高考化学总复习 配餐作业13 氮及其化合物

氮及其化合物A组全员必做题1.下列叙述与氮元素的循环无关的是()A工业合成氨的过程是固氮的过程B自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气做保护气D电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收解析：C项中由于N2很不活泼，故作保护气，不参与化学反应，也就不参与氮的循环。答案：C2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：A项，该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求，错误。B、D项均正确。C项，氨气的标准状况下的密度标076 gL1，正确。答案：A3下列制备氨水的实验装置中最合理的是()ABCD解析：制备氨水不需要干燥氨气，A、C选项错误；D选项，不能防止倒吸，错误。答案：B4(2016湖南六校联考)a mol FeS与bmol FeO投入VL c molL1的HNO3溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液可看做Fe(NO3)3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的HNO3可能为()A(ab)63 gB(ab)169 gC(Vc) mol D(ab) mol解析：FeS6HNO3=Fe(NO3)3H2SO43NO2H2O a mol a mol 3a mol3FeO10HNO3=3Fe(NO3)3NO5H2O b mol b mol mol反应中未被还原的HNO3的物质的量等于反应后溶液中NO的物质的量，即3(ab) mol，未被还原的HNO3的质量为(ab)189 g。作氧化剂的HNO3为(3a) mol，则未被还原的HNO3为(Vc) mol。综上所述，本题选C。答案：C5将充有n mL NO和m mL NO2气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入n mL O2。mn，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解析：可认为首先发生反应4NO3O22H2O=4HNO3，反应后剩余 mL O2，然后发生反应4NO2O2H2O=4HNO3， mL O2消耗NO2 n mL，则NO2过量，最后剩余NO的体积为过量NO2的三分之一，即 mL。答案：A6某实验过程如图所示：则图的试管中的现象是()A无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色解析：生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。答案：D7科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是()A14N、N4与N2互为同位素BN4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2N4H2SOCN4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用DN4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键解析：同种元素的不同原子之间互为同位素，N4与N2为单质，A错误；N4H4(SO4)2晶体中含有SO和N4H两种离子，N4H4(SO4)2为离子化合物，电离方程式为N4H4(SO4)2=N4H2SO，B错误；草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子，故不能混合施用，C正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D错误。答案：C8下列说法不正确的是()A在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解B某气体能使湿润的红色石蕊试红变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2ODHNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步实现解析：A选项中加入Cu(NO3)2后，Cu和H、NO发生反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，该项不正确。使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，NH3溶于水后使溶液显碱性，B正确；Cu与稀硝酸反应时，还原产物为NO，NO可与O2反应生成NO2，C、D项正确。答案：A9下列离子方程式正确的是()A实验室用氯化铵和熟石灰制氨：NHOHNH3H2OBNaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NHOHNH3H2OC氨水中加盐酸：NH3H2OH=NHH2OD氨水中通入少量CO2：CO2NH3H2O=NHHCOH2O解析：A项不能写离子方程式，B项应生成NH3，D项应生成(NH4)2CO3。答案：C10汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为2NO22NO2O，2NOO22NO2，OO2O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是()ANO2起催化剂作用BNO起催化剂作用CNO2只起催化剂作用DO3与O2互为同分异构体解析：反应过程得O22O，OO2O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属于同素异形体，D项错误。答案：A11用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。(1)装置A中的分液漏斗中盛装的液体是_，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜不用铁的原因是_。(2)干燥管B中盛装的干燥剂可以是_(选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”“碱石灰”)，干燥管D中干燥剂的作用是_。(3)装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下，请将其补充完整。NaOHNO2=_NaNO2H2O。(4)用上述装置收集到了NO气体，采用的收集装置是_(选填“F”或“G”)。解析：(1)铁在浓硝酸中钝化，故使用铜屑与浓硝酸反应制备二氧化氮。(3)根据提供的反应物，NaOH中各元素化合价不可能发生变化，而NO2中N的化合价由4降低为反应物NaNO2中的3价，则另外一种产物含有N，且N的化合价升高为5，该物质是NaNO3，根据氧化还原反应化学方程式的配平方法可以配平该化学方程式。(4)二氧化氮溶解于水生成NO，故用排水法可以收集到NO。答案：(1)浓硝酸铁在浓硝酸中会钝化而终止反应(2)无水氯化钙或五氧化二磷防止E装置中的水蒸气进入集气瓶(3)221NaNO311(4)G12氨气在工农业生产中有重要应用。(1)氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式_；NH3的稳定性比PH3_(填写“强”或“弱”)。