2019高考化学总复习 04 非金属及其化合物（15）氮及其化合物（1）（含解析）新人教版.doc

氮及其化合物 李仕才 基础巩固　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．Mruad等三位教授最早提出了NO分子在人体内有独特功能，此领域研究有很大进展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是(　　) A．NO可以是某些含低价N物质氧化的产物 B．NO不是亚硝酸酐 C．NO可以是某些含高价N物质还原的产物 D．NO是红棕色气体 解析：氮元素的化合价有－3、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5等价态，而NO中氮元素的化合价为＋2价，所以NO既可由含低价氮元素的物质氧化得到，也可由含高价氮元素的物质还原得到，HNO2的酸酐为N2O3，NO气体为无色。 答案：D 2．按如图进行实验，试管内装有12 mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mL O2，下面有关实验最终状态的描述正确的是(　　) A．试管内气体呈红棕色 B．试管内气体为无色的NO C．试管内气体为无色的O2 D．试管内充满了液体 解析：据题意在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二者相加得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由于＝＝>，即NO过量，试管内剩余气体为无色的NO，液体未充满试管。 答案：B 3．在汽车尾气处理装置中加入适当的催化剂，能发生反应：4CO＋2NO2===4CO2＋N2。下列对该反应的说法中正确的是(　　) A．该反应是化合反应 B．该反应中氧化剂是NO2、还原剂是CO C．该反应生成28 g N2时，转移4 mol 电子 D．该反应不能减少汽车尾气对环境的污染 解析：该反应不是化合反应而属于氧化还原反应；在反应中，二氧化氮中氮元素的化合价降低，作氧化剂，一氧化碳作还原剂；生成28 g氮气时，转移8 mol电子；该反应生成的是CO2与N2，能减少汽车尾气对环境的污染。 答案：B 4．(2018年北京通州摸底)氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是(　　) A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同 B．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡 C．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素 D．“两水”放置时间较久后，都会因为相同的原理而变质 解析：A项，氨水中的微粒有NH3H2O、H2O、NH3三种分子和NH、OH－、H＋三种离子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三种分子和ClO－、Cl－、H＋、OH－四种离子，所以微粒的种类、数目均不相同；C项，氨水没有漂白性，不能漂白有机色素；D项，“两水”的变质原因不相同，氨水因挥发而“变质”，而氯水主要因HClO分解而变质。 答案：B 5．(2018年天津市和平区三模)对于下列事实的解释不正确的是(　　) A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性 B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定 C．常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应 D．氨气可以完成喷泉实验，说明氨气极易溶于水 解析：本题考查元素及其化合物的性质。A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性，A正确；B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定，光照易分解，B正确；C.常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，二者发生钝化，但钝化是化学变化，C错误；D.氨气可以完成喷泉实验，说明氨气极易溶于水，D正确。 答案：C 6．(2018年四川省资阳中学高三三模)某校化学兴趣小组用如下装置图验证NO2的氧化性和NO的还原性。请回答下列问题： (1)写出甲中反应的离子方程式： __________________________________________________； (2)说明NO2具有氧化性的现象是_________________________； (3)说明NO具有还原性的操作和现象是___________________； (4)小组一成员对实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，他的理由除了硝酸具有挥发性外，还有可能是__________；经小组讨论，他们设计了以下方案，其中合理的是__________。 A．NO2与HCl气体混合 B．NO2与H2S气体混合 C．NO2通入Na2S溶液中 解析： 本题考查Cu与浓HNO3的反应、二氧化氮和一氧化氮的性质及实验。 (1)铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子反应方程式为Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；(2)NO2具有氧化性，能将碘离子氧化为单质碘，碘单质遇到淀粉变蓝色，所以乙试管中溶液变蓝色可以证明NO2具有氧化性；(3)二氧化氮和水反应生成的一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，说明NO具有还原性，所以看到的现象是：有红棕色气体生成；(4)二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸具有强氧化性，所以硝酸也能把碘离子氧化成碘单质，对二氧化氮性质的检验造成干扰；为防止硝酸的干扰，故应在无水的环境中检验NO2的氧化性，将干燥的NO2与干燥的H2S气体混合，若有淡黄色固体生成，即可证明NO2的氧化性，故选B。 答案：(1)Cu＋4H＋＋2NO＝Cu2＋＋NO2↑ ＋2H2O (2)淀粉KI溶液变蓝 (3)打开开关，挤压气囊；丙中气体由无色变为红棕色 (4)NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸，也可将I－氧化成I2，使溶液变蓝　 B 综合提升 7．(2018年山西省山大附中高三下二模)将38.4 g Cu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8 mol，这些气体恰好能被500 mL 2mol/L NaOH溶液完全吸收，生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为(　　) (已知：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O) A．0.8 mol B．0.6 mol C．0.4 mol D．0.2mol 解析：本题考查氧化还原反应的计算。