹣1269kJ/mol

ⅱ．

①断开1molH-O键与断开1molH-N键所需能量相差约______kJ；

②H-O键比H-N键（填“强”或“弱”）______。

（3）右图是某压强下，N2与H2按体积比1:

3投料时，

反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线。

其中一条是经过一定时间反应后的曲线，

另一条是平衡时的曲线。

①图中b点，U（正）______U（逆）。

（填“＞”、“＝”或“＜”）

②图中a点，容器内气体n（N2）:

n（NH3）=。

（4）水中的氨在微生物作用下可被氧化为亚硝酸，其化学方程式是。

（5）电解法能将碱性溶液中的NO2﹣转化为N2而除去，其电极反应式是。

15．（西城16期末第21题）硝酸是氧化性酸，其本质是NO3﹣有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3﹣氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。

实验装置

编号

溶液X

实验现象

实验Ⅰ

6mol•L﹣1稀硝酸

电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。

实验Ⅱ

15mol•L﹣1浓硝酸

电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。

（1）实验Ⅰ中，铝片作　　　　　　（填“正”或“负”）极。

液面上方产生红棕色气体的化学方程式是　　　　　　。

（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是　　　　　　。

查阅资料：

活泼金属与1mol•L﹣1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3被还原。

（3）用如图装置进行实验Ⅲ：

溶液X为1mol•L﹣1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。

①反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是　　　　　　。

②生成NH4+的电极反应式是　　　　　　。

（4）进一步探究碱性条件下NO3﹣的氧化性，进行实验Ⅳ：

①观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。

A、B产生不同现象的解释是　　　　　　。

②A中生成NH3的离子方程式是　　　　　　。

（5）将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由　　　　　　。

16．（东城15期末第19题，10分）工、农业废水以及生活污水中浓度较高的NO3-会造成氮污染。

工业上处理水体中NO3-的一种方法是零价铁化学还原法。

某化学小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下。

（1）先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈，然后用蒸馏水将铁屑洗净。

①除锈反应的离子方程式是。

②判断铁屑洗净的方法是。

（2）将KNO3溶液的pH调至2.5。

从氧化还原的角度分析调低溶

液pH的原因是。

（3）将上述处理过的足量铁屑投入

（2）的溶液中。

右图表示该反应过程中，

体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。

请根据图中信息回答：

①t1时刻前该反应的离子方程式是。

②t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH

的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是。

（4）铁屑与KNO3溶液反应过程中若向溶液中加入炭粉，可以增大该反应的速率，提高NO3-的去除效果，其原因是。

17．（朝阳17期末第17题，8分）游离态的氮经一系列转化可以得到硝酸，如下图所示。

（1）NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是

。

（2）2NO（g）＋O2（g）

2NO2（g）是制造硝酸的重要反应之一。

在800℃时，向容积为1L的密闭容器中充入0.010molNO和0.005molO2，反应过程中NO的浓度随时间变化如下图所示。

①2min内，v（O2）=mol/（L·min）

②800℃时，该反应的化学平衡常数数值为。

③已知：

ⅰ．

ⅱ．N2（g）+2O2（g）===2NO2（g）ΔH=+68kJ·mol－1

结合热化学方程式，说明温度对于NO生成NO2平衡转化率的影响：

。

（3）电解法处理含氮氧化物废气，可以回收硝酸。

实验室模拟电解法吸收NO，装置如图所示（均为石墨电极）。

请写出电解过程中NO转化为硝酸的电极反应式：

。