跟蹤檢測(cè)（二十三）點(diǎn)點(diǎn)突破——氮及其重要化合物1．(2021·北京門頭溝一模)依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，判斷下列說法中不正確的是(　　)A．X是N2O5B．可用排空氣法收集NO氣體C．工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸D．從原理上看，NH3可與NO2反應(yīng)實(shí)現(xiàn)NH3→N2的轉(zhuǎn)化解析：選B　NO遇空氣中的氧氣被氧化為NO2，不可用排空氣法收集NO氣體，故B錯(cuò)誤。2．下列有關(guān)氮及其化合物的說法不正確的是(　　)A．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色B．銨態(tài)氮肥不宜與堿性肥料混合使用C．常溫下鐵、鋁不與濃硝酸反應(yīng)D．NO可用排水法收集，NO2可用向上排空氣法收集解析：選C　濃硝酸不穩(wěn)定，光照條件下易分解生成二氧化氮，所以濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色，A項(xiàng)正確；銨態(tài)氮肥應(yīng)避免與堿性肥料混合使用，防止銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣，降低肥效，B項(xiàng)正確；常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸“鈍化”，屬于化學(xué)反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NO不溶于水，可以利用排水法收集，二氧化氮與水反應(yīng)，密度比空氣的大，可以利用向上排空氣法收集，D項(xiàng)正確。3．同溫同壓下，兩個(gè)等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿：①NH3，②NO2，進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)。經(jīng)充分反應(yīng)后，瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為(　　)A．①>②　　　　　　　B．①<②C．①＝②D．不能確定 解析：選C　在相同條件下，氣體摩爾體積相同，燒瓶的容積相同，根據(jù)n＝知，氨氣、NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1，因NO2能與水反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以各燒瓶中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比為3∶2；兩燒瓶中溶液的體積分別為：1燒瓶、燒瓶，所以溶液的體積比為3∶2，所以各物質(zhì)的量濃度之比為＝1∶1。4．氮元素在海洋中的循環(huán)是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說法正確的是(　　)A．海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化B．海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③C．海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與D．向海洋中排放含NO的廢水會(huì)影響海洋中NH的含量解析：選D　A項(xiàng)，海洋中的氮循環(huán)起始于氮的還原，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是②，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，反硝化作用是氮元素化合價(jià)降低的過程，反硝化細(xì)菌在氧氣不足的條件下還原N，不一定有氧氣參與，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由氮的循環(huán)過程可知，NO增多，反硝化作用增強(qiáng)，會(huì)進(jìn)一步影響海洋中NH的含量，D正確。5．N2O俗稱“笑氣”，醫(yī)療上曾用作可吸入性麻醉劑，反應(yīng)3CO＋2NO2===3CO2＋N2O能產(chǎn)生N2O。下列關(guān)于N2O的說法一定正確的是(　　)A．上述反應(yīng)中，每消耗2molNO2，就會(huì)生成22.4LN2O(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)B．N2O有氧化性，且為HNO2的酸酐C．當(dāng)生成3molCO2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12NAD．N2O使用時(shí)必須少量，否則會(huì)與人體血紅蛋白結(jié)合，使人中毒解析：選A　由方程式可知，反應(yīng)中每消耗2molNO2，可生成1molN2O，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L，A正確；N2O中氮元素的化合價(jià)為＋1價(jià)，HNO2中氮元素的化合價(jià)為＋3價(jià)，N2O不是亞硝酸的酸酐，B錯(cuò)誤；反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)由＋2價(jià)升高到＋4價(jià)，當(dāng)生成3molCO2時(shí)轉(zhuǎn)移6mol電子，C錯(cuò)誤；N2O能作麻醉劑，說明其不能和人體血紅蛋白結(jié)合，D錯(cuò)誤。 