（通用版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（十三）氮及其化合物、（含解析）

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1、（通用版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（十三）氮及其化合物、（含解析） 1．近年來(lái)在中國(guó)汽車的銷量大幅增長(zhǎng)的同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)重的空氣污染。汽車尾氣處理裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸的過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2 B．反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物 C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) D．催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 解析：選D　N2為大氣的主要成分，不是污染物，故A錯(cuò)誤；NO與CO反應(yīng)生成N2和CO2，氮元素從＋2價(jià)降為0價(jià)，化合價(jià)降低，所以NO作氧化劑，N2為還原產(chǎn)物，故B錯(cuò)誤；

2、NO和O2在常溫下就會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成NO2，無(wú)需催化劑，故C錯(cuò)誤；尾氣處理凈化的目的是把有毒的污染氣體在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為空氣中的無(wú)毒成分，反應(yīng)方程式：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2正好是過(guò)程圖中的變化，故D正確。 2．“綠色化學(xué)”實(shí)驗(yàn)已走進(jìn)課堂，下列做法符合“綠色化學(xué)”的是(　　) ①實(shí)驗(yàn)室收集氨氣采用圖甲所示裝置?、趯?shí)驗(yàn)室中做氯氣與鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用圖乙所示裝置　③實(shí)驗(yàn)室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實(shí)驗(yàn)?、軐?shí)驗(yàn)室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng) A．②③④　　　　　　　　　 B．①②③ C．①②④ D．①③④ 解析：選C?、賹?shí)驗(yàn)室收集氨氣采

3、用圖甲所示裝置，在制備的過(guò)程中用帶有酚酞的水吸收溢出的氨氣，防止污染環(huán)境，符合綠色化學(xué)的要求；②實(shí)驗(yàn)室中做氯氣與鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用圖乙所示裝置，用沾有堿液的棉球可以吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境，符合綠色化學(xué)的要求；③實(shí)驗(yàn)室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實(shí)驗(yàn)，揮發(fā)的氯化氫和氨氣會(huì)污染大氣，因此不符合綠色化學(xué)的要求；④實(shí)驗(yàn)室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng)，生成的氮的氧化物及時(shí)收集在氣球中，防止污染環(huán)境，符合綠色化學(xué)的要求。綜上所述，①②④符合要求。 3．下列有關(guān)氨和銨鹽的敘述正確的是(　　) A．NH3易液化，常用作制冷劑 B．NH4Cl中含有少量的I2可通過(guò)加

4、熱的方法除去 C．將蘸有濃氨水和濃硫酸的玻璃棒相互靠近，有白煙產(chǎn)生 D．某氣體通入紫色石蕊溶液后溶液變紅，據(jù)此可推斷該氣體為NH3 解析：選A　液氨汽化時(shí)吸收熱量導(dǎo)致其周圍溫度降低，所以液氨可以作制冷劑，故A正確；加熱氯化銨會(huì)分解，所以不能用加熱的方法除去，故B錯(cuò)誤；蘸有濃氨水和揮發(fā)性的酸(如鹽酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白煙產(chǎn)生，而硫酸不是揮發(fā)性的酸，故C錯(cuò)誤；氣體如果是氨氣通入紫色石蕊溶液后溶液應(yīng)變藍(lán)，而不是變紅，故D錯(cuò)誤。 4.碳和濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時(shí)通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖所示裝置)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．洗氣瓶中

5、產(chǎn)生的沉淀是BaCO3 B．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaSO4 C．在Z導(dǎo)管口可能有紅棕色的氣體出現(xiàn) D．在Z導(dǎo)管口出現(xiàn)的氣體中含有CO2 解析：選A　因?yàn)樘妓岬乃嵝员塞}酸的酸性弱，所以在BaCl2溶液中通入CO2，不能生成BaCO3沉淀，A錯(cuò)誤；NO和洗氣瓶中O2反應(yīng)生成的NO2溶于水生成HNO3，HNO3將H2SO3氧化成H2SO4，因此有BaSO4生成，B正確；若O2不足，NO有剩余，則Z導(dǎo)管口可能出現(xiàn)紅棕色氣體，C正確；CO2未參與反應(yīng)，D正確。 5．用下列實(shí)驗(yàn)裝置和方法進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?　　) A．用甲裝置制干燥的氨氣 B．用乙裝置收集并測(cè)量Cu與濃硝酸反

