（四川專(zhuān)用）2014屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第4章 第4講《氮及其化合物》解析訓(xùn)練

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1、第四講　氮及其化合物 一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每題6分，共42分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1．(2013·綿陽(yáng)一檢)下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是 (　　)。 A．濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色 B．硝酸能與Na2CO3反應(yīng)，但不生成CO2 C．硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體 D．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色 解析　硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，并且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。濃硝酸可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，故選項(xiàng)A錯(cuò)；硝酸是一種氧化性酸，可氧化許多還原性物質(zhì)，因此硝酸與Na2S反

2、應(yīng)不能生成H2S，與Na2CO3反應(yīng)能生成CO2，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)；選項(xiàng)D正確。 答案　D 2．汽車(chē)排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2發(fā)生一系列光化學(xué)煙霧的循環(huán)反應(yīng)，從而不斷產(chǎn)生O3，加重空氣污染。反應(yīng)過(guò)程為①2NO2―→2NO＋2O；②2NO＋O2―→2NO2；③O＋O2―→O3。下列對(duì)該反應(yīng)過(guò)程及產(chǎn)物敘述正確的是 (　　)。 A．NO2起催化劑作用 B．NO起催化劑作用 C．NO2只起氧化劑作用 D．O3與O2互為同分異構(gòu)體 解析　反應(yīng)過(guò)程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化劑

3、作用，反應(yīng)過(guò)程中NO2既作氧化劑又作還原劑，A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；O3與O2的相對(duì)分子質(zhì)量不相同，不互為同分異構(gòu)體，互為同素異形體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　A 3．(高考變式題)銨鹽是一類(lèi)重要的氮的化合物，設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是 (　　)。 A．1 mol NH含有的電子數(shù)為11NA B．NH中N元素的化合價(jià)為－3，在氧化還原反應(yīng)中常作氧化劑 C．0.1 L 3 mol·L－1的NH4NO3溶液中氮原子數(shù)等于0.6NA D．硫酸銨中既含有離子鍵，又含有共價(jià)鍵，而氯化銨中只含有離子鍵

4、 解析　1個(gè)NH中含有10個(gè)電子，A錯(cuò)；NH中N元素的化合價(jià)為－3價(jià)，化合價(jià)最低在氧化還原反應(yīng)中常作還原劑；B錯(cuò)誤；0.1 L 3 mol·L－1的NH4NO3溶液中的氮原子數(shù)為0.6 NA；C正確；銨根離子中，氮與氫原子之間為共價(jià)鍵，D錯(cuò)。 答案　C 4．(2013·東北師大附中摸底)把3體積NO2氣體依次通過(guò)①飽和NaHCO3溶液；②濃硫酸；③Na2O2后(假設(shè)每一步的反應(yīng)都是充分的)，再用排水法收集殘留氣體，則收集到的氣體是 (　　)。 A．1體積NO B．1體積NO2和體積O2 C.體積O2

5、 D.體積NO 解析　3體積的NO2通過(guò)飽和NaHCO3溶液，發(fā)生的反應(yīng)有3NO2＋2NaHCO3===2NaNO3＋H2O＋NO＋2CO2，剩余氣體通過(guò)濃硫酸后除去H2O，通過(guò)Na2O2時(shí)發(fā)生反應(yīng)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，此時(shí)剩余氣體為1體積O2和1體積NO，排水法收集氣體時(shí)發(fā)生反應(yīng)4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，顯然O2過(guò)量，剩余體積O2。 答案　C 5．(高考變式題)已知HNO2在低溫下較穩(wěn)定，酸性比醋酸略強(qiáng)，既有氧化性又有還原性，其氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物與溶液pH的關(guān)系如下表。 pH范圍 ＞7 ＜7 產(chǎn)物 NO NO、N2O、N2中的

6、一種 下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)。 A．堿性條件下，NaNO2與NaClO反應(yīng)的離子方程式為NO＋ClO－===NO＋Cl－ B．向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2 C．向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2 D．向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氫碘酸，溶液變藍(lán)色 解析　由表中數(shù)據(jù)知，堿性條件下，HNO2可被氧化為NO，而ClO－有強(qiáng)氧化性，A對(duì)；HNO2的酸性比碳酸強(qiáng)但比硫酸弱，故CO2不能與亞硝酸鹽作用而硫酸能，B錯(cuò)、C對(duì)；酸性條件下，NaNO2有氧化性，而I－具有

