（山西專用版）2020版高考化學大一輪復習 專題四 第4講 氮及其化合物夯基提能作業(yè).docx

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第4講　氮及其化合物 A組　基礎題組 1.下列關于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法不正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.雷電作用是氮元素被氧化 B.豆科植物的根瘤固氮屬于人工固氮 C.含氮無機物和含氮有機物可相互轉化 D.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán) 答案　B　豆科植物的根瘤固氮屬于自然固氮,故B錯誤。 2.《本草綱目拾遺》中在藥物名“鼻沖水”條目下有:“貯以玻璃瓶,緊塞其口,勿使漏氣,則藥力不減。氣甚辛烈,觸人腦,非有病不可嗅”。這里所說的“鼻沖水”指的是(　　) A.稀硝酸 B.食醋 C.氨水 D.氫氟酸 答案　C　A項,稀硝酸揮發(fā)性較小,不符合;B項,食醋濃度較小,與“氣甚辛烈”不符;D項,氫氟酸劇毒,不符合。 3.(2018陜西西安高三期末)下圖所示裝置在中學實驗中有很多用途,可根據實驗目的在廣口瓶中盛放適量某試劑。下面有關其使用有誤的是(　　) A.瓶內裝飽和食鹽水,可用于除去氯氣中的HCl氣體,氣體應a進b出 B.瓶內裝水,可用于除去NO氣體中的NO2氣體,氣體應a進b出 C.瓶口朝上,可用于收集NH3,氣體應b進a出 D.瓶口朝下,可用于收集CH4氣體,氣體應b進a出 答案　D　甲烷的密度小于空氣,瓶口朝下,可用于收集CH4氣體,氣體應a進b出,故D錯誤。 4.(2018山東濟南高三期末)工業(yè)上常利用反應3Cl2+2NH3 N2+6HCl檢查氯氣管道是否漏氣。下列有關說法中錯誤的是(　　) A.該反應屬于氧化還原反應 B.該反應中NH3表現了強氧化性 C.生成1 mol N2有6 mol電子轉移 D.若管道漏氣遇氨就會產生白煙 答案　B　A項,反應中Cl和N化合價發(fā)生變化,屬于氧化還原反應,正確;B項,NH3中N化合價升高,被氧化,NH3為還原劑表現了還原性,錯誤;C項,N化合價由-3價升高到0價,則生成1 mol N2時有6 mol電子轉移,正確;D項,反應生成HCl,NH3可與HCl反應生成氯化銨,有白煙生成,正確。 5.下列各組反應中,硝酸既體現了氧化性,又體現了酸性的是(　　) A.C+HNO3 B.NH3+HNO3 C.Fe(OH)3+HNO3 D.Cu+HNO3 答案　D　A項,碳和硝酸反應中硝酸中的氮元素化合價降低,硝酸表現氧化性,沒有表現酸性;B項,氨氣和硝酸反應生成硝酸銨,硝酸表現酸性,沒有表現氧化性;C項,氫氧化鐵和硝酸反應生成硝酸鐵和水,沒有化合價變化,硝酸只表現酸性;D項,銅和硝酸反應生成硝酸銅、氮的氧化物和水,硝酸表現酸性和氧化性。 6. 碳與濃硫酸共熱產生的氣體X和銅與稀硝酸反應產生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖所示),下列有關說法錯誤的是(　　) A.洗氣瓶中產生的沉淀是BaCO3 B.洗氣瓶中產生的沉淀是BaSO4 C.在Z導管口可能有紅棕色的氣體出現 D.從Z導管口排出的氣體中含有CO2 答案　A　在BaCl2溶液中通入CO2,不能生成BaCO3沉淀,A錯誤;NO和洗氣瓶中O2反應生成的NO2溶于水生成HNO3,HNO3將H2SO3氧化成H2SO4,因此有BaSO4沉淀生成,B正確;若O2不足,NO有剩余,則Z導管口可能出現紅棕色氣體,C正確;CO2未參與反應,D正確。 7.如圖所示,相同條件下,兩個容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體,分別倒置于水槽中,然后通過導管緩慢通入氧氣,邊通邊慢慢搖動試管,直到兩個試管內充滿液體。假設試管內的溶質不向水槽中擴散,則兩個試管內溶液中溶質的物質的量濃度之比為(　　) A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶3 答案　A　4NO2+O2+2H2O 4HNO3、4NO+3O2+2H2O 4HNO3,V(NO2)=V(NO),n(NO2)=n(NO),則生成的HNO3物質的量相等,溶液的體積也相同,故兩個試管內溶液中溶質的物質的量濃度相等。 