2019届高三化学二轮复习 热点题型专练 专题4.4 氮及其化合物（含解析）.doc

氮及其化合物1下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )A氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环2随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。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催化转化总化学方程式为2NOO24CO 催化剂4CO2N2【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化学方程式为2NOO24CO 催化剂4CO2N2。3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纸变蓝，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验完成【解析】选A A项中加入Cu(NO3)2固体后，Cu和H、NO发生反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，该项不正确。4已知常温常压下在1 L水中可溶解40 L NO2，NO2能与NaOH溶液发生反应：2NaOH2NO2=NaNO3NaNO2H2O。以下各种尾气吸收装置中，不适合吸收NO2气体的是( ) 5某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。下表的组合中，能够实现上述变化的是( ) 纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水NaOH溶液浓硫酸A BC D【解析】选A 浓盐酸易挥发，酸性气体HCl遇石蕊变红；浓氨水易挥发，碱性气体NH3遇酚酞变红。6铜与浓硫酸反应结束后，烧瓶中铜片未完全溶解。若向反应后的溶液中加入下列物质，相关推断错误的是( )A加入铁粉，铁粉不溶解B滴入NaNO3溶液，铜片溶解C加入银粉，银粉不溶解D滴入NaHCO3溶液，有气体产生【解析】选A 铜与浓硫酸反应结束后，浓硫酸变为稀硫酸，溶液中有未反应的硫酸，所以铁要与铜离子和氢离子发生氧化还原反应，则铁粉溶解，故A错误；滴入NaNO3溶液，溶液中的氢离子与硝酸根离子，构成强氧化性体系，与铜片反应，所以铜片溶解，故B正确；加入银粉，银粉不与铜离子和氢离子反应，所以银粉不溶解，故C正确；碳酸氢钠与未反应的硫酸反应，生成二氧化碳气体，故D正确。7“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是( )A加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好B加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体C加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅D水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深 8下列反应中的氨与反应4NH35O2=4NO6H2O中的氨作用相同的是( )A2Na2NH3=2NaNH2H2BNH3HCl=NH4ClC4NH36NO=5N26H2OD3SiH44NH3=Si3N412H2【解析】选C 在反应4NH35O2=4NO6H2O中N元素的化合价由反应前氨中的3价变为反应后NO中的2价，化合价升高，失去电子，氨气作还原剂。A.在2Na2NH3=2NaNH2H2反应中，H元素的化合价由NH3中的1价变为反应后H2的0价，化合价降低，得到电子，所以NH3作氧化剂，错误。B.反应前后各元素的化合价均未发生变化，错误。C.在4NH36NO=5N26H2O中，NH3的N元素的化合价由3价变为反应后N2的0价，化合价升高，失去电子，作还原剂，正确。D.在3SiH44NH3=Si3N412H2中，NH3的H元素的化合价由1价变为H2中的0价，得到电子，作氧化剂，错误。9某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂Na2CO3溶液实验操作加热下列试剂或操作不合理的是( )A试剂为Ba(OH)2溶液 B操作为结晶C操作为过滤 D试剂为稀HNO3【解析】选B 根据题意，选择Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3H2O通过加热除去，操作为加热。过量的Ba2用Na2CO3溶液除去，过量的OH和CO用硝酸除去，则操作为过滤，试剂为HNO3。10某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。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图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是( )A原混合酸中NO物质的量为0.1 molBOA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气C第二份溶液中最终溶质为FeSO4DH2SO4浓度为2.5 molL1 11.某课外活动小组的同学从某地颗粒采集器中获得雾霾颗粒样品，然后用蒸馏水浸取。在探究雾霾颗粒可溶性成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A.向浸取液中滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生，说明雾霾中一定含有ClB.向浸取液中滴入硝酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明雾霾中一定含SOC.向浸取液中加入Cu和浓H2SO4，试管口有红棕色气体产生，说明雾霾中可能含有NOD.