2022年高考化学一轮总复习 第四章 非金属及其化合物限时规范特训4（含解析）

2022年高考化学一轮总复习 第四章 非金属及其化合物限时规范特训4（含解析）1. 下列说法中正确的是( )A. 向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，在管口观察到红棕色气体，HNO3分解成了NO2B. 实验室检验氨气的方法是将湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口或管口，观察试纸是否呈红色C. 灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应D. 浓硝酸有强氧化性，常温下能与Fe发生剧烈反应答案：C解析：A选项，HNO3与Fe2反应生成NO，NO与空气接触生成NO2，错误；B选项，应该用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，错误；D选项，Fe遇浓硝酸发生钝化，错误。2. 有关氨气的实验较多，下列对这些实验或实验原理的分析中，正确的是 ( )A. 某同学将收集到的一大试管氨气倒扣在盛满水的烧杯中，充分吸收后试管中还有少量气体，该同学用红色石蕊试纸检验剩余气体中可能含有氨气B. 氨水中滴入酚酞变红，是因为氨气能电离出OHC. 因氨水中的氨主要以NH3H2O的形式存在，故25%的氨水是指每100 g氨水中含NH3H2O 25 gD. NH3H2O的热不稳定性可以解释实验室中向浓氨水中加生石灰的方法制取氨气答案：D解析： 氨气极易溶于水，常温下1体积的水溶解约700体积的氨气，故A项中剩余气体中不含氨气，错误；氨水显碱性的原因是氨气与水反应生成的一水合氨电离出氢氧根离子，B项错误；虽然氨在其水溶液中主要以一水合氨的形式存在，但习惯上认为氨水的溶质是氨气，C项错误；NH3H2O不稳定，受热容易分解，向浓氨水中加入氧化钙制取氨气的原因之一就是氧化钙与水反应消耗水及反应放热，D项正确。3下列关于氮元素的说法正确的是()A. N2分子的结构较稳定，因而氮气不能支持任何物质燃烧B. 23 g NO2和N2O4混合气含有0.5NA个氮原子(NA表示阿伏加德罗常数)C. NO可用向上排空气法或者排水法收集D. 浓硝酸保存在棕色瓶内是因为浓硝酸易挥发答案：B解析：本题考查氮气及其化合物的性质。Mg能在N2中燃烧生成Mg3N2，A错误；NO2和N2O4最简式相同，B正确；NO能与空气中O2反应生成NO2，不能用排空气法进行收集，C错误；浓硝酸见光易分解，故保存在棕色瓶内，D错误。4xx湖南九校联考将充有a mL NO和b mL NO2气体的试管倒立于水槽中，然后通入a mL O2。气体体积均在同温同压下测定，且ba，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为()A. mLB. mLC. mL D. mL答案：A解析：反应4NO3O22H2O=4HNO3完全后剩余O2：(aa)mLa mL，由4NO2O22H2O=4HNO3得与O2反应的NO2体积是a mL，结合ba可推知NO2过量(ba)mL，而过量的NO2与水反应生成 mL NO。5. 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、CO2C. NH3、NO2、CO2 D. NO、CO2、N2答案：B解析： 因是无色混合气体，证明没有NO2的存在，故A、C错误，100 mL气体甲经过浓H2SO4后剩余80 mL说明含有NH3被吸收，又经过一系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色，应存在NH3、NO、CO2气体，故B正确。6xx河北衡水中学调研下列四组混合气体体积比为NO2O221；NOO221；NH3O221；NO2NOO2111，将分别盛满上述各种气体的容积相等的四支试管倒置于盛有水的水槽中，最后试管内液面由低到高顺序正确的是()A. B. C. D. 答案：D解析：涉及到反应：4NO22H2OO2=4HNO3,4NO2H2O3O2=4HNO3。设试管体积为V：余V O2；余V NO；余V O2；余0。7氮及其化合物的变化关系如下图所示。N2NH3NONO2HNO3则下列说法不正确的是()A. 路线是工业生产硝酸的主要途径B. 路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径C. 上述所有反应都是氧化还原反应D. 氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2答案：D解析：工业上用氨催化氧化生成NO制HNO3。8xx邯郸模拟某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两等份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。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下图所示。下列分析或结果错误的是()A. OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气B. 原混合酸中NO物质的量为0.4 molC. 第二份溶液中最终溶质为FeSO4D. 取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后溶液的pH1答案：D解析：向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g，消耗0.3 mol铜，据得失电子守恒计算可得生成0.2 mol NO；向另一份中逐渐加入铁粉，铁粉先跟氧化性强的硝酸反应生成NO，由图可知该反应消耗铁的量是0.2 mol，根据得失电子守恒，生成的NO也是0.2 mol，此时硝酸根离子已经反应完了，据氮守恒知道原硝酸的物质的量为0.4 mol，B项正确；AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气，OA段产生NO，A项正确；第二份溶液中最终溶质为FeSO4，C项正确；OA段和BC段共消耗H 1.0 mol，则原溶液中H为2.0 mol，取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后溶液的c(H)0.2 mol/L，即pH0.7，D项错误。9. 