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课时跟踪检测(十六) 氮及其重要化合物(基础课)
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这是一份课时跟踪检测(十六) 氮及其重要化合物(基础课)，共9页。试卷主要包含了下列关于物质检验或推断正确的是，资料显示，氮元素形成的化合物种类十分丰富等内容，欢迎下载使用。
1．(2021·金华模拟)下列关于氮及其化合物的说法，不正确的是( )
A．在日光照射下，二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧
B．氨水可作化肥，氮肥还有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素
C．硝酸不稳定，在常温下见光或受热会发生分解
D．亚硝酸钠与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的沉淀
解析：选D 光化学烟雾形成的过程中，在日光照射下，二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧，臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用，生成一种有毒的烟雾，叫作光化学烟雾，据此可知，A正确；氮肥是指以氮(N)为主要成分，施于土壤可提供植物氮素营养的肥料，氮肥按含氮基团可分为氨态氮肥、铵态氮肥、硝态氮肥、硝铵态氮肥、氰氨态氮肥和酰胺态氮肥(尿素)，B正确；硝酸不稳定，在常温下见光或受热会发生分解：4HNO3 eq \(=====,\s\up7(△或光照)) 4NO2↑＋2H2O＋O2↑，C正确；亚硝酸钠与硝酸银溶液反应：NaNO2＋AgNO3===AgNO2↓＋NaNO3，生成淡黄色的AgNO2，AgNO2可以与稀硝酸反应，D错误。
2．(2021·鹤壁模拟)下列关于物质检验或推断正确的是( )
A．蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶液，观察到白烟，则该溶液为盐酸
B．对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，则该物质为钡盐
C．向某溶液中滴加盐酸，能产生无色能使品红溶液褪色的气体，则原溶液中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
D．向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明原溶液中存在NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
解析：选D 浓硝酸也具有挥发性，可以和氨气反应生成硝酸铵固体，也可以观察到白烟，故A错误；对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，说明含有钡元素，但不一定是钡盐，也可能是氢氧化钡，故B错误；含有HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的溶液也可以和盐酸反应生成二氧化硫，故C错误；向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了氨气，则原溶液含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，故D正确。
3. (2021·惠州模拟)自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是( )
A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定
B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
解析：选D 氮的固定是指氮由游离态转变为化合态，N2→NH3的反应为氮的固定，但NH3→NO的反应没有氮气参与，不属于氮的固定，故A错误；由示意图可知，在催化剂a作用下，氮元素化合价降低被还原，氮气发生还原反应，故B错误；由示意图可知，催化剂a的表面只发生了非极性共价键的断裂，没有发生极性共价键的断裂，故C错误；使用催化剂a、b可加快反应速率，能提高单位时间内生成物的产量，故D正确。
4．(2021·珠海模拟)某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明HNO3被Cu还原为NO2
B．实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
C．实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O
D．由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，又可以和稀硫酸反应
解析：选C 稀硝酸被Cu还原为NO，故A错误；Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱，故B错误；实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，故C正确；由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，故D错误。
5.一定温度下，探究铜与稀HNO3反应过程如下：
下列说法不正确的是( )
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
解析：选B A项，过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，正确；B项，步骤Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中大，因为部分硝酸转化成了一氧化氮，因此反应速率比Ⅰ快的原因不可能是c(HNO3)增大，错误；C项，由实验可知，步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快，说明NO2对该反应具有催化作用，正确；D项，当活塞不再移动时，再抽入空气，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，能够与铜继续反应，正确。
6．在100 mL 稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 ml·L－1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)( )
A．0.15 ml·L－1 B．0.24 ml·L－1
C．0.30 ml·L－1 D．0.36 ml·L－1
解析：选B 反应的离子方程式为3Cu＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 和H＋的物质的量之比为1∶4时，反应生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x ml、y ml，则n(NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )∶n(H＋)＝x∶(x＋2y)＝1∶4，x＋y＝0.4 ml·L－1×0.1 L，解得x＝0.016 ml、y＝0.024 ml，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.016 ml× eq \f(3,2) ＝0.024 ml，故铜离子的最大浓度为 eq \f(0.024 ml,0.1 L) ＝0.24 ml·L－1。
7．(2021·邯郸模拟)资料显示：一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真实性，利用下列装置(含药品)进行实验，其中错误的是( )