6.某學(xué)生用濾紙折成一只紙蝴蝶并在紙蝴蝶上噴灑某種試劑，掛在鐵架臺(tái)上。另取一只盛有某種溶液的燒杯，放在紙蝴蝶的下方(如圖)。過一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)白色紙蝴蝶上的噴灑液轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，噴灑在紙蝴蝶上的試劑與小燒杯中的溶液是(　　)選項(xiàng)ABCD紙蝴蝶上的噴灑液石蕊酚酞酚酞石蕊小燒杯中的溶液濃氨水濃氨水氫氧化鈉溶液濃硫酸解析：選B　從白色的蝴蝶變成紅色可推斷濾紙上噴灑的物質(zhì)不是石蕊，而是酚酞溶液；濃氨水有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氨氣遇到試劑中的水形成氨水，氨水呈堿性，無(wú)色的酚酞溶液遇堿性溶液變紅色，氫氧化鈉溶液沒有揮發(fā)性，不能使蝴蝶變紅。7．在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡下列說法不正確的是(　　)A．Ⅰ中氣體由無(wú)色變紅棕色的化學(xué)方程式：2NO＋O2===2NO2B．Ⅱ中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)C．對(duì)比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3D．針對(duì)Ⅲ中現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，可判斷Fe是否被氧化解析：選C　A．鐵放入稀HNO3中發(fā)生反應(yīng)Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色；B.鐵放入濃HNO3中，在常溫下會(huì)鈍化，即在Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)；C.濃HNO3的氧化性強(qiáng)于稀HNO3；D.在鐵、銅之間加一個(gè)電流計(jì)，根據(jù)電子的流向，可判斷鐵是否被氧化，若電子由鐵移動(dòng)到銅，則鐵被氧化。8.如圖所示，將相同條件下的m體積NO和n體積O2 同時(shí)通入倒立于水槽中且盛滿水的試管內(nèi)，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)殘留體積的氣體，該氣體與空氣接觸后立即變?yōu)榧t棕色。則m與n的比值為(　　)A．3∶2B．2∶3C．8∶3D．3∶8解析：選C　該過程中涉及的反應(yīng)有2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可將兩個(gè)方程式“合并”為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。剩余氣體與空氣接觸立即變?yōu)榧t棕色，說明剩余氣體為NO。則可知體積的NO氣體與n體積的O2恰好完全反應(yīng)。4NO＋3O2＋2H2O===4HNO34　　　3　　n4∶＝3∶n，解得m∶n＝8∶3。9．某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(　　)A．①中溶液呈藍(lán)色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，稀硝酸被還原為NO2B．③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2OC．③中滴加稀硫酸，銅片繼續(xù)溶解，說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的強(qiáng)D．由上述實(shí)驗(yàn)可知，Cu在常溫下既可與稀硝酸反應(yīng)，又可與稀硫酸反應(yīng)解析：選B　Cu與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，稀硝酸被還原為NO，NO遇空氣中的O2生成NO2，故試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；③中溶液含有NO，滴加稀硫酸后，Cu、NO、H＋繼續(xù)反應(yīng)生成NO，B正確；③中銅片繼續(xù)溶解，是因?yàn)橄×蛩崽峁〩＋，與NO形成HNO3，HNO3繼續(xù)與Cu反應(yīng)，C錯(cuò)誤；Cu是不活潑金屬，在常溫下，可與稀硝酸反應(yīng)，但不能與稀硫酸反應(yīng)，D錯(cuò)誤。10．為落實(shí)“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計(jì)了如下流程： 下列說法不正確的是(　　)A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空氣，且需過量C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD．處理含NH廢水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH＋NO===N2↑＋2H2O解析：選B　工業(yè)廢氣中的CO2、SO2與石灰乳反應(yīng)生成難溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A項(xiàng)正確；氣體1中含有NO、CO和N2，若用過量空氣，則NO被全部氧化為NO2，NO2與NaOH反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2，與流程圖中NaNO2不符，故通入的空氣不能過量，NO2與NO氣體按照1∶1混合與NaOH完全反應(yīng)生成NaNO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體2中含有N2和CO，N2無(wú)毒，故捕獲劑捕獲的氣體主要為CO，C項(xiàng)正確；NaNO2具有氧化性，NH具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無(wú)污染的N2，D項(xiàng)正確。