高三化学总复习练习第四章非金属及其化合物4-15

415[A层基础练]1．(NH4)2Cr2O7是一种受热易分解的盐，在分解的过程中发生了氧化还原反应。下列各组对(NH4)2Cr2O7受热分解产物的判断，符合实际的是()A．CrO3＋NH3＋H2OB．Cr2O3＋NH3＋H2OC．CrO3＋N2＋H2O D．Cr2O3＋N2＋H2O【解析】重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热发生氧化还原反应，则N元素的化合价应升高，即由－3价升高为0价，生成氮气；Cr元素的化合价应降低，由＋6价降低为＋3价，生成Cr2O3；由元素守恒可知，还生成水。【答案】B2．(2018·东北师大附中质检)关于氮的变化关系图如下：则下列说法不正确的是()A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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．氮气在足量的氧气中通过一步反应可生成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】D3．(2017·郑州模拟)下列说法中正确的是()A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B．硝酸铵受热易分解爆炸，实验室常用加热氯化铵与氢氧化钙的固体混合物制备氨气C．在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝D．铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性【解析】铵盐分解不一定产生NH3，如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O，A项错；B项的说法正确；Fe2＋比NHeq\o\al(＋,4)更易结合OH－，因而加入少量NaOH溶液，不会产生NH3，C项错；NH4HCO3、(NH4)2S溶液等均呈碱性，D项错。【答案】B4.(2017·安徽滁州模拟)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．用滴管向烧瓶中加入液体后，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C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸【解析】由于气体溶于水或某种溶液，导致烧瓶中的压强迅速减小，与外界产生足够大的压强差，从而形成喷泉，A项正确；CO2能与NaOH等强碱的溶液反应，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项正确；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项正确；NO2和N2O4与水反应后有NO生成，故液体不能充满烧瓶，D项错误。【答案】D5．(2017·南通测试)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糟中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水B．将pH＝11的氨水稀释1000倍，测得pH>8，说明NH3·H2O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Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2【解析】D项，4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O22NO2，NH3的氧化产物应为NO。【答案】D6．(2018·湖北武汉调研)一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是()①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少②生成的Fe(NO3)3的物质的量相同③硝酸浓度越大，产生的气体越少④收集到的气体在相同状况下体积相同A．只有② B．②④C．③④ D．①②③【解析】依据Fe＋4HNO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O及Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O可知，硝酸浓度越大，消耗的硝酸越多，①错；根据铁元素守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同，②正确；③硝酸浓度越大，产生的气体越多，③错；因3NO2＋H2O2HNO3＋NO，故用排水法收集到的气体均为NO，且在相同状况下体积相同，④正确。【答案】B7．(2017·成都模拟)有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气，应选择的装置是________(填序号)，选用试剂是________(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是________________________________，实验过程中，制气时的实验操作是_________________________________________。(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：①若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。②若用排液集气法收集NH3，可选用的试剂是________(填序号)。A．H2O B．浓硫酸C．CCl4 D．饱和NaCl溶液【解析】(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到固体NaOH上。(2)①用排气法收集NH3的装置中要注意集气瓶中导气管的长短，因NH3的密度比空气的小，故进气管短，出气管长，因NH3极易溶于水，进行尾气处理时，要设置防倒吸装置。②用排液法收集NH3时，要求液体不能溶解NH3(排除A、D)且不与NH3发生反应(排除B)，故选CCl4。【答案】(1)B②③NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2ONH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上(2)①如图：②C8．(2017·安徽六安一模，26)氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示的装置。(1)若分液漏斗中氨水的浓度为9.0mol·L－1，配制该浓度的氨水100mL，用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、________。(2)甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气，锥形瓶内固体X为________________________________________________________________________。(3)乙装置的作用是__________________________；写出受热时丙装置发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)当戊中观察到__________________现象，则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是____________________________，如何改进装置________________________________________________________________________________________________________。