第12講氮及其化合物練習(xí)1氮?dú)獾难趸?.(2022·江蘇卷)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A)A.自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3B.侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備N(xiāo)aHCO3和NH4ClC.工業(yè)上通過(guò)NH3催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)HNO3D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”【解析】自然固氮和人工固氮得到的氮的化合物不一定是NH3，如自然固氮中N2與O2放電生成NO，A錯(cuò)誤。2.(2023·前黃中學(xué))氨氣經(jīng)氧化等步驟制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)，石灰乳吸收時(shí)主要反應(yīng)為NO2＋NO＋Ca(OH)2=Ca(NO2)2＋H2O。下列關(guān)于氮氧化物的形成、吸收等說(shuō)法正確的是(D)A.汽車(chē)尾氣中含氮氧化物，主要來(lái)源于烴類(lèi)燃料B.用石灰乳吸收NO和NO2，增加氣體流速可提高氮氧化物的吸收率C.收集NO2氣體時(shí)采用排水法，可提高NO2氣體的純度D.用CO(NH2)2可將NO2轉(zhuǎn)化為N2，是利用了CO(NH2)2的還原性【解析】汽車(chē)尾氣中的氮氧化物主要由空氣中的N2和O2在氣缸中高溫條件下生成，A錯(cuò)誤；減慢氣體流速可提高氮氧化物與石灰乳的接觸時(shí)間，提高氮氧化物的吸收率，B錯(cuò)誤；NO2能溶于水且能與水反應(yīng)，不能用排水法收集，C錯(cuò)誤；CO(NH2)2＋NO2→N2，CO(NH2)2中N由－3價(jià)升至0價(jià)，CO(NH2)2作還原劑，D正確。閱讀下列材料，完成第3題。N、P為第ⅤA族元素。NH3是氮的常見(jiàn)氫化物，液氨可部分電離產(chǎn)生NHeq\o\al(－,2)和NHeq\o\al(＋,4)，氨水與Ag＋形成Ag(NH3)2OH；NH3可轉(zhuǎn)化為NO、NO2、HNO3等。磷單質(zhì)主要有紅磷、白磷和黑磷，黑磷具有類(lèi)似石墨的片狀結(jié)構(gòu)，稱(chēng)之為“金屬磷”；PCl5為離子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，PCl5溶于水生成兩種常見(jiàn)的酸。PCl5晶胞結(jié)構(gòu)圖3.(2024·鎮(zhèn)江期末)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A.NHeq\o\al(＋,4)鍵角約為109.5°B.液氨電離可表示為2NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)C.PCl5晶胞中含有PCleq\o\al(－,6)與PCleq\o\al(＋,4)兩種離子D.紅磷、白磷、黑磷互為同分異構(gòu)體【解析】NHeq\o\al(＋,4)空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，鍵角約為109.5°，A正確；由題給信息可知液氨可部分電離產(chǎn)生NHeq\o\al(－,2)和NHeq\o\al(＋,4)，B正確；PCl5晶胞中位于頂點(diǎn)的正八面體為PCleq\o\al(－,6)、位于體心的正四面體為PCleq\o\al(＋,4)，C正確；紅磷、白磷、黑磷互為同素異形體，D錯(cuò)誤。4.(2024·江蘇各地模擬)下列敘述正確的是(C)A.氨氣催化氧化制取NO屬于氮的固定中的一種B.1molSO3和1molNO2分別通入1L水中可產(chǎn)生相同濃度的H2SO4和HNO3C.NO2尾氣可用Na2CO3溶液吸收D.用下圖裝置收集NO氣體【解析】氮的固定是指將N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物，A錯(cuò)誤；1molSO3和1molNO2分別通入1L水中最終溶液體積未知，無(wú)法計(jì)算所得溶液的物質(zhì)的量濃度，B錯(cuò)誤；NO2在堿性溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)，并促進(jìn)COeq\o\al(2－,3)水解，總反應(yīng)為2NO2＋COeq\o\al(2－,3)=NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋CO2，可以用Na2CO3溶液吸收NO2尾氣，C正確；NO密度小于CO2，應(yīng)短管進(jìn)氣，長(zhǎng)管出氣，D錯(cuò)誤。5.(2023·蘇錫常鎮(zhèn)二模)下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是(B)A.用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO2＋H2O=HNO3＋NOB.用燒堿溶液吸收硝酸工業(yè)尾氣：NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2OC.雷雨天氣空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)：N2＋2O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO2D.銅粉和稀硝酸反應(yīng)：4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋Cu=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O【解析】H、O原子均不守恒，A錯(cuò)誤；雷雨天氣中，N2與O2反應(yīng)生成NO，C錯(cuò)誤；銅粉與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體是NO，D錯(cuò)誤。6.