2022年高考化學一輪總復習 第四章 非金屬及其化合物限時規(guī)范特訓4（含解析）

2022年高考化學一輪總復習 第四章 非金屬及其化合物限時規(guī)范特訓4（含解析）1. 下列說法中正確的是( )A. 向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀硫酸，在管口觀察到紅棕色氣體，HNO3分解成了NO2B. 實驗室檢驗氨氣的方法是將濕潤的藍色石蕊試紙靠近瓶口或管口，觀察試紙是否呈紅色C. 灼熱的鉑絲與NH3、O2混合氣接觸，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，說明氨的氧化反應是放熱反應D. 濃硝酸有強氧化性，常溫下能與Fe發(fā)生劇烈反應答案：C解析：A選項，HNO3與Fe2反應生成NO，NO與空氣接觸生成NO2，錯誤；B選項，應該用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3，錯誤；D選項，F(xiàn)e遇濃硝酸發(fā)生鈍化，錯誤。2. 有關(guān)氨氣的實驗較多，下列對這些實驗或?qū)嶒炘淼姆治鲋?，正確的是 ( )A. 某同學將收集到的一大試管氨氣倒扣在盛滿水的燒杯中，充分吸收后試管中還有少量氣體，該同學用紅色石蕊試紙檢驗剩余氣體中可能含有氨氣B. 氨水中滴入酚酞變紅，是因為氨氣能電離出OHC. 因氨水中的氨主要以NH3·H2O的形式存在，故25%的氨水是指每100 g氨水中含NH3·H2O 25 gD. NH3·H2O的熱不穩(wěn)定性可以解釋實驗室中向濃氨水中加生石灰的方法制取氨氣答案：D解析： 氨氣極易溶于水，常溫下1體積的水溶解約700體積的氨氣，故A項中剩余氣體中不含氨氣，錯誤；氨水顯堿性的原因是氨氣與水反應生成的一水合氨電離出氫氧根離子，B項錯誤；雖然氨在其水溶液中主要以一水合氨的形式存在，但習慣上認為氨水的溶質(zhì)是氨氣，C項錯誤；NH3·H2O不穩(wěn)定，受熱容易分解，向濃氨水中加入氧化鈣制取氨氣的原因之一就是氧化鈣與水反應消耗水及反應放熱，D項正確。3下列關(guān)于氮元素的說法正確的是()A. N2分子的結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，因而氮氣不能支持任何物質(zhì)燃燒B. 23 g NO2和N2O4混合氣含有0.5NA個氮原子(NA表示阿伏加德羅常數(shù))C. NO可用向上排空氣法或者排水法收集D. 濃硝酸保存在棕色瓶內(nèi)是因為濃硝酸易揮發(fā)答案：B解析：本題考查氮氣及其化合物的性質(zhì)。Mg能在N2中燃燒生成Mg3N2，A錯誤；NO2和N2O4最簡式相同，B正確；NO能與空氣中O2反應生成NO2，不能用排空氣法進行收集，C錯誤；濃硝酸見光易分解，故保存在棕色瓶內(nèi)，D錯誤。4xx·湖南九校聯(lián)考將充有a mL NO和b mL NO2氣體的試管倒立于水槽中，然后通入a mL O2。氣體體積均在同溫同壓下測定，且b>a，則充分反應后，試管中氣體在同溫同壓下的體積為()A. mLB. mLC. mL D. mL答案：A解析：反應4NO3O22H2O=4HNO3完全后剩余O2：(aa)mLa mL，由4NO2O22H2O=4HNO3得與O2反應的NO2體積是a mL，結(jié)合b>a可推知NO2過量(ba)mL，而過量的NO2與水反應生成 mL NO。5. 無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100 mL甲氣體經(jīng)過如圖所示實驗的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為( )A. NH3、NO2、N2 B. NH3、NO、CO2C. NH3、NO2、CO2 D. NO、CO2、N2答案：B解析： 因是無色混合氣體，證明沒有NO2的存在，故A、C錯誤，100 mL氣體甲經(jīng)過濃H2SO4后剩余80 mL說明含有NH3被吸收，又經(jīng)過一系列實驗的處理得酸性溶液且通過足量Na2O2后顯紅棕色，應存在NH3、NO、CO2氣體，故B正確。6xx·河北衡水中學調(diào)研下列四組混合氣體體積比為NO2O221；NOO221；NH3O221；NO2NOO2111，將分別盛滿上述各種氣體的容積相等的四支試管倒置于盛有水的水槽中，最后試管內(nèi)液面由低到高順序正確的是()A. B. C. D. 答案：D解析：涉及到反應：4NO22H2OO2=4HNO3,4NO2H2O3O2=4HNO3。設試管體積為V：余V O2；余V NO；余V O2；余0。7氮及其化合物的變化關(guān)系如下圖所示。N2NH3NONO2HNO3則下列說法不正確的是()A. 路線是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B. 路線、是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C. 上述所有反應都是氧化還原反應D. 氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應生成NO2答案：D解析：工業(yè)上用氨催化氧化生成NO制HNO3。