（广东专用）2013版高中化学 课时提能演练(十三) 4.4氮及其重要化合物全程复习方略（含解析） 新人教版

【广东】2013版化学全程复习方略 课时提能演练(十三) 4.4氮及其重要化合物（人教版）（45分钟 100分）一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.2011年中国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是()A.反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总反应为2NOO24CO4CO2N22.已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨气的尾气吸收的是()3.下列说法正确的是()A.(2011天津高考)滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，原溶液中一定无NHB.(2011四川高考)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，可在管口观察到红棕色气体C.(2011安徽高考)过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液呈红色D.(2011大纲版全国卷)46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA，含有的分子总数为NA4.下列有关说法或方程式正确的是()A.(2011北京高考)用催化法处理汽车尾气中的CO和NO：CONOCNO2B.(2011江苏高考)NO2与水的反应：3NO2H2O=2NONO2HC.(2011新课标全国卷)NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCOOH=COH2OD.(2011江苏高考)在1.0 molL1的KNO3溶液中：H、Fe2、Cl、SO一定能大量共存5.如图，同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满NH3、NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶质的物质的量浓度为()A.B.C. D.不能确定6.(2012潮州模拟)如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被溶液充满，关于原来试管中盛装的气体不正确的猜测是()A.可能是N2与NO2的混合气体B.可能是O2与NO2的混合气体C.可能是NO与NO2的混合气体D.可能是NO2一种气体7.下列各组物质中，气体X和气体Y同时通入盛有溶液Z的洗气瓶中(如图)，一定没有沉淀生成的是()XYZANO2SO2BaCl2BNH3CO2Al2(SO4)3CNH3CO2CaCl2DCO2SO2CaCl28.(易错题)在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子物质的量浓度是() mol/L B.0.225 mol/LC.0.30 mol/L D.0.45 mol/L二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)9.(2012肇庆模拟)相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。二者比较，相等的是()A.铜片消耗完所需的时间B.反应生成的气体体积(标准状况)C.反应中氧化剂得到的电子总数D.反应后溶液中铜离子的浓度10.a mol FeS与b mol FeO投入到V L、c mol/L的硝酸溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为()A.(ab)63 gB.(ab)189 gC.(ab) mol D.Vc(9ab)/3 mol三、非选择题(本大题共3小题，共48分)11.(15分)(2012长沙模拟)某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3)反应制取硝酸银。步骤如下依据上述步骤，完成下列填空：(1)溶解银的硝酸应该用硝酸(填“浓”或“稀”)。原因是。a.减少过程中产生NOx的量b.减少原料银的消耗量c.节省硝酸的物质的量(2)步骤B加热保温的作用是。a.有利于加快反应速率b.有利于未反应的硝酸挥发c.有利于硝酸充分反应，降低溶液中c(H)(3)步骤C中是为了除去Fe3、Cu2等杂质，冲稀静置时发生的化学反应是。a.置换反应b.水解反应c.氧化还原反应产生的沉淀物化学式。12.(17分)(预测题)某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：硝酸铵；碳酸铵；碳酸氢铵；氯化铵；熟石灰；氢氧化钠。