7、強(qiáng)還原性，NO能將I－氧化成I2，D對(duì)。 答案　B 6.如圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol·L－1的硝酸并加熱，待反應(yīng)結(jié)束時(shí)，下列微粒在體系中一定大量存在的是 (　　)。 ①NO?、贔e3＋?、跦＋?、躈O ⑤NO2 A．①　　　　　 B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤ 解析　Fe與濃HNO3反應(yīng)時(shí)，開(kāi)始生成的還原產(chǎn)物是NO2，并且若鐵少量時(shí)，還原產(chǎn)物只有NO2；當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)，氧化產(chǎn)物是Fe2＋，當(dāng)HNO3過(guò)量時(shí)，氧化產(chǎn)物是Fe3＋。因產(chǎn)物有硝酸鹽，故溶液中一定還有NO。 答案

8、　B 7．(2013·眉山統(tǒng)考)一定體積0.01 mol·L－1的稀硝酸恰好能氧化一定質(zhì)量的鐵、鋁混合物，已知兩種金屬均被氧化為最高價(jià)態(tài)，還原產(chǎn)物只有NO。若用0.01 mol·L NaOH溶液溶解相同質(zhì)量的該混合物，當(dāng)反應(yīng)完全時(shí)所需氫氧化鈉溶液的體積是稀硝酸的，則樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為 (　　)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　? A．2∶3 B．1∶3 C．1∶4 D．5∶3 解析　設(shè)樣品中鐵和鋁的物質(zhì)的量分別為x和y，根據(jù)Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、Al＋4HNO3(稀)===Al(

9、NO3)3＋NO↑＋2H2O，反應(yīng)中消耗HNO3的物質(zhì)的量為4x＋4y；而2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑中消耗NaOH的物質(zhì)的量為y，即＝，解得x∶y＝1∶4。 答案　C 二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共58分) 8．(14分)(2013·珠海模擬)甲、乙、丙均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的氣體單質(zhì)，A、B、C為常見(jiàn)的化合物，已知： ①A和B都極易溶于水，用兩根玻璃棒分別蘸取A和B的濃溶液后，相互靠近會(huì)看到白煙。 ②各物質(zhì)之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系 →CC溶液 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)C溶液顯________性(填“酸”、“堿”或“中”)，理由

10、是 ________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。 (2)乙和甲反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________________。 C和氫氧化鈉溶液生成A的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________________。 (3)丙氣體通入1 L氫氧化鈉溶液中恰好完全反應(yīng)，此時(shí)電子轉(zhuǎn)移為2 mol，則氫氧化

11、鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______。 (4)常溫下，向含白色沉淀M的濁液中加入氯化鈉固體，M的溶解度將________(填“增大”、“減小”或“不變”)，Ksp(M)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 答案　(1)酸　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ (2)N2＋3H22NH3　NH＋OH－NH3↑＋H2O　(3)4 mol·L－1　(4)減小　不變 9．(14分)工業(yè)上可用銅屑和濃硝酸為原料制取硝酸銅。在實(shí)際生產(chǎn)中，先把銅屑在空氣中灼燒，再跟用等體積水稀釋的濃硝酸反應(yīng)來(lái)制取硝酸銅。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)不宜于用銅屑直接與硝酸反應(yīng)來(lái)制取硝酸銅的原

12、因是 ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)濃硝酸用等體積水稀釋的目的是________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)要得到硝酸銅晶體

13、，應(yīng)選用________。 (4)反應(yīng)中硝酸表現(xiàn)出________性。 解析　(1)銅與硝酸直接反應(yīng)會(huì)有氮的氧化物生成，既產(chǎn)生污染，又降低硝酸的利用率；銅屑在空氣中灼燒生成CuO，CuO與HNO3反應(yīng)沒(méi)有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率。 (2)濃硝酸易揮發(fā)、不穩(wěn)定，對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，稀硝酸揮發(fā)性小，且稀硝酸和氧化銅反應(yīng)同樣生成硝酸銅。(3)由于得到的是硝酸銅溶液，因此要得到晶體需濃縮結(jié)晶。(4)硝酸與氧化銅發(fā)生反應(yīng)生成了硝酸銅和水，沒(méi)有化合價(jià)變化，因此體現(xiàn)了硝酸的酸性。 答案　(1)銅與硝酸直接反應(yīng)會(huì)有氮的氧化物生成，既產(chǎn)生污染，又降低硝酸的利用率；銅屑在空氣