向浸取液中加入浓NaOH溶液微热，试管口附近湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明雾霾中一定含有NH【解析】A项，与AgNO3生成白色沉淀的，除了Cl还有SO和SO，错误；B项，若雾霾中含有SO，加入HNO3会将其氧化生成SO，再与Ba2反应生成白色沉淀，错误；C项，浓H2SO4电离出的H与NO 结合成浓HNO3，与Cu反应生成红棕色的NO2气体，若溶液中含有NO ，在酸性条件下，NO 发生歧化反应，方程式为：3NO2H=2NONOH2O，生成的NO到试管口与O2反应生成NO2气体，正确；D项，NH与OH反应，在加热条件下生成碱性气体NH3，正确。【答案】AB12.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。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图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是( ) A.原混合酸中NO物质的量为0.1 molB.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4D.H2SO4浓度为1.5 molL1 【答案】AD13.在给定的条件下，下列选项所示的物质间均能通过一步转化实现的是( )A.FeH2O（g）Fe2O3AlAl2O3B.CuCl2CuCl2FeCl2C.FeS2O2SO2H2SO4D.NH3O2NO2HNO3【解析】A项，铁高温下和水蒸气反应生成Fe3O4，错误；B项，CuCl2和FeCl3不反应，错误；D项，NH3和O2反应不生成NO2，错误。【答案】C14.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】D15.实验室用废铜屑和稀硝酸反应制备无水硝酸铜，下列装置能达到实验目的的是( ) 【答案】A16.已知a、b、c均为非金属单质，d、e均为含有10个电子的共价化合物，且分子中所含原子个数：de，f为离子化合物。则下列说法中不正确的是( )A.常温下，单质a呈气态B.单质c具有强氧化性C.稳定性：edD.f受热易分解生成d和e【解析】由题意可知，a为N2，b为H2，c为F2，d为NH3，e为HF，f为NH4F。【答案】C17.化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是( )过量的Zn与18 molL1硫酸溶液反应 过量的氢气与少量的氮气在催化剂存在和一定条件下充分反应 过量的二氧化锰与浓盐酸 过量的铜与浓硫酸 过量的铜与稀硝酸 过量的稀硫酸与块状石灰石 常温下过量浓硫酸与铝A. B.C. D.【解析】注意不同浓度的硝酸、硫酸、盐酸性质上的异同。注意随着反应进行，浓溶液变稀。中随着反应进行，浓硫酸变稀，稀硫酸与锌反应，硫酸可反应完全；中合成氨为可逆反应；中MnO2不与稀盐酸反应；铜和稀硝酸可反应完全；中生成硫酸钙不溶覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行；中钝化。【答案】B18.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纸变蓝，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=3Cu22NO4H2OD.HNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步实验完成【解析】A项中加入Cu(NO3)2固体后，Cu和H、NO发生反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，该项不正确。【答案】A19.下列由相关实验现象所推出的结论正确的是( )A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOC.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D.分别将充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，液面均迅速上升，说明二者均易溶于水 【答案】D20.木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为和两份，将两份气体分别按下图实验： 则石灰水的变化可能是( )A.不变浑浊变乳白色B.变为乳白色浑浊不变浑浊C.均变为乳白色浑浊D.都不变浑浊【解析】木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体，气体先导入适量蒸馏水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳微溶于水，再导入澄清石灰水中，二氧化碳可以使石灰水变浑浊，即变浑浊；气体直接导入澄清石灰水中，二氧化氮将氢氧化钙转化为硝酸钙，二氧化碳不与硝酸钙溶液反应，即不变浑浊。【答案】B21.(1)当前频繁出现的雾霾天气与汽车尾气的排放有一定的关系，为了减少污染，可尝试使用汽车尾气净化装置，其原理如图所示。 写出净化过程中的总化学方程式：_。(2)目前科学家也在尝试用Cu作催化剂，将汽车尾气中NO转化为无毒的N2。其原理如下图所示： 该过程中，还原剂是_(填物质名称)。若某辆汽车的NO排放量为0.09 gkm1，则该车行驶100 km，完成上述转化时，理论上需消耗乙烯的质量为_g。(3)为探究本地区雾霾中的可溶性颗粒的成分，某化学研究性小组进行了实验探究。查阅资料雾霾颗粒样品中可能含有SO、CO、SO、HCO、NO、Cl、Br及一种常见阳离子(Mn)，现进行如下实验： 请回答下列问题：根据上述实验，雾霾浸取液中一定含有的离子为_，肯定没有的离子为_。若气体D遇空气会变成红棕色，则沉淀A中一定含有_(填化学式)。 100 km产生n(NO)0.3 mol，与O2转化生成的NO2也为0.3 mol，2C2H46NO2=4CO23N24H2O由方程式可知，处理0.3 mol NO2需C2H4 0.1 mol，质量为2.8 g。