高考化学一轮总复习 第四章 非金属及其化合物 第15讲 氮及其重要化合物限时训练.doc

氮及其重要化合物选题细目表考查知识点基础题中档题较难题1.氮及其化合物的转化关系14、82.氮的氧化物对环境质量的影响23.氨气的喷泉实验及制法39114.氨气、铵盐的性质5、65.金属与硝酸反应的计算76.碳与硝酸反应的实验探究10一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意)1(2015北京卷)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是()a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解析：a项，n2nh3过程中氮元素由0价变为3价，被还原。b项，工业合成氨的过程属于人工固氮。c项，1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。d项，雷电发生时涉及的反应有n2o22no，2noo2=2no2，3no2h2o=2hno3no，hno3进入土壤，与矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将n2合成氮肥，生物体内的蛋白质中含有c元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。答案：a2随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是()a反应中no为氧化剂，n2为氧化产物b汽车尾气的主要污染成分包括co、no和n2cno和o2必须在催化剂表面才能反应d催化转化总化学方程式为2noo24co4co2n2解析：反应过程中no、o2为氧化剂，n2为还原产物；汽车尾气中的n2不是污染物；no和o2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2noo2=2no2，2no24co=n24co2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2noo24co4co2n2。答案：d3(2016滁州模拟)中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是()a用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉b选用合适的溶液，co2也能用于做喷泉实验chcl、nh3和so2均能用该装置做喷泉实验d用no2气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸解析：本题综合考查了喷泉实验的原理，即由于气体溶于水或某种溶液，导致烧瓶中的压强迅速减小，与外界产生足够的压强差，从而形成喷泉，a正确；co2能与naoh等强碱溶液反应，从而被吸收，也能与外界产生很大的压强差，故能形成喷泉，b正确；nh3和hcl属于极易溶于水的气体，so2可以与naoh溶液等反应，故均能形成喷泉，c正确；no2和与水反应后有no生成，故液体不能充满烧瓶，d错误。答案：d4氮及其化合物的变化关系如下图所示。则下列说法不正确的是()a路线是工业生产硝酸的主要途径b路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径c上述所有反应都是氧化还原反应d氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成no2解析：氮气和氧气在放电条件下反应生成no，no与o2转化为no2，即氮气与氧气不能一步转化为no2。答案：d5用加热法可以分离的一组物质是()a氯化铵和消石灰b碳酸氢铵和过氧化钠c氯化铵和氯化钠d碘和氯化铵解析：铵盐可与碱反应，因此选项a在加热时发生反应2nh4clca(oh)22nh32h2ocacl2，不能用于分离。选项b中的nh4hco3受热分解，且产生的h2o及co2能与na2o2反应，也无法达到分离的目的。碘在受热时升华，nh4cl受热分解再重新化合后仍与碘混合，故选项d无法达到分离的目的。对于选项c，nh4cl受热分解后可从体系中脱离，遇冷又重新化合为nh4cl晶体，从而达到与nacl分离的目的。答案：c6(2017湘潭模拟)nh3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是()anh4cl和nahco3都是常用的化肥bnh4cl、hno3和na2co3受热时都易分解cnh3和no2在一定条件下可发生氧化还原反应d图中所涉及的盐类物质均可以水解解析：a项，nahco3不是化肥；b项，na2co3受热不易分解；d项，nacl不水解。答案：c7在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓hno3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由no2和no组成的混合气体1.12 l，则混合气体中no的体积为()a112 mlb1 008 mlc224 ml d448 ml解析：混合气体的总物质的量为1.12 l22.4 lmol10.05 mol，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设no的物质的量为n1 mol，则no2的物质的量为(0.05n1) mol，根据得失电子守恒得3n1(0.05n1)10.032，解得n10.005，v(no)0.005 mol22.4 lmol10.112 l112 ml。答案：a二、非选择题(本题包括4个小题，共58分)8(2016朝阳模拟)(14分)氨气在工农业生产中有重要应用。(1)氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：_；nh3的稳定性比ph3_(填写“强”或“弱”)。(2)如下图所示，向naoh固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_。浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是_(写化学式，一种即可)。feso4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括fe22nh3h2o=fe(oh)22nh和_。(3)空气吹脱法是目前消除nh3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量naoh可使nh3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_。