2013年高考化学总复习 第四节 氮及其化合物（含解析） 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第四节 氮及其化合物（人教版）1(2012年皖南八校三模)科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是()A液氨作为清洁能源的反应原理是4NH35O24NO6H2OB液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏C氨气比空气轻，标准状况下密度约为0.76 gL1D氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全解析：氨成为绿色能源，不能生成有毒的NO，应为N2，所以A错。答案：A2研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列对一氧化氮的叙述正确的是()A一氧化氮是一种红棕色的气体B一氧化氮的摩尔质量为30C常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合D一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集解析：A项，一氧化氮是无色的气体；B项，NO的摩尔质量为30 g/mol；D项，NO不溶于水。答案：C3下列反应中，浓硝酸既表现氧化性，又表现出酸性的是()浓硝酸中滴入石蕊试液并微热氧化亚铁与浓硝酸反应氢氧化铝与浓硝酸反应碳与浓硝酸A BC D解析：中的现象是先变红后褪色，因为浓HNO3有很强的氧化性，把指示剂漂白的缘故，只体现了酸性，只体现了氧化性。答案：A4如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是() 选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸反应生成了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱解析：挥发出的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体，产生白烟，A项正确。NH3与浓H2SO4反应，但因浓H2SO4难挥发故无明显现象，B项错。AlCl3、MgCl2、FeCl3等溶液中通入NH3都变浑浊，C项错。干燥的红色石蕊试纸不变色，而湿润的红色石蕊试纸变蓝，可说明NH3溶于水生成的NH3H2O为碱，但不能说NH3是碱，D项错。答案：A5能正确表示下列反应的离子方程式的是()A向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2OB铜片与浓HNO3：CuNO4H=Cu2NO2H2OC氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热：NHOHNH3 H2OD碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热：NHOHNH3H2O解析：B项电荷不守恒，且应生成NO2，正确的离子方程式应为Cu4H2NO=Cu22NO22H2O；C项加热时NH3H2O分解为NH3，正确的离子方程式为NHOHNH3H2O；D项HCO也与OH反应，正确的离子方程式为HCONH2OHCO2H2ONH3。答案：A6下图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()解析：A选项因为NH4Cl,HClNH3，产生的NH3和HCl在试管口又化合NH3HCl=NH4Cl，根本得不到NH3；B选项CaO遇水反应CaOH2O=Ca(OH)2放出大量的热，降低NH3的溶解度，同时增大了溶液中OH的浓度，使得平衡NHOHNH3H2ONH3H2O正向移动，NH3逸出；C选项试剂选用正确，装置也正确；D选项加热降低氨的溶解度，使氨气逸出。答案：A7无色混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体依次经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液且最终无剩余气体。则甲气体的组成为()ANH3、NO2、N2 BNH3、NO、CO2CNH3、NO、CO2、N2 DNO、CO2、N2解析：无色气体、无NO2，能与浓H2SO4作用有NH3，通过Na2O2变为红棕色，说明有NO，且产生了O2，有CO2，最后无气体剩余，无N2。答案：B8(2012年安徽师大附中质量监测)硝酸铜是制备CuZnAl系催化剂的重要原料，制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用：Cu与稀硝酸反应制取：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu与浓硝酸反应制取：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取：2Cu4HNO3O2=2Cu(NO3)22H2O下列说法正确的是()A制取相同量的硝酸铜需硝酸的量最多B制取相同量的硝酸铜产生的有毒气体比多C三种方案中硝酸的利用率D三种方案的反应都可以在铁制容器中进行解析：消耗HNO3的是，所以A错误，C正确。答案：C92010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N2CNO和O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总反应为2NOO24CO催化剂,4CO2N2解析：反应NO、O2均为氧化剂，NO与O2不必在催化剂表面才反应。答案：D10在100 mL混合酸中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4 mol/L和0.1 mol/L，向该混合液中加1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu2的物质的量浓度是()A0.15 mol/L B0.225 mol/LC0.35 mol/L D0.45 mol/L解析：依题意，n(Cu)1.92 g/64 gmol10.03 mol，n(NO)0.1 L0.4 molL10.04 mol，n(H)0.1 L0.4 molL10.1 L0.1 molL120.06 mol，由反应3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 382 0.03 mol0.06 mol0.04 mol所以Cu和NO过量，H不足，以H计算，生成n(Cu2)0.022 5 mol，故c(Cu2)0.225 mol/L。