解析：选A 氯化铵分解生成氨和氯化氢，在试管口附近氨和氯化氢相遇又生成了白色固体氯化铵，故不能用于制备氨，选项A错误；可以在硬质玻璃管中进行氨还原氧化铜的反应，选项B正确；碱石灰可以干燥氨，选项C正确；氨极易溶于稀硫酸，该装置吸收尾气中的氨可以防止倒吸，选项D正确。
8．(2021·青岛模拟)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．在转化过程中，氮元素均被还原
B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C．还原过程中生成0.1 ml N2，转移电子数为2 ml
D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
解析：选D 根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，故A错误；根据图示可知，BaO为催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO参与储存N元素，故B错误；还原过程中生成0.1 ml N2，转移电子的物质的量为0.1 ml×(5－0)×2＝1 ml，故C错误；整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，故D正确。
9．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为( )
A．112 mL B．1 008 mL
C．224 mL D．448 mL
解析：选A 混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L·ml－1＝0.05 ml，1.92 g铜粉的物质的量为 eq \f(1.92 g,64 g·ml－1) ＝0.03 ml。设NO的物质的量为n1 ml，则NO2的物质的量为(0.05－n1)ml，根据得失电子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005 ml，V(NO)＝0.005 ml×22.4 L·ml－1＝0.112 L＝112 mL。
10．(2021·甘肃武威模拟)氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)下列有关NH3的说法中，不正确的是________(双选，填标号)。
A．工业合成NH3需要在高温高压催化剂下进行
B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
D．NH3受热易分解，须置于冷暗处保存
(2)NH3易溶于水，标准状况下，用充满NH3的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为________ml·L－1。
(3)氨气燃烧的化学方程式为_________________________________________________。
(4)HNO3是一种重要的化工原料，工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的__________性。
(5)“吸收塔” 尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：
①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为
Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋________＋CO2(请填写完成化学方程式)。
②氨转化法。已知7 ml氨恰好能将含NO和NO2共6 ml 的混合气体完全转化为N2则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________，若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将________ml的NOx转化为N2。
解析：(1)A项，工业合成NH3的反应条件是高温、高压、催化剂，正确；B项，NH3可与碳酸等反应生成碳铵等，也可以与二氧化碳反应生成尿素，正确；C项，NH3可与硫酸或氯化钙发生化合反应，不正确；D项，NH3不易分解，不正确。C、D符合题意。(2)水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为 eq \f(1,22.4) ml·L－1≈0.045 ml·L－1。(3)氨气燃烧的化学方程式为4NH3＋3O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2N2＋6H2O。(4)在常温下浓硝酸能使铝、铁钝化，说明其具有很强的氧化性。(5)①纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2。根据质量守恒定律可知，除NaNO3和CO2外，另一种产物为NaNO2。②7 ml氨失去21 ml电子，根据题意和电子守恒可得n(NO)＋n(NO2)＝6 ml，2n(NO)＋4n(NO2)＝21 ml，解得n(NO)＝1.5 ml，n(NO2)＝4.5 ml，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3，若用通式NOx表示氮氧化物，反应过程中NOx分子得到2xe－，则每摩尔氨可将 eq \f(3,2x) ml的NOx转化为N2。
答案：(1)CD (2) eq \f(1,22.4) (或0.045)
(3)4NH3＋3O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2N2＋6H2O
(4)氧化 (5)①NaNO2 ②1∶3 eq \f(3,2x)
11．(2021·启东模拟)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为____________________________。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO＋NO2＋2OH－===2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H2O 2NO2＋2OH－===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填字母)。
A．加快通入尾气的速率
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是________(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是____________(填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，其离子方程式为________
__________________________________________________________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是___________________________
_________________________________________。
解析：(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O，根据得失电子守恒和原子守恒可知反应有水生成，配平化学方程式为2NH3＋2O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) N2O＋3H2O。