2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第四節(jié) 氮及其化合物(含解析) 新人教版
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1、【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專題復(fù)習(xí):第四節(jié) 氮及其化合物(人教版) 1.(2012年皖南八校三模)科學(xué)家預(yù)測,氨有望取代氫能,成為重要的新一代綠色能源。下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH3+5O24NO+6H2O B.液氨具有腐蝕性和毒性,在使用過程中要防止液氨泄漏 C.氨氣比空氣輕,標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為0.76 g·L-1 D.氨氣與氫氣相比,優(yōu)點(diǎn)在于氨氣不容易發(fā)生爆炸,使用時更安全 解析:氨成為綠色能源,不能生成有毒的NO,應(yīng)為N2,所以A錯。 答案:A 2.研究表明:一氧化氮吸入治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況,緩解病情。病
2、毒學(xué)研究證實(shí),一氧化氮對SARS病毒有直接抑制作用。下列對一氧化氮的敘述正確的是( ) A.一氧化氮是一種紅棕色的氣體 B.一氧化氮的摩爾質(zhì)量為30 C.常溫常壓下,一氧化氮能與空氣中的氧氣直接化合 D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集 解析:A項,一氧化氮是無色的氣體;B項,NO的摩爾質(zhì)量為30 g/mol;D項,NO不溶于水。 答案:C 3.下列反應(yīng)中,濃硝酸既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是( ) ①濃硝酸中滴入石蕊試液并微熱?、谘趸瘉嗚F與濃硝酸反應(yīng)?、蹥溲趸X與濃硝酸反應(yīng) ④碳與濃硝酸 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 解析:①中的現(xiàn)象
3、是先變紅后褪色,因為濃HNO3有很強(qiáng)的氧化性,把指示劑漂白的緣故,③只體現(xiàn)了酸性,④只體現(xiàn)了氧化性。 答案:A 4.如圖利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實(shí)驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實(shí)驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是( ) 選項 實(shí)驗現(xiàn)象 解釋 A 濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙 NH3與濃鹽酸反應(yīng)生成了NH4Cl固體 B 濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象 NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng) C 氯化物溶液變渾濁 該溶液一定是AlCl3溶液 D 干燥的紅色石蕊試紙不變色,濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán) NH3是一種可溶性堿 解
4、析:揮發(fā)出的HCl與NH3反應(yīng)生成NH4Cl固體,產(chǎn)生白煙,A項正確。NH3與濃H2SO4反應(yīng),但因濃H2SO4難揮發(fā)故無明顯現(xiàn)象,B項錯。AlCl3、MgCl2、FeCl3等溶液中通入NH3都變渾濁,C項錯。干燥的紅色石蕊試紙不變色,而濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán),可說明NH3溶于水生成的NH3·H2O為堿,但不能說NH3是堿,D項錯。 答案:A 5.能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是( ) A.向Fe(NO3)2稀溶液中加入鹽酸: 3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O B.銅片與濃HNO3: Cu+NO+4H+===Cu2++NO↑+2H2O C.氯化銨濃溶
5、液跟濃NaOH溶液混合后加熱: NH+OH-NH3 ·H2O D.碳酸氫銨溶液與足量的NaOH溶液混合后加熱: NH+OH-NH3↑+H2O 解析:B項電荷不守恒,且應(yīng)生成NO2,正確的離子方程式應(yīng)為Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O;C項加熱時NH3·H2O分解為NH3,正確的離子方程式為NH+OH-NH3↑+H2O;D項HCO也與OH-反應(yīng),正確的離子方程式為HCO+NH+2OH-CO+2H2O+NH3↑。 答案:A 6.下圖是實(shí)驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中錯誤的是( ) 解析:A選項因為NH4Cl△,HCl↑+NH3↑,產(chǎn)生的NH3和HC
6、l在試管口又化合NH3+HCl===NH4Cl,根本得不到NH3;B選項CaO遇水反應(yīng)CaO+H2O===Ca(OH)2放出大量的熱,降低NH3的溶解度,同時增大了溶液中OH-的濃度,使得平衡NH+OH-NH3·H2ONH3+H2O正向移動,NH3逸出;C選項試劑選用正確,裝置也正確;D選項加熱降低氨的溶解度,使氨氣逸出。 答案:A 7.無色混合氣體甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種,將100 mL甲氣體依次經(jīng)過下圖實(shí)驗的處理,結(jié)果得到酸性溶液且最終無剩余氣體。則甲氣體的組成為( ) A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2 C.NH3、N
7、O、CO2、N2 D.NO、CO2、N2 解析:無色氣體、無NO2,能與濃H2SO4作用有NH3,通過Na2O2變?yōu)榧t棕色,說明有NO,且產(chǎn)生了O2,有CO2,最后無氣體剩余,無N2。 答案:B 8.(2012年安徽師大附中質(zhì)量監(jiān)測)硝酸銅是制備Cu-Zn-Al系催化劑的重要原料,制取硝酸銅現(xiàn)有三種設(shè)計方案可供選用: ①Cu與稀硝酸反應(yīng)制?。?Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②Cu與濃硝酸反應(yīng)制?。篊u+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ③通氧氣于銅屑與稀硝酸的體系中制?。?Cu+4HNO3+O2===2Cu