8.某化學興趣小組欲在實驗室模擬工業(yè)制硝酸的過程,設計了如下裝置(夾持裝置略去): (1)裝置B中氫氧化鈉固體的作用是 　。 (2)請在裝置圖方框處畫出必要儀器,并指出所加試劑。 (3)裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　;開始反應一段時間后,撤離熱源反應也可以持續(xù)進行,原因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)取反應后裝置G中得到的溶液20.00 mL,加2~3滴酚酞溶液,用0.002 mol/L的NaOH標準溶液滴定,用去10.00 mL時,達到滴定終點,則裝置G中得到的溶液的pH=　　　　。 答案　(1)氫氧化鈉固體溶于水放熱,使氨氣溶解度減小,且電離出OH-,使NH4++OH- NH3H2O NH3+H2O正向移動,從而使氨氣逸出(答案合理即可) (2)(答案合理即可) (3)4NH3+5O2 4NO+6H2O　此反應為放熱反應,反應放出的熱量可維持反應繼續(xù)進行　 (4)3 解析　(2)從裝置B中出來的氣體有NH3、O2和H2O(g),進入D裝置前應將H2O(g)除去,以防止玻璃管炸裂,所以方框處缺少的是干燥裝置,干燥氨氣通常使用堿石灰。 (4)G中發(fā)生的反應是3NO2+H2O 2HNO3+NO,得到的溶液是HNO3溶液。n(HNO3)=n(NaOH)=0.002 mol/L0.010 00 L=0.000 02 mol,c(HNO3)=0.00002mol0.02000L=110-3mol/L,所以c(H+)=110-3mol/L,pH=3。 9.某化學學習小組采用下圖所示裝置,對濃硝酸與木炭的反應進行探究(已知:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O)。 請回答下列問題: (1)檢查裝置氣密性后,將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài),伸入三頸燒瓶中,并塞緊瓶塞,滴加濃硝酸,可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為　　　　,產生該氣體的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,熾熱的木炭與濃硝酸反應后可觀察到C中出現白色沉淀,該白色沉淀為　　　　　(填化學式)。 (3)裝置B的作用是　　　　　　　。 (4)裝置D中收集到了無色氣體,部分同學認為是NO,還有部分同學認為是O2。 ①下列對該氣體的檢驗方法不合適的是　。 A.向裝置D中通入O2,觀察集氣瓶內氣體的顏色變化 B.將濕潤的藍色石蕊試紙伸入集氣瓶內,觀察藍色石蕊試紙是否變紅 C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀察木條是否復燃 ②如果D中集氣瓶中收集的無色氣體是氧氣,則氧氣的來源是　　　　　　　　。 答案　(1)紅棕色　C+4HNO3(濃) 4NO2↑+CO2↑+2H2O (2)BaCO3 (3)安全瓶,防倒吸 (4)①B?、跐庀跛岬姆纸? 解析　(1)碳與濃硝酸在加熱的條件下反應生成二氧化碳和紅棕色的二氧化氮,所以可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為紅棕色,反應的化學方程式為C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O。 (2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,二氧化碳通入其中,產生白色BaCO3沉淀。 (4)①NO和足量的O2反應生成紅棕色的二氧化氮,故A正確;NO和O2均不具有酸性,不能用濕潤的藍色石蕊試紙進行檢驗,故B錯誤;O2能使帶火星的木條復燃,而NO不能,故C項正確。 ②硝酸在加熱的條件下分解產生二氧化氮、水和氧氣,所以氧氣是濃硝酸在受熱時分解所產生或二氧化氮溶于水之后生成的HNO3分解所產生。 10.較活潑金屬與硝酸反應,產物復雜。