为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计右图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是( )A. 关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B. 在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C. 通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行D. 反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO答案：A解析：A选项，关闭活塞1，将无法加液体到液面a，错误；C选项关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，正确；D选项，想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2，正确。10xx安徽江南十校模拟将9 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1.12 L NO，剩余4.8 g金属；继续加入100 mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是 ()A. 原混合物中铜和铁各0.075 molB. 稀硝酸的物质的量浓度为0.5 molL1C. 第一次剩余4.8 g金属为铜和铁D. 再加入上述100 mL稀硝酸，又得到标准状况下1.12 L NO答案：A解析：第一次加稀HNO3时有金属剩余，溶解的4.2 g金属均被氧化为2价，溶解的金属的物质的量为30.075 mol，金属的摩尔质量为56 gmol1，是铁；第二次加稀HNO3后金属完全溶解，由题意可知Fe2未被氧化，溶解的4.8 g金属也一定被氧化为2价，金属的摩尔质量为64 gmol1是铜，故A正确，C错误；c(HNO3)2 molL1，B错误；再加100 mL稀HNO3，反应为3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，HNO3足量，0.075 mol Fe2生成0.025 mol NO，标准状况下体积为0.56 L，故D错误。11xx大纲全国卷某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是_，该装置中发生反应的化学方程式为_。(2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是：_、_；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：_。(3)为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是_。(4)取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为_色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为_色。答案：(1)分液漏斗Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)生成红棕色气体蒸馏水中有气泡产生，生成无色气体3NO2H2O=2H2NONO(3)氧气(4)黄红(或“血红”)解析：(1)在浓硝酸与铜的反应中，需要随时控制浓硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是普通漏斗；浓硝酸与铜反应生成二氧化氮。(2)二氧化氮为红棕色气体，能够与水反应生成无色的NO。(3)NO与氧气反应表现还原性，NO被氧化为二氧化氮。(4)试管D中的溶液为稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与SCN生成红色的物质。12. 某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO34NO2O22H2O)。请回答下列问题： (1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈瓶中气体的颜色为_，产生该气体的化学反应方程式是_。 (2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为 _(写化学式)。其中的Ba(OH)2溶液_(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是_。 (3)装置B的作用是_。(4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。下列对该气体的检验方法合适的是_(填序号)。 A. 敞口观察集气瓶内气体的颜色变化B. 将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红C. 将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是_。 (5)若将木炭改为铜片，再用等质量的铜片分别与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。针对此现象，同学们进行讨论，提出两种意见：认为两溶液所显颜色不同是由Cu2浓度的差异引起的。认为前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。你认为上述意见_ (填“”或“”)合理。(注：若填，下题中只答；若填，下题中只答).如果你认为合理，理由是_。. 如果你认为合理，请设计一个简单的实验进行验证：_。答案：(1)红棕色 C4HNO3(浓)4NO2CO22H2O(2)BaCO3 不能 Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2浓度较低，不能形成CaCO3沉淀(3)防倒吸(4)AC浓硝酸的分解(5)向显蓝色的Cu(NO3)2溶液中通入NO2(或其他合理答案)解析： (1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2为红棕色气体，故三颈瓶中的气体为红棕色。