(2)①加快通入尾气的速率，不能提高尾气中NO和NO2的去除率，不选A；采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气液充分接触，能提高尾气中NO和NO2的去除率，选B；定期补充适量的NaOH溶液可增大反应物浓度，能提高尾气中NO和NO2的去除率，选C；②由吸收反应：NO＋NO2＋2OH－===2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H2O，2NO2＋2OH－===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H2O可知，反应后得到NaNO2和NaNO3混合溶液，经浓缩、结晶、过滤得到NaNO2和NaNO3晶体，因此得到的NaNO2晶体混有NaNO3；由吸收反应可知，若NO和NO2的物质的量之比大于1∶1，NO不能被完全吸收，因此，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)①在酸性的NaClO溶液中，次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO，HClO和NO发生氧化还原反应生成NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 和Cl－，根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒，配平离子方程式为2NO＋3HClO＋H2O===2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋3Cl－＋5H＋；②在相同条件下，氧化剂的浓度越大，氧化能力越强，在酸性NaClO溶液中，溶液pH越小，溶液中HClO浓度越大，氧化NO的能力越强。
答案：(1)2NH3＋2O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) N2O＋3H2O
(2)①BC ②NaNO3 NO
(3)①3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋5H＋ ②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
12．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰 b．碱石灰、碱石灰
c．碱石灰、无水氯化钙 d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是____________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_________________________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；_________________。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________ ml·L－1(保留两位有效数字)。
解析：(1)将浓氨水滴入生石灰中，发生反应：CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2，放出氨气。(2)干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应，消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气吸收装置。(5)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。(6)观察气泡的速率控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液，反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质的量的 eq \f(4,5) ，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为 eq \f(\f(V,22.4 L·ml－1)×\f(4,5),V) ＝ eq \f(1,22.4) × eq \f(4,5) ml·L－1，即c(HNO3)≈0.036 ml·L－1。
答案：(1)CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2
(2)c (3)混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气吸收装置
(5)(进气管短，出气管长)
(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例
(7)0.036
1．(2021·金华模拟)下列关于氮及其化合物的说法，不正确的是( )
A．在日光照射下，二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧
B．氨水可作化肥，氮肥还有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素
C．硝酸不稳定，在常温下见光或受热会发生分解
D．亚硝酸钠与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的沉淀
解析：选D 光化学烟雾形成的过程中，在日光照射下，二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧，臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用，生成一种有毒的烟雾，叫作光化学烟雾，据此可知，A正确；氮肥是指以氮(N)为主要成分，施于土壤可提供植物氮素营养的肥料，氮肥按含氮基团可分为氨态氮肥、铵态氮肥、硝态氮肥、硝铵态氮肥、氰氨态氮肥和酰胺态氮肥(尿素)，B正确；硝酸不稳定，在常温下见光或受热会发生分解：4HNO3 eq \(=====,\s\up7(△或光照)) 4NO2↑＋2H2O＋O2↑，C正确；亚硝酸钠与硝酸银溶液反应：NaNO2＋AgNO3===AgNO2↓＋NaNO3，生成淡黄色的AgNO2，AgNO2可以与稀硝酸反应，D错误。
2．(2021·鹤壁模拟)下列关于物质检验或推断正确的是( )
A．蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶液，观察到白烟，则该溶液为盐酸
B．对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，则该物质为钡盐
C．向某溶液中滴加盐酸，能产生无色能使品红溶液褪色的气体，则原溶液中一定存在SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
D．向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明原溶液中存在NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
解析：选D 浓硝酸也具有挥发性，可以和氨气反应生成硝酸铵固体，也可以观察到白烟，故A错误；对某物质进行焰色反应，观察到黄绿色的火焰，说明含有钡元素，但不一定是钡盐，也可能是氢氧化钡，故B错误；含有HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的溶液也可以和盐酸反应生成二氧化硫，故C错误；向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了氨气，则原溶液含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，故D正确。
3. (2021·惠州模拟)自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是( )
A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定
B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
解析：选D 氮的固定是指氮由游离态转变为化合态，N2→NH3的反应为氮的固定，但NH3→NO的反应没有氮气参与，不属于氮的固定，故A错误；由示意图可知，在催化剂a作用下，氮元素化合价降低被还原，氮气发生还原反应，故B错误；由示意图可知，催化剂a的表面只发生了非极性共价键的断裂，没有发生极性共价键的断裂，故C错误；使用催化剂a、b可加快反应速率，能提高单位时间内生成物的产量，故D正确。