整个过程中只有两种元素的价态有变化，其一是Cu→Cu(NO3)2，Cu元素化合价由0价升高为＋2价，每个Cu原子失2个电子；另一个是HNO3→NaNO2，N元素由＋5价降低为＋3价，每个N原子得2个电子，38.4 g Cu共失电子为2＝1.2 mol，HNO3到NaNO2共得到电子1.2 mol，故产物中NaNO2的物质的量为0.6 mol，由Na守恒可知n(NaOH)＝n(NaNO2)＋n(NaNO3)，所以n(NaNO3)＝n(NaOH)－n(NaNO2)＝0.5 L2 mol/L－0.6 mol＝0.4 mol，故选C。 答案：C 8．(2018年张家口高三模拟)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的物质的量为0.1 mol B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气 C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4 D．H2SO4的浓度为2.5 molL－1 解析：铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气，反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反应完全，第二份中NO应为33＝0.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4浓度为＝2.5 molL－1，NO物质的量为0.2 mol，所以选A。 答案：A 9．如下图所示，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y。若挤压胶头滴管，使液体Y滴入锥形瓶中，振荡，过一会儿，可见小气球a鼓胀起来。气体X和液体Y不可能是(　　) X Y A NH3 H2O B SO2 NaOH溶液 C CO2 6 molL－1 H2SO4溶液 D HCl 6 molL－1 Na2SO4溶液 　　解析：气球鼓胀，说明锥形瓶内压强变小，即挤入的液体Y能溶解X或能与X发生反应。A中NH3溶于水，B中SO2与NaOH溶液反应，D中Na2SO4溶液中含水，HCl也可以在其中完全溶解，A、B、D均都满足要求；只有C中CO2不与H2SO4溶液反应，也很少溶解，C符合题意。 答案：C 10．下图所示是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程，其中试剂甲和乙分别可能是(　　) A．甲：Ca(OH)2；乙：稀盐酸 B．甲：水；乙：NaOH溶液 C．甲：NaOH溶液；乙：水 D．甲：稀盐酸；乙：NaCl溶液 解析：NH4HCO3和NH4Cl能与碱反应产生NH3，所以试剂甲不可能是H2O或稀盐酸，排除B、D；NH4HCO3、NH4Cl中只有NH4HCO3能与稀盐酸反应生成气泡(CO2)，故A正确。 答案：A 11．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是(　　) A．两个实验均表现了NH3易溶于水 B．两个实验均表现了NH3易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 解析：实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白色烟氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。 答案：C 12．(2017年辽宁省实验中学高三上10月月考)如图①～⑩分别代表有关反应中的一种物质，请填写以下空白。 (1)已知①中阴阳离子个数比为1∶1，则①的化学式是__________，②的电子式为__________。 (2)图中涉及的氧化还原反应共有__________个。 (3)③与④反应的化学方程式为：__________________________。 (4)⑧与⑨反应的化学方程式为：__________________________。 (5)一定条件下，将2a mL④和⑦的混合气体用排水法收集，得a mL气体，则原混合气体中④和⑦的体积比为__________。 解析： 本题考查无机物的推断。 (1)由以上分析可知①为NH4HCO3，②为CO2， 其电子式为∶∶∶C∶∶∶ (2)题中涉及的氧化还原反应有③与④、④与⑤、②与⑩、⑥与④、⑦与⑪、⑧与⑨等反应，共6个； (3)③与④的反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O； (4)⑧与⑨反应的化学方程式是C＋4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋CO2↑； (5)④和⑦的混合气体用排水法收集，涉及反应的方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO， 若氧气过量，设氧气为x mL，则NO2为(2a－x)mL， 根据反应方程式可得2a－(2a－x)＝a， 解得x＝a，则NO2为a， 即二者体积比为3∶2， 若NO2过量，设NO2为x mL，氧气为y mL， 解得不符合题意，故二者体积之比为3∶2。 答案：(1)NH4HCO3　∶∶∶C∶∶∶ (2)6 (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)C＋4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋CO2↑ (5)3∶2 创新设计 13．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：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋2H2O； ②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。 ①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是___________________________________________________。 ②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_________________________________________________。 解析：(1)根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B。(2)由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰。(3)①利用装置D检验NO，开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在。②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，避免干扰NO的检验。(4)因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O。(5)装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。 答案：(1)E　D　B (2)防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰 (3)①装置D中通入氧气后出现红棕色气体 ②冷凝，使NO2完全液化 (4)4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O (5)2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O