2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第4章 非金屬及其重要化合物 第4節(jié) 氮及其重要化合物模擬預(yù)測通關(guān) 新人教版.doc
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第4節(jié) 氮及其重要化合物 一、選擇題 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。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:選D。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。 2.關(guān)于氨的下列敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.氨易液化,因此可用來作制冷劑 B.氨溶解于水顯弱堿性,因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色 C.氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會(huì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生白煙現(xiàn)象 D.氨氣可被氯氣氧化生成N2,同時(shí)還可能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象 解析:選C。C項(xiàng),NH3+HCl===NH4Cl,有白煙生成,但與H2SO4反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生白煙;D項(xiàng),氨氣可被氯氣氧化生成N2,氯氣被還原生成HCl,HCl與NH3化合產(chǎn)生白煙現(xiàn)象。 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:選D。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。 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:選C。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)。 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:選B。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。 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)槿榘咨珳啙幔诓蛔儨啙? C.①、②均變?yōu)槿榘咨珳啙? D.①、②都不變渾濁 解析:選B。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。 7.下列裝置用于實(shí)驗(yàn)室中制取干燥氨氣的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) A.用裝置甲制備氨氣 B.用裝置乙除去氨氣中少量水蒸氣 C.用裝置丙收集氨氣 D.用裝置丁吸收多余的氨氣 解析:選D。用氯化銨和氫氧化鈣固體共熱制氨氣,試管口應(yīng)略向下傾斜,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氨氣和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銨,不能用濃硫酸干燥氨氣,B項(xiàng)錯(cuò)誤;收集氨氣的燒瓶不應(yīng)密閉,C項(xiàng)錯(cuò)誤;氨氣極易溶于水,用水吸收氨氣時(shí)要注意防倒吸,可用裝置丁吸收多余的氨氣,D項(xiàng)正確。 8.(2018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:選C。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。 9.把一定質(zhì)量的鐵完全溶解于某濃度的硝酸中收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO。向反應(yīng)后的溶液中加入足量NaOH溶液充分反應(yīng),經(jīng)過濾、洗滌后,把所得沉淀加熱至質(zhì)量不再減少為止。得到固體質(zhì)量不可能為( ) A.18 g B.24 g C.30 g D.36 g 解析:選A。根據(jù)題意可知在反應(yīng)過程中Fe失去的電子與硝酸得到的電子的物質(zhì)的量相等。最后所得到的固體為Fe2O3。n(e-)=0.3 mol1+0.2 mol3=0.9 mol。若Fe全部為+2價(jià),則n(Fe)=0.45 mol,根據(jù)Fe元素守恒,m(Fe2O3)= (0.45 mol2)160 g/mol=36 g;若Fe全部為+3價(jià),則n(Fe)=0.3 mol,m(Fe2O3)=(0.3 mol2)160 g/mol=24 g;若Fe被氧化的價(jià)態(tài)為+2、+3兩種價(jià)態(tài),則最后得到的固體的質(zhì)量在24~36 g之間。因此最后得到固體質(zhì)量不可能為18 g。 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 molL-1 解析:選A。鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng),從題干圖中看出(注意只是第二份100 mL)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,反應(yīng)為Fe+2H+===Fe2++H2↑,可知NO反應(yīng)完全,第二份中NO應(yīng)為33=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14.0 g,即0.25 mol,故原混合酸中H2SO4濃度為=2.5 molL-1,NO物質(zhì)的量為0.2 mol。所以選A。 二、非選擇題 11.氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。 (1)①氮?dú)庥糜诠I(yè)合成氨,寫出氮?dú)獾碾娮邮剑篲__________________________。 ②NH3的穩(wěn)定性比PH3________(填“強(qiáng)”或“弱”)。 (2)如下圖所示,向NaOH固體上滴幾滴濃氨水,迅速蓋上表面皿,觀察現(xiàn)象。 ①濃鹽酸液滴附近會(huì)出現(xiàn)白煙,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。 ②濃硫酸液滴上方?jīng)]有明顯現(xiàn)象,一段時(shí)間后濃硫酸的液滴中有白色固體,該固體可能是__________________________________(寫化學(xué)式,一種即可)。 ③FeSO4液滴中先出現(xiàn)灰綠色沉淀,過一段時(shí)間后變成紅褐色,發(fā)生的反應(yīng)包括Fe2++2NH3H2O===Fe(OH)2↓+2NH和_________________________________________。 (3)空氣吹脫法是目前消除NH3對水體污染的重要方法。在一定條件下,向水體中加入適量NaOH可使NH3的脫除率增大,用平衡移動(dòng)原理解釋其原因:____________________。 (4)在微生物作用下,蛋白質(zhì)在水中分解產(chǎn)生的氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸(HNO2),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________,若反應(yīng)中有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,生成亞硝酸的質(zhì)量為________g(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)。 解析:(1)①氮?dú)夥肿又写嬖谌I;②根據(jù)非金屬性的判斷依據(jù)“非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定”,很容易判斷出NH3的穩(wěn)定性強(qiáng)于PH3。(2)①根據(jù)現(xiàn)象寫方程式;②氨氣溶于濃硫酸,能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4;③根據(jù)現(xiàn)象寫方程式,氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ONH+OH-,加入NaOH后OH-濃度增大,平衡逆向移動(dòng),有利于氨的逸出。(4)由方程式可看出,每當(dāng)生成1 mol HNO2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6 mol,當(dāng)有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),生成亞硝酸0.05 mol,即 2.35 g。 答案:(1)①N??N?、趶?qiáng) (2)①NH3+HCl===NH4Cl ②NH4HSO4[或(NH4)2SO4] ③4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (3)氨在水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ONH+OH-,加入NaOH后OH-濃度增大,平衡逆向移動(dòng),有利于氨的脫除 (4)2NH3+3O22HNO2+2H2O 2.35 12.(1)在100 mL 0.8 mol/L硝酸溶液中加入足量銅粉,則被溶解的銅的質(zhì)量為_____g。 (2)在上述溶液中再加入足量稀硫酸,又有________g銅溶解。此過程中生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。 (3)若向100 mL 0.8 mol/L硝酸溶液中加入鐵粉,測得反應(yīng)后的溶液中Fe2+與Fe3+的濃度之比為1∶1,則加入鐵的質(zhì)量為____________g。 (4)向100 mL 0.8 mol/L硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物,充分反應(yīng)后,放出氣體224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),且測得溶液中鐵元素只以Fe2+形式存在,為使Fe2+完全沉淀,可向反應(yīng)后的溶液中加入0.1 mol/L的NaOH溶液__________mL。 解析:(1)在100 mL 0.8 mol/L硝酸溶液含有硝酸的物質(zhì)的量為0.08 mol,根據(jù)3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為0.03 mol,質(zhì)量為0.03 mol64 g/mol=1.92 g。(2)根據(jù)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O可知反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為0.08 mol=0.12 mol,因此在上述溶液中再加入足量稀硫酸,又有(0.12 mol-0.03 mol)64 g/mol=5.76 g銅溶解。此過程中生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.09 mol22.4 L/mol=1.344 L。(3)設(shè)加入鐵的物質(zhì)的量為x,100 mL 0.8 mol/L硝酸溶液含有的硝酸的物質(zhì)的量為0.08 mol,被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.08 mol-2-3,根據(jù)得失電子守恒,有(0.08 mol-2-3)(5-2)=2+3,解得x=0.024 mol,鐵的質(zhì)量為0.024 mol56 g/mol=1.344 g。(4)HNO3的物質(zhì)的量為0.1 L0.8 mol/L=0.08 mol,生成NO的物質(zhì)的量為=0.01 mol,所以與一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物反應(yīng)后溶液中含有的NO的物質(zhì)的量為0.08 mol-0.01 mol=0.07 mol,再向反應(yīng)后的溶液中加入1 mol/L的NaOH溶液,要使鐵元素全部沉淀下來,所得溶液的溶質(zhì)為NaNO3,所以需要NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)=n(NO)=0.07 mol,則所加NaOH溶液的體積最少是=0.7 L,即700 mL。 