8、(NO3)2+2H2O 下列說法正確的是( ) A.制取相同量的硝酸銅需硝酸的量③最多 B.制取相同量的硝酸銅①產(chǎn)生的有毒氣體比②多 C.三種方案中硝酸的利用率③>①>② D.三種方案的反應(yīng)都可以在鐵制容器中進(jìn)行 解析:消耗HNO3的是②>①>③,所以A錯誤,C正確。 答案:C 9.2010年中國汽車銷量增長幅度很大,同時也帶來了空氣污染。汽車尾氣裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示,下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)中NO為氧化劑,N2為氧化產(chǎn)物 B.汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2 C.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) D.催化轉(zhuǎn)化
9、總反應(yīng)為2NO+O2+4CO催化劑,4CO2+N2 解析:反應(yīng)NO、O2均為氧化劑,NO與O2不必在催化劑表面才反應(yīng)。 答案:D 10.在100 mL混合酸中,HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別為0.4 mol/L和0.1 mol/L,向該混合液中加1.92 g銅粉,加熱,待充分反應(yīng)后,所得溶液中的Cu2+的物質(zhì)的量濃度是( ) A.0.15 mol/L B.0.225 mol/L C.0.35 mol/L D.0.45 mol/L 解析:依題意,n(Cu)=1.92 g/64 g·mol-1=0.03 mol, n(NO)=0.1 L×0.4 mol·
10、L-1=0.04 mol, n(H+)=0.1 L×0.4 mol·L-1+0.1 L×0.1 mol·L-1×2=0.06 mol,由反應(yīng) 3Cu?。?H+ +2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O 3 8 2 0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol 所以Cu和NO過量,H+不足,以H+計算,生成n(Cu2+)=0.022 5 mol,故c(Cu2+)=0.225 mol/L。 答案:B 11.下圖中的所有物質(zhì)均由短周期元素組成。其中甲、乙、丙、丁為單質(zhì),常溫下甲、乙為無色氣體、丁為黃綠色氣體。丙是常見金屬,廣泛用于航天、航空工業(yè)。工業(yè)上從
11、海水中提取G后再通過電解G制取丙,同時得到副產(chǎn)物丁。A、E的分子中均含10個電子,A是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,E常溫下是無色無味的液體??驁D中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化所涉及的條件均已省略?;卮鹣铝袉栴}: (1)反應(yīng)①~⑤中屬于氧化還原反應(yīng)的是________(填序號)。 (2)畫出丙的原子結(jié)構(gòu)示意圖________,寫出A的電子式________,寫出A、B的等電子體(原子數(shù)和電子數(shù)均相等的粒子)________、________(用化學(xué)式表示)。 (3)按要求寫出下列化學(xué)方程式或離子方程式: ____________________________________________
12、_______; ②過量的A與丁反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________________________。 解析:常見氣體單質(zhì):H2、N2、O2、Cl2、丁為黃綠色氣體,為Cl2。A能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),A為NH3所以甲為H2,乙為N2則B為HCl,C為NH4Cl,能和N2反應(yīng)的常見金屬為Mg,丙為Mg,D為Mg3N2,F(xiàn)為Mg(OH)2,G為MgCl2。 答案:(1)①⑤ (2) (3)①NH+H2ONH3·H2O+H+ ②8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2 12.某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強(qiáng)
13、弱,按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(夾持儀器已略去)。實(shí)驗表明濃硝酸能將NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。 可選藥品:濃硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳 已知:氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng),能與NO2反應(yīng)。 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O (1)實(shí)驗應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中。裝置 ③、④、⑥中盛放的藥品依次是________________________________________________________________________。 (2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝
14、置的氣密性,加入藥品,打開彈簧夾后________________________________________________________________________。 (3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________。 (4)裝置②的作用是________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。 (5)該小組得出的結(jié)論依據(jù)的實(shí)驗現(xiàn)象是________。 (6)實(shí)驗結(jié)束后,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色