(2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。表面皿浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_。浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是_(写化学式，一种即可)。FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe22NH3H2O=Fe(OH)22NH和_。(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因_。(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为_，若反应中有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为_ g(小数点后保留两位有效数字)。解析：据方程式：2NH33O22HNO22H2O 247 g转移12 mol e m(HNO2)0.3 mol247 g12m(HNO2)0.3m(HNO2)2.35 g答案：(1)NN强(2)NH3HCl=NH4ClNH4HSO4或(NH4)2SO44Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)氨在水中存在平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH，加入NaOH后OH浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除(4)2NH33O22HNO22H2O2.35 gB组重点选做题13.(2016江西省宜春中学与新余一中联考)亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A中加热装置省略)。已知：室温下， 2NONa2O2=2NaNO2；3NaNO23HCl=3NaClHNO32NOH2O；酸性条件下，NO或NO都能与MnO反应生成NO和Mn2。请按要求回答下列问题：(1)检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体Ar，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制B中导管均匀地产生气泡。上述操作的作用是_。(2)B中观察到的主要现象是_。(3)A装置中反应的化学方程式为_。(4)D装置中反应的离子方程式为_。(5)预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO3外，还含有的副产物有Na2CO3和_。为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为_。(6)利用改进后的装置，将3.12 g Na2O2完全转化为NaNO2，理论上至少需要木炭_g。解析：(1)由题给条件及反应原理知，亚硝酸钠是由NO和Na2O2反应得到的，因为NO极易与空气中的O2反应，所以通入气体Ar的作用是排尽空气，防止生成的NO被O2氧化。(2)木炭与浓硝酸反应生成的CO2、NO2进入B中，NO2与水反应生成HNO3和NO，铜与硝酸反应生成硝酸铜和NO，所以看到的现象为红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出。(3)A装置中发生的是木炭和浓硝硝的反应：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。(4)结合题给条件“酸性条件下，NO或NO都能与MnO反应生成NO和Mn2”，知D中反应为NO和酸性高锰酸钾溶液的反应：3MnO5NO4H=3Mn25NO2H2O。(5)从B中出来的气体有NO、CO2和H2O，它们都能与Na2O2反应，所以得到的固体产物中含有NaNO2、Na2CO3、NaOH，加装置E除去CO2和H2O，可以是装有碱石灰的干燥管。(6)3.12 g Na2O2的物质的量为0.04 mol，由反应2NONa2O2=2NaNO2可知，需要NO 0.08 mol，设理论上至少需要木炭的物质的量为x mol，则C4HNO3(浓)CO24NO22H2Ox mol 4x mol3NO2H2O=2HNO3NO4x mol x mol x mol3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O x molx molx molx mol0.08 mol，解得x0.04，故理论上至少需要木炭的质量为0.04 mol12 gmol10.48 g。答案：(1)排尽空气，防止生成的NO被O2氧化(2)红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出(3)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O(4)3MnO5NO4H=3Mn25NO2H2O(5)NaOH碱石灰(6)0.4814当硝酸与金属或非金属反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不同。请回答下列问题：(1)金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生，那么硝酸的还原产物为_(填化学式)。(2)某混酸由200 mL 3 molL1的稀硝酸和200 mL 2.5 molL1的稀硫酸均匀混合而成(忽略溶液的体积变化)。将其分成两等份，分别与铜和铁反应，还原产物只有NO，则最多能溶解_mol Cu和_ g Fe。(3)200 mL 16 molL1的浓硝酸与3.2 g Cu反应，反应过程中还原产物只有NO2，则反应结束后，产生气体的体积为_(标准状况下)，溶液中c(H)c(NO)_(忽略HNO3的挥发)。(4)用试管将(3)反应产生的NO2收集满并倒立在足量的水中，待试管中液面不再上升时，试管中剩余气体的体积约为原气体体积的_。试管中的液体的物质的量浓度为_(假设试管中的液体不对外扩散，此反应条件下1 mol气体的体积为25.0 L)。如果NO2中混有N2O4气体，试管中的液体的物质的量浓度将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)硝酸被还原，N元素化合价降低，若无气体产生，则还原产物为NH4NO3(或NH)。(2)设最多溶解x mol Cu，一份溶液中n(NO)0.3 mol，n(H)0.8 mol，据3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 3 8 2 x 0.8 0.3可知x0.3(NO过量)因在反应中Fe和Cu的化合价变化均为2价，则最多溶解Fe的物质的量也是0.3 mol，质量为56 gmol10.3 mol16.8 g。(3)据电子守恒V(NO2)222.4 L/mol2.24 L。根据方程式：Cu4H2NO=Cu22NO22H2O，可知：c(H)c(NO)n(H)n(NO)(3.20.2)(3.20.1)3031。(4)根据方程式3NO2H2O=2HNO3NO可知试管中剩余气体的体积约为原气体体积的。设试管的体积为1 L，则试管中溶液(HNO3)的物质的量浓度根据c可得c0.04 molL1。若NO2中混有N2O4，则根据3N2O42H2O=4HNO32NO可知所得溶液的体积减小，HNO3的物质的量增加，则HNO3的物质的量浓度将增大。答案：(1)NH4NO3(或NH)(2)0.316.8(3)2.24 L3031(4)1/30.04 molL1增大