2019-2020年高考化学一轮复习 4.4 氮及其重要化合物课时训练.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 4.4 氮及其重要化合物课时训练一、选择题(每小题6分,共54分)1.下列有关氮气用途的说法不正确的是(D)A.作焊接金属的保护气B.制硝酸和化肥的原料C.食品袋中充氮气来防腐D.与氧气反应制NO从而制硝酸【解析】氮气与氧气的反应很难进行,不能用氮气与氧气反应制NO,D项错误。2.下列说法正确的是(D)A.氨与酸反应生成铵盐,因此氨气与酸相遇时能形成白烟B.氨水中含氮微粒中最多的微粒是NC.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色D.过量的铜与浓HNO3反应有NO生成【解析】氨气与挥发性酸相遇时能形成白烟,A项错误;氨水中存在大量的NH3H2O和少量的N,B项错误;浓、稀硝酸都能将石蕊氧化,C项错误。3.下列有关氮氧化物的说法错误的是(C)A.氮的氧化物都是大气污染物B.NO2与水的反应:3NO2+H2O2N+NO+2H+C.空气中NO、NO2主要来源之一为汽车尾气,为汽油不完全燃烧产生D.NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝【解析】汽油中不含氮元素,汽车尾气中的氮氧化物是N2与O2在汽车发动机中高温、放电条件下发生反应生成的,C项错误。4.一定质量的铜与足量的浓硝酸或稀硝酸完全反应,在相同条件下用排水集气法收集产生的气体。下列叙述不正确的是(C)A.浓硝酸消耗的硝酸多B.硝酸浓度不同,生成Cu(NO3)2物质的量相同C.硝酸浓度越大,产生的气体越少D.用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同【解析】依据铜元素守恒可知B项正确;浓硝酸与铜反应,其还原产物为二氧化氮,依据电子守恒可知产生气体多,消耗硝酸多,A项正确,C项错误;排水集气法收集到的气体均为一氧化氮,水在反应中既不作氧化剂,又不作还原剂,还原剂是铜,铜的量相等,则转移电子数相等,得到的一氧化氮物质的量也相等,D项正确。5.在如图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,则a和b分别是 (D)a(干燥气体)b(液体)ANO2水BCO2水CCl2饱和食盐水DNH31 molL-1盐酸【解析】NO2与水反应生成硝酸和NO,容器内气体减少,气压减小,形成喷泉,但由于NO不溶于水,所以不充满烧瓶,A项错误;CO2在水中的溶解度不大,不能形成喷泉,B项错误;氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,不能形成喷泉,C项错误。6.已知HNO2在低温下较稳定,酸性比醋酸略强,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如下表。pH范围7Fe3+Cu2+,铁优先和氧化性强的离子反应。开始阶段是金属铁和硝酸反应生成Fe3+,A项正确;硝酸消耗尽后,发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,B项正确;反应的最后阶段为Fe+Cu2+Fe2+Cu,C项正确;根据以上分析,整个过程的反应为4H+N+3Fe+Fe3+Cu2+4Fe2+Cu+NO+2H2O,D项错误。8.(xx保定一模)某些金属与不同密度的硝酸反应时,往往生成多种不同价态的还原产物。如图是在相同条件下,各种不同密度的硝酸与铁反应时,还原产物的分布图。通过图象判断下列说法不正确的是(C)A.稀硝酸与铁反应,一定有NO生成B.密度小于1.1 gcm-3的硝酸与铁反应,还原产物百分率最多的是NC.某硝酸试剂瓶的标签注明:密度为1.26 gcm-3,质量分数50.0%;若取该试剂10 mL配成100 mL溶液,所得溶液pH=1D.当硝酸的密度为1.36 gcm-3时,过量铁与硝酸反应,消耗的铁与被还原硝酸的物质的量之比为11【解析】由题图中看出各种密度的硝酸与金属反应均有NO气体生成,且硝酸密度越小,还原产物中N百分含量越大,A、B项正确;当硝酸的密度为1.36 gcm-3时,与过量的铁反应时的还原产物为等物质的量比的NO和NO2,铁的氧化产物为Fe2+,根据电子守恒可知消耗的铁与被还原硝酸的物质的量比为11,D项正确;密度为1.26 gcm-3,质量分数为50%的硝酸的浓度为 molL-1=10 molL-1,稀释10倍后其pH为0,C项错误。9.(xx重庆模拟)亚硝酸钠(NaNO2)是一种具有咸味、有毒,且价格比食盐(NaCl)便宜的工业用盐,常被误作食盐使用,导致多起中毒事故发生。它的部分性质如图,下列说法错误的是(D)A.可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别食盐(NaCl)与亚硝酸钠(NaNO2)B.N2H4极易溶于水,原因之一为N2H4与水分子之间易形成氢键C.NaNO2与N2H4生成NaN3的反应方程式为NaNO2+N2H4NaN3+2H2OD.如图所涉及的化学反应都是氧化还原反应【解析】NaNO2与NH4Cl的反应属于复分解反应,D项错误。二、非选择题(共46分)10.(12分)(xx重庆荣昌中学月考)尽管氮元素在地壳中的丰度较低(主要以硝酸盐的形式存在),在所有元素中仅排31位,但是大气中有丰富的氮气,这为氨和硝酸的广泛应用提供了可能。(1)氨气的电子式为,雷电作用能进行氮的固定,写出化学方程式:N2+O22NO。(2)食物蕴含的营养物质中,含氮的高分子化合物是蛋白质(填名称),其水解的最终产物为氨基酸。(3)土壤中的N在硝化细菌的催化作用下可转化为N,写出其离子方程式:N+2O2N+H2O+2H+。(4)某铜铝合金用足量稀硝酸完全溶解,得到标准状况下NO 11.2 L,再向溶液中加入过量氨水,充分反应后过滤(已知Cu2+可溶于过量的氨水中)。