2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 第4節(jié) 氮及其重要化合物課時(shí)跟蹤練(含解析).doc
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氮及其重要化合物 1.隨著我國汽車年銷量的大幅增加,空氣環(huán)境受到了很大的污染。某汽車尾氣處理裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示,下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)中NO為氧化劑,N2為氧化產(chǎn)物 B.汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2 C.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) D.催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2 解析:反應(yīng)過程中NO、O2為氧化劑,N2為還原產(chǎn)物;汽車尾氣中的N2不是污染物;NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑;根據(jù)題中的圖示,可將反應(yīng)的過程分成如下兩步寫:2NO+O2===2NO2,2NO2+4CON2+4CO2,將兩步反應(yīng)式合并可得總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2。 答案:D 2.如圖所示是NH3的兩個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說法中正確的是( ) A.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易溶于水 B.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易揮發(fā) C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體 D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體 解析:實(shí)驗(yàn)一是氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn),噴泉實(shí)驗(yàn)證明氨氣極易溶于水,溶于水形成一水合氨弱堿溶液,滴加酚酞的溶液變紅色,證明氨氣是堿性氣體。實(shí)驗(yàn)二中濃氨水揮發(fā)出的氨氣分子和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫分子結(jié)合生成白煙氯化銨固體小顆粒,證明濃氨水易揮發(fā),氨氣遇到氯化氫發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨,證明氨氣是堿性氣體。 答案:C 3.氮及其化合物的變化關(guān)系如下圖所示。則下列說法不正確的是( ) A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑 B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑 C.上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) D.氮?dú)饪稍谧懔康难鯕庵型ㄟ^一步反應(yīng)生成NO2 解析:氮?dú)夂脱鯕庠诜烹娀蚋邷貤l件下反應(yīng)生成NO,NO與O2反應(yīng)生成NO2,即氮?dú)馀c氧氣不能一步轉(zhuǎn)化為NO2。 答案:D 4.氨氣溶于水得到氨水,氯氣溶于水得到氯水,下列關(guān)于新制的氨水、氯水的描述正確的是( ) A.“兩水”都是混合物,溶液中含有的粒子種類、數(shù)目相同 B.“兩水”都有刺激性氣味,都能漂白有機(jī)色素 C.“兩水”中都存在可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡和弱電解質(zhì)的電離平衡 D.“兩水”放置時(shí)間較久后都會(huì)因?yàn)橄嗤脑矶冑|(zhì) 解析:新制氯水中存在的微粒有Cl2、H2O、HClO、Cl-、ClO-、H+和OH-,新制氨水中存在的微粒有NH3、H2O、NH3H2O、NH、H+和OH-,A錯(cuò);氨水無漂白性,B錯(cuò);氯水變質(zhì)是因?yàn)镠ClO見光分解,氨水變質(zhì)是由于氨氣的揮發(fā),D錯(cuò)。 答案:C 5.同溫同壓下,在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體,它們是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。將3支試管均倒置于盛水的水槽中,充分反應(yīng)后,試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3,則下列的關(guān)系正確的是( ) A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2 解析:設(shè)各種氣體的體積都為1體積。①根據(jù)3NO2+H2O===2HNO3+NO,即剩余NO的體積V1=(1+)體積。②根據(jù)4NO2+O2+2H2O===4HNO3,即剩余O2的體積V2=(1-)體積。③剩余N2的體積V3=1體積。即B項(xiàng)符合題意。 答案:B 6.木炭與濃HNO3共熱,產(chǎn)生的氣體X等分為①和②兩份,將兩份氣體分別按下圖實(shí)驗(yàn)。則澄清石灰水的變化可能是( ) A.①不變渾濁,②變?yōu)槿榘咨珳啙? B.①變?yōu)槿榘咨珳啙?,②不變渾? C.①、②均變?yōu)槿榘咨珳啙? D.①、②都不變渾濁 解析:木炭與濃硝酸共熱可以得到二氧化碳和二氧化氮兩種氣體,氣體先導(dǎo)入適量水中,二氧化氮溶于水,得到硝酸和一氧化氮,二氧化碳幾乎不溶于水,再導(dǎo)入澄清的石灰水中,二氧化碳可以使石灰水變渾濁,即①變渾濁;氣體直接導(dǎo)入澄清的石灰水中,二氧化氮將氫氧化鈣轉(zhuǎn)化為硝酸鈣,二氧化碳不與硝酸鈣溶液反應(yīng),即②不變渾濁。 答案:B 7.(2019常州調(diào)研)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣、收集、驗(yàn)證其還原性并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) A.用裝置甲制取氨氣 B.用裝置乙收集氨氣時(shí)氣體應(yīng)該從a口進(jìn)b口出 C.裝置丙中黑色固體變成紅色時(shí)還原產(chǎn)物一定為銅 D.