14、中灼燒生成CuO，CuO與HNO3反應(yīng)沒(méi)有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率 (2)濃硝酸易揮發(fā)、不穩(wěn)定，對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重 (3)結(jié)晶法(或重結(jié)晶法) (4)酸 10．(15分)(2013·雅安四校聯(lián)考)某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置用粗鐵粒與某濃度稀硝酸反應(yīng)制取NO氣體。 (1)當(dāng)打開(kāi)開(kāi)關(guān)a，關(guān)閉開(kāi)關(guān)b時(shí)，A中干燥管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________，燒杯B中盛的是________溶液。當(dāng)________時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)a，打開(kāi)開(kāi)關(guān)b，此時(shí)C中用排水法收集NO氣體。當(dāng)C中收集滿(mǎn)氣體后，關(guān)閉開(kāi)關(guān)b，裝置A中觀察到的現(xiàn)象是_________________

15、_____________________________________________。 (2)將a mol Fe與含b mol HNO3的稀溶液充分反應(yīng)后，若硝酸的還原產(chǎn)物只有NO。試討論分析燒杯A中最終溶液中的主要陽(yáng)離子組成及其物質(zhì)的量，將結(jié)果填入下表未完成的空格中。 取值范圍 最終溶液中的主要陽(yáng)離子及其物質(zhì)的量 ＜ ＝ a mol Fe3＋ 大于小于 ＝ a mol Fe2＋ ＞ 解析　(1)A裝置利用啟普發(fā)生器原理，F(xiàn)e與稀硝酸反應(yīng)生成無(wú)色的NO氣體，當(dāng)遇干燥管中的O2時(shí)，則轉(zhuǎn)變成紅棕色的NO2氣體，NO2用堿液吸收。當(dāng)氣體再變成無(wú)色時(shí)，說(shuō)明裝

16、置中的O2已完全反應(yīng)，則可用排水法收集NO。當(dāng)關(guān)閉b時(shí)，A裝置中繼續(xù)產(chǎn)生NO，則會(huì)將干燥管中的HNO3壓入燒杯內(nèi)，從而與Fe脫離，反應(yīng)停止。(2)鐵與HNO3反應(yīng)，可能生成Fe2＋，也可能生成Fe3＋，或二者的混合物。當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)，反應(yīng)化學(xué)方程式為3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；當(dāng)HNO3過(guò)量時(shí)，反應(yīng)化學(xué)方程式為Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。＝時(shí)，剛好生成a mol Fe3＋，HNO3沒(méi)有剩余；＜時(shí)，則HNO3過(guò)量，仍為a mol Fe3＋，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式，不難得出剩余的HNO3為(b－4a)mol。當(dāng)＝時(shí)，剛好生成a mol Fe2＋，HN

17、O3沒(méi)有剩余。當(dāng)＞時(shí)，鐵過(guò)量，以HNO3計(jì)算，b mol HNO3生成Fe2＋為 mol。當(dāng)＜＜時(shí)，可以分段計(jì)算，即先按反應(yīng)化學(xué)方程式Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O中HNO3完全反應(yīng)來(lái)計(jì)算，然后過(guò)量的鐵按Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋計(jì)算即可。 答案　(1)氣體由無(wú)色逐漸變成紅棕色　NaOH　氣體又變無(wú)色　燒杯中液面上升，干燥管中液面下降，固體與溶液脫離 (2) 取值范圍 最終溶液中的主要陽(yáng)離子及其物質(zhì)的量 ＜ a mol Fe3＋，(b－4a)mol H＋ ＝ a mol Fe3＋ 大于小于 mol Fe3＋，mol Fe2＋ ＝ a mol

