（广西专用）2014届高三化学一轮复习题库 4-4 氮及其化合物（含解析）

1 第四讲第四讲 氮及其化合物氮及其化合物 一 选择题 1 盛有 12 mL NO2和 O2的混合气体的量筒倒立于水槽中 充分反应后 还剩余 2 mL 无色 气体 则原混合气体中 O2的体积是 A 1 2 mL B 2 4 mL C 3 6 mL D 4 8 mL 解析 根据题意 剩余的气体可能是 O2 也可能是 NO 当剩余气体是 O2时 由于剩余 2 mL O2 则有 12 mL 2 mL 10 mL 气体按反应式 4NO2 O2 2H2O 4HNO3中量的关系进行反应 则原气体中 O2的体积V O2 10 mL 2 1 5 mL 4 mL 当剩余气体是 NO 时 即剩余 NO 为 2 mL 而 NO 来源于 NO2与水的反应 根据反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO 生成 NO 的 NO2的体积为 2 mL 3 6 mL 则有 12 mL 6 mL 6 mL 的混合气体按 4NO2 O2 2H2O 4HNO3中量的关系进行反应 故原气体中氧气体积 V O2 6 mL 1 2 mL 1 5 答案 A 2 将 22 4 L 某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后 气体体积变为 11 2 L 体 积均在相同条件下测定 则该氮氧化物的化学式为 A NO2 B N2O3 C N2O D N2O4 解析 氮氧化合物与灼热铜粉反应的化学方程式为 2NOx 2xCu2xCuO N2 根据 题目给定的数据可判断氮氧化合物为 NO2 答案 A 3 无色的混合气体甲 可能含有 NO CO2 NO2 NH3 N2中的几种 将 100 mL 甲气体经过 如图实验的处理 结果得到酸性溶液 而几乎无气体剩余 则甲气体的组成为 2 A NH3 NO2 N2 B NH3 NO CO2 C NH3 NO2 CO2 D NO CO2 N2 解析 由题意 无色混合气体中一定无 NO2 100 mL 气体通入浓 H2SO4后 体积变为 80 mL 一定有 NH3 经 Na2O2后变为红棕色 则含有 CO2和 NO 最后无气体剩余 则不 含 N2 答案 B 4 下列实验过程中 始终无明显现象的是 A NO2通入 FeSO4溶液中 B CO2通入 CaCl2溶液中 C NH3通入 AlCl3溶液中 D SO2通入已酸化的 Ba NO3 2 溶液中 解析 A 项 NO2通入水中生成 HNO3 能将 Fe2 氧化为 Fe3 溶液颜色由浅绿色变为 黄色 B 项 CO2与 CaCl2不反应 无明显现象 C 项 生成 Al OH 3白色沉淀 D 项 SO2被 HNO3氧化为 H2SO4 生成 BaSO4白色沉淀 答案 B 5 已知气体的摩尔质量越小 扩散速度越快 右图所示为气体扩散速度的实验 两种气体 扩散相遇时形成白色烟环 下列关于物质甲 乙的判断正确的是 A 甲是浓氨水 乙是浓硫酸 B 甲是浓盐酸 乙是浓氨水 C 甲是浓氨水 乙是浓盐酸 D 甲是浓硝酸 乙是浓氨水 解析 A 项中浓 H2SO4不是挥发性酸 不会产生白色烟环 B C D 三项中由于 NH3 的摩尔质量小 扩散速度快 所以离白色烟环远的甲为浓氨水 故 C 正确 答案 C 6 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 3 选项实验现象解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发的 HCl 气体反应产生了 NH4Cl 固体 B 浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊该溶液一定是 AlCl3溶液 D 干燥红色石蕊试纸不变色 湿润的红 色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱 解析 B 项 浓 H2SO4易与 NH3发生反应 C 项 该溶液也可能是 MgCl2溶液等 D 项 NH3 H2O 是碱 而 NH3不属于碱 答案 A 7 绿色化学实验 已走进课堂 下列做法符合 绿色化学 的是 实验室收集氨气采用图 1 所示装置 实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图 2 所示装置 实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 实验室中采用图 3 所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A B C D 解析 绿色化学 的思想是尽量使用无毒 无害的原料 采取合理安全的工艺合成产 物 原子利用率为 100 无污染 对环境友好 的做法可防止氨气对空气的污染 