6、應(yīng)產(chǎn)生的氣體及體積 C．用丙裝置除去CO2中含有的少量HCl D．用丁裝置吸收NH3，并防止倒吸 解析：選A　B項(xiàng)，Cu與濃HNO3反應(yīng)生成NO2，NO2會(huì)與H2O反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，CO2也可與Na2CO3溶液反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，應(yīng)將苯換成CCl4，將氣體通入CCl4中以防止倒吸，錯(cuò)誤。 6．實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與銅反應(yīng)制備硝酸銅晶體及NO氣體，需經(jīng)過(guò)銅與稀硝酸反應(yīng)、收集NO、尾氣處理、制取硝酸銅晶體四個(gè)步驟，下列能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) A．用裝置甲制取Cu(NO3)2和NO B．用裝置乙收集NO C．用裝置丙吸收尾氣 D．用裝置丁蒸發(fā)結(jié)晶制Cu(NO3)2·3H2O 解析：

7、選C　用裝置甲制取Cu(NO3)2和NO，生成的NO會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗中逸出，A項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；NO易和O2反應(yīng)，不能用排空氣法收集，B項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籒O、O2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：4NO＋3O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O，C項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籆u(NO3)2溶液受熱，水解生成的HNO3揮發(fā)，促進(jìn)水解反應(yīng)正向進(jìn)行，Cu2＋水解程度增大，最終得不到Cu(NO3)2·3H2O，D項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 7．(2019·北京海淀區(qū)模擬)合成氨及其相關(guān)工業(yè)中，部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素 B．反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的

8、氧化劑相同 C．Ⅵ的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用 D．Ⅴ中發(fā)生反應(yīng)：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl 解析：選B　甲是N2，與H2化合生成NH3。反應(yīng)Ⅴ是侯氏制堿法原理，丁是NaHCO3，受熱分解生成Na2CO3。NH3發(fā)生催化氧化生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反應(yīng)生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素，A正確；反應(yīng)Ⅳ中的氧化劑和還原劑均是NO2，B錯(cuò)誤；NaHCO3分解生成的CO2可以循環(huán)利用，C正確。 8．無(wú)色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的

9、幾種，將100 mL甲氣體經(jīng)過(guò)如圖所示實(shí)驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無(wú)氣體剩余，則甲氣體的組成為(　　) A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2 C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2 解析：選B　由無(wú)色氣體知一定無(wú)NO2，通過(guò)濃H2SO4體積減小，一定有NH3，無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色，一定有NO，還有能與Na2O2產(chǎn)生O2的氣體，即為CO2。 9．將Mg、Cu組成的m g混合物投入適量稀HNO3中恰好完全反應(yīng)，固體完全溶解時(shí)收集到的還原產(chǎn)物NO氣體為0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入2 mol·L－1NaOH溶液60 mL時(shí)金屬離子

10、恰好沉淀完全，則形成沉淀質(zhì)量為(　　) A．(m＋2.28)g B．(m＋2.04)g C．(m＋3.32)g D．(m＋4.34)g 解析：選B　當(dāng)金屬離子恰好沉淀時(shí)，m(沉淀)＝m(金屬)＋m(OH－)，根據(jù)電子守恒可知，n(OH－)＝n(金屬失電子)＝n(NO得到的電子)＝ mol＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金屬)＋m(OH－)＝m g＋(0.12×17 )g＝(m＋2.04)g，B正確。 10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已

11、知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯(cuò)誤的是(　　) A．原混合酸中NO物質(zhì)的量為0.1 mol B．OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產(chǎn)生氫氣 C．第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4 D．H2SO4濃度為2.5 mol·L－1 解析：選A　鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng)，從題圖中看出OA段產(chǎn)生的氣體是NO，AB段的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產(chǎn)生氫氣，反應(yīng)為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反應(yīng)完全，加入鐵粉的溶液中NO的物質(zhì)的量應(yīng)為×3÷3＝0.1 mol，溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時(shí)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是1