8xx·邯鄲模擬某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩等份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被還原為NO氣體)。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如下圖所示。下列分析或結(jié)果錯誤的是()A. OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應為Fe2Fe3=3Fe2，BC段產(chǎn)生氫氣B. 原混合酸中NO物質(zhì)的量為0.4 molC. 第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4D. 取20 mL原混合酸加水稀釋至1 L后溶液的pH1答案：D解析：向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2 g，消耗0.3 mol銅，據(jù)得失電子守恒計算可得生成0.2 mol NO；向另一份中逐漸加入鐵粉，鐵粉先跟氧化性強的硝酸反應生成NO，由圖可知該反應消耗鐵的量是0.2 mol，根據(jù)得失電子守恒，生成的NO也是0.2 mol，此時硝酸根離子已經(jīng)反應完了，據(jù)氮守恒知道原硝酸的物質(zhì)的量為0.4 mol，B項正確；AB段的反應為Fe2Fe3=3Fe2，BC段產(chǎn)生氫氣，OA段產(chǎn)生NO，A項正確；第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，C項正確；OA段和BC段共消耗H 1.0 mol，則原溶液中H為2.0 mol，取20 mL原混合酸加水稀釋至1 L后溶液的c(H)0.2 mol/L，即pH0.7，D項錯誤。9. 為證明稀硝酸與銅反應產(chǎn)物中氣體為NO，設計右圖實驗(實驗過程中活塞2為打開狀態(tài))，下列說法中不正確的是( )A. 關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處B. 在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應速率C. 通過關(guān)閉或開啟活塞1可以控制反應的進行D. 反應開始后，膠塞下方有無色氣體生成，但不能證明該氣體為NO答案：A解析：A選項，關(guān)閉活塞1，將無法加液體到液面a，錯誤；C選項關(guān)閉活塞1，生成的NO把稀硝酸壓向右邊，使銅絲與稀硝酸分離，正確；D選項，想證明該氣體為NO，必須使NO與O2接觸，生成紅棕色NO2，正確。10xx·安徽江南十校模擬將9 g銅和鐵的混合物投入100 mL稀硝酸中，充分反應后得到標準狀況下1.12 L NO，剩余4.8 g金屬；繼續(xù)加入100 mL等濃度的稀硝酸，金屬完全溶解，又得到標準狀況下1.12 L NO。若向反應后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，則下列說法正確的是 ()A. 原混合物中銅和鐵各0.075 molB. 稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol·L1C. 第一次剩余4.8 g金屬為銅和鐵D. 再加入上述100 mL稀硝酸，又得到標準狀況下1.12 L NO答案：A解析：第一次加稀HNO3時有金屬剩余，溶解的4.2 g金屬均被氧化為2價，溶解的金屬的物質(zhì)的量為×3×0.075 mol，金屬的摩爾質(zhì)量為56 g·mol1，是鐵；第二次加稀HNO3后金屬完全溶解，由題意可知Fe2未被氧化，溶解的4.8 g金屬也一定被氧化為2價，金屬的摩爾質(zhì)量為64 g·mol1是銅，故A正確，C錯誤；c(HNO3)2 mol·L1，B錯誤；再加100 mL稀HNO3，反應為3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，HNO3足量，0.075 mol Fe2生成0.025 mol NO，標準狀況下體積為0.56 L，故D錯誤。11xx·大綱全國卷某學校化學學習小組為探究二氧化氮的性質(zhì)，按下圖所示裝置進行實驗。請回答下列問題：(1)裝置甲中盛放濃硝酸的儀器A的名稱是_，該裝置中發(fā)生反應的化學方程式為_。(2)實驗過程中，裝置乙、丙中出現(xiàn)的現(xiàn)象分別是：_、_；裝置丙中的試管內(nèi)發(fā)生反應的離子方程式為：_。(3)為了探究NO的還原性，可以在裝置丁的導氣管C中通入一種氣體，通入的這種氣體的名稱是_。(4)取下裝置丙中的試管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液變?yōu)開色，為了證明鐵元素在該反應中的產(chǎn)物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)開色。