4．(2021·珠海模拟)某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明HNO3被Cu还原为NO2
B．实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
C．实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O
D．由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以和稀硝酸反应，又可以和稀硫酸反应
解析：选C 稀硝酸被Cu还原为NO，故A错误；Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱，故B错误；实验③发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，故C正确；由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，故D错误。
5.一定温度下，探究铜与稀HNO3反应过程如下：
下列说法不正确的是( )
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
解析：选B A项，过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，正确；B项，步骤Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中大，因为部分硝酸转化成了一氧化氮，因此反应速率比Ⅰ快的原因不可能是c(HNO3)增大，错误；C项，由实验可知，步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快，说明NO2对该反应具有催化作用，正确；D项，当活塞不再移动时，再抽入空气，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，能够与铜继续反应，正确。
6．在100 mL 稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 ml·L－1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)( )
A．0.15 ml·L－1 B．0.24 ml·L－1
C．0.30 ml·L－1 D．0.36 ml·L－1
解析：选B 反应的离子方程式为3Cu＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 和H＋的物质的量之比为1∶4时，反应生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x ml、y ml，则n(NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )∶n(H＋)＝x∶(x＋2y)＝1∶4，x＋y＝0.4 ml·L－1×0.1 L，解得x＝0.016 ml、y＝0.024 ml，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.016 ml× eq \f(3,2) ＝0.024 ml，故铜离子的最大浓度为 eq \f(0.024 ml,0.1 L) ＝0.24 ml·L－1。
7．(2021·邯郸模拟)资料显示：一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真实性，利用下列装置(含药品)进行实验，其中错误的是( )
解析：选A 氯化铵分解生成氨和氯化氢，在试管口附近氨和氯化氢相遇又生成了白色固体氯化铵，故不能用于制备氨，选项A错误；可以在硬质玻璃管中进行氨还原氧化铜的反应，选项B正确；碱石灰可以干燥氨，选项C正确；氨极易溶于稀硫酸，该装置吸收尾气中的氨可以防止倒吸，选项D正确。
8．(2021·青岛模拟)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．在转化过程中，氮元素均被还原
B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C．还原过程中生成0.1 ml N2，转移电子数为2 ml
D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
解析：选D 根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，故A错误；根据图示可知，BaO为催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO参与储存N元素，故B错误；还原过程中生成0.1 ml N2，转移电子的物质的量为0.1 ml×(5－0)×2＝1 ml，故C错误；整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，故D正确。
9．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为( )
A．112 mL B．1 008 mL
C．224 mL D．448 mL
解析：选A 混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L·ml－1＝0.05 ml，1.92 g铜粉的物质的量为 eq \f(1.92 g,64 g·ml－1) ＝0.03 ml。设NO的物质的量为n1 ml，则NO2的物质的量为(0.05－n1)ml，根据得失电子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005 ml，V(NO)＝0.005 ml×22.4 L·ml－1＝0.112 L＝112 mL。
10．(2021·甘肃武威模拟)氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)下列有关NH3的说法中，不正确的是________(双选，填标号)。
A．工业合成NH3需要在高温高压催化剂下进行
B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
D．NH3受热易分解，须置于冷暗处保存
(2)NH3易溶于水，标准状况下，用充满NH3的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为________ml·L－1。
(3)氨气燃烧的化学方程式为_________________________________________________。
(4)HNO3是一种重要的化工原料，工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的__________性。
(5)“吸收塔” 尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：
①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为
Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋________＋CO2(请填写完成化学方程式)。
②氨转化法。已知7 ml氨恰好能将含NO和NO2共6 ml 的混合气体完全转化为N2则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________，若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将________ml的NOx转化为N2。
