高考化学大一轮复习 第4章 常见非金属及其化合物 第4讲 氮及其化合物课时规范训练.doc

氮及其化合物单独成册1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、氧三种元素也参加了氮循环解析：选a。a.n2nh3过程中氮元素由0价变为3价，被还原。b.工业合成氨的过程属于人工固氮。c.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.雷电发生时涉及的反应有n2o2放电,2no,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，生物体内含有c元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。2.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被溶液充满，关于原来试管中盛装的气体不正确的猜测是()a可能是n2与no2的混合气体b可能是o2与no2的混合气体c可能是no与no2的混合气体d可能是no2一种气体解析：选a。解答本题要注意以下两点：(1)明确氮气不溶于水，且常温下不与其他物质发生化学反应；(2)no2可与水反应生成不溶于水的no，no2和no与氧气按适当的比例被水完全吸收。3红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为和两份，第份先通过适量蒸馏水，再导入少量石灰水；第份直接通入少量石灰水。则石灰水的变化最可能为()a不变浑浊，变乳白色b变乳白色，不变浑浊c变乳白色，变乳白色 d不变浑浊，不变浑浊解析：选b。碳与浓硝酸反应产生co2和no2的混合气体，混合气体先通过水，no2可与水反应生成硝酸和no，则剩余no和co2的混合气体，再通过石灰水会产生caco3沉淀；而混合气体直接通过石灰水，no2可与水反应生成的硝酸为强酸，故会产生ca(no3)2溶液，难以得到caco3沉淀。4无色的混合气体甲，可能含no、co2、no2、nh3、n2中的几种，将100 ml甲气体经过下图各装置，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()anh3、no2、n2bnh3、no、co2cnh3、no2、co2dno、co2、n2解析：选b。此题可以使用排除法。原气体为无色，排除a、c，因为a、c中的no2是红棕色气体。最终几乎无气体剩余，原气体不可能含有n2，排除d。b正确，其中nh3被足量的浓硫酸吸收，余下no、co2通过足量的na2o2时，co2与na2o2反应生成氧气，氧气与no反应生成红棕色的no2，氧气过量，再通入到水中时4no2o22h2o=4hno3，得到硝酸溶液，最终几乎无气体剩余。5有a、b、c、d、e五种气体，现进行下列实验：(1)a和b混合气体变红棕色(2)c和d混合产生白烟(3)c和e分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体(4)b和e分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊则a、b、c、d、e依次可能是()ao2、no、hcl、nh3、co2bo2、no、nh3、hcl、so3cno、o2、nh3、hcl、so2dhcl、co2、nh3、h2s、ch4解析：选c。由a和b混合，气体变成红棕色，可知a和b分别为no和o2中的一种；b通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则b为氧气，a为no；c和d混合产生白烟，则c和d分别为nh3和hcl中的一种；c通入少量溴水中溴水变成无色透明的液体，则c为nh3，d为hcl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e可能为so2。6下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是()a用装置甲制取氨气b用装置乙除去氨气中的水蒸气c用装置丙验证氨气具有还原性d用装置丁吸收尾气解析：选c。氨气极易溶于水，用氢氧化钠溶液和氯化铵溶液反应，氨气很难逸出，a错误；氨气和浓硫酸反应，应用碱石灰干燥氨气，b错误；加热条件下，氨气与氧化铜发生氧化还原反应，根据氧化铜的颜色变化可判断是否发生氧化还原反应，c正确；氨气直接通入水中，不能防止倒吸，应用四氯化碳，d错误。7下列装置应用于实验室制取nh3，并用alcl3溶液吸收多余氨气制氢氧化铝，最后回收氯化铵的实验，能达到实验目的的是()a用装置甲制取nh3b用装置乙吸收nh3制取al(oh)3c用装置丙在不断搅拌下分离al(oh)3和nh4cl溶液d用装置丁蒸干nh4cl溶液并灼烧制nh4cl解析：选a。cao与水反应增大氢氧根离子浓度，且放热，均可使氨气逸出，甲装置可制备氨气，a正确；氨气极易溶于水，导管在液面下，乙装置可发生倒吸，b错误；过滤时不能搅拌，易捣破滤纸，c错误；蒸干nh4cl溶液会使氯化铵分解，应用结晶法制nh4cl，d错误。