2020年高考化学一轮总复习第四章第16讲氮及其重要化合物课后作业（含解析）.docx

氮及其重要化合物建议用时：40分钟满分：100分一、选择题(每题7分，共70分)1下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是()A在氮的固定中，氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环答案A解析人工固氮中氮气转化为氨气或铵盐，N的化合价由03价，化合价降低，被还原，故A错误；工业合成氨是典型的人工固氮方法，故B正确；根据图像知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮无机物和含氮有机物的转化，故C正确；生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与，故D正确。2(2018大连检测)汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为2NO22NO2O；2NOO22NO2；OO2O3。下列有关该反应过程及产物的叙述正确的是()ANO2起催化剂作用BNO起催化剂作用CNO2只起氧化剂作用DO3与O2互为同分异构体答案A解析由反应过程得O22O，OO2O3，由此可知NO2起催化剂作用，反应过程中NO2既作氧化剂又作还原剂，A正确；B、C错误；O3与O2互为同素异形体，D错误。3如下图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()答案A解析NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3H2O，NH3H2O属于碱，NH3不属于碱。4下列有关氮及其化合物的说法不正确的是 ()A硝酸应保存在棕色试剂瓶里B铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用C常温下铁、铝不与浓硝酸反应DNO可用排水法收集，NO2可用向上排空气法收集答案C解析A项，硝酸不稳定，见光易分解，所以应保存在棕色试剂瓶里；B项，铵态氮肥的水溶液呈酸性，与碱性肥料混合施用会产生氨气，导致肥效降低；C项，常温下铁、铝遇浓硝酸钝化，钝化是金属表面被氧化产生了一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属的进一步反应，并不是不反应，故错误。5为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是()A关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行D反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO答案A解析关闭活塞1，U型管左端气体被封在管内，气体产生压强导致稀硝酸的液面无法上升到a处，故A项错误；无论该反应是吸热还是放热反应，升高温度都能加快反应速率，所以在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率，故B项正确；关闭或开启活塞1，能控制U型管内产生气体的压强，当压强大时能使Cu和硝酸分离从而停止反应，所以通过关闭或开启活塞1可以控制反应进行，故C项正确；NO为无色气体，如果证明反应产生的气体是NO，需要将活塞1打开，将气体放入分液漏斗中，气体在分液漏斗中变为红棕色，则证明反应产生的气体是NO，否则无法证明，故D正确。故选A项。6将少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体(不考虑水蒸气)通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是()AO2 BSO2 CNO2、O2 DNO、O2答案C解析假设NO2气体的物质的量为3 mol，根据3NO2H2O=2HNO3NO、NaHCO3HNO3=NaNO3H2OCO2、2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,2NOO2=2NO2，知3 mol NO2通入过量小苏打溶液中逸出的气体为2 mol CO2和1 mol NO，2 mol CO2与足量过氧化钠反应生成1 mol O2,0.5 mol O2和1 mol NO反应生成1 mol NO2，剩余0.5 mol O2，故最后收集到的气体为1 mol NO2和0.5 mol O2。7已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M，在一定条件下它们有如图转化关系，Z是NO，下列推断不合理的是()AX可能是一种氢化物BX生成Z一定是化合反应CE可能是一种有色气体DF中M元素的化合价可能为5价答案B解析根据题给转化关系推断，M为氮元素，Z为NO，E为NO2，F为HNO3。A项，X可能是NH3，则Y可能为N2，正确；B项，若X为NH3，NH3转化为NO可发生反应：4NH35O24NO6H2O，不是化合反应，错误；C项，E可能是NO2，是一种红棕色气体，正确；D项，F可能为HNO3，其中氮元素的化合价为5价，正确。8如图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为()A32 B23 C83 D38答案C解析该过程中涉及的反应有2NOO2=2NO2、3NO2H2O=2HNO3NO，可将两个方程式“合并”为4NO3O22H2O=4HNO3。剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为NO。则可知体积的NO与n体积的氧气恰好完全反应。由方程式得关系式43n，解得mn83。9铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与5.6 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为()A16 g B32 gC64 g D无法计算答案B解析该题氮元素变化为硝酸氮的氧化物硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应，其中硝酸为“催化剂”，所以铜的物质的量为25.6 L/22.4 Lmol10.5 mol，即32 g。