（山西專用版）2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題四 第4講 氮及其化合物夯基提能作業(yè).docx

第4講　氮及其化合物 A組　基礎(chǔ)題組 1.下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法不正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.雷電作用是氮元素被氧化 B.豆科植物的根瘤固氮屬于人工固氮 C.含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化 D.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán) 答案　B　豆科植物的根瘤固氮屬于自然固氮,故B錯誤。 2.《本草綱目拾遺》中在藥物名“鼻沖水”條目下有:“貯以玻璃瓶,緊塞其口,勿使漏氣,則藥力不減。氣甚辛烈,觸人腦,非有病不可嗅”。這里所說的“鼻沖水”指的是(　　) A.稀硝酸 B.食醋 C.氨水 D.氫氟酸 答案　C　A項(xiàng),稀硝酸揮發(fā)性較小,不符合;B項(xiàng),食醋濃度較小,與“氣甚辛烈”不符;D項(xiàng),氫氟酸劇毒,不符合。 3.(2018陜西西安高三期末)下圖所示裝置在中學(xué)實(shí)驗(yàn)中有很多用途,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑趶V口瓶中盛放適量某試劑。下面有關(guān)其使用有誤的是(　　) A.瓶內(nèi)裝飽和食鹽水,可用于除去氯氣中的HCl氣體,氣體應(yīng)a進(jìn)b出 B.瓶內(nèi)裝水,可用于除去NO氣體中的NO2氣體,氣體應(yīng)a進(jìn)b出 C.瓶口朝上,可用于收集NH3,氣體應(yīng)b進(jìn)a出 D.瓶口朝下,可用于收集CH4氣體,氣體應(yīng)b進(jìn)a出 答案　D　甲烷的密度小于空氣,瓶口朝下,可用于收集CH4氣體,氣體應(yīng)a進(jìn)b出,故D錯誤。 4.(2018山東濟(jì)南高三期末)工業(yè)上常利用反應(yīng)3Cl2+2NH3 N2+6HCl檢查氯氣管道是否漏氣。下列有關(guān)說法中錯誤的是(　　) A.該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng) B.該反應(yīng)中NH3表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性 C.生成1 mol N2有6 mol電子轉(zhuǎn)移 D.若管道漏氣遇氨就會產(chǎn)生白煙 答案　B　A項(xiàng),反應(yīng)中Cl和N化合價發(fā)生變化,屬于氧化還原反應(yīng),正確;B項(xiàng),NH3中N化合價升高,被氧化,NH3為還原劑表現(xiàn)了還原性,錯誤;C項(xiàng),N化合價由-3價升高到0價,則生成1 mol N2時有6 mol電子轉(zhuǎn)移,正確;D項(xiàng),反應(yīng)生成HCl,NH3可與HCl反應(yīng)生成氯化銨,有白煙生成,正確。 5.下列各組反應(yīng)中,硝酸既體現(xiàn)了氧化性,又體現(xiàn)了酸性的是(　　) A.C+HNO3 B.NH3+HNO3 C.Fe(OH)3+HNO3 D.Cu+HNO3 答案　D　A項(xiàng),碳和硝酸反應(yīng)中硝酸中的氮元素化合價降低,硝酸表現(xiàn)氧化性,沒有表現(xiàn)酸性;B項(xiàng),氨氣和硝酸反應(yīng)生成硝酸銨,硝酸表現(xiàn)酸性,沒有表現(xiàn)氧化性;C項(xiàng),氫氧化鐵和硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵和水,沒有化合價變化,硝酸只表現(xiàn)酸性;D項(xiàng),銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、氮的氧化物和水,硝酸表現(xiàn)酸性和氧化性。 6. 碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖所示),下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaCO3 B.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaSO4 C.在Z導(dǎo)管口可能有紅棕色的氣體出現(xiàn) D.從Z導(dǎo)管口排出的氣體中含有CO2 答案　A　在BaCl2溶液中通入CO2,不能生成BaCO3沉淀,A錯誤;NO和洗氣瓶中O2反應(yīng)生成的NO2溶于水生成HNO3,HNO3將H2SO3氧化成H2SO4,因此有BaSO4沉淀生成,B正確;若O2不足,NO有剩余,則Z導(dǎo)管口可能出現(xiàn)紅棕色氣體,C正確;CO2未參與反應(yīng),D正確。 7.