8探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()a将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水b将ph11的氨水稀释1 000倍，测得ph8，说明nh3h2o为弱碱c加热nh4hco3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明nh4hco3受热不稳定d将红热的铂丝伸入下图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为no2解析：选d。氨气极易溶于水，使试管内压强迅速降低，液体迅速充满试管，a正确；强碱稀释10n倍，ph减小n个单位，而将ph11的氨水稀释1 000倍，测得ph8，说明nh3h2o为弱碱，b正确；加热nh4hco3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明碳酸氢铵受热分解，不稳定，c正确；氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮，d错误。9氨既是重要工业产品又是化工原料，由氨可以制备一系列物质(见图)，下列说法正确的是()a图中所述反应都属于氧化还原反应bco(nh2)2与氰酸铵(nh4cno)互为同素异形体csi3n4属于离子化合物dnh3与naclo反应，n2h4是氧化产物解析：选d。合成尿素、生成si3n4的反应均为非氧化还原反应，a错误；co(nh2)2与nh4cno互为同分异构体，b错误；si3n4属于共价化合物，c错误；nh3与naclo反应生成n2h4，氮元素的化合价升高，nh3被氧化，n2h4为氧化产物，d正确。10对于1 l hno3和h2so4的混合溶液，若hno3和h2so4物质的量浓度存在如下关系：c(h2so4)c(hno3)1.2 moll1。则理论上最多能溶解铜的物质的量为()a0.80 molb0.72 molc0.45 mol d0.40 mol解析：选b。物质的量浓度为1.2 moll1属于稀溶液，而稀硫酸与铜不反应，溶解铜的是稀硝酸，稀硫酸提供氢离子参与反应。溶解最多的是铜，no被完全反应。假设1 l hno3和h2so4的混合溶液中n(h2so4)x mol，n(hno3)y mol，xy1.2 mol；铜被溶解的离子方程式是3cu8h2no=3cu22no4h2o 8 mol 2 mol 2xy y则82(2xy)y，解得x0.72、y0.48，根据3cu2no，被溶解的铜为0.72 mol。11物质的量之比为13的锌与稀硝酸混合，若硝酸还原的产物为n2o，反应结束后锌没有剩余，下列说法正确的是()a在此反应中硝酸体现强氧化性，全部被还原b向反应后的溶液中再加入金属铁，不再发生化学反应c该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为14d该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为15解析：选d。根据锌与硝酸反应的产物，可写出化学方程式：4zn10hno3=n2o4zn(no3)25h2o，但本题所给n(zn)n(hno3)13，即412，所以该化学方程式又可看成4zn12hno3=n2o4zn(no3)22hno35h2o(即hno3有剩余)，a错误；由于有剩余hno3存在，所以可与铁反应，b错误；被还原的hno3与未被还原的硝酸之比为21015，c错误，d正确。12a mol fes与b mol feo投入到v l、c mol/l的硝酸溶液中充分反应，产生no气体，所得澄清溶液成分可看作是fe(no3)3、h2so4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为()(ab)63 g(ab)189 g(ab)molvc(9ab)/3molabc d解析：选d。在此反应中硝酸分两部分参加反应即硝酸的总量被还原的硝酸的量未被还原的硝酸的量，由铁原子守恒和氮原子守恒可知n(未被还原的硝酸)3nfe(no3)3，m(未被还原的硝酸)(ab)363(ab)189 g；由得失电子相等可以求出被还原的硝酸的物质的量：a(32)a6(2)b(32)n(被还原的硝酸)(52)，n(被还原的硝酸)(9ab)/3 mol，n(未被还原的硝酸)n(总硝酸)n(被还原的硝酸)vc(9ab)/3mol，因此d选项正确。13实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。(1)b中试剂为 ，naoh溶液的作用是 。(2)用过氧化钠与水反应制备氧气的化学方程式为 。(3)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时，a中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。