10如图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是()A一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的B用一定量的铁粉与大量的9.75 molL1 HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24 L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1 molC硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多D当硝酸浓度为9.75 molL1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为531答案B解析根据图像可知硝酸的还原产物有多种，因此一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的，A正确；参加反应的硝酸包括被还原的，以及没有被还原的(转化为硝酸铁)，因此参加反应的硝酸的物质的量大于0.1 mol，B错误；根据图像可知随着硝酸浓度的升高，NO2的含量增大，这说明硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多，C正确；根据图像可知当硝酸浓度为9.75 molL1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为1062531，D正确。二、非选择题(共30分)11(16分)某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程。NH3的转化过程如图1所示。甲、乙两同学分别按图2所示装置进行实验。用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30%H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。(1)装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为_。装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是_(填字母)。a使氨气和氧气充分混合b控制通入氨气和氧气的体积比c平衡装置内的压强d锥形瓶内液体是饱和食盐水(2)甲同学先点燃酒精灯，再打开K1、K2、K3、K4，反应一段时间后，成功模拟了反应过程，并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，装置H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为_，若制得的氨气仅按的顺序完全转化为硝酸，欲使装置H中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略Cu2的水解)，理论上所需氨气在标准状况下的体积为_L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。(3)乙同学为模拟过程的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是_ (填字母)。a关闭K3并熄灭酒精灯b关闭K4并熄灭酒精灯c关闭K3、K4并熄灭酒精灯(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是_。答案(1)2H2O22H2OO2d(2)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O2.24(3)a(4)缺少尾气处理装置解析(1)由题给条件和实验装置图可知，装置A是制备氧气的装置，装置B是制备氨气的装置，装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H2O22H2OO2；装置E可以使氨气和氧气充分混合，观察装置E中气泡的速度可以控制通入氨气和氧气的体积比，装置E还可以平衡装置内的压强。因为氨气极易溶于水，所以锥形瓶中液体不能用饱和食盐水，选d。(2)铜与稀硫酸不反应，溶液呈蓝色，说明铜与硝酸发生了反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。n(H2SO4)0.15 L1 molL10.15 mol，n(H)0.15 mol20.3 mol，n(SO)0.15 mol，根据反应3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O和题目要求，可知SOCu2HNO3，故需要HNO3的物质的量为0.1 mol，根据NH3NONO2HNO3，可知需要NH3的物质的量为0.1 mol，在标准状况下的体积为2.24 L。(3)过程的反应是NH3与HNO3的反应，则应停止供O2，关闭K3，熄灭酒精灯，使氨气进入G发生反应，选a。(4)整套装置没有尾气处理装置。12(14分)亚硝酸钙Ca(NO2)2是水泥混凝土外加剂的主要原料，某学习小组设计实验制备亚硝酸钙，实验装置如图所示(夹持装置略去)。已知：2NOCaO2=Ca(NO2)2；2NO2CaO2=Ca(NO3)2。请回答下列问题：(1)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前，应向装置中通入一段时间的N2，原因是_。(2)仪器D的名称是_；B中盛放的试剂是_。(3)装置F中，酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化成NO，溶液由橙色变为绿色(Cr3)，发生反应的离子方程式是_。(4)已知Ca(NO2)2溶液需保持弱碱性，因为其遇酸会发生反应，产生NO气体。设计实验证明E中有亚硝酸钙生成：_。(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，反应原理为Ca(OH)2NONO2=Ca(NO2)2H2O。若n(NO)n(NO2)11，则会导致_；若n(NO)n(NO2)11，则会导致_。答案(1)排出装置中的O2，防止其将生成的NO氧化为NO2(2)U型干燥管蒸馏水(3)Cr2O2NO6H=2Cr32NO3H2O(4)取少量E中反应后的固体于试管中，滴加少许稀硫酸，试管口有红棕色气体生成(5)排放气体中NO含量升高，污染环境产品中Ca(NO3)2杂质含量升高解析(1)由题给信息知NO与CaO2反应生成所需产物，而NO2与CaO2反应生成杂质；又因为NO与O2极易反应生成NO