12、4 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4的濃度為＝2.5 mol·L－1，NO的物質(zhì)的量為0.2 mol。 11．(2019·衡水中學(xué)模擬)利用如圖裝置，進(jìn)行NH3與金屬氧化物MxOy反應(yīng)生成M、N2、H2O，通過(guò)測(cè)量生成水的質(zhì)量來(lái)測(cè)定M的相對(duì)原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。 (1)儀器a的名稱為_(kāi)_________，儀器b中裝入的試劑可以是__________。 (2)按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)開(kāi)_______(填標(biāo)號(hào)，裝置可重復(fù)使用)。 (3)裝置C的作用：__________________________________________________。 (

13、4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)首先________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”); 這樣做的原因是 ________________________________________________________________________。 Ⅰ.熄滅A裝置的酒精燈 Ⅱ.停止從a中滴加液體 (5)若金屬氧化物為CuO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________。 (6)若實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為m g，完全反應(yīng)后，測(cè)得生成水的質(zhì)量為n g，則M的相對(duì)原子質(zhì)量為_(kāi)___________(用含x、y、m、n的式子表示)。 (7)某同學(xué)仔細(xì)分析上述裝置后認(rèn)

14、為仍存在缺陷，你認(rèn)為該如何改進(jìn)？ ________________________________________________________________________。 解析：(1)儀器a為分液漏斗，用來(lái)盛放和滴加液體，a中試劑是濃氨水，儀器b中加入的是NaOH固體或生石灰或堿石灰，滴入濃氨水固體溶解放熱使NH3·H2O分解生成NH3。(2)從發(fā)生裝置中出來(lái)的NH3帶有水蒸氣，必須干燥，故B接D，D接A，吸收反應(yīng)生成的水用裝置D，最后空氣中的水不能進(jìn)入裝置D，所以需要裝置C，按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)锽DADC。(6)若實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為m g，完全反應(yīng)后，測(cè)

15、得生成水的質(zhì)量為n g，由MxOy～yH2O關(guān)系列式：＝，M＝，則M的相對(duì)原子質(zhì)量為。 答案：(1)分液漏斗　NaOH(或生石灰，或堿石灰) (2)BDADC (3)尾氣處理，吸收未反應(yīng)的NH3，同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置產(chǎn)生干擾 (4)Ⅰ　使反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣全部被堿石灰吸收 (5)2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O (6) (7)在吸收尾氣的濃硫酸前加安全瓶防倒吸 12．(2016·全國(guó)卷Ⅱ)聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列問(wèn)題： (1)聯(lián)氨分子的電子式為_(kāi)_____________，其中氮的化合價(jià)為_(kāi)_____

16、__。 (2)實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (3)①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝______________，聯(lián)氨和N2

17、O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)開(kāi)________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為_(kāi)_______(已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為_(kāi)_______。 (5)聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液

18、，觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1 kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2________kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)由NH3的結(jié)構(gòu)及電子式可推知N2H4的電子式為，其中氮的化合價(jià)為－2。(2)NH3中氮元素的化合價(jià)升高，

19、則NaClO作氧化劑，其中氯元素化合價(jià)應(yīng)降為－1，由氧化還原反應(yīng)規(guī)律及質(zhì)量守恒定律可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O。(3)由已知熱化學(xué)方程式①②③可得： N2O4(l)===2O2(g)＋N2(g)?。1 2N2H4(l)===2N2(g)＋4H2(g)?。?ΔH2 2O2(g)＋4H2(g)===4H2O(g)　2ΔH3 根據(jù)蓋斯定律，將上述三個(gè)熱化學(xué)方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。由熱化學(xué)方程式可知，N2H4和N2O4反應(yīng)時(shí)放出大量的熱，且產(chǎn)生大

20、量氣體。(4)將H2OH＋＋OH－　Kw＝1.0×10－14、N2H4＋H＋N2H　K＝8.7×107相加，可得：N2H4＋H2ON2H＋OH－　Ka1＝Kw·K＝1.0×10－14×8.7×107＝8.7×10－7。類比NH3與H2SO4形成酸式鹽的化學(xué)式NH4HSO4可知，N2H4與H2SO4形成的酸式鹽的化學(xué)式應(yīng)為N2H6(HSO4)2。(5)由題意可知，N2H4是一種還原劑，其氧化產(chǎn)物應(yīng)為N2，而AgBr作氧化劑，其還原產(chǎn)物應(yīng)為Ag，因此向裝有少量AgBr的試管中加入N2H4溶液，可觀察到的現(xiàn)象是固體逐漸變黑，同時(shí)有氣泡產(chǎn)生。N2H4吸收O2時(shí)的化學(xué)方程式為N2H4＋O2=