18、 Fe2＋ ＞ mol Fe2＋ 11.(15分)某化學(xué)活動(dòng)小組想通過(guò)如圖所示裝置(夾持裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究Na2O2與NO反應(yīng)的產(chǎn)物。 實(shí)驗(yàn)前，他們查閱有關(guān)資料得到如下信息： ①2NaNO32NaNO2＋O2↑； ②NaNO2為白色粉末狀固體，既有氧化性又有還原性； ③NaNO2溶液顯弱堿性(原因：強(qiáng)堿弱酸鹽的水解)。 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先在A裝置中加入適量的碳酸鈣和足量稀硝酸，待不再有氣體產(chǎn)生時(shí)，將銅絲插入稀硝酸中。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)A裝置中放入碳酸鈣的目的是___________________________________________

19、___________________。 (2)裝置B、C中的試劑分別是：B________、C________，E的作用是______________________________________________________________。 (3)如何檢驗(yàn)反應(yīng)中是否有氧氣生成？_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ____________________

20、__________________________________________。 (4)假如Na2O2已反應(yīng)完全，為確定D中固體產(chǎn)物的成分，甲同學(xué)將固體溶于水后，經(jīng)測(cè)定發(fā)現(xiàn)溶液顯強(qiáng)堿性，再向溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去。由此現(xiàn)象推斷固體產(chǎn)物中可能含有的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。 (5)乙同學(xué)取適量固體于試管中密閉加熱，發(fā)現(xiàn)白色固體部分變?yōu)榈S色。此現(xiàn)象說(shuō)明固體中還可能含有的成分是________(填化學(xué)式)。根據(jù)以上推測(cè)，請(qǐng)寫(xiě)出Na2O2與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________

21、____________ _______________________________________________________________。 解析　本題探究NO與過(guò)氧化鈉的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須考慮如下因素：①產(chǎn)生NO時(shí)，要除盡裝置中的空氣；②裝置必須干燥，防止水與過(guò)氧化鈉反應(yīng)；③排盡裝置中的二氧化碳，防止二氧化碳與過(guò)氧化鈉反應(yīng)；④采取措施，防止空氣進(jìn)入裝置。新信息挖掘：反應(yīng)①暗示如果產(chǎn)物中有硝酸鈉，受熱會(huì)產(chǎn)生氧氣；信息②暗示若D中固體呈黃色，一定有硝酸鈉、亞硝酸鈉以外的物質(zhì)生成；亞硝酸鈉具有還原性，加入強(qiáng)氧化劑如酸性高錳酸鉀溶液，會(huì)發(fā)生反應(yīng)，高錳酸鉀溶液由紅色變成無(wú)色。信息

22、③暗示亞硝酸鈉溶液呈弱堿性，若產(chǎn)物溶于水呈強(qiáng)堿性，說(shuō)明有強(qiáng)堿生成。若顯中性，說(shuō)明沒(méi)有亞硝酸鈉生成。由以上分析，若Na2O2已反應(yīng)完全，D中固體產(chǎn)物溶于水，溶液顯強(qiáng)堿性說(shuō)明含有Na2O，向溶液中加入酸性MnO4溶液，紫色褪去，說(shuō)明存在還原性物質(zhì)，即可能有NaNO2，D中白色固體產(chǎn)物密閉加熱部分變?yōu)榈S色，說(shuō)明其中還有NaNO3,2NaNO32NaNO2＋O2↑、生成的O2再次把Na2O氧化為Na2O2而顯淡黃色，由此可知Na2O2與NO反應(yīng)的產(chǎn)物有NaNO3、NaNO2和Na2O，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O2＋2NO===NaNO3＋NaNO2＋Na2O 答案　(1)使碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)生成CO2，排除裝置中的空氣 (2)NaOH溶液　濃硫酸　防止空氣中的CO2、水蒸氣進(jìn)入裝置D中，干擾產(chǎn)物的判斷　(3)將帶火星的木條放在E裝置的氣體出口處，觀察木條是否復(fù)燃，若復(fù)燃，則說(shuō)明有氧氣生成；若不復(fù)燃，說(shuō)明無(wú)氧氣產(chǎn)生 (4)Na2O、NaNO2 (5)NaNO3　2Na2O2＋2NO===NaNO3＋NaNO2＋Na2O