19第19讲氮及其化合物【正文】备用习题

第19讲氮及其化合物1.[2024·广东湛江一模]NH3是一种广泛应用于工业、农业和医药领域的重要化工气体,下列有关氨气的实验中,能达到实验目的的是 (D)AB制取NH3干燥NH3CD收集NH3先从a口通NH3,再从b口通CO2制NaHCO3[解析]加热固体制备气体时,试管口应略向下倾斜,A错误;不能用无水氯化钙干燥NH3,B错误;NH3密度比空气小,应用向下排空气法收集,C错误;CO2在水中溶解度较小,制备NaHCO3时先从a口通NH3(可防倒吸),再从b口通CO2,D正确。2.为了探究浓硝酸的性质,进行以下五组实验,均观察到红棕色气体。下列分析错误的是 (B)A.将带火星的木条靠近①的试管口,木条复燃,说明NO2能支持燃烧B.②中的铁片钝化,红棕色气体由浓硝酸分解产生,③中溶液变为绿色C.①④⑤实验对比,④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的D.五支试管中的红棕色气体均为还原产物[解析]灼热的玻璃棒插入浓硝酸中,HNO3分解生成NO2、O2和H2O,此时O2的含量与空气中O2的含量相当,带火星的木条靠近①的试管口,木条复燃,说明NO2能支持燃烧,A正确;灼热的铁片在浓硝酸中发生反应,可生成红棕色的NO2,不发生钝化,B错误;浓硝酸具有强挥发性,挥发出的HNO3(g)受灼热木炭作用,可发生分解反应生成红棕色的NO2,C正确;红棕色气体均为NO2,都是由HNO3发生还原反应生成的,均为还原产物,D正确。3.[2024·安徽部分地区联考]一种新型合成氨的过程如图所示。下列说法正确的是 (A)A.NH3和NH4B.“固氮”和“转氮”过程均属于人工固氮C.该合成氨过程中,参加反应的N2与H2O的物质的量之比为3∶1D.该合成氨过程中,所有反应均为氧化还原反应[解析]NH3和NH4+的中心原子N的价层电子对数分别为3+12×(5-3×1)=4,4+12×(5-1-4×1)=4,故中心原子均为sp3杂化,A正确;由游离态的氮转化为化合态的氮为氮的固定,故“转氮”过程没有氮气参与,不属于人工固氮,B错误;合成氨过程中,N2最终转化为NH3,1molN2转移6mol电子,H2O转化为O2,1molH2O转移2mol电子,由得失电子守恒可知,参加反应的N2与H2O的物质的量之比为1∶3,C错误;不是所有反应都是氧化还原反应,如生成NH4Cl4.[2024·安徽江淮十校联考]某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”,利于工业废气中的NO2高效转化为HNO3,其原理示意图如下。已知:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。下列说法正确的是 (B)A.该过程属于氮的固定B.“固定”过程体现超分子的识别功能C.温度升高时有利于N2O4被MOFs材料固定D.转化为HNO3反应的原子利用率约为82%[解析]氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,该过程不属于氮的固定,A错误;根据原理示意图知,“固定”过程体现超分子的识别功能,B正确;2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,温度升高,平衡逆向移动,不利于N2O4被MOFs材料固定,C错误;转化为HNO3的反应是2N2O4+O2+2H2O4HNO3,其原子利用率为100%,D错误。5.氨被广泛应用于生产化肥、制冷剂等。回答下列问题:(1)实验室可用如图所示装置合成氨。①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为NO2-+NH4+N2↑+2H2O②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞溶液。反应一段时间后,锥形瓶中溶液变红,则气体X的成分为N2、水蒸气、H2和NH3(填化学式)。

(2)斯坦福大学的研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统,可持续合成氨,其原理如图所示。①图中反应Ⅱ属于非氧化还原反应(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。

②反应Ⅲ中能量转化的方式是电能转化为化学能(填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”)。

[解析](1)①亚硝酸钠具有强氧化性,与氯化铵发生氧化还原反应,生成氮气,反应的离子方程式为NO2-+NH4+N2↑+2H2O。②锌与稀硫酸反应生成的氢气与亚硝酸钠和氯化铵反应生成的氮气在催化剂的作用下反应生成氨,因此锥形瓶中含酚酞溶液的水变红,则气体X的成分为N2、水蒸气、H2、NH3。