答案:(1)1.92 (2)5.76 1.344 (3)1.344 (4)700 13.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室通過以下途徑制取氮?dú)狻? 途徑一:加熱NaNO2(一種致癌物質(zhì),有毒)與NH4Cl混合物的濃溶液制取N2; 途徑二:將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N2; 途徑三:加熱條件下用NH3還原CuO制得純凈的N2和活性銅粉。 可供選擇的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 請回答下列問題: (1)按途徑一制取N2時(shí),N2發(fā)生裝置可選用上述裝置中的________(填裝置代碼)。 (2)①按途徑三制取N2時(shí),所需要的氨氣可用濃氨水與生石灰反應(yīng)制取,則氨氣發(fā)生裝置為________(填裝置代碼),檢查該裝置氣密性的方法是__________________________。 為制取并收集較純凈的N2(只允許含少量的水蒸氣),按氣流從左到右的順序列出所需裝置的代碼:________―→________―→C―→________―→D。 ②若要通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證C處有水產(chǎn)生,則必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充固體藥品按前后順序分別為______________、________________。 (3)上述三種制取N2的途徑中,途徑二和途徑三常常被協(xié)同使用而越來越受人們的關(guān)注,這種方法與途徑一相比,優(yōu)越性在于____________________________。 解析:(1)加熱NaNO2與NH4Cl混合物的濃溶液制取N2,要選用液體加熱裝置,故應(yīng)選裝置F。(2)濃氨水與生石灰反應(yīng)制氨氣,不需要加熱,選裝置A。 答案:(1)F (2)①A 先關(guān)閉分液漏斗活塞,再連接導(dǎo)管并插入水中,用手捂熱燒瓶,導(dǎo)管口有氣泡冒出,手松開后,導(dǎo)管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱,則證明不漏氣(或其他合理答案) A E B?、趬A石灰 無水CuSO4 (3)活性銅粉可以循環(huán)使用;避免使用有毒物質(zhì),減少環(huán)境污染 14.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用下列裝置,對濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究(已知:4HNO34NO2↑+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),立即伸入三頸瓶中,并塞緊瓶塞,滴加濃硝酸,可觀察到三頸瓶中氣體的顏色為________,產(chǎn)生該氣體的主要化學(xué)反應(yīng)方程式是_______________________________________________________。 (2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,反應(yīng)一段時(shí)間后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀,該白色沉淀為________________________________________________________________________ (寫化學(xué)式)。其中的Ba(OH)2溶液________(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替,理由是____________________________________________________________________。 (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(xué)認(rèn)為是NO,還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。 ①下列對該氣體的檢驗(yàn)方法合適的是______(填序號)。 A.敞口觀察集氣瓶內(nèi)氣體的顏色變化 B.將潤濕的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi),觀察試紙是否變紅 C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀察木條是否復(fù)燃 ②如果集氣瓶中收集到的無色氣體是氧氣,則氧氣的來源是_____________。 解析:(1)裝置A中發(fā)生的是濃硝酸與木炭的反應(yīng),生成NO2、CO2、H2O,由于NO2為紅棕色氣體,故三頸瓶中的氣體顏色為紅棕色。(2)將NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分別生成Ba(NO3)2和BaCO3,由于Ba(OH)2溶液足量,故溶液為堿性環(huán)境,BaCO3 不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替,因?yàn)镃a(OH)2 微溶于水,溶液中Ca(OH)2 含量太少,濃度太低,不足以完全吸收生成的酸性氣體,導(dǎo)致溶液呈酸性,從而不能生成CaCO3沉淀。(3)裝置B可以防止裝置C中酸性氣體因溶解速率太快而出現(xiàn)倒吸。(4)①NO與足量O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2,A正確;NO和O2均不具有酸性,B錯(cuò)誤;O2能使帶火星的木條復(fù)燃,而NO不能,C正確。②裝置A中除發(fā)生木炭與濃硝酸的反應(yīng)外,還發(fā)生濃硝酸的分解反應(yīng)。 答案:(1)紅棕色 C+4HNO3(濃)4NO2↑+CO2↑+2H2O (2)BaCO3 不能 Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2濃度較低,不能形成CaCO3沉淀 (3)防倒吸 (4)①AC?、跐庀跛岬姆纸?- 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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