(2023·華羅庚中學(xué))下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是(B)A.N2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(放電))NO2B.NO2eq\o(→,\s\up7(Na2CO3))NaNO2C.HNO3(aq)eq\o(→,\s\up7(少量Fe粉))Fe(NO3)2D.NOeq\o(→,\s\up7(SO2),\s\do5(H2O))HNO3【解析】氮?dú)夂脱鯕庠陂W電作用下只能生成NO，A錯(cuò)誤；2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2↑，B正確；稀硝酸與少量鐵粉生成Fe(NO3)3，C錯(cuò)誤；SO2主要表現(xiàn)還原性，不能將NO氧化為HNO3，D錯(cuò)誤。7.(2023·連云港期末)常溫下NaNO2與H2SO4反應(yīng)能生成NO和NO2。實(shí)驗(yàn)室探究NaNO2與H2SO4反應(yīng)及氣體產(chǎn)物的成分。下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?D)A.用裝置甲制取氣體B.用裝置乙收集生成的NO2C.用裝置丙檢驗(yàn)NO生成D.蒸發(fā)丁中所得溶液得到純凈NaNO3晶體【解析】NaNO2與硫酸常溫下反應(yīng)生成NO和NO2，A正確；冷水可以將NO2液化，達(dá)到收集NO2的目的，B正確；NO是無(wú)色氣體，通入O2后變?yōu)榧t棕色NO2，C正確；NO2與NaOH溶液生成NaNO3、NaNO2和水，D錯(cuò)誤。8.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物，含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式：2NH3＋2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))N2O＋3H2O。(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收，主要反應(yīng)：NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－,2)＋NOeq\o\al(－,3)＋H2O①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有BC(填字母)。A.加快通入尾氣的速率B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C.吸收尾氣過(guò)程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液②吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾，得到NaNO2晶體，該晶體中的主要雜質(zhì)是NaNO3(填化學(xué)式)；吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO(填化學(xué)式)。(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,3)的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調(diào)節(jié))的變化如圖所示：①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NOeq\o\al(－,3)，其離子方程式：3HClO＋2NO＋H2O=3Cl－＋2NOeq\o\al(－,3)＋5H＋。②NaClO溶液的初始pH越小，NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是溶液pH越小，溶液中HClO的濃度越大，氧化NO的能力越強(qiáng)。【解析】(2)①加快通入尾氣的速率，吸收不充分，NO和NO2去除率降低，A錯(cuò)誤；采用氣、液逆流的方式吸收尾氣，可使氣液充分接觸，提高吸收效率，B正確；吸收尾氣過(guò)程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液，則NaOH溶液可維持較高的濃度，有利于NO和NO2的充分吸收，C正確。②根據(jù)反應(yīng)：2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－,2)＋NOeq\o\al(－,3)＋H2O可知，該晶體中的主要雜質(zhì)是NaNO3；結(jié)合題中的兩個(gè)離子方程式可知，若NO和NO2的物質(zhì)的量之比大于1∶1，NO不能被吸收，故吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO。9.(2023·灌云期中)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是針對(duì)柴油尾氣排放中NOx的一項(xiàng)處理工藝。在催化劑的作用下，噴入還原劑氨或尿素，可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過(guò)量條件下的NOx排放。SCR(選擇性催化還原)工作原理如圖1。(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(NH2)2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CO2↑。(2)反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式為8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))7N2＋12H2O。圖1圖2圖3(3)“納米零價(jià)鐵-H2O2”體系可將煙氣中難溶的NO氧化為可溶的NOeq\o\al(－,3)。在一定溫度下，將H2O2溶液和HCl溶液霧化后與煙氣按一定比例混合，以一定流速通過(guò)裝有納米零價(jià)鐵的反應(yīng)裝置，可將煙氣中的NO氧化。①Fe2＋催化H2O2分解產(chǎn)生HO·，HO·將NO氧化為NOeq\o\al(－,3)的機(jī)理如圖2所示，Y為Fe3＋或FeCl3。②NO與H2O2反應(yīng)生成HNO3的化學(xué)方程式為2NO＋3H2O2=2HNO3＋2H2O。③納米零價(jià)鐵的作用是與HCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe2＋。④NO脫除率隨溫度的變化如圖3所示。溫度高于120℃時(shí)，NO脫除率隨溫度升高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的主要原因是H2O2的分