如圖所示,相同條件下,兩個容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體,分別倒置于水槽中,然后通過導(dǎo)管緩慢通入氧氣,邊通邊慢慢搖動試管,直到兩個試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散,則兩個試管內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為(　　) A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶3 答案　A　4NO2+O2+2H2O 4HNO3、4NO+3O2+2H2O 4HNO3,V(NO2)=V(NO),n(NO2)=n(NO),則生成的HNO3物質(zhì)的量相等,溶液的體積也相同,故兩個試管內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相等。 8.某化學(xué)興趣小組欲在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制硝酸的過程,設(shè)計了如下裝置(夾持裝置略去): (1)裝置B中氫氧化鈉固體的作用是 　。 (2)請在裝置圖方框處畫出必要儀器,并指出所加試劑。 (3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　;開始反應(yīng)一段時間后,撤離熱源反應(yīng)也可以持續(xù)進(jìn)行,原因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? (4)取反應(yīng)后裝置G中得到的溶液20.00 mL,加2~3滴酚酞溶液,用0.002 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,用去10.00 mL時,達(dá)到滴定終點(diǎn),則裝置G中得到的溶液的pH=　　　　。 答案　(1)氫氧化鈉固體溶于水放熱,使氨氣溶解度減小,且電離出OH-,使NH4++OH- NH3H2O NH3+H2O正向移動,從而使氨氣逸出(答案合理即可) (2)(答案合理即可) (3)4NH3+5O2 4NO+6H2O　此反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)放出的熱量可維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行　 (4)3 解析　(2)從裝置B中出來的氣體有NH3、O2和H2O(g),進(jìn)入D裝置前應(yīng)將H2O(g)除去,以防止玻璃管炸裂,所以方框處缺少的是干燥裝置,干燥氨氣通常使用堿石灰。 (4)G中發(fā)生的反應(yīng)是3NO2+H2O 2HNO3+NO,得到的溶液是HNO3溶液。n(HNO3)=n(NaOH)=0.002 mol/L0.010 00 L=0.000 02 mol,c(HNO3)=0.00002mol0.02000L=110-3mol/L,所以c(H+)=110-3mol/L,pH=3。 9.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用下圖所示裝置,對濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究(已知:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O)。 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),伸入三頸燒瓶中,并塞緊瓶塞,滴加濃硝酸,可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為　　　　,產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,熾熱的木炭與濃硝酸反應(yīng)后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀,該白色沉淀為　　　　　(填化學(xué)式)。 (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(xué)認(rèn)為是NO,還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。 ①下列對該氣體的檢驗(yàn)方法不合適的是　。 A.向裝置D中通入O2,觀察集氣瓶內(nèi)氣體的顏色變化 B.將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi),觀察藍(lán)色石蕊試紙是否變紅 C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀察木條是否復(fù)燃 ②如果D中集氣瓶中收集的無色氣體是氧氣,則氧氣的來源是　　　　　　　　。 答案　(1)紅棕色　C+4HNO3(濃) 4NO2↑+CO2↑+2H2O (2)BaCO3 (3)安全瓶,防倒吸 (4)①B?、跐庀跛岬姆纸? 解析　(1)碳與濃硝酸在加熱的條件下反應(yīng)生成二氧化碳和紅棕色的二氧化氮,所以可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為紅棕色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O。 (2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,二氧化碳通入其中,產(chǎn)生白色BaCO3沉淀。 (4)①NO和足量的O2反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮,故A正確;NO和O2均不具有酸性,不能用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙進(jìn)行檢驗(yàn),故B錯誤;O2能使帶火星的木條復(fù)燃,而NO不能,故C項(xiàng)正確。 ②硝酸在加熱的條件下分解產(chǎn)生二氧化氮、水和氧氣,所以氧氣是濃硝酸在受熱時分解所產(chǎn)生或二氧化氮溶于水之后生成的HNO3分解所產(chǎn)生。 10.較活潑金屬與硝酸反應(yīng),產(chǎn)物復(fù)雜。如一定濃度的硝酸與鎂反應(yīng),可同時得到NO、NO2、N2三種氣體。某同學(xué)欲用下列儀器組裝裝置來直接驗(yàn)證有NO、NO2生成并制取氮化鎂。(假設(shè)實(shí)驗(yàn)中每步轉(zhuǎn)化均是完全的) 已知:①NO2沸點(diǎn)是21.1 ℃、熔點(diǎn)是-11 ℃;NO的沸點(diǎn)是-151 ℃、熔點(diǎn)是-164 ℃;②氮化鎂遇水會發(fā)生水解:Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑。 回答下列問題: (1)為達(dá)到上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?所選用的儀器的正確連接順序是　　　　(填序號)。 a.A→D→C→F→B→F→E b.A→C→D→F→B→F→E c.A→F→C→D→F→B→E d.A→F→D→C→F→B→E (2)確定還原產(chǎn)物中有NO2的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　,實(shí)驗(yàn)中兩次使用裝置F,第二次使用裝置F的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)實(shí)驗(yàn)前需先打開開關(guān)K,向裝置內(nèi)通CO2氣體,其目的是　　　　　　　　　　　　　　,當(dāng)　　　　　　　　時停止通入CO2。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)在D中產(chǎn)生預(yù)期現(xiàn)象的同時,C中溶液顏色慢慢褪去,試寫出C中反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)在A中反應(yīng)開始時,某同學(xué)馬上點(diǎn)燃B處的酒精燈,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過測定發(fā)現(xiàn)B處的產(chǎn)品純度不高,原因是　　　　　　　　　　　　　　(用化學(xué)方程式回答)。 (6)驗(yàn)證B處有氮化鎂生成的方法是 　。 答案　(1)a　(2)D中有紅棕色液體生成　防止E中水蒸氣進(jìn)入B中,造成產(chǎn)物不純　(3)排出裝置內(nèi)空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn)　E中產(chǎn)生白色沉淀　(4)5NO+3MnO4-+4H+ 3Mn2++5NO3-+2H2O (5)CO2+2Mg 2MgO+C　(6)取B中固體少量于試管中,向其中加入少量水,若產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則B中有氮化鎂生成 解析　(1)若有NO2生成,則氣體呈紅棕色,根據(jù)NO2、NO的熔、沸點(diǎn)可知,在裝置D中可將NO2冷凝為液態(tài),可觀察到裝置D中有紅棕色液體生成;利用NO具有還原性,用裝置C中KMnO4酸性溶液檢驗(yàn)NO;已知Mg3N2遇水會發(fā)生水解,則與Mg反應(yīng)的N2必須是干燥的,氣體在進(jìn)入裝置B之前必須用濃硫酸干燥,且要防止水蒸氣進(jìn)入裝置B,所以裝置的連接順序?yàn)锳→D→C→F→B→F→E。 (2)確定還原產(chǎn)物中有NO2的現(xiàn)象是裝置D中有紅棕色液體生成。Mg3N2遇水會發(fā)生水解,實(shí)驗(yàn)中兩次使用裝置F,第一次使用裝置F的作用是干燥N2,第二次使用裝置F的作用是防止E中水蒸氣進(jìn)入B中,使Mg3N2不純。 (3)由于NO能與O2反應(yīng)生成NO2,會影響對NO2、NO的驗(yàn)證,所以實(shí)驗(yàn)前先打開開關(guān)K,向裝置內(nèi)通CO2氣體,以排出裝置內(nèi)空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn);當(dāng)觀察到裝置E中Ba(OH)2溶液中產(chǎn)生白色沉淀時,表明裝置中空氣已經(jīng)排盡,停止通入CO2。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中,裝置D中產(chǎn)生預(yù)期現(xiàn)象的同時,裝置C中溶液顏色慢慢褪去,說明KMnO4酸性溶液將NO氧化成NO3-,同時MnO4-被還原成Mn2+,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,可知反應(yīng)的離子方程式為5NO+3MnO4-+4H+ 5NO3-+3Mn2++2H2O。 (5)在A中反應(yīng)開始時,馬上點(diǎn)燃B處的酒精燈,Mg會與CO2發(fā)生置換反應(yīng)生成MgO和C,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)束后B處制得的Mg3N2純度不高,Mg與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+CO2 2MgO+C。 (6)Mg3N2遇水發(fā)生水解生成Mg(OH)2和NH3,檢驗(yàn)B處有Mg3N2生成的方法是:取B中固體少量于試管中,向其中加入少量水,若產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則B中有氮化鎂生成。 B組　提升題組 11.某無色透明的混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體。現(xiàn)將此混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,向剩余氣體中通入空氣,很快變?yōu)榧t棕色。下列對于原混合氣體成分的判斷中正確的是(　　) A.肯定沒有SO2和NO B.肯定沒有Cl2、O2和NO2 C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO 答案　B　此無色混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,說明一定含有SO2,把剩余氣體排入空氣中,很快變?yōu)榧t棕色,說明原混合氣體中一定含有氣體NO,NO和氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮,說明原混合氣體中無氧氣,故A錯誤;Cl2為黃綠色,NO2氣體為紅棕色,題給混合氣體為無色,所以一定不含Cl2、NO2,據(jù)上述分析原混合氣體中無氧氣,故B正確、C項(xiàng)錯誤;把剩余氣體排入空氣中,很快變?yōu)榧t棕色,說明含有氣體NO,NO和氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮,說明原混合氣體中無氧氣,此無色混合氣體通過品紅溶液后,品紅溶液褪色,說明一定含有SO2,故D錯誤。 12.將一定量硫酸、硝酸和KNO3溶液混合成100 mL溶液,其中H2SO4、HNO3和KNO3的物質(zhì)的量濃度分別是6 mol/L、2 mol/L和1 mol/L,向其中加入過量的鐵粉,可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的混合氣體體積為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.11.2 L B.6.72 L C.8.96 L D.4.48 L 答案　C　100 mL溶液中含有氫離子的物質(zhì)的量為0.1 L6 mol/L2+0.1 L2 mol/L=1.4 mol;含有硝酸根離子的物質(zhì)的量為0.1 L2 mol/L+0.1 L1 mol/L=0.3 mol,加入過量的鐵粉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Fe+2NO3-+8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O和Fe+2H+ Fe2++H2↑,則: 3Fe+2NO3-+　8H+ 3Fe2++2NO↑+4H2O 2 8 2 0.3 mol 1.2 mol 0.3 mol 剩余的氫離子的物質(zhì)的量為1.4 mol-1.2 mol=0.2 mol, Fe+2H+ Fe2++H2↑ 2 1 0.2 mol 0.1 mol 產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.4 mol22.4 L/mol=8.96 L。 13.(2018天津理綜,9,18分)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測其含量,選用如下采樣和檢測方法?；卮鹣铝袉栴}: Ⅰ.采樣 采樣系統(tǒng)簡圖 采樣步驟: ①檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性;②加熱器將煙道氣加熱至140 ℃;③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣;④采集無塵、干燥的氣樣;⑤關(guān)閉系統(tǒng),停止采樣。 (1)A中裝有無堿玻璃棉,其作用為　　　　。 (2)C中填充的干燥劑是(填序號)　　　　。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 a.堿石灰 b.無水CuSO4 c.P2O5 (3)用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置,其作用與D(裝有堿液)相同,在虛線框中畫出該裝置的示意圖,標(biāo)明氣體的流向及試劑。 (4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)除塵 (2)c (3) (4)防止NOx溶于冷凝水 解析　本題考查氮的氧化物、NO3-的性質(zhì)等。 (1)無堿玻璃棉可吸附除去煙道氣中的粉塵。(2)干燥NOx應(yīng)選擇酸性干燥劑。注意無水CuSO4可用于檢驗(yàn)水,一般不用作干燥劑。(3)D相當(dāng)于尾氣處理裝置,吸收NOx可用NaOH溶液。