11．科學(xué)家預(yù)測(cè)，氨有望取代氫能，成為重要的新一代綠色能源。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)A．液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH3＋5O24NO＋6H2OB．液氨可以作為溶劑使用，而氫的沸點(diǎn)極低，不易液化C．氨氣比空氣輕，標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為0.76g·L－1D．氨氣與氫氣相比，優(yōu)點(diǎn)在于氨氣不容易發(fā)生爆炸，使用時(shí)更安全解析：選A　該反應(yīng)中有污染性氣體NO產(chǎn)生，故不符合清潔能源的要求，A錯(cuò)誤；液氨易揮發(fā)屬于極性分子，可作為溶劑使用，而氫的沸點(diǎn)極低(－250℃)，不易液化，B正確；氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度ρ標(biāo)＝＝≈0.76g·L－1，氨氣比空氣輕，C正確；氨氣與氫氣相比，可在純氧中燃燒，優(yōu)點(diǎn)在于氨氣不容易發(fā)生爆炸，使用時(shí)更安全，D正確。12．稱取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物樣品7.24g，加入含0.1molNaOH的溶液，完全反應(yīng)，生成NH31792mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質(zhì)的量比為(　　)A．1∶1B．1∶2C．1.87∶1D．3.65∶1解析：選C　若NaOH完全與NH反應(yīng)，則生成NH30.1mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2240mL，題給條件是生成NH31792mL，可知0.1molNaOH不足，故NaOH先與NH4HSO4反應(yīng)完全，再與(NH4)2SO4反應(yīng)，因共生成NH30.08mol，故與H＋反應(yīng)的NaOH 為0.02mol，則可知道NH4HSO4為0.02mol，則(NH4)2SO4的質(zhì)量為7.24g－115g·mol－1×0.02mol＝4.94g，物質(zhì)的量為4.94g÷132g·mol－1＝0.0374mol。兩者物質(zhì)的量之比為1.87∶1。13.如圖，試管中充滿NO2，現(xiàn)向其中緩慢通入O2，用水吸收NO2(假設(shè)每次通入的O2能完全反應(yīng))。下列說法正確的是(　　)A．當(dāng)試管內(nèi)溶液的pH不再變化時(shí)，說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3(假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散)B．當(dāng)試管內(nèi)氣體不是紅棕色時(shí)，說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3C．水槽內(nèi)的水改為稀鹽酸，有利于吸收NO2D．水槽內(nèi)的水改為稀NaOH溶液，有利于吸收NO2解析：選D　試管中發(fā)生反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，根據(jù)NO2→HNO3，c(HNO3)＝，消耗的NO2的體積等于試管中溶液的體積，即ΔV(NO2)＝V(溶液)，則c(HNO3)＝，故試管內(nèi)溶液的pH始終不變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，當(dāng)試管中氣體不是紅棕色時(shí)，不能說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3，故B錯(cuò)誤；NO2與稀鹽酸不反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；NO2與NaOH溶液能夠發(fā)生反應(yīng)：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，水槽內(nèi)的水改為稀NaOH溶液，有利于吸收NO2，故D正確。14．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NO與銅粉的反應(yīng)并檢驗(yàn)NO，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略)。實(shí)驗(yàn)開始前，向裝置中通入一段時(shí)間的N2，排盡裝置內(nèi)的空氣。已知：在溶液中，F(xiàn)eSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)NO。下列說法不正確的是(　　)A．裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液B．