(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(hno2)，反应的化学方程式为_，若反应中有0.3 mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为_g(小数点后保留两位有效数字)。解析：(1)氮气电子式中存在三键；根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢化物越稳定”，很容易判断出nh3的稳定性强于ph3。(2)根据现象写方程式；氨气溶于浓硫酸，能生成(nh4)2so4或nh4hso4；根据现象写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3。(3)氨在水中存在平衡：nh3h2o nh3h2onhoh，加入naoh后oh浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的逸出。(4)由方程式可看出，每当生成1 mol hno2，转移电子数为6 mol，当有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸0.05 mol，即2.35 g。答案：(1)nn强(2)nh3hcl=nh4clnh4hso4或(nh4)2so44fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3(3)氨在水中存在平衡：nh3h2onh3h2onhoh，加入naoh后oh浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除(4)2nh33o22hno22h2o2.359(2015豫西模拟)(14分)某化学实验小组在实验室通过以下途径制取氮气。途径一：加热nano2(一种致癌物质，有毒)与nh4cl混合物的浓溶液制取n2；途径二：将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的n2；途径三：加热条件下用nh3还原cuo制得纯净的n2和活性铜粉。可供选择的实验装置如图所示。请回答下列问题：(1)按途径一制取n2时，n2发生装置可选用上述装置中的_(填装置代码)。(2)按途径三制取n2时，所需要的氨气可用浓氨水与生石灰反应制取，则氨气发生装置为_(填装置代码)，检查该装置气密性的方法_。为制取并收集较纯净的n2(只允许含少量的水蒸气)，按气流从左到右的顺序列出所需装置的序号：_c_d。若要通过实验现象验证c处有水产生，则必须在c装置前后都连接e装置，其中填充固体药品按前后顺序分别为_、_。(3)上述三种制取n2的途径中，途径二和途径三常常被协同使用而越来越受人们的关注，这种方法与途径一相比，优越性在于_。解析：(1)加热nano2与nh4cl混合物的浓溶液制取n2，要选用液体加热装置，故应选装置f。(2)浓氨水与生石灰反应制氨气，不需加热，选装置a。答案：(1)f(2)a先关闭分液漏斗活塞，再连接导管并插入水中，用手捂热烧瓶，导管口有气泡冒出，手松开后，导管内形成一段稳定的水柱，则证明不漏气(或其他合理答案)aeb碱石灰无水cuso4(3)活性铜粉可以循环使用；减少环境污染10(2016滁州模拟)(15分)某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4hno34no2o22h2o)。请回答下列问题：(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈瓶中气体的颜色为_，产生该气体的化学反应方程式是_。(2)装置c中盛有足量ba(oh)2溶液，反应一段时间后可观察到c中出现白色沉淀，该白色沉淀为_(写化学式)。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)装置b的作用是_。(4)装置d中收集到了无色气体，部分同学认为是no，还有部分同学认为是o2。下列对该气体的检验方法合适的是_(填序号)。a敞口观察集气瓶内气体的颜色变化b将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红c将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是_。解析：(1)装置a中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成no2、co2、h2o，由于no2为红棕色气体，故三颈瓶中的气体为红棕色。(2)将no2、co2通入ba(oh)2溶液中分别生成ba(no3)2和baco3，由于ba(oh)2溶液足量，故溶液为碱性环境，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，因为ca(oh)2微溶于水，溶液中ca(oh)2含量太少，浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，从而不能生成caco3沉淀。(3)装置b可以防止装置c中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。(4)no与足量o2反应生成红棕色的no2，a正确；no和o2均不具有酸性，b错误；o2能使带火星的木条复燃，而no不能，c正确。装置a中除发生木炭与浓硝酸的反应外，还发生浓硝酸的分解反应。答案：(1)红棕色c4hno3(浓)4no2co22h2o(2)baco3不能ca(oh)2溶液中ca(oh)2浓度较低，不能形成caco3沉淀(3)防倒吸(4)ac浓硝酸的分解11(15分)某课外活动小组欲利用cuo与nh3反应，研究nh3的某种性质并测定其组成，设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题：(1)仪器a的名称为_。(2)实验室中，利用装置a，还可制取的无色气体是_(填字母)。acl2 bo2cco2 dno2(3)实验中观察到装置c中黑色cuo粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体生成，上述现象证明nh3具有_性，写出相应的化学方程式_。(4)e装置中浓硫酸的作用是_。(5)读取气体体积前，应对装置f进行的操作是_。(6)实验完毕，若测得干燥管d增重m g，装置f测得气体的体积为n l(已折算成标准状况)，则氨分子中氮、氢的原子个数比为_(用含m、n字母的代数式表示)。解析：(1)仪器a为分液漏斗。(2)氯气和二氧化氮是有色气体，故排除a、d，该装置适用于固液混合不加热制取的气体，所以可以是氧气和二氧化碳，故选b、c。(3)该反应中氧化铜被还原生成铜单质，所以氨气有还原性，氨气和氧化铜反应生成铜