如一定濃度的硝酸與鎂反應,可同時得到NO、NO2、N2三種氣體。某同學欲用下列儀器組裝裝置來直接驗證有NO、NO2生成并制取氮化鎂。(假設實驗中每步轉化均是完全的) 已知:①NO2沸點是21.1 ℃、熔點是-11 ℃;NO的沸點是-151 ℃、熔點是-164 ℃;②氮化鎂遇水會發(fā)生水解:Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑。 回答下列問題: (1)為達到上述實驗目的,所選用的儀器的正確連接順序是　　　　(填序號)。 a.A→D→C→F→B→F→E b.A→C→D→F→B→F→E c.A→F→C→D→F→B→E d.A→F→D→C→F→B→E (2)確定還原產物中有NO2的現象是　　　　　　　　　　　　,實驗中兩次使用裝置F,第二次使用裝置F的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)實驗前需先打開開關K,向裝置內通CO2氣體,其目的是　　　　　　　　　　　　　　,當　　　　　　　　時停止通入CO2。 (4)實驗過程中,發(fā)現在D中產生預期現象的同時,C中溶液顏色慢慢褪去,試寫出C中反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)在A中反應開始時,某同學馬上點燃B處的酒精燈,實驗結束后通過測定發(fā)現B處的產品純度不高,原因是　　　　　　　　　　　　　　(用化學方程式回答)。 (6)驗證B處有氮化鎂生成的方法是 　。 答案　(1)a　(2)D中有紅棕色液體生成　防止E中水蒸氣進入B中,造成產物不純　(3)排出裝置內空氣,防止干擾實驗　E中產生白色沉淀　(4)5NO+3MnO4-+4H+ 3Mn2++5NO3-+2H2O (5)CO2+2Mg 2MgO+C　(6)取B中固體少量于試管中,向其中加入少量水,若產生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,則B中有氮化鎂生成 解析　(1)若有NO2生成,則氣體呈紅棕色,根據NO2、NO的熔、沸點可知,在裝置D中可將NO2冷凝為液態(tài),可觀察到裝置D中有紅棕色液體生成;利用NO具有還原性,用裝置C中KMnO4酸性溶液檢驗NO;已知Mg3N2遇水會發(fā)生水解,則與Mg反應的N2必須是干燥的,氣體在進入裝置B之前必須用濃硫酸干燥,且要防止水蒸氣進入裝置B,所以裝置的連接順序為A→D→C→F→B→F→E。 (2)確定還原產物中有NO2的現象是裝置D中有紅棕色液體生成。Mg3N2遇水會發(fā)生水解,實驗中兩次使用裝置F,第一次使用裝置F的作用是干燥N2,第二次使用裝置F的作用是防止E中水蒸氣進入B中,使Mg3N2不純。 (3)由于NO能與O2反應生成NO2,會影響對NO2、NO的驗證,所以實驗前先打開開關K,向裝置內通CO2氣體,以排出裝置內空氣,防止干擾實驗;當觀察到裝置E中Ba(OH)2溶液中產生白色沉淀時,表明裝置中空氣已經排盡,停止通入CO2。 (4)實驗過程中,裝置D中產生預期現象的同時,裝置C中溶液顏色慢慢褪去,說明KMnO4酸性溶液將NO氧化成NO3-,同時MnO4-被還原成Mn2+,根據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,可知反應的離子方程式為5NO+3MnO4-+4H+ 5NO3-+3Mn2++2H2O。 (5)在A中反應開始時,馬上點燃B處的酒精燈,Mg會與CO2發(fā)生置換反應生成MgO和C,導致實驗結束后B處制得的Mg3N2純度不高,Mg與CO2反應的化學方程式為2Mg+CO2 2MgO+C。 (6)Mg3N2遇水發(fā)生水解生成Mg(OH)2和NH3,檢驗B處有Mg3N2生成的方法是:取B中固體少量于試管中,向其中加入少量水,若產生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,則B中有氮化鎂生成。 B組　提升題組 11.某無色透明的混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體?，F將此混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,向剩余氣體中通入空氣,很快變?yōu)榧t棕色。