若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色，則NO與Cu發(fā)生了反應(yīng)C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，再關(guān)閉分液漏斗的活塞D．裝置J收集的氣體中一定不含NO解析：選D　稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO，能夠被O2氧化，因此實(shí)驗(yàn)前需要通入N2，排除裝置中的空氣，硝酸具有揮發(fā)性，生成的NO中混有少量硝酸蒸氣，可以通過水吸收后再干燥，在探究干燥的NO在加熱時(shí)與銅的反應(yīng)，未反應(yīng)的NO可以利用FeSO4溶液檢驗(yàn)。根據(jù)上述分析，裝置F、I中的試劑依次為水、FeSO4溶液，A正確；若觀察到裝置H 中紅色粉末變黑色，說明NO與Cu發(fā)生了反應(yīng)，B正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，為了防止倒吸，需要先熄滅酒精燈，再關(guān)閉分液漏斗的活塞，停止通入NO，C正確；由于FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)為可逆反應(yīng)，裝置J收集的氣體中可能含有NO，D錯(cuò)誤。15．NO分子因污染空氣而臭名昭著。近年來(lái)，發(fā)現(xiàn)少量NO在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、增強(qiáng)免疫及記憶的功能，因而成為生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，NO亦被稱為“明星分子”。(1)NO來(lái)源于________。A．汽車、飛機(jī)尾氣B．工業(yè)制硝酸尾氣C．電閃雷鳴(2)寫出實(shí)驗(yàn)室制取NO的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________。(3)工業(yè)上可采用堿液吸收和氨還原處理含NOx尾氣，其中用堿液吸收的化學(xué)方程式為NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O,2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。根據(jù)上述原理，下列氣體中被過量NaOH溶液吸收后有氣體剩余的是________。A．1molO2和4molNO2　B．1molNO和4molNO2C．1molO2和7molNOD．4molNO和4molNO2解析：(1)現(xiàn)代城市空氣污染物之一NO主要來(lái)源于汽車尾氣，A正確；工業(yè)制硝酸，尾氣中含有NO，B正確；電閃雷鳴的條件下，氮?dú)鈺?huì)和氧氣化合為NO，C正確。(2)實(shí)驗(yàn)室用金屬銅和稀硝酸之間的反應(yīng)來(lái)制取NO，方程式為3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(3)1molO2和4molNO2會(huì)恰好完全轉(zhuǎn)化為硝酸，能被氫氧化鈉吸收，A錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，NO被吸收完畢，二氧化氮剩余，但是二氧化氮能直接被NaOH溶液吸收，B錯(cuò)誤；1molO2和7molNO混合后反應(yīng)生成二氧化氮，同時(shí)會(huì)有NO剩余，剩余的NO沒法被NaOH完全吸收，C正確；4molNO和4molNO2的體積比是1∶1，根據(jù)反應(yīng)NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O知道，能被完全吸收，D錯(cuò)誤。答案：(1)ABC(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)C16．氮?dú)馐侵苽浜衔锏囊环N重要物質(zhì)，而氮的化合物用途廣泛。(1)下面是利用氮?dú)獾囊环N途徑：①步驟Ⅰ中主要利用液氮與液態(tài)空氣中其他成分的____(填性質(zhì))不同而進(jìn)行分離。②最新研究發(fā)現(xiàn)在堿性溶液中通過電解反應(yīng)2N2＋6H2O4NH3＋3O2 可實(shí)現(xiàn)氮的固定，陰極的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________。(2)氨氣可以用于侯氏制堿法，其流程如圖所示：①循環(huán)Ⅰ、Ⅱ中循環(huán)利用的物質(zhì)X是________(填化學(xué)式，下同)，Y是________。②向沉淀池中通入氣體時(shí)，需要先通入NH3，再通入CO2，其原因是______________。解析：(1)①液氮與液態(tài)空氣中其他成分的沸點(diǎn)不同，沸點(diǎn)低的先揮發(fā)。②陰極上N2得到電子，N元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極區(qū)OH－失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以陰極的電極反應(yīng)式為N2＋6e－＋6H2O===2NH3＋6OH－。(2)①碳酸氫鈉煅燒生成碳酸鈉、水和二氧化碳，所以X是二氧化碳；過濾除去析出的碳酸氫鈉，濾液是碳酸氫鈉的飽和溶液，其中含有NaCl、NH4Cl、NH4HCO3，其中NaCl可循環(huán)使用，所以Y是NaCl。②氨氣在水中的溶解度較大，氨水顯堿性，可增大CO2的溶解度，所以需要先通入NH3，再通入CO2。答案：(1)①沸點(diǎn)?、贜2＋6e－＋6H2O===2NH3＋6OH－(2)①CO2　NaCl?、谙韧ㄈ肴芙舛容^大的NH3，使溶液呈堿性，可增大CO2的溶解度