答案：(1)分液漏斗Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)生成紅棕色氣體蒸餾水中有氣泡產(chǎn)生，生成無色氣體3NO2H2O=2H2NONO(3)氧氣(4)黃紅(或“血紅”)解析：(1)在濃硝酸與銅的反應中，需要隨時控制濃硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是普通漏斗；濃硝酸與銅反應生成二氧化氮。(2)二氧化氮為紅棕色氣體，能夠與水反應生成無色的NO。(3)NO與氧氣反應表現(xiàn)還原性，NO被氧化為二氧化氮。(4)試管D中的溶液為稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能夠?qū)嗚F離子氧化為鐵離子，鐵離子與SCN生成紅色的物質(zhì)。12. 某化學學習小組采用下列裝置，對濃硝酸與木炭的反應進行探究(已知：4HNO34NO2O22H2O)。請回答下列問題： (1)檢查裝置氣密性后，將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài)，立即伸入三頸瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可觀察到三頸瓶中氣體的顏色為_，產(chǎn)生該氣體的化學反應方程式是_。 (2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反應一段時間后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀，該白色沉淀為 _(寫化學式)。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)裝置B的作用是_。(4)裝置D中收集到了無色氣體，部分同學認為是NO，還有部分同學認為是O2。下列對該氣體的檢驗方法合適的是_(填序號)。 A. 敞口觀察集氣瓶內(nèi)氣體的顏色變化B. 將潤濕的藍色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi)，觀察試紙是否變紅C. 將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察木條是否復燃如果集氣瓶中收集到的無色氣體是氧氣，則氧氣的來源是_。 (5)若將木炭改為銅片，再用等質(zhì)量的銅片分別與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應時，發(fā)現(xiàn)反應后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍色。針對此現(xiàn)象，同學們進行討論，提出兩種意見：認為兩溶液所顯顏色不同是由Cu2濃度的差異引起的。認為前者溶液呈綠色，是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。你認為上述意見_ (填“”或“”)合理。(注：若填，下題中只答；若填，下題中只答).如果你認為合理，理由是_。. 如果你認為合理，請設計一個簡單的實驗進行驗證：_。答案：(1)紅棕色 C4HNO3(濃)4NO2CO22H2O(2)BaCO3 不能 Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2濃度較低，不能形成CaCO3沉淀(3)防倒吸(4)AC濃硝酸的分解(5)向顯藍色的Cu(NO3)2溶液中通入NO2(或其他合理答案)解析： (1)裝置A中發(fā)生的是濃硝酸與木炭的反應，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2為紅棕色氣體，故三頸瓶中的氣體為紅棕色。(2)將NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分別生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液為堿性環(huán)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，因為Ca(OH)2微溶于水，溶液中Ca(OH)2含量太少，濃度太低，不足以完全吸收生成的酸性氣體，導致溶液呈酸性，從而不能生成CaCO3沉淀。(3)裝置B可以防止裝置C中酸性氣體因溶解速率太快而出現(xiàn)倒吸。(4)NO與足量O2反應生成紅棕色的NO2，A正確；NO和O2均不具有酸性，B錯誤；O2能使帶火星的木條復燃，而NO不能，C正確。裝置A中除發(fā)生木炭與濃硝酸的反應外，還發(fā)生濃硝酸的分解反應。(5)因Cu的質(zhì)量相等，且濃、稀HNO3均過量，Cu完全反應生成的Cu(NO3)2的濃度相等，溶液中的c(Cu2)是一樣的，不合理，合理。既然是由紅棕色NO2溶于溶液中引起的，只要將NO2除去或者在Cu與稀HNO3反應后的反應器中通入NO2即可驗證。13xx·北京海淀月考某實驗小組同學探究銅與硝酸的反應。