解析：(1)A项，工业合成NH3的反应条件是高温、高压、催化剂，正确；B项，NH3可与碳酸等反应生成碳铵等，也可以与二氧化碳反应生成尿素，正确；C项，NH3可与硫酸或氯化钙发生化合反应，不正确；D项，NH3不易分解，不正确。C、D符合题意。(2)水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为 eq \f(1,22.4) ml·L－1≈0.045 ml·L－1。(3)氨气燃烧的化学方程式为4NH3＋3O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2N2＋6H2O。(4)在常温下浓硝酸能使铝、铁钝化，说明其具有很强的氧化性。(5)①纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2。根据质量守恒定律可知，除NaNO3和CO2外，另一种产物为NaNO2。②7 ml氨失去21 ml电子，根据题意和电子守恒可得n(NO)＋n(NO2)＝6 ml，2n(NO)＋4n(NO2)＝21 ml，解得n(NO)＝1.5 ml，n(NO2)＝4.5 ml，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3，若用通式NOx表示氮氧化物，反应过程中NOx分子得到2xe－，则每摩尔氨可将 eq \f(3,2x) ml的NOx转化为N2。
答案：(1)CD (2) eq \f(1,22.4) (或0.045)
(3)4NH3＋3O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2N2＋6H2O
(4)氧化 (5)①NaNO2 ②1∶3 eq \f(3,2x)
11．(2021·启东模拟)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为____________________________。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO＋NO2＋2OH－===2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H2O 2NO2＋2OH－===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填字母)。
A．加快通入尾气的速率
B．采用气、液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是________(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是____________(填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，其离子方程式为________
__________________________________________________________。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是___________________________
_________________________________________。
解析：(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O，根据得失电子守恒和原子守恒可知反应有水生成，配平化学方程式为2NH3＋2O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) N2O＋3H2O。(2)①加快通入尾气的速率，不能提高尾气中NO和NO2的去除率，不选A；采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气液充分接触，能提高尾气中NO和NO2的去除率，选B；定期补充适量的NaOH溶液可增大反应物浓度，能提高尾气中NO和NO2的去除率，选C；②由吸收反应：NO＋NO2＋2OH－===2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H2O，2NO2＋2OH－===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H2O可知，反应后得到NaNO2和NaNO3混合溶液，经浓缩、结晶、过滤得到NaNO2和NaNO3晶体，因此得到的NaNO2晶体混有NaNO3；由吸收反应可知，若NO和NO2的物质的量之比大于1∶1，NO不能被完全吸收，因此，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)①在酸性的NaClO溶液中，次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO，HClO和NO发生氧化还原反应生成NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 和Cl－，根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒，配平离子方程式为2NO＋3HClO＋H2O===2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋3Cl－＋5H＋；②在相同条件下，氧化剂的浓度越大，氧化能力越强，在酸性NaClO溶液中，溶液pH越小，溶液中HClO浓度越大，氧化NO的能力越强。
答案：(1)2NH3＋2O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) N2O＋3H2O
(2)①BC ②NaNO3 NO
(3)①3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋5H＋ ②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
12．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰 b．碱石灰、碱石灰
c．碱石灰、无水氯化钙 d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是____________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_________________________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；_________________。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________ ml·L－1(保留两位有效数字)。
解析：(1)将浓氨水滴入生石灰中，发生反应：CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2，放出氨气。(2)干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应，消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气吸收装置。(5)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。(6)观察气泡的速率控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液，反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质的量的 eq \f(4,5) ，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为 eq \f(\f(V,22.4 L·ml－1)×\f(4,5),V) ＝ eq \f(1,22.4) × eq \f(4,5) ml·L－1，即c(HNO3)≈0.036 ml·L－1。
答案：(1)CaO＋NH3·H2O===NH3↑＋Ca(OH)2
(2)c (3)混合气体颜色变浅
(4)缺少尾气吸收装置
(5)(进气管短，出气管长)
(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例
(7)0.036
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