21、==N2＋2H2O，由化學(xué)方程式可知參加反應(yīng)的N2H4和O2的質(zhì)量相等，故1 kg N2H4理論上可除去水中溶解的O2 1 kg。Na2SO3吸收O2生成Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，兩者相比較，N2H4的用量少，且不產(chǎn)生其他雜質(zhì)。 答案：(1) ?。? (2)2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O (3)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 (4)8.7×10－7　N2H6(HSO4)2 (5)固體逐漸變黑，并有氣泡產(chǎn)生　1　N2H4的用量少，不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(還原產(chǎn)物為N2和H2O，而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4) 13．

22、(2019·萊州一中模擬)亞硝酸鈉是重要的防腐劑。某化學(xué)興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，設(shè)計(jì)如圖裝置利用一氧化氮與過(guò)氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn))。 查閱資料：①HNO2為弱酸，室溫下存在反應(yīng)3HNO2===HNO3＋2NO↑＋H2O； ②在酸性溶液中，NO可將MnO還原為Mn2＋； ③NO不與堿反應(yīng)，可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸。 實(shí)驗(yàn)操作：①關(guān)閉彈簧夾，打開(kāi)A中分液漏斗活塞，滴加一定量濃硝酸，加熱；②一段時(shí)間后停止加熱；③從C中取少量固體，檢驗(yàn)是否含有亞硝酸鈉。 (1)裝置中儀器a的名稱為_(kāi)___________，D裝置的作用是 __

23、______________________________________________________________________。 (2)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________， C中反應(yīng)生成NaNO2的化學(xué)方程式是_____________________________________。 (3)檢驗(yàn)C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的操作是_______。(填標(biāo)號(hào)) a．取少量生成物溶于水充分振蕩，滴加酚酞溶液，若溶液變紅，則含有NaNO2 b．取少量生成物溶于稀硫酸，若產(chǎn)生無(wú)色氣體并在液體上方變?yōu)榧t棕色

24、，則含有NaNO2 (4)經(jīng)檢驗(yàn)C產(chǎn)物中亞硝酸鈉含量較少。 ①甲同學(xué)認(rèn)為C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉。生成碳酸鈉的化學(xué)方程式是____________________________________。為排除干擾，甲同學(xué)在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應(yīng)是__________(寫(xiě)名稱)。 ②乙同學(xué)認(rèn)為除上述干擾因素外，還會(huì)有空氣參與反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)品不純，所以在實(shí)驗(yàn)操作①前應(yīng)增加一步操作，該操作是_______________________________________________。 (5)NaNO2有毒，國(guó)家規(guī)定肉制品中NaNO2含量不能超過(guò)30 mg·kg－

25、1。從1 000 g隔夜熟肉中提取NaNO3和NaNO2后，配成溶液，再用0.005 00 mol·L－1的高錳酸鉀(酸性)溶液滴定，消耗高錳酸鉀溶液16.00 mL，由此計(jì)算隔夜熟肉中NaNO2的含量是__________mg·kg－1。 解析：(3)檢驗(yàn)亞硝酸鈉的實(shí)驗(yàn)操作為將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產(chǎn)生無(wú)色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉，或?qū)⑸晌镏糜谠嚬苤?，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，則C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉，故選b。(4)①E中盛放的試劑應(yīng)為堿石灰，用來(lái)吸收CO2。②為避免裝置中的空氣導(dǎo)致產(chǎn)品不純，需要打開(kāi)彈簧夾，通入N2排盡裝置中的空氣。(5)依

26、據(jù)得失電子守恒可知，亞硝酸鈉與高錳酸鉀(酸性)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的關(guān)系式為5NaNO2～2KMnO4，可計(jì)算出1000 g隔夜熟肉中NaNO2的質(zhì)量為2.5×0.005 00 mol·L－1×16.00×10－3 L×69 g·mol－1×103 mg·g－1＝13.8 mg，所以隔夜熟肉中NaNO2的含量為13.8 mg·kg－1。 答案：(1)分液漏斗　除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣 (2)C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 2NO＋Na2O2===2NaNO2 (3)b (4)①2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　堿石灰 ②打開(kāi)彈簧夾，通入一段時(shí)間N2 (5)13.8