(1)用濃硝酸和水按照不同體積比配成不同濃度的硝酸，各取10 mL硝酸分別與銅片反應，實驗記錄如下：序號濃硝酸與水的體積比實驗現(xiàn)象11反應速率快，溶液很快變成藍色，銅絲表面有大量氣泡冒出，氣體呈紅棕色13反應速率較快，溶液變成藍色，銅絲表面有大量氣泡冒出，氣體無色15反應速率慢，微熱后速率加快，溶液變成藍色，銅絲表面有氣泡冒出，氣體無色銅與稀硝酸反應的離子方程式為_；若生成標準狀況下0.56 L NO氣體，反應中被還原的HNO3的質(zhì)量為_g(小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字)。依據(jù)上表，制備NO氣體最適宜的是實驗，理由是_。(2)為防止有毒氣體逸散造成空氣污染，該小組同學改進實驗裝置，如圖所示(夾持儀器略去)用該裝置進行銅與稀硝酸的反應并驗證產(chǎn)生NO氣體的性質(zhì)，實驗步驟如下：.安裝好裝置后，檢查裝置氣密性。. 打開旋塞C，從B管上端加入所選濃度的硝酸，至銅絲下沿(不接觸銅絲)。.向上移動B管，使A管液面上升至與橡膠塞恰好接觸，關(guān)閉旋塞C，反應開始。.當液面重新下降至與銅絲脫離接觸時，反應停止。.打開旋塞C，向下移動B管，使A中迅速進入少量空氣，關(guān)閉旋塞C，觀察現(xiàn)象。步驟中檢查裝置氣密性的操作是：關(guān)閉旋塞C，從B管上端加入水，若觀察到_，說明裝置的氣密性良好。步驟操作的目的是_。為使A管內(nèi)的NO氣體完全被溶液吸收，可進一步采取的操作是_，能確定NO完全被溶液吸收的現(xiàn)象是_。答案：(1)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O1.58產(chǎn)物是NO，反應速率較快且不用加熱(2)A、B間形成液面差，且保持不變趕走液面上方空氣，防止NO被空氣中的O2氧化，以便觀察生成氣體的顏色重復步驟的操作(或答“向下移動B管，使A中迅速進入空氣，關(guān)閉旋塞C，待氣體變?yōu)榧t棕色，反復上述操作”)再次重復操作后氣體不再變?yōu)榧t棕色解析：(1)銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O；觀察反應方程式知，被還原的HNO3的物質(zhì)的量n(HNO3)n(NO)0.56 L÷22.4 L·mol10.025 mol，即m(被還原的HNO3)0.025 mol×63 g·mol11.58 g。制備NO氣體最適宜的是實驗，因為產(chǎn)物是NO，反應速率較快且不用加熱。(2)檢查裝置氣密性的操作是：關(guān)閉旋塞C，從B管上端加入水，若觀察到A、B間形成液面差，且保持不變，說明裝置的氣密性良好。NO容易被空氣中的氧氣氧化，為了觀察NO的顏色必須排干凈裝置中的空氣，即步驟操作的目的是趕走液面上方空氣，防止NO被空氣中的O2氧化，以便觀察生成氣體的顏色。14xx·湖北武漢質(zhì)檢氨氣是一種重要化合物，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要應用。(1)“氨的催化氧化”是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的重要步驟。某化學課外活動小組設計了如下裝置模擬該實驗過程，并用水吸收制取硝酸(固定裝置略去)：A裝置的分液漏斗中盛放濃氨水，則燒瓶中盛放的藥品應該是_。C裝置中發(fā)生反應的化學方程式為_。反應后，裝置E中除存在較多的H外，還可能存在的一種陽離子是_，試設計實驗證明這種離子的存在_。下列哪些裝置可以同時起到裝置D和E的作用_(填代號)。(2)若將氯氣和氨氣在集氣瓶中混合，會出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，另一生成物是空氣的主要成分之一，請寫出反應的化學方程式：_(不必配平)，該反應生成的還原產(chǎn)物的化學鍵類型是_。答案：(1)Na2O24NH35O24NO6H2ONH取E中少許溶液放入一支潔凈試管中，滴加氫氧化鈉溶液，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，證明溶液中含有NHb(2)Cl2NH3NH4ClN2離子鍵、共價鍵解析：(1)該實驗中需要氧氣和氨氣，且該裝置中的反應物是固液混合，所以液體是濃氨水，固體是過氧化鈉，即燒瓶中盛放的藥品是Na2O2。4NH35O24NO6H2O。反應過程中氧氣和氨氣還有剩余，由2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，NH3HNO3=NH4NO3知，E中有NH4NO3，所以另一種陽離子是銨根離子。取E中少許溶液放入一支潔凈試管中，滴加氫氧化鈉溶液，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，證明溶液中含有NH。D、E裝置的作用是防止倒吸、制取硝酸，故選b。(2)氯氣和氨氣能生成白煙，且生成空氣的主要成分之一，根據(jù)氧化還原反應價態(tài)規(guī)律和元素守恒知，白煙是氯化銨，另一生成物是氮氣，所以反應方程式為Cl2NH3NH4ClN2，還原產(chǎn)物是氯化銨，氯化銨中氯離子和銨根離子之間存在離子鍵，銨根離子中氮原子和氫原子之間存在共價鍵，所以化學鍵類型是離子鍵和共價鍵。