2013高三化学一轮总复习讲与练课时作业12 氮及其重要的化合物

PAGEPAGE9课时作业12氮及其重要的化合物时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是()A．工业合成氨的过程是固氮的过程B．自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气做保护气D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收[答案]C[解析]C项中由于N2很不活泼，故而又作为保护气，不参与化学反应，也就不参与氮的循环。2．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是()A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性[答案]D[解析]使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，是因为HNO3＋NaOH=NaNO3＋H2O，而不是因为强氧化性，D错误。3．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是()A．肯定有SO2、O2和NOB．肯定没有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2D．肯定只有NO[答案]B[解析]该混合气体为无色气体，故一定不含Cl2和NO2，混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，故一定含有SO2；剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，所以还含NO，则一定不含O2。4．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是()A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同B．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素C．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡D．“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质[答案]C[解析]氯水中存在的微粒有：Cl2、H2O和HClO、Cl－、ClO－、H＋、OH－，氨水中存在的微粒有：NH3、H2O和NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、OH－，A错；氨水无漂白性，B错；氯水变质是因为HClO见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，D错。5．下列制备气体的实验设计中错误的是()选项ABCD药品NH4Cl与Ca(OH)2石灰石和稀盐酸稀硝酸和铜片KMnO4与浓盐酸装置[答案]C[解析]NO不能用排空气法收集，C错误。6．将3.2gCu跟30.0mL10.0mol·L－1的HNO3溶液充分反应，还原产物有NO和NO2，若反应后溶液中有amolH＋，则此时溶液中含NOeq\o\al(－,3)的物质的量为()A．0.5amol B．(0.1＋aC．0.1amol D．2[答案]B[解析]由题意可知HNO3过量，Cu全部反应，由电荷守恒得，n(NOeq\o\al(－,3))＝n(H＋)＋2n(Cu2＋)，n(Cu2＋)＝eq\f(3.2g,64g·mol－1)＝0.05mol，n(NOeq\o\al(－,3))＝amol＋0.05mol×2＝(a＋0.1)mol。7.在如图所示的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉[答案]A[解析]该题考查喷泉的形成。分析题给选项，A项，CO2在NaHCO3溶液中，溶解度很小，气体体积基本没有改变，烧瓶内气体压强不变，所以不会形成喷泉；B项，NH3易溶于水形成NH3·H2O，且能发生：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，溶液呈碱性，所以形成红色喷泉；C项，H2S和CuSO4溶液可发生反应：H2S＋CuSO4=H2SO4＋CuS↓，生成的CuS为黑色沉淀，故能形成黑色喷泉；D项，HCl和AgNO3溶液可发生反应：HCl＋AgNO3=HNO3＋AgCl↓，生成的AgCl为白色沉淀，能形成白色喷泉。8．无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100mL气体甲经过下图实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为()A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2[答案]B[解析]因为是无色混合气体，所以没有NO2，从反应流程看，气体部分被浓硫酸吸收，说明存在NH3，通过足量的Na2O2后，气体显红棕色，说明生成了NO2，则原来气体中存在NO以及CO2，所以原混合气体中一定有NH3、NO、CO2，符合题意的是B项。9．如图是三种稀酸对Fe－Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是()A．稀硝酸对Fe－Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe＋6HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2OC．Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe－Cr合金的腐蚀性最强D．随着Cr含量增加，稀硝酸对Fe－Cr合金的腐蚀性减弱[答案]D[解析]本题考查金属腐蚀与合金组成关系，意在考查考生从图中提取信息解答问题的能力。由题知，稀硝酸在铬的含量大于13%时，对Fe－Cr合金的腐蚀性较弱，A不正确；稀硝酸与铁反应产生的是NO，不是NO2，B不正确；从图中曲线的走势来看，腐蚀速率与溶液中H＋的浓度关系并不大(因为各种情况下H＋的浓度是一定的)，主要还是取决于Cr的含量。10．在如图所示装置中加入一定的铁粉，分液漏斗中加入一定体积浓度为12mol·L－1的HNO3，加热并打开分液漏斗的活塞，使其充分反应后，下列微粒在该装置中一定大量存在的是()①NOeq\o\al(－,3)②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A．① B．①⑤C．②④⑤ D．①②③⑤[答案]B[解析]12mol·L－1的HNO3属于浓硝酸，其和金属铁反应时，首先生成NO2、Fe(NO3)3和H2O，故此①⑤一定存在，由于铁粉的量不确定，其他物质可能存在，也可能不存在，B项正确。11．将充有nmLNO和mmLNO2气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入nmLO2。气体体积均在同温同压下测定，且m>n，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为()A．(m－n)/3mL B．(n－m)/3mLC．(4m－1)/13mL D．3/(m－n[答案]A[解析](1)设氮氧化物全部反应，则氧气剩余，由反应：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，参加反应的O2的体积为eq\f(1,4)mmol，再：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，参加反应的O2的体积为eq\f(3,4)nmL，故剩余气体的体积为：n－eq\f(1,4)m－eq\f(3,4)n＝(n－m)/4，因m>n，故不符合题意；(2)设氧气全部反应，氮氧化物剩余，充分反应后，最终剩余的气体为NO；根据电荷守恒，剩余气体的体积为(3n＋m－4n)/3mL＝(m－n)/3mL，A项正确。