若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是(填序号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为(选填下列仪器编号，固定装置省略)。(2)该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：_；_。(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：装置B的作用是_；写出C中发生反应的化学方程式：_；若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_。13.(16分)(探究题)硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式：_。(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3，某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K1，关闭K2，应从U形管的长管口注入稀硝酸至后，迅速关闭K1，观察到U形管内的现象是_。装置中发生反应的化学方程式为_。蘸NaOH溶液的棉花团的作用是_。打开K2，至装置中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K3，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO_。答案解析1.【解析】选D。反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NOO2=2NO2,2NO24CO=N24CO2，将两步反应式合并可得总反应式为2NOO24CO4CO2N2。2.【解析】选C。A项，氨气不溶于CCl4，不会发生倒吸；B项，导管末端连接倒置漏斗，漏斗下沿刚好没入水中可有效防止倒吸；C项，可发生倒吸；D项，导管末端连接干燥管，干燥管细口没入水中少许可有效防止倒吸。3.【解析】选B。由于氨气极易溶于水，若铵盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时，产生的氨气不会挥发出来，红色石蕊试纸就不会变蓝色，A错；在酸性溶液中NO具有氧化性，被Fe2还原成NO气体，NO气体在管口遇空气氧化成NO2，B正确；Fe粉与稀硝酸反应生成物是Fe3，但过量的铁会继续和Fe3反应，将其还原成Fe2，所以滴入KSCN溶液不可能显红色，C错；假设46 g气体全为NO2，则其含有的原子数为3NA，含有的分子数为NA，实际存在反应2NO2(g)N2O4(g)，导致分子数减少，原子数不变，D错。4.【解析】选B。NO2为污染性气体，是引起光化学烟雾的物质之一，用催化剂处理汽车尾气中的CO和NO不再生成污染性气体，发生的反应为：2NO2CO2CO2N2，A错； C项，NH也能与OH发生反应，C错；D项，NO与H组合成HNO3能将Fe2氧化，不能大量共存，D错。5.【解题指南】解答本题时注意以下三点：(1)假设两烧瓶的容积都为1 L，且气体都处在标准状况下；(2)两烧瓶中溶质的成分及物质的量；(3)两烧瓶中进入溶液的体积。【解析】选C。假设两个容器的状况均为标准状况，中物质的量浓度计算公式为c(V L22.4 Lmol1)V L1/22.4 molL1；中物质的量浓度计算公式为c(2/3V/22.4) mol2/3V L1/22.4 molL1 ；因此C选项正确。6.【解题指南】解答本题要注意以下两点：(1)明确氮气不溶于水，且常温下不与其他物质发生化学反应；(2)NO2可与水反应生成不溶于水的NO，NO2和NO与氧气按适当的比例被水完全吸收。【解析】选A。选项分析结论A因为N2的存在最终试管内不会充满溶液不正确B若V(NO2)V(O2)41，则会出现题中所述现象正确CNO与NO2按任意比混合都会出现题述现象正确D只有NO2时，溶液先充入试管的2/3，通入适量氧气后试管内可充满溶液正确7.【解题指南】解答本题要注意以下两点：(1)分析气体与气体，气体与水，气体与溶液间的反应。(2)要考虑气体的相对用量不同而导致反应产物不同的情况。【解析】选D。A选项中，NO2与H2O反应生成HNO3，HNO3将SO2氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀；B选项中，NH3与Al2(SO4)3溶液反应生成Al(OH)3沉淀；C选项中，NH3与CO2、H2O反应可能生成(NH4)2CO3或NH4HCO3，若生成(NH4)2CO3，则(NH4)2CO3与CaCl2反应会生成CaCO3沉淀，若生成NH4HCO3，则无沉淀产生；D选项中，CO2和SO2均不与CaCl2发生反应，一定无沉淀生成。8.【解析】选B。溶液中同时存在H和NO时就能够与Cu发生反应。该溶液中H 实际为 0.06 mol，应该根据离子方程式进行计算，正确解题思路为：3Cu 8H2NO = 3Cu2 2NO 4H2O3 8 2 3 0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol x根据各物质量的关系可知，H不足，应根据H进行计算。