4 的做法对尾气进行吸收处理 有效防止氯气对空气的污染 的做法中铜丝可以活动 能有效地控制反应的发生与停止 用气球收集反应产生的污染性气体 待反应完成后处 理 也防止了对空气的污染 以上三种做法均符合 绿色化学 的思想 而 的做法中 氨气与氯化氢气体直接散发到空气中 对空气造成污染 不符合 绿色化学 的思想 答案 C 8 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200 mL 平均分成两份 向其中一份中逐渐加入铜粉 最多能溶解 9 6 g 向 另一份中逐渐加入铁粉 产生气体的量随铁粉质量增 加的变化如图所示 已知硝酸只被还原为 NO 气体 下 列分析或结果错误的是 A 原混合酸中 NO物质的量为 0 1 mol 3 B OA段产生的是 NO AB段的反应为 Fe 2Fe3 3Fe2 BC段产生氢气 C 第二份溶液中最终溶质为 FeSO4 D H2SO4浓度为 2 5 mol L 1 解析 关键看图 铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应 从题干图看出 注意只是第二 份 100 mL OA段产生的是 NO AB段的反应为 Fe 2Fe3 3Fe2 BC段产生氢气 反应 为 Fe 2H Fe2 H2 可知 NO反应完了 第二份中 NO应为 3 3 3 3 5 6 g 56 g mol 1 0 1 mol 溶液中最终溶质为 FeSO4 此时反应的铁的质量是 14 g 即 0 25 mol 故原 混 合酸中 H2SO4浓度为 2 5 mol L 1 NO物质的量为 0 2 mol 所以选 A 0 25 mol 0 1 L 3 答案 A 二 非选择题 9 氨和联氨 N2H4 是氮的两种常见化合物 在科学技术和生产中有重要的应用 根据题意完成下列计算 1 联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物 该氢化物的相对分子质量为 43 0 其中 氮原子的质量分数为 0 977 计算确定该氢化物的分子式 该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气 4 30 g 该氢化物受撞击后产生的气体在标 准状况下的体积为 L 5 2 联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂 联氨是燃料 四氧化二氮作氧化剂 反应产 物是氮气和水 由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成 72 0 kg 水 计算推进剂中联氨的 质量 3 氨的水溶液可用于吸收 NO 与 NO2混合气体 反应方程式为 6NO 4NH3 5N2 6H2O 6NO2 8NH3 7N2 12H2O NO 与 NO2混合气体 180 mol 被 8 90 103g 氨水 质量分数 0 300 完全吸收 产生 156 mol 氮气 吸收后氨水密度为 0 980 g cm 3 计算 该混合气体中 NO 与 NO2的体积比 吸收后氨水的物质的量浓度 答案保留 1 位小数 4 氨和二氧化碳反应可生成尿素 CO NH2 2 尿素在一定条件下会失去氨而缩合 如两 分子尿素失去一分子氨形成二聚物 已知常压下 120 mol CO NH2 2在熔融状态发生缩合反应 失去 80 mol NH3生成二聚物 C2H5N3O2 和三聚物 测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为 0 60 推算缩合产物中 各缩合物的物质的量之比 解析 本题为一道综合计算题 1 分子中 N 原子数 3 0 977 43 0 14 分子中 H 原子数 1 43 0 14 3 1 得出分子式为 HN3 产生气体体积 0 20 mol 22 4 L mol 1 4 48 L 2 依据氢守恒进行计算 6 设 N2H4的质量为m m 72 0 kg 解得m 64 kg 4 1 32 2 18 3 设混合气体中 NO 和 NO2物质的量分别为x y 6NO 4NH3 5N2 6H2O 6 5 x x 5 6 6NO2 8NH3 7N2 12H2O 6 7 y y 7 6 Error 解得x 162 mol y 18 mol 故V NO V NO2 162 18 9 1 依据反应方程式计算出消耗 NH3的物质的量为 162 mol 18 mol 132 mol 4 6 8 6 吸收后剩余 NH3的物质的量为 132 mol 25 06 mol 8 90 103g 0 300 17 g mol 1 吸收后溶液的质量 原溶液的质量 吸收氮的氧化物的质量 放出氮气的质量 8 90 103 g 162 mol 30 g mol 1 18 mol 46 g mol 1 156 mol 28 g mol 