下列對于原混合氣體成分的判斷中正確的是(　　) A.肯定沒有SO2和NO B.肯定沒有Cl2、O2和NO2 C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO 答案　B　此無色混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,說明一定含有SO2,把剩余氣體排入空氣中,很快變?yōu)榧t棕色,說明原混合氣體中一定含有氣體NO,NO和氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮,說明原混合氣體中無氧氣,故A錯誤;Cl2為黃綠色,NO2氣體為紅棕色,題給混合氣體為無色,所以一定不含Cl2、NO2,據上述分析原混合氣體中無氧氣,故B正確、C項錯誤;把剩余氣體排入空氣中,很快變?yōu)榧t棕色,說明含有氣體NO,NO和氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮,說明原混合氣體中無氧氣,此無色混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,說明一定含有SO2,故D錯誤。 12.將一定量硫酸、硝酸和KNO3溶液混合成100 mL溶液,其中H2SO4、HNO3和KNO3的物質的量濃度分別是6 mol/L、2 mol/L和1 mol/L,向其中加入過量的鐵粉,可產生標準狀況下的混合氣體體積為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.11.2 L B.6.72 L C.8.96 L D.4.48 L 答案　C　100 mL溶液中含有氫離子的物質的量為0.1 L6 mol/L2+0.1 L2 mol/L=1.4 mol;含有硝酸根離子的物質的量為0.1 L2 mol/L+0.1 L1 mol/L=0.3 mol,加入過量的鐵粉,發(fā)生反應的離子方程式為3Fe+2NO3-+8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O和Fe+2H+ Fe2++H2↑,則: 3Fe+2NO3-+　8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O 2 8 2 0.3 mol 1.2 mol 0.3 mol 剩余的氫離子的物質的量為1.4 mol-1.2 mol=0.2 mol, Fe+2H+ Fe2++H2↑ 2 1 0.2 mol 0.1 mol 產生氣體的物質的量為0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol,標準狀況下體積為0.4 mol22.4 L/mol=8.96 L。 13.(2018天津理綜,9,18分)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測其含量,選用如下采樣和檢測方法。回答下列問題: Ⅰ.采樣 采樣系統(tǒng)簡圖 采樣步驟: ①檢驗系統(tǒng)氣密性;②加熱器將煙道氣加熱至140 ℃;③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內空氣;④采集無塵、干燥的氣樣;⑤關閉系統(tǒng),停止采樣。 (1)A中裝有無堿玻璃棉,其作用為　　　　。 (2)C中填充的干燥劑是(填序號)　　　　。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 a.堿石灰 b.無水CuSO4 c.P2O5 (3)用實驗室常用儀器組裝一套裝置,其作用與D(裝有堿液)相同,在虛線框中畫出該裝置的示意圖,標明氣體的流向及試劑。 (4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)除塵 (2)c (3) (4)防止NOx溶于冷凝水 解析　本題考查氮的氧化物、NO3-的性質等。 (1)無堿玻璃棉可吸附除去煙道氣中的粉塵。(2)干燥NOx應選擇酸性干燥劑。注意無水CuSO4可用于檢驗水,一般不用作干燥劑。(3)D相當于尾氣處理裝置,吸收NOx可用NaOH溶液。