12．室温时，两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压)，取下弹簧夹A，使两烧瓶内的气体接触(如图)，容器内的压强由大到小的顺序是()编号①②③④气体MH2SH2NH3NO气体NSO2Cl2HClO2A.①②③④ B．②④①③C．④①②③ D．①④③②[答案]B[解析]四种情况混合气体均发生反应：①2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，②H2＋Cl2=2HCl，③NH3＋HCl=NH4Cl，④2NO＋O2=2NO2，设起始各气体均为2体积，反应后①、②、③、④种情况剩余的气体体积分别为1、4、0、3，根据阿伏加德罗定律的推论可知，容器内压强由大到小的顺序为：②④①③。二、非选择题(共52分)13．(10分)X、Y、Z、W均为气体单质，A、B、C均为无色气体化合物，D、E均为白色固体，F在通常情况下为无色无味的液体，它们有如下的转化关系：请回答下列问题：(1)Y分子的电子式为________，F中的化学键类型为________。(2)C的化学式为________。(3)B在F中的反应可以表示为____________________________。(4)写出反应①的化学方程式：___________________________。[答案](1)eq\o\al(·,·)N⋮⋮Neq\o\al(·,·)极性共价键(2)HCl(3)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－(4)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up9(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O[解析]根据反应①的特点并结合题给信息，可以推断其为NH4Cl和Ca(OH)2的反应；根据反应②并结合框图转化关系，可以推出其为NH3和O2的反应。由此可以推出：X为O2，Y为N2，Z为H2，W为Cl2，A为NO，B为NH3，C为HCl，D为NH4Cl，E为Ca(OH)2，F为H2O。14．(12分)某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。(1)写出实验室制NH3的化学方程式___________________，还可以用______________(填试剂名称)制备NH3。(2)氨催化氧化的化学方程式为________。(3)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。(4)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_______；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是__________________。(5)为实现氨的催化氧化，也可用装置5替换装置________(填装置代号)；化合物X为_______(只写一种)，Na2O2的作用是_______。[答案](1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up9(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O浓氨水与碱石灰(2)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化剂),\s\do11(△))4NO＋6H2O(3)放热(4)浓H2SO4生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3(5)1NH4Cl与HCl反应生成氧气[解析]本题是一道综合性较强的实验题。氨的催化氧化，首先要制备NH3和O2，可得出装置1的作用：制备NH3和O2。在装置2中NH3和O2在催化剂、加热条件下，反应生成NO和H2O。(3)利用装置3除去H2O，在装置4中NO被氧化为NO2。若取消装置3，在装置4中生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3。(4)装置5是制备NH3和O2。15．(14分)铜与稀硝酸反应产生NO，NO又被氧化成NO2，对实验观察无色NO有干扰，过多的NO、NO2又会污染环境。改进实验的设计符合绿色化学的思想。某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是__________________________。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是__________________。再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是______________。(3)表中是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是________，理由是________________________________。方案反应物甲Cu、浓硝酸乙Cu、稀硝酸丙Cu、O2、稀硝酸(4)该兴趣小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2，操作步骤为_____________________________，实验现象为___________________________________________；但此实验的不足之处是________________________________。[答案](1)检查装置气密性(2)Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反应变慢，气体颜色变淡(3)丙硝酸耗量少，无污染(4)向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸c中有黄绿色气体产生，d中溶液变棕黄色没有尾气吸收装置[解析](1)制取气体或许多验证气体性质的实验，实验前都需要检验装置的气密性；(2)由题意知实验开始是铜与浓硝酸反应，产生红棕色NO2，加水后是铜与稀硝酸反应，产生无色的NO；(3)绿色化学理念是原料利用率高，不产生污染，分析三个方案，可看出，甲方案用硝酸最多，产生有毒气体NO2，乙方案产生有毒气体NO，丙方案用硝酸最少，不产生有毒气体；(4)若证明KMnO4、Cl2、Br2的氧化性，利用KMnO4和浓盐酸反应产生Cl2，将Cl2通入KBr溶液中，根据反应及现象，可得出结论。但此装置没有尾气吸收装置，多余的Cl2会污染空气。16．(16分)某课外活动小组设计了以下实验验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：(1)测定硝酸的物质的量反应结束后，从如图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为______mol，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2在标准状况下的体积为________mL。(2)测定NO的体积①从如图所示的装置中，你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是___________________________。②选用如图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是________(填各导管口编号)