1 10 220 g c 2 4 mol L 1 n V 25 06 mol 10 220 g 0 980 g cm 3 103 mL L 1 4 三聚产物有两种分子式 一种为环状物 A C3O3N3H3 结构简式为 另一种为链状物 B C3O3N4H6 设缩合物中含二聚物a mol 三聚物 A 为b mol 三聚物 B 为c mol Error 解得a 30 b 10 c 10 故三种聚合物的物质的量之比为 3 1 1 7 答案 1 HN3 4 48 2 64 kg 3 V NO V NO2 9 1 2 4 mol L 1 4 3 1 1 10 某学习小组探究浓 稀硝酸氧化性的相对强弱 按下图装置进行实验 夹持仪器已略去 实验表明浓硝酸能将 NO 氧化成 NO2 而稀硝酸不能氧化 NO 由此得出的结论是浓硝 酸的氧化性强于稀硝酸 可选药品 浓硝酸 3 mol L 1稀硝酸 蒸馏水 浓硫酸 氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知 氢氧化钠溶液不与 NO 反应 能与 NO2反应 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O 1 实验应避免有害气体排放到空气中 装置 中盛放的药品依次是 2 滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性 加入药品 打开弹簧夹后 3 装置 中发生反应的化学方程式是 4 装置 的作用是 发生反应的化学方程式是 5 该小组得出的结论依据的实验现象是 6 实验结束后 同学们发现装置 中溶液呈绿色 而不显蓝色 甲同学认为是该溶液 中硝酸铜的质量分数较高所致 而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体 同学们分 别设计了以下 4 个试验来判断两种看法是否正确 这些方案中可行的是 选填序号字母 a 加热该绿色溶液 观察颜色变化 b 加水稀释该绿色溶液 观察颜色变化 c 向该绿色溶液中通入氮气 观察颜色变化 d 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体 观察颜色变化 8 解析 实验题要先看目的 即要验证什么 由此再来理解或设计实验 目的决定过程 本题要证明浓 HNO3能将 NO 氧化成 NO2 而稀硝酸不能氧化 NO 产生 NO2 而非 NO 所以 中盛水与 NO2反应生成 NO 而 NO 极易与 O2反应产生 NO2 故反应前应 用 CO2将装置中的空气排尽 6 的思路是从溶液中赶出 NO2 或在 Cu NO3 2溶液中通 入 NO2 不能采用稀释绿色溶液的方案 是因为 Cu NO3 2溶液稀释后 颜色也会发生相 应的变化 而不能得出正确的结论 答案 1 3 mol L 1稀硝酸 浓硝酸 氢氧化钠溶液 2 通入 CO2一段时间 关闭弹簧夹 将装置 中导管末端伸入倒置的烧瓶内 3 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 4 将 NO2转化为 NO 3NO2 H2O 2HNO3 NO 5 装置 中液面上方气体仍为无色 装置 中液面上方气体由无色变为红棕色 6 acd 11 硫氮化合物是现代无机化学研究最活跃的领域之一 某硫氮化合物 X 其相对分子质 量为 184 S N 两元素的质量比为 16 7 1 X 的分子式为 2 X 在常温下还算稳定 但研磨 摩擦 撞击 震动和迅速加热时 会剧烈分解并引 起爆炸 生成非常稳定的单质 A 单质 B A B 的相对分子质量之比为 7 64 则 X 在 研磨时发生反应的化学方程式为 B 与浓硫酸在加热条件下反应 该反应的氧化产物为 3 氯化铵作用于 S2Cl2的四氯化碳溶液时 可发生反应生成 X 单质 B 和化合物 C C 遇浓氨水可生成氯化铵 试写出氯化铵与 S2Cl2反应生成 X 的化学方程式 答案 1 S4N4 2 2S4N44N2 S8 SO2 研磨 3 4NH4Cl 6S2Cl2 S4N4 16HCl S8 12 在 50 mL a mol L 1的硝酸溶液中 加入 6 4 g Cu 全部溶解 假设硝酸的还原产 物只有 NO2和 NO 将反应后溶液用蒸馏水稀释至 100 mL 时测得c NO 3 3 mol L 1 1 求稀释后的溶液 pH 2 若a 9 则生成的气体中 NO2的物质的量为 mol 3 治理氮氧化物污染的方法之一是用 NaOH 溶液进行吸收 反应原理如下 NO2 NO 2NaOH 2NaNO2 H2O 2NO2 2NaOH NaNO2 NaNO3 H2O 9 若将上述的 NO2和 NO 的混合气体通入 1 mol L 1的 NaOH 恰好被吸收 NaOH 溶液的体 积为 mL 解析 1 HNO3 Error 根据溶液中的电荷守恒 忽略 OH c H 2c Cu2 c