可以用裝置丁吸收氨氣,進(jìn)行尾氣處理 解析:氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫,冷卻后又重新化合生成氯化銨,不能用裝置甲制取氨氣,A錯(cuò)誤;氨氣密度小于空氣,可以用向下排空氣法收集,即用裝置乙收集氨氣時(shí)氣體應(yīng)該從a口進(jìn)b口出,B正確;裝置丙中黑色固體變成紅色時(shí)還原產(chǎn)物不一定為銅,因?yàn)檠趸瘉嗐~也是紅色的,C錯(cuò)誤;氨氣極易溶于水,不能用水直接吸收,D錯(cuò)誤;答案選B。 答案:B 8.(2019湘潭模擬)NH3是一種重要的化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是( ) A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解 C.NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng) D.圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以水解 解析:A項(xiàng),NaHCO3不是化肥;B項(xiàng),Na2CO3受熱不易分解;D項(xiàng),NaCl不水解。 答案:C 9.在100 mL稀HNO3和稀H2SO4組成的混合溶液中,兩種酸的物質(zhì)的量濃度之和為0.4 molL-1。向該溶液中加入足量的銅粉后加熱,充分反應(yīng)后,所得溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度最大值為(反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì))( ) A.0.15 molL-1 B.0.24 molL-1 C.0.30 molL-1 D.0.36 molL-1 解析:反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,銅足量,由上述反應(yīng)方程式可知,NO和H+的物質(zhì)的量之比為1∶4,即氫離子與硝酸根恰好反應(yīng),生成的銅離子物質(zhì)的量最大,設(shè)HNO3、H2SO4各為x mol、y mol,則n(NO)∶n(H+)=x∶(x+2y)=1∶4,x+y=0.4 mol0.1 L,聯(lián)立解得x=0.016 mol、y=0.024 mol,由方程式可知,生成銅離子的物質(zhì)的量為0.016 mol=0.024 mol,故銅離子的最大濃度為=0.24 molL-1,故選B。 答案:B 10.(2019西安質(zhì)檢)亞硝酸鈉(化學(xué)式為NaNO2)是一種常用的防腐劑,回答下列問題: (1)NaNO2中N元素的化合價(jià)為________。 (2)亞硝酸鈉在320 ℃時(shí)能分解產(chǎn)生氧化鈉固體、一氧化氮和一種常見的助燃性氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式 _____________________________________________________。 (3)我國規(guī)定火腿腸中亞硝酸鈉添加標(biāo)準(zhǔn)為每千克食品含量不超過150毫克,以此計(jì)算,200 g 15%的亞硝酸鈉溶液至少可用于生產(chǎn)火腿腸______千克。 (4)在酸性條件下,NaNO2與KI按物質(zhì)的量1∶1恰好完全反應(yīng),且I-被氧化為I2時(shí),產(chǎn)物中含氮的物質(zhì)為________(填化學(xué)式)。 (5)工業(yè)廢水中的NaNO2可用鋁粉除去,已知此體系中包含Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O六種物質(zhì)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________ _____________________________________________________。 解析:(1)根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零,可設(shè)亞硝酸鈉中氮元素的化合價(jià)為x,則:(+1)+x+(-2)2=0,解得x=+3。 (2)因?yàn)閬喯跛徕c在320 ℃時(shí)能分解產(chǎn)生氧化鈉固體、一氧化氮?dú)怏w和一種常見的助燃性氣體,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NaNO22Na2O+4NO↑+O2↑。 (3)因?yàn)槲覈?guī)定肉灌腸中亞硝酸鈉添加標(biāo)準(zhǔn)為每千克食品含量不超過150毫克,所以200 g、15%的亞硝酸鈉溶液至少可用于生產(chǎn)肉灌腸的質(zhì)量為20015%=200,故答案為200。 (4)碘離子被氧化為碘單質(zhì)時(shí),所有的碘元素化合價(jià)升高了2價(jià),消耗碘離子是2 mol,亞硝酸鈉中氮元素化合價(jià)是+3價(jià),2 mol的亞硝酸鈉得到2 mol電子時(shí),則需氮元素的化合價(jià)降為+2價(jià),所以產(chǎn)物中含氮的物質(zhì)為NO。 (5)亞硝酸鈉具有氧化性,金屬鋁具有還原性,堿性條件下,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氨氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaNO2+2Al+NaOH+H2O===2NaAlO2+NH3↑。 答案:(1)+3 (2)4NaNO22Na2O+4NO↑+O2↑ (3)200 (4)NO (5)NaNO2+2Al+NaOH+H2O===2NaAlO2+NH3↑ 11.某化學(xué)興趣小組利用圖1裝置制取氨氣并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。 圖1 備選裝置(其中水中含酚酞溶液) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 圖2 (1)裝置A中燒瓶內(nèi)試劑可選用______(填序號)。 a.堿石灰 b.濃硫酸 c.生石灰 d.五氧化二磷 e.燒堿 (2)若探究氨氣的溶解性,需在K2的導(dǎo)管末端連接圖2裝置中的________裝置(填序號),當(dāng)裝置D中集滿氨氣后,關(guān)閉K1、K2,打開K3,引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________ _____________________________________________________。 (3)若探究氨氣的還原性,需打開K1、K3,K2處導(dǎo)管連接制取純凈、干燥氯氣裝置。 ①用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣,生成氣體必須通過分別盛有________、__________試劑的洗氣瓶; ②D中氨氣與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙,同時(shí)生成一種無色無味的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________ ____________________________________________________; ③從K3處導(dǎo)管逸出的氣體中含有少量Cl2,則C裝置中應(yīng)盛放________溶液(填化學(xué)式),反應(yīng)的離子方程式為 ____________________________________________________。 解析:(1)在濃氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ONH+OH-,向其中加入生石灰[發(fā)生反應(yīng)CaO+H2O===Ca(OH)2生成Ca(OH)2]或燒堿,都會(huì)使平衡左移,同時(shí)放出大量的熱促進(jìn)氨水的揮發(fā)。堿石灰的成分是燒堿和生石灰,原理同上述,都可快速制備氨氣。 (2)氨氣極易溶于水,不溶于CCl4,需選擇防倒吸裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,因此需選擇圖2中的Ⅱ或Ⅲ。根據(jù)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理,要使裝置D發(fā)生噴泉現(xiàn)象,可用熱毛巾將燒瓶捂熱,D中氨氣受熱膨脹通過導(dǎo)管與水接觸,即產(chǎn)生“噴泉”。 (3)①用二氧化錳與濃鹽酸制取的氯氣中,混有氯化氫氣體和水蒸氣,要得到純凈、干燥的氯氣需通過飽和食鹽水除去氯化氫,通過濃硫酸除去水蒸氣。②探究氨氣具有還原性,氯氣與氨氣反應(yīng)產(chǎn)生白煙,聯(lián)系NH3+HCl===NH4Cl可知,“白煙”的成分為氯化銨,氯元素化合價(jià)降低,則生成的“無色無味的氣體”必為氨氣的氧化產(chǎn)物,可推知為氮?dú)?。③氯氣是有毒氣體,可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),因此可用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣吸收。 答案:(1)ace (2)Ⅱ或Ⅲ 用熱毛巾將燒瓶捂熱(其他合理答案均可) (3)①飽和食鹽水 濃硫酸?、?Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2?、跱aOH Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O 12.氮元素形成的化合物種類十分豐富。請根據(jù)以下工業(yè)制硝酸的原理示意圖回答含氮化合物相關(guān)的問題: (1)下列有關(guān)NH3的說法中,不正確的是________(填序號)。 A.工業(yè)合成NH3需要在高溫高壓下進(jìn)行 B.NH3可用來生產(chǎn)碳銨和尿素等化肥 C.NH3可用濃硫酸或無水氯化鈣干燥 D.NH3受熱易分解,須置于冷暗處保存 (2)NH3易于水,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用充滿NH3的燒瓶做噴泉實(shí)驗(yàn),水充滿整個(gè)燒瓶后所形成溶液的物質(zhì)的量濃度為_________molL-1。 (3)氨氣燃燒的化學(xué)方程式為_____________________________ ____________________________________________________。 (4)HNO3是一種重要的化工原料,工廠生產(chǎn)出的濃硝酸可用鋁槽車或鐵槽車來運(yùn)輸。在常溫下能使鋁、鐵鈍化,說明濃硝酸具有很強(qiáng)的_________________________________________________性。 (5)“吸收塔”尾部會(huì)有含NO、NO2等氮氧化物的尾氣排出,為消除它們對環(huán)境的破壞作用,通常用以下兩種方法處理: ①純堿溶液吸收法。純堿溶液與NO2的反應(yīng)原理為:Na2CO3+2NO2===NaNO3+________+CO2(請?zhí)顚懲瓿苫瘜W(xué)方程式)。 ②氨轉(zhuǎn)化法。已知7 mol氨恰好能將含NO和NO2共6 mol的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2,則混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為________,若用通式NOx表示氧化物,則每摩爾氨可將________mol的NOx轉(zhuǎn)化為N2。 解析:(1)工業(yè)合成NH3的反應(yīng)條件是高溫、高壓、催化劑,故A正確;NH3可與碳酸等反應(yīng)生成碳銨等,也可以與二氧化碳反應(yīng)生成尿素,故B正確;NH3可與硫酸或氯化鈣發(fā)生化合反應(yīng),故C不正確;NH3不易分解,故D不正確。故選CD。 (2)水充滿整個(gè)燒瓶后所形成溶液的物質(zhì)的量濃度為 molL-1=0.045 molL-1。 (3)氨氣燃燒的化學(xué)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O。 (4)在常溫下能使鋁、鐵鈍化,說明濃硝酸具有很強(qiáng)的氧化性。 (5)①純堿溶液與NO2的反應(yīng)原理為Na2CO3+2NO2===NaNO3+NaNO2+CO2。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知答案為NaNO2。②7 mol氨失去21 mol電子,根據(jù)題意和得失電子守恒可得2n(NO)+4n(NO2)=6 mol,2n(NO)+n(NO2)=21 mol,解得n(NO)=1.5 mol,n(NO2)=4.5 mol,則混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1∶3,若用通式NOx表示氧化物,反應(yīng)過程中NOx分子得到2xe-,則每摩爾氨可將 mol的NOx轉(zhuǎn)化為N2。 答案:(1)CD (2)(或0.045) (3)4NH3+5O24NO+6H2O (4)氧化 (5)①NaNO2?、?∶3- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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