(5)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是________________________________________________________________________。【解析】(2)甲中不需要加热即能同时产生NH3和O2，说明固体X溶于氨水既产生O2又放出大量热，则该固体为Na2O2。(3)乙装置为干燥管，干燥NH3和O2；NH3和O2在加热和Cr2O3的催化作用下，发生催化氧化反应。(4)HNO3能使石蕊试液变红；由于NH3过量，可能会与HNO3反应，至使观察不到溶液变红的现象；可在丙和丁之间连接一个能除去NH3的装置。(5)丁装置中为NO2，NO2会与H2O反应生成无色的NO，且使气体体积减小。【答案】(1)胶头滴管(2)过氧化钠(3)干燥氧气和氨气的混合气体4NH3＋5O24NO＋6H2O(4)紫色石蕊试液变红过量的氨气致使戊中溶液不一定呈酸性在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶(5)试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色[B层提升练]9．(2017·江西新余三模，5)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份，向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)，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。下列分析错误的是()A．AB段的反应为：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋B．第二份溶液中最终溶质为FeSO4C．混合酸中NOeq\o\al(－,3)物质的量为0.4molD．混合酸中H2SO4的浓度为5mol/L【解析】由题图可知，OA段发生的反应为：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生的反应为：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，BC段发生的反应为：Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑，故A正确；根据题图可知NOeq\o\al(－,3)全部被还原，因为溶液中有硫酸根离子，并且铁单质全部转化为亚铁离子，所以溶液中最终溶质为FeSO4，故B正确；OA段发生的反应为：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸全部反应，故一份混合液中n(NOeq\o\al(－,3))＝n(Fe)＝eq\f(11.2g,56g/mol)＝0.2mol，则原混合酸中NOeq\o\al(－,3)物质的量为2×0.2mol＝0.4mol，故C正确；第二份混合液反应消耗22.4g铁，物质的量为0.4mol，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据硫酸根离子守恒，所以每份含硫酸0.4mol，则原混合酸中H2SO4物质的量为0.4mol×2＝0.8mol，原混合溶液中硫酸浓度为eq\f(0.8mol,0.2L)＝4mol/L，故D错误。【答案】D10．(2017·河北石家庄一模，13)某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4，向其中加入1.5molFe，充分反应(已知NOeq\o\al(－,3)被还原为NO)。下列说法正确的是()A．反应后生成NO的体积为28LB．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1C．所得溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝2.75mol·L－1D．所得溶液中的溶质只有FeSO4【解析】A项中未给出是在标准状况下，无法计算NO气体的体积；C项中不知道溶液的体积，无法计算NOeq\o\al(－,3)的浓度；D项中根据原子守恒，溶液中的溶质肯定还有K2SO4，所以A、C、D均不正确。【答案】B11．(2018·福建漳州一中期中)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一。工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物，假设不含N2O4)，常见处理方法如下：(1)可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理：4xNH3＋6NOx(2x＋3)N2＋6xH2O某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图。①装置A中发生反应的化学方程式为__________________________________________。②装置D中碱石灰的作用是_______________________________________________。(2)用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。已知：NO不能与Na2CO3溶液反应。NO＋NO2＋Na2CO32NaNO2＋CO2(Ⅰ)2NO2＋Na2CO3NaNO2＋NaNO3＋CO2(Ⅱ)①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是________(填序号)。A．1.9 B．1.7C．1.5 D．1.3②用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44g，则NOx中的x值为________。【解析】(1)①氯化铵与消石灰反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。②装置D中碱石灰的作用是为了除去气体中含有的水蒸气。(2)①NO不能被单独吸收，NO和NO2混合气体被Na2CO3溶液完全吸收的条件是满足n(NO2)∶n(NO)≥1，当n(NO2)∶n(NO)＝1时x的值最小，x最小值为1＋0.5＝1.5，因为混有NO，所以x的最大值<2，x的取值范围为1.5≤x<2。②设由NO2与纯碱反应产生的CO2为amol，由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol，【答案】(1)①2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O②除去气体中含有的水蒸气(2)①D②eq\f(15,8)(或1.875)[C层真题练]12．(2017·北京理综，27，12分)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________。③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：________________________________________。④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M＝60g·mol－1)含量的方法如下：取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的V1mLc1mol·L－1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用V2mLc2mol·L－1NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件