(3)雾霾浸取液中加入浓NaOH溶液后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明原溶液中有NH；雾霾浸取液加BaCl2溶液后得到的溶液A中加入NaOH后有白色沉淀，说明原溶液中有HCO，白色沉淀B为BaCO3。溶液B加入AgNO3生成白色沉淀，说明溶液中一定无Br。气体D遇空气会变成红棕色，说明D为NO，沉淀A中一定有BaSO3，BaSO3能与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO。【答案】(1)2NOO24CO4CO2N2(2)乙烯 2.8 (3)HCO、NH Br BaSO322.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_。 【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(或气体吸收不完全) 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 (4)3NO2H=NO2NOH2O23.亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知：NONO22OH=2NOH2O；气体液化的温度：NO2为21 ，NO为152 。 (1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左右连接)为A、C、_、_、_。(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是_。(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是_。装置E的作用是_。(4)如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为_。(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是_。 【答案】(1)E D B(2)防止可能产生的NO被氧气氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰(3)装置D中通入氧气后出现红棕色气体 冷凝，使NO2完全液化(4)4NO2O24NaOH=4NaNO32H2O(5)2NaNO2H2SO4=Na2SO4NO2NOH2O24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。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，生成亚硝酸的质量为_g(小数点后保留两位有效数字)。 【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)2NH33O2微生物2HNO22H2O 2.3525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、D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”或“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”)。 【答案】(1)浓硝酸 常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生(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C中(3)2 2 NaNO3 1 1(4)G26某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验。 完成下列填空：(1)常温下，氨水的浓度为11.5(28%的浓氨水和水的体积比)时实验现象明显，配制该浓度氨水的玻璃仪器有_。(2)本实验用的干燥剂是碱石灰和无水氯化钙。则甲处是_；乙处是_。(3)实验时，先将催化剂加热至红热，在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是_(填“吸”或“放”)热反应；化学方程式为_。(4)实验前，烧杯中盛有200 mL 1.000 molL1的NaOH溶液，实验后测得烧杯中溶液的pH13，且溶液质量比反应前增加了7.48 g，则NaOH溶液吸收的NO和NO2的物质的量之比是_(设溶液的体积不变且忽略盐类的水解)。(5)实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中产生白烟。其原因可用化学方程式表示为_。(6)已知NH3和N2常压下的沸点分别为33.5 和195.8 ，据此推测这两种物质中，能做制冷剂的是_(填分子式)；能用来冷冻物质的是_(填分子式)。则氢氧根离子浓度为0.1 molL1，且溶液质量比反应前增加的7.48 g为一氧化氮和二氧化氮气体质量，消耗氢氧化钠物质的量0.2 L1 molL10.1 molL10.2 L0.18 mol；设NO物质的量为x，NO2物质的量为y，得到xy0.18 mol；28 gmol1x46 gmol1y7.48 g，解得x0.05 mol，y0.13 mol，NO和NO2的物质的量之比为0.050.13513；(5)如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中产生白烟，氨气被氧化生成一氧化氮，一氧化氮和空气中的氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸和过量的氨气反应生成硝酸铵固体小颗粒，冒白烟；(6)氨气的沸点为33.5 ，容易液化，故液氨可以用来做制冷剂；氮气的沸点为195.8 ，液氮可以提供比液氨更低的温度，可以用来冷冻物质。 【答案】(1)量筒、烧杯、玻璃棒(2)碱石灰 无水氯化钙(3)放 4NH35O2催化剂4NO6H2O(4)513(5)4NO3O22H2O=4HNO3(或2NOO2=2NO2和3NO2H2O=2HNO3NO) NH3HNO3=NH4NO3(6)NH3 N2