若沉淀质量为7.8 g,则合金的质量为41.1g。【解析】(1)氨气的电子式为;氮气与氧气在雷电的作用下发生反应生成一氧化氮。(3)根据电子守恒可写出离子方程式:N+2O2N+H2O+2H+。(4)设合金中铜的物质的量为x mol,铝的物质的量为y mol,根据得失电子守恒得2x+3y=(5-2);沉淀为氢氧化铝,依据原子个数守恒得AlAl(OH)3,y=0.1 mol,则x=0.6 mol,则合金的质量=m(Cu)+m(Al)=0.6 mol64 g/mol+0.1 mol27 g/mol=41.1 g。11.(11分)实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如图。干燥装置实验现象记录如下:黑色氧化铜粉末变为光亮红色;无水硫酸铜粉末变蓝色;集气瓶中收集到一种无色气体。请回答下列问题:(1)虚线框内是否应添加必要的干燥装置?是(填“是”或“否”)。若需要,应选择的干燥装置是(填编号,若不需要,该空可不填)。(2)上图中,盛放浓氨水的仪器名称是分液漏斗,最终集气瓶中收集到的气体是N2。(3)CuO粉末处发生的化学反应方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。(4)实验室制取氨气有多种方法,写出使用“固固加热型”装置制取氨气的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。(5)简述把浓氨水加到碱石灰上能够产生氨气的原因:碱石灰中的CaO吸收了浓氨水中的水,该反应是放热的,使溶液的温度升高,降低了NH3的溶解度,同时溶液中c(OH-)增大,使NH3H2O的电离平衡逆向移动。【解析】从装置上分析,实验的目的是验证氨气的还原性,即氨气与炽热的氧化铜发生反应:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,通过验证有水和氮气生成来达到实验目的,故氨气在反应前需要干燥。12.(11分)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如图所示。(1)中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是4NH3+5O24NO+6H2O。(2)中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是2N2O4+O2+2H2O4HNO3。(3)在汽车尾气系统中安装催化转化器,可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:2NO+2CON2+2CO2。(4)NH3和NOx在加热和催化剂条件下也可转化为无毒的N2,写出配平的化学方程式:2xNH3+3NOxN2+3xH2O。(5)已知N2O5为硝酸的酸酐,与水反应的方程式为N2O5+H2O2HNO3。盛有NO和NO2混合气的试管倒扣在水面上,缓慢通入O2,NO、NO2、O2的体积分别为a、b、c,若最后水充满试管,则a、b、c应满足的条件是3a+b=4c。【解析】(2)注意电子守恒和电荷守恒。(4)NOx中N的化合价为+2x价,根据电子守恒配平方程式即可。(5)混合气体中N、O原子个数比为25时,即满足N2O5分子组成时,恰好完全与水反应生成HNO3。13.(12分)(xx潍坊一模)亚硝酸钠是一种工业盐,用途广泛;外观与食盐非常相似,但毒性较强,食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究:(一)鉴别NaCl和NaNO2(1)测定溶液pH。用pH试纸分别测定0.1 molL-1两种盐溶液的pH,测得NaNO2溶液呈碱性。NaNO2溶液呈碱性的原因是N+H2OHNO2+OH-(用离子方程式解释)。(2)氧化法。取2 mL 0.1 molL-1两种盐溶液于试管中,分别滴加几滴酸性KMnO4溶液。使酸性KMnO4溶液褪色的是NaNO2溶液。该反应的离子方程式为5N+2Mn+6H+5N+2Mn2+3H2O。(二)NaNO2性质探究该兴趣小组同学用下图装置探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。已知:气体液化的温度:NO2 21 、NO -152 。(3)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(从左向右连接):ADECB;组装好仪器后,接下来进行的操作是检查装置的气密性。(4)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,目的是排除装置中的空气。(5)再关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。如何确认A中产生气体是否含有NO?打开活塞,向C中通入O2,若出现红棕色气体,证明A中产生气体含有NO;若无红棕色气体出现,则不含NO(写出实验操作、现象和结论)。装置E的作用是冷凝,使NO2完全液化。若向B中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为4NO2+O2+4NaOH4NaNO3+2H2O。【解析】(1)HNO2为弱酸,N水解使NaNO2溶液呈碱性。(2)KMnO4具有强氧化性,可将NaNO2氧化为NaNO3,根据得失电子守恒可写出离子方程式。(3)由所给装置可知,实验原理:在A中使NaNO2与硫酸反应,产生的气体经干燥后在冰水浴中冷却,使NO2液化,在C中收集和检验NO气体,最后通入NaOH溶液中处理尾气。(4)收集并检验NO气体必须排除装置中空气的干扰。(5)利用NO遇O2发生反应生成红棕色的NO2气体来检验NO。NO2与O2按照物质的量之比为41通入NaOH溶液中生成NaNO3。