x30.06 mol80.022 5 mol，因此，铜离子浓度为0.225 mol /L。【误区警示】本题易错选A和C。(1)错选A的主要原因是直接根据题目中给出的硝酸的物质的量为0.04 mol进行计算，从而得出参与反应的铜的物质的量为0.015 mol。解题时忽略溶液中仍然存在H，在该条件下，生成的Cu(NO3)2 中的硝酸根离子要继续和铜反应。(2)错选C的原因是未进行过量计算，直接根据Cu的物质的量计算，从而得出错误答案0.30 mol/L。9.【解析】选C、D。硝酸的浓度越大，反应速率越快，铜片消耗完所需的时间越少；1 mol Cu与足量的浓硝酸反应会生成2 mol NO2,1 mol Cu与足量的稀硝酸反应会生成2/3 mol NO；参加反应的铜的质量相同，因此氧化剂得到的电子总数也相同；由于铜元素守恒，反应后溶液中铜离子的浓度也相同。10.【解析】选B、D。在此反应中硝酸分两部分参加反应即硝酸的总量被还原的硝酸的量未被还原的硝酸的量，由铁原子守恒和氮原子守恒可知n(未被还原的硝酸)3nFe(NO3)3，m(未被还原的硝酸)(ab)363(ab)189 g；由得失电子相等可以求出被还原的硝酸的物质的量：a(32)a6(2)b(32)n(被还原的硝酸)(52)，n(被还原的硝酸)(9ab)/3 mol，n(未被还原的硝酸)n(总硝酸)n(被还原的硝酸)Vc(9ab)/3 mol，因此B、D选项正确。【方法技巧】在进行硝酸与金属或低价金属氧化物或硫化物反应的有关计算时要采用守恒法。(1)氮元素守恒：n(HNO3)总n(HNO3)被还原n(HNO3)(未被还原)；(2)得失电子守恒：还原剂失电子总数HNO3得电子总数。11.【解析】(1)根据反应方程式：Ag2HNO3(浓)=AgNO3NO2H2O、3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O可知：每生成1 mol AgNO3，如用浓HNO3，消耗HNO3 2 mol，产生1 mol NO2；如用稀HNO3，只需HNO3 4/3 mol，放出NO 1/3 mol。故用稀硝酸比用浓硝酸好，原因为减少氮氧化物的排放量，从而节省硝酸的使用量，即理由为a、c。(2)根据温度对反应速率的影响，加热保温是使反应加快，促使HNO3与Ag反应，而不希望HNO3损失，因此其目的是a、c。(3)由水解原理可知溶液浓度小，促进水解，使Fe3、Cu2生成难溶的Fe(OH)3、Cu(OH)2而除去。答案：(1)稀a、c(2)a、c(3)bFe(OH)3、Cu(OH)212.【解题指南】解答本题要注意以下两点：(1)题目对制取氨气的药品有限制条件。(2)根据实验的药品特点选择仪器和分析装置的作用及实验现象。【解析】(1)实验目的是进行“氨的催化氧化”实验，故A、B装置是用来制取NH3和O2的。根据制取NH3只用一种药品和制取NH3的同时必须产生能与Na2O2反应生成O2的物质的要求，选用碳酸铵或碳酸氢铵。选用给固体物质加热所需要的仪器e、f、g、h。(2)从安全和环保的角度来考虑，应该在C、D之间增加一个防倒吸装置，在D后增加一个尾气吸收装置。因为从C中导出的气体主要是NO2，NO2与水反应生成稀硝酸和NO，易倒吸，且尾气对环境有污染。答案：(1)或e、f、g、h(2)在装置C与D之间增加一个防倒吸装置在D后增加一个尾气吸收装置(3)吸收CO2和水蒸气，并生成O24NH35O24NO6H2O铜片逐渐减少直至溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色13.【解题指南】解答本题要注意以下两点：(1)根据实验目的和所放置的试剂确定各装置的作用。(2)三个开关K1、K2、K3的开与关都对实验起着重要作用。【解析】根据实验目的和所放置的试剂可以推断，装置的作用是制备NO，装置的作用是制备O2，装置的作用是证明NO也可以与氧气和水共同作用生成HNO3。(1)NO2经多次氧化、用水吸收的循环操作，充分转化为硝酸的化学方程式为4NO2O22H2O=4HNO3。(2)注入稀硝酸应至U形管右侧胶塞下沿，迅速关闭K1后，U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝。装置中发生反应的化学方程式为：2H2O22H2OO2。蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收氮的氧化物，防止污染环境。再打开K3，若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO。答案：(1)4NO2O22H2O=4HNO3(或分成两个方程式写)(2)U形管右侧胶塞下沿U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝(至少答三点)2H2O22H2OO2吸收氮的氧化物防止污染环境再打开K3，若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO(其他合理答案也可)