请用化学方程式表示白烟产生的原因 。欲使氨气尽可能完全转化为硝酸，理论上n(nh3)n(o2)的最佳比例为 。解析：(1)h2o3no2=2hno3no，所以b中装水和二氧化氮反应生成硝酸；naoh溶液的作用是吸收尾气；(2)过氧化钠与水反应制备氧气的化学方程式为2na2o22h2o=4naoho2；(3)白烟为硝酸铵，2noo2=2no2,3no2h2o=2hno3no，nh3hno3=nh4no3；nh32o2=hno3h2o，欲使氨气尽可能完全转化为硝酸，理论上n(nh3)n(o2)的最佳比例为12。答案：(1)水吸收尾气(2)2na2o22h2o=4naoho2(3)2noo2=2no2,3no2h2o=2hno3no，nh3hno3=nh4no31214某校实验小组的同学利用下图所示实验装置探究氨与氧化铜的反应(图中夹持、固定装置均略去)。(1)按图设计组装好仪器，先 ，再装入药品。(2)a中分液漏斗内应装 b中固体试剂为 。(3)打开分液漏斗活塞，加入试剂，点燃c处的酒精灯，一段时间后，观察到c中氧化铜全部转化成光亮的红色固体，f中集气瓶内收集到一种无色气态单质。写出装置c中反应的化学方程式： 。(4)e中浓硫酸的作用是 。(5)已知cu2o也是红色的。下表为实验前后c装置的质量，通过计算可知反应后的产物中 (填“有”、“无”或“无法确定”)cu2o。空玻璃管实验前(样品玻璃管)实验后(样品玻璃管)59.60 g65.60 g64.64 g解析：(1)实验装置应该先检查气密性，再装药品。(2)a装置为nh3发生装置，分液漏斗内应装浓氨水；b装置为干燥管，放固体干燥剂，应该是不与氨气反应的碱石灰。(3)红色固体为单质铜，根据反应物可以判断一种无色气态单质为氮气，所以反应是2nh33cuo3cun23h2o。(4)浓硫酸能与氨气反应，可用于吸收氨气。(5)实验前氧化铜的质量为65.60 g59.60 g6 g，物质的量为6 g80 gmol10.075 mol，依据铜元素守恒，结合红色物质可能为铜或氧化亚铜，若为铜质量0.075 mol64 gmol14.8 g，若为氧化亚铜质量0.075 mol144 gmol15.4 g，实验后得到红色固体质量为5.04 g，则红色固体为cu和cu2o。答案：(1)检查气密性(2)浓氨水碱石灰(3)2nh33cuo3cun23h2o(4)吸收未反应的nh3(5)有15某化学课外活动小组通过实验研究no2的性质。已知：2no22naoh=nano3nano2h2o任务1：利用下图所示装置探究no2能否被nh3还原(k1、k2为止水夹，夹持固定装置略去)。(1)e装置中制取no2反应的化学方程式是 。(2)若no2能够被nh3还原，预期观察到c装置中的现象是 。(3)实验过程中，未能观察到c装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是nh3还原性较弱，不能将no2还原；在此条件下，no2的转化率极低； 。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。任务2：探究no2能否与na2o2发生氧化还原反应。(5)实验前，该小组同学提出三种假设。假设1：二者不反应；假设2：no2能被na2o2氧化；假设3： 。(6)为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的b、d、e装置，将b中的药品更换为na2o2，另选f装置(如图所示)，重新组装，进行实验。装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用) 。实验过程中，b装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测b装置中反应的化学方程式为 。解析：(1)浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o。(2)二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，则c装置中混合气体颜色变浅。(3)未能观察到c装置中的预期现象可能原因：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢导致反应现象不明显。(4)二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排放，要进行尾气处理，此实验装置中缺少尾气吸收装置。(6)验证假设2，首先要用e装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用d装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过b装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排