15、,而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致,而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計了以下4個實(shí)驗來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是(選填序號字母)______________________。 a.加熱該綠色溶液,觀察顏色變化 b.加水稀釋該綠色溶液,觀察顏色變化 c.向該綠色溶液中通入氮?dú)猓^察顏色變化 d.向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,觀察顏色變化 解析:裝置①為Cu和濃HNO3反應(yīng)制取NO2的發(fā)生裝置,因要檢驗濃、稀HNO3的氧化性強(qiáng)弱,依題中信息知⑥是用堿液(NaOH)吸收NO2,則④為濃HNO3,⑤中用排水法收集的氣
16、體一定為NO,則③中為稀HNO3,②中為H2O,發(fā)生了反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO,又因NO極易被空氣中的O2氧化而生成紅棕色的NO2,因此整個裝置中不能有空氣,通一段時間CO2,排出裝置內(nèi)空氣。第(6)問中,a加熱,則溶解氣體會逸出從而檢驗乙同學(xué)說法,b項加水稀釋,生成水合銅離子,無論何種情況稀釋后均為藍(lán)色,無法判斷;c項中通入N2,起到攪拌作用使溶解氣體逸出,可用于檢驗;d項,向藍(lán)色的飽和Cu(NO3)2溶液中通入NO2,若變色則可證明乙同學(xué)的說法。 答案:(1)3 mol/L稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液 (2)通入CO2一段時間,關(guān)閉彈簧夾,將裝置⑤中導(dǎo)管末端伸入倒置的
17、燒瓶內(nèi) (3)Cu+4HNO3 (濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (4)將NO2轉(zhuǎn)化為NO 3NO2+H2O===2HNO3+NO (5)裝置③中液面上方氣體仍為無色,裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色 (6)acd 13.(2012年江蘇卷)利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2,其部分工藝流程如下: (1)一定條件下,NO與NO2存在下列反應(yīng):NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。 (2)上述工藝中采用氣-液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進(jìn)入,石灰乳從
18、吸收塔頂噴淋),其目的是______________________;濾渣可循環(huán)使用,濾渣的主要成分是________(填化學(xué)式)。 (3)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,則會導(dǎo)致______________;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,則會導(dǎo)致________。 (4)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,其反應(yīng)的離子方程式為______________________________________。 解析:在此工藝中,氣體從塔底進(jìn)入,石灰乳從塔頂噴淋,使氣液充分接觸,NO、NO2可
19、被充分吸收。石灰乳反應(yīng)后過濾有Ca(OH)2析出,由于NO(g)與NO2(g)按物質(zhì)的量之比為1∶1反應(yīng),當(dāng)>1∶1時,NO過量,尾氣中NO含量升高,當(dāng)<1∶1時,NO2過量,與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(NO3)2,則產(chǎn)品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高。由信息可知Ca(NO2)2在酸性環(huán)境有NO生成,另一種產(chǎn)物必為NO,故離子方程式為3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O。 答案:(1) (2)使尾氣中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 (3)排放氣體中NO含量升高 產(chǎn)品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 (4)3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O
20、 14.在50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4 g Cu,全部溶解,假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO2和NO,將反應(yīng)后溶液用蒸餾水稀釋至100 mL時測得c(NO)=3 mol·L-1。 (1)求稀釋后的溶液pH=________。 (2)若a=9,則生成的氣體中NO2的物質(zhì)的量為______mol。 (3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液進(jìn)行吸收,反應(yīng)原理如下: NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O 若將上述的NO2和NO的混合氣體通入1 mol·L-1的NaOH溶液恰好被吸收,NaO
21、H溶液的體積為________mL。 解析:(1)HNO3―→ 根據(jù)溶液中的電荷守恒: c(H+)+2c (Cu2+)=c(NO) c(Cu2+)==1 mol·L-1, c(NO)=3 mol·L-1, 故c(H+)=1 mol·L-1, pH=-lgc(H+)=0。 (2)設(shè)生成氣體中NO2的物質(zhì)的量為x,NO的物質(zhì)的量為y,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等得出x+3y=0.1 mol×2 解得:x=0.125 mol,y=0.025 mol。 (3)由方程式知1 mol N對應(yīng)1 mol NaOH n(N)=0.125 mol+0.025 mol=0.15 mol。 故V(NaOH)==0.15 L。答案:(1)0 (2)0.125 (3)150
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