跟踪检测（十三） 氮及其化合物
1．近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是( )
A．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2 B．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物 C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
催化剂
D．催化转化总反应为2NO＋O2＋4CO=====4CO2＋N2
解析：选D N2为大气的主要成分，不是污染物，故A错误；NO与CO反应生成N2和CO2，氮元素从＋2价降为0价，化合价降低，所以NO作氧化剂，N2为还原产物，故B错误；NO和O2在常温下就会发生反应生成NO2，无需催化剂，故C错误；尾气处理净化的目的是把有催化剂毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分，反应方程式：2NO＋O2＋4CO=====4CO2＋N2正好是过程图中的变化，故D正确。
2．“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是( )
①实验室收集氨气采用图甲所示装置 ②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置 ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 ④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ C．①②④
B．①②③ D．①③④
解析：选C ①实验室收集氨气采用图甲所示装置，在制备的过程中用带有酚酞的水吸收溢出的氨气，防止污染环境，符合绿色化学的要求；②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置，用沾有碱液的棉球可以吸收多余的氯气，防止污染环境，符合绿色化学的要求；③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验，挥发的氯化氢和氨气会污染大气，因此不符合绿色化学的要求；④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应，生成的氮的氧化物及时收集在气球中，防止污染环境，符合绿色化学的要求。综上所述，①②④符合要求。
3．下列有关氨和铵盐的叙述正确的是( )
1
A．NH3易液化，常用作制冷剂
B．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生 D．某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3
解析：选A 液氨汽化时吸收热量导致其周围温度降低，所以液氨可以作制冷剂，故A正确；加热氯化铵会分解，所以不能用加热的方法除去，故B错误；蘸有浓氨水和挥发性的酸(如盐酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白烟产生，而硫酸不是挥发性的酸，故C错误；气体如果是氨气通入紫色石蕊溶液后溶液应变蓝，而不是变红，故D错误。
4.碳和浓硫酸共热产生的气体X和铜与稀硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置)，下列有关说法错误的是( )
A．洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3 B．洗气瓶中产生的沉淀是BaSO4 C．在Z导管口可能有红棕色的气体出现 D．在Z导管口出现的气体中含有CO2
解析：选A 因为碳酸的酸性比盐酸的酸性弱，所以在BaCl2溶液中通入CO2，不能生成BaCO3沉淀，A错误；NO和洗气瓶中O2反应生成的NO2溶于水生成HNO3，HNO3将H2SO3氧化成H2SO4，因此有BaSO4生成，B正确；若O2不足，NO有剩余，则Z导管口可能出现红棕色气体，C正确；CO2未参与反应，D正确。
5．用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的是( )
A．用甲装置制干燥的氨气
B．用乙装置收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积 C．用丙装置除去CO2中含有的少量HCl D．用丁装置吸收NH3，并防止倒吸
解析：选A B项，Cu与浓HNO3反应生成NO2，NO2会与H2O反应，错误；C项，CO2也可与Na2CO3溶液反应，错误；D项，应将苯换成CCl4，将气体通入CCl4中以防止倒吸，错误。
6．实验室用稀硝酸与铜反应制备硝酸铜晶体及NO气体，需经过铜与稀硝酸反应、收集NO、尾气处理、制取硝酸铜晶体四个步骤，下列能达到实验目的的是( )
2
A．用装置甲制取Cu(NO3)2和NO B．用装置乙收集NO C．用装置丙吸收尾气
D．用装置丁蒸发结晶制Cu(NO3)2·3H2O
解析：选C 用装置甲制取Cu(NO3)2和NO，生成的NO会从长颈漏斗中逸出，A项不能达到实验目的；NO易和O2反应，不能用排空气法收集，B项不能达到实验目的；NO、O2与NaOH溶液发生反应：4NO＋3O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O，C项能达到实验目的；Cu(NO3)2溶液受热，水解生成的HNO3挥发，促进水解反应正向进行，Cu水解程度增大，最终得不到Cu(NO3)2·3H2O，D项不能达到实验目的。
7．(2019·北京海淀区模拟)合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
2＋
A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 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
解析：选B 甲是N2，与H2化合生成NH3。反应Ⅴ是侯氏制碱法原理，丁是NaHCO3，受热分解生成Na2CO3。NH3发生催化氧化生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反应生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应Ⅳ中的氧化剂和还原剂均是NO2，B错误；NaHCO3分解生成的CO2可以循环利用，C正确。
8．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )
A．NH3、NO2、N2
B．NH3、NO、CO2
3
C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
解析：选B 由无色气体知一定无NO2，通过浓H2SO4体积减小，一定有NH3，无色气体变为红棕色，一定有NO，还有能与Na2O2产生O2的气体，即为CO2。
9．(2019·沈阳模拟)莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·8H2O]溶液经常用于定量滴定实验。下列有关说法正确的是( )
A．配制0.1 mol·L莫尔盐溶液500 mL，需莫尔盐21.4 g B．可与含HClO、H、Cl微粒的溶液大量共存
C．加入过量Ba(OH)2溶液发生反应：2Ba＋2SO4＋Fe＋2OH===2BaSO4↓＋Fe(OH)2
↓
D．取样，加入浓NaOH溶液并加热，生成能使蓝色石蕊试纸变红的气体，证明含NH4 解析：选A A项，n＝cV＝0.1 mol·L×0.5 L＝0.05 mol，m＝M·n＝428 g·mol ×0.05 mol＝21.4 g，正确；B项，HClO有强氧化性，可以氧化摩尔盐中的Fe，所以在溶液中不能大量共存，错误；C项，加入过量Ba(OH)2溶液，漏写了与NH4的反应，离子方程式应为2Ba＋2SO4＋Fe＋2NH4＋4OH===2BaSO4↓＋Fe(OH)2↓＋2NH3·H2O，错误；D项，氨气的检验，应该用红色的石蕊试纸，由红色变为蓝色，错误。
10．将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为0.896 L(标准状况)，向反应后的溶液中加入2 mol·LNaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀质量为( )
A．(m＋2.28)g C．(m＋3.32)g
B．(m＋2.04)g D．(m＋4.34)g
－
－1
2＋
2－
2＋
＋
－
＋
2＋
－1
－1＋
2＋
2－
2＋
－
＋
－
－1
解析：选B 当金属离子恰好沉淀时，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH)，根据电子守恒可知，
n(OH－)＝n(金属失电子)＝n(NO得到的电子)＝
－
3×0.896
mol＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金属)22.4
＋m(OH)＝m g＋(0.12×17 )g＝(m＋2.04)g，B正确。
11.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是( )
A．原混合酸中NO3物质的量为0.1 mol
B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe===3Fe，BC段产生氢气 C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4 D．H2SO4浓度为2.5 mol·L
解析：选A 铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题图中看出OA段产生的气体是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe===3Fe，BC段产生氢气，反应为Fe＋2H===Fe＋H2↑，可
3＋
2＋
＋
2＋
－1
3＋
2＋
－
4