答案：B11下图中的所有物质均由短周期元素组成。其中甲、乙、丙、丁为单质，常温下甲、乙为无色气体、丁为黄绿色气体。丙是常见金属，广泛用于航天、航空工业。工业上从海水中提取G后再通过电解G制取丙，同时得到副产物丁。A、E的分子中均含10个电子，A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，E常温下是无色无味的液体。框图中各物质转化所涉及的条件均已省略。回答下列问题：(1)反应中属于氧化还原反应的是_(填序号)。(2)画出丙的原子结构示意图_，写出A的电子式_，写出A、B的等电子体(原子数和电子数均相等的粒子)_、_(用化学式表示)。(3)按要求写出下列化学方程式或离子方程式：_；过量的A与丁反应的化学方程式_。解析：常见气体单质：H2、N2、O2、Cl2、丁为黄绿色气体，为Cl2。A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，A为NH3所以甲为H2，乙为N2则B为HCl，C为NH4Cl，能和N2反应的常见金属为Mg，丙为Mg，D为Mg3N2，F为Mg(OH)2，G为MgCl2。答案：(1)(2) (3)NHH2ONH3H2OH8NH33Cl2=6NH4ClN212某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置 、中盛放的药品依次是_。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后_。(3)装置中发生反应的化学方程式是 _。(4)装置的作用是_，发生反应的化学方程式是_。(5)该小组得出的结论依据的实验现象是_。(6)实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)_。a加热该绿色溶液，观察颜色变化b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化解析：装置为Cu和浓HNO3反应制取NO2的发生装置，因要检验浓、稀HNO3的氧化性强弱，依题中信息知是用碱液(NaOH)吸收NO2，则为浓HNO3，中用排水法收集的气体一定为NO，则中为稀HNO3，中为H2O，发生了反应3NO2H2O=2HNO3NO，又因NO极易被空气中的O2氧化而生成红棕色的NO2，因此整个装置中不能有空气，通一段时间CO2，排出装置内空气。第(6)问中，a加热，则溶解气体会逸出从而检验乙同学说法，b项加水稀释，生成水合铜离子，无论何种情况稀释后均为蓝色，无法判断；c项中通入N2，起到搅拌作用使溶解气体逸出，可用于检验；d项，向蓝色的饱和Cu(NO3)2溶液中通入NO2，若变色则可证明乙同学的说法。答案：(1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu4HNO3 (浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(4)将NO2转化为NO3NO2H2O=2HNO3NO(5)装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色(6)acd13(2012年江苏卷)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：(1)一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)NO2(g)N2O3(g)，其平衡常数表达式为K_。(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是_；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是_(填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近11。若n(NO)n(NO2)11，则会导致_；若n(NO)n(NO2)11，则会导致_。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为_。解析：在此工艺中，气体从塔底进入，石灰乳从塔顶喷淋，使气液充分接触，NO、NO2可被充分吸收。石灰乳反应后过滤有Ca(OH)2析出，由于NO(g)与NO2(g)按物质的量之比为11反应，当11时，NO过量，尾气中NO含量升高，当11时，NO2过量，与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2，则产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高。由信息可知Ca(NO2)2在酸性环境有NO生成，另一种产物必为NO，故离子方程式为3NO2H=NO2NOH2O。答案：(1)(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(3)排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(4)3NO2H=NO2NOH2O14在50 mL a molL1的硝酸溶液中，加入6.4 g Cu，全部溶解，假设硝酸的还原产物只有NO2和NO，将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c(NO)3 molL1。(1)求稀释后的溶液pH_。(2)若a9，则生成的气体中NO2的物质的量为_mol。(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，反应原理如下：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O若将上述的NO2和NO的混合气体通入1 molL1的NaOH溶液恰好被吸收，NaOH溶液的体积为_mL。解析：(1)HNO3根据溶液中的电荷守恒：c(H)2c (Cu2)c(NO)c(Cu2)1 molL1，c(NO)3 molL1，故c(H)1 molL1，pHlgc(H)0。(2)设生成气体中NO2的物质的量为x，NO的物质的量为y，根据氧化还原反应中转移电子数相等得出x3y0.1 mol2解得：x0.125 mol，y0.025 mol。(3)由方程式知1 mol N对应1 mol NaOHn(N)0.125 mol0.025 mol0.15 mol。故V(NaOH)0.15 L。答案：(1)0(2)0.125(3)150