(2)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替，因为Ca(OH)2微溶于水，溶液中Ca(OH)2含量太少，浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，从而不能生成CaCO3沉淀。(3)装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。(4)NO与足量O2反应生成红棕色的NO2，A正确；NO和O2均不具有酸性，B错误；O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C正确。装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外，还发生浓硝酸的分解反应。(5)因Cu的质量相等，且浓、稀HNO3均过量，Cu完全反应生成的Cu(NO3)2的浓度相等，溶液中的c(Cu2)是一样的，不合理，合理。既然是由红棕色NO2溶于溶液中引起的，只要将NO2除去或者在Cu与稀HNO3反应后的反应器中通入NO2即可验证。13xx北京海淀月考某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。(1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸，各取10 mL硝酸分别与铜片反应，实验记录如下：序号浓硝酸与水的体积比实验现象11反应速率快，溶液很快变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体呈红棕色13反应速率较快，溶液变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体无色15反应速率慢，微热后速率加快，溶液变成蓝色，铜丝表面有气泡冒出，气体无色铜与稀硝酸反应的离子方程式为_；若生成标准状况下0.56 L NO气体，反应中被还原的HNO3的质量为_g(小数点后保留两位有效数字)。依据上表，制备NO气体最适宜的是实验，理由是_。(2)为防止有毒气体逸散造成空气污染，该小组同学改进实验装置，如图所示(夹持仪器略去)用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质，实验步骤如下：.安装好装置后，检查装置气密性。. 打开旋塞C，从B管上端加入所选浓度的硝酸，至铜丝下沿(不接触铜丝)。.向上移动B管，使A管液面上升至与橡胶塞恰好接触，关闭旋塞C，反应开始。.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时，反应停止。.打开旋塞C，向下移动B管，使A中迅速进入少量空气，关闭旋塞C，观察现象。步骤中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到_，说明装置的气密性良好。步骤操作的目的是_。为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是_，能确定NO完全被溶液吸收的现象是_。答案：(1)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O1.58产物是NO，反应速率较快且不用加热(2)A、B间形成液面差，且保持不变赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色重复步骤的操作(或答“向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作”)再次重复操作后气体不再变为红棕色解析：(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O；观察反应方程式知，被还原的HNO3的物质的量n(HNO3)n(NO)0.56 L22.4 Lmol10.025 mol，即m(被还原的HNO3)0.025 mol63 gmol11.58 g。制备NO气体最适宜的是实验，因为产物是NO，反应速率较快且不用加热。(2)检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到A、B间形成液面差，且保持不变，说明装置的气密性良好。NO容易被空气中的氧气氧化，为了观察NO的颜色必须排干净装置中的空气，即步骤操作的目的是赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。14xx湖北武汉质检氨气是一种重要化合物，在工农业生产、生活中有着重要应用。(1)“氨的催化氧化”是工业生产硝酸的重要步骤。某化学课外活动小组设计了如下装置模拟该实验过程，并用水吸收制取硝酸(固定装置略去)：A装置的分液漏斗中盛放浓氨水，则烧瓶中盛放的药品应该是_。C装置中发生反应的化学方程式为_。反应后，装置E中除存在较多的H外，还可能存在的一种阳离子是_，试设计实验证明这种离子的存在_。下列哪些装置可以同时起到装置D和E的作用_(填代号)。(2)若将氯气和氨气在集气瓶中混合，会出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一，请写出反应的化学方程式：_(不必配平)，该反应生成的还原产物的化学键类型是_。答案：(1)Na2O24NH35O24NO6H2ONH取E中少许溶液放入一支洁净试管中，滴加氢氧化钠溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明溶液中含有NHb(2)Cl2NH3NH4ClN2离子键、共价键解析：(1)该实验中需要氧气和氨气，且该装置中的反应物是固液混合，所以液体是浓氨水，固体是过氧化钠，即烧瓶中盛放的药品是Na2O2。4NH35O24NO6H2O。反应过程中氧气和氨气还有剩余，由2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，NH3HNO3=NH4NO3知，E中有NH4NO3，所以另一种阳离子是铵根离子。取E中少许溶液放入一支洁净试管中，滴加氢氧化钠溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明溶液中含有NH。D、E装置的作用是防止倒吸、制取硝酸，故选b。(2)氯气和氨气能生成白烟，且生成空气的主要成分之一，根据氧化还原反应价态规律和元素守恒知，白烟是氯化铵，另一生成物是氮气，所以反应方程式为Cl2NH3NH4ClN2，还原产物是氯化铵，氯化铵中氯离子和铵根离子之间存在离子键，铵根离子中氮原子和氢原子之间存在共价键，所以化学键类型是离子键和共价键。