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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 常見非金屬及其化合物 第15講 氮及其化合物練習(xí) 魯科版
1.下列敘述不正確的是( )
A.NH3的噴泉實驗說明氨氣極易溶于水
B.NH3遇到揮發(fā)性強酸就能產(chǎn)生白煙
C.硝酸應(yīng)放在棕色的細口瓶中保存
D.NO和NH3均可用排空氣法收集
解析:NO的密度和空氣接近,且NO和O2反應(yīng)生成NO2,所以NO應(yīng)采用排水集氣法收集,D項錯誤。
答案:D
2.下列說法正確的是( )
A.鹽酸、硫酸、硝酸都是強氧化性酸
B.雷雨天氣可以產(chǎn)生硝酸,不會給作物帶來危害
C.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,原因是HN
2、O3分解生成了NO2
D.因為濃硝酸有酸性,所以濃硝酸不可用鐵制容器盛放
解析:鹽酸、稀硫酸不屬于強氧化性酸,A選項錯誤;C選項,發(fā)生3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,NO遇空氣生成紅棕色NO2,C項錯誤;D選項,濃硝酸使鐵、鋁發(fā)生鈍化,可以用鐵制容器盛放,D項錯誤。
答案:B
3.已知氨氣極易溶于水,而難溶于有機溶劑CCl4。下列裝置中不適宜做氨氣尾氣吸收的是( )
解析:A項,水的密度比四氯化碳小,浮在四氯化碳的上面,四氯化碳不能和氨氣反應(yīng),也不溶解氨氣,該裝置既能夠吸收易溶于水的氣體,又能夠防止倒吸,A正確;B項,吸收裝置中的導(dǎo)管下連漏斗,漏斗的
3、邊緣緊靠液面,易吸收易溶于水的氣體,能防止倒吸,B正確;C項,吸收裝置中的導(dǎo)氣管插入到液面以下,吸收易溶于水的氣體時產(chǎn)生倒吸,C錯誤;D項吸收裝置可吸收易溶于水的氣體,能防止倒吸,D正確。
答案:C
4.關(guān)于氮的變化關(guān)系圖如下:則下列說法不正確的是( )
A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑
B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑
C.上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
D.上述反應(yīng)中只有③屬于氮的固定
解析:工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的流程:氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣,氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO,NO再與氧氣反應(yīng)生成NO2,最后將NO2溶于水得到硝酸,A正確。路線Ⅰ:在放電條件下,氮氣和
4、氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成NO;路線Ⅱ:NO不穩(wěn)定,易被氧氣氧化為NO2;路線Ⅲ:NO2溶于水生成硝酸,B正確。N元素化合價變化:N2(0價)→NH3(-3)價→NO(+2價),N2(0價)→NO(+2價)→NO2(+4價)→HNO3(+5價),都是氧化還原反應(yīng),C正確。③是氮的化合物之間的轉(zhuǎn)化,不是氮的固定,D錯誤。
答案:D
5.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)不向水槽中擴散,則(1)和(2)兩個試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為( )
A.1∶1
5、 B.4∶3
C.5∶7 D.7∶5
解析:設(shè)試管的體積為1 L,水充滿整個試管,溶液的體積是1 L,無論是NO2還是NO都轉(zhuǎn)變成了HNO3,根據(jù)氮元素守恒,生成的HNO3的物質(zhì)的量相等,即硝酸的物質(zhì)的量濃度相等,答案選A。
答案:A
6.某實驗過程如圖所示,則圖③的試管中的現(xiàn)象是( )
A.無明顯現(xiàn)象,因稀H2SO4不與銅反應(yīng)
B.銅片溶解,產(chǎn)生無色氣體,該氣體遇到空氣不變色
C.銅片溶解,放出紅棕色有刺激性氣味的氣體
D.銅片溶解,產(chǎn)生無色氣體,該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色
解析:生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性條件下相當(dāng)于又有了HNO3,銅片會繼續(xù)
6、溶解生成NO。
答案:D
7.無色的混合氣體甲可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的某幾種。將100 mL甲氣體經(jīng)過如圖實驗的處理,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、NO、CO2 B.NH3、NO2、N2
C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
解析:NO2是紅棕色的氣體,所以一定不存在NO2;甲氣體經(jīng)過足量的濃硫酸后剩余氣體體積為80 mL,說明一定有NH3存在;二氧化碳可以和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,無色的NO氣體與氧氣反應(yīng)變?yōu)榧t棕色的NO2,通過足量的過氧化鈉后氣體顯紅棕色,說明有NO、CO2;用排水法收集
7、氣體,幾乎無氣體剩余,說明沒有N2,所以一定含有的氣體為NH3、NO、CO2,一定不含有NO2、N2,故選A。
答案:A
8.“封管試驗”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點。觀察下列四個“封管試驗”(夾持裝置未畫出),判斷下列說法正確的是( )
A.加熱時,a上部聚集了固體NH4Cl,說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好
B.加熱時,發(fā)現(xiàn)b中I2變?yōu)樽仙魵?,在上部又聚集為紫黑色的固體
C.加熱時,c中溶液紅色變深,冷卻后又變淺
D.水浴時,d內(nèi)氣體顏色變淺,e內(nèi)氣體顏色加深
解析:A選項,NH4Cl受熱分解生成的NH3、HCl,在上部化合生成固體NH4Cl,A選項錯誤;B選項,I
8、2易升華,正確;C選項,氨氣易揮發(fā),加熱時,氨水濃度減小,堿性減弱,溶液紅色變淺,C選項錯誤;2NO2N2O4為放熱反應(yīng),所以d內(nèi)氣體顏色變深,D選項錯誤。
答案:B
9.足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是( )
A.60 mL B.45 mL
C.30 mL D.15 mL
解析:由電子守恒和電荷守恒可知O2得電子數(shù)等于Cu2+結(jié)合的OH-數(shù),故
9、消耗NaOH溶液的體積為=0.06 L=60 mL。
答案:A
10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯誤的是( )
A.原混合酸中NO的物質(zhì)的量為0.1 mol
B.OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段產(chǎn)生的是氫氣
C.第二份溶液中的最終溶質(zhì)為FeSO4
D.稀H2SO4濃度為2.5 mol·L-1
解析:鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng),從題干圖看出
10、OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段產(chǎn)生的是氫氣,反應(yīng)為Fe+2H+===
Fe2++H2↑,可知NO反應(yīng)完了,第二份溶液中NO應(yīng)為×3÷3=0.1 mol,溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4,此時反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14 g,即0.25 mol,故原混合酸中H2SO4濃度為=2.5 mol·L-1,NO物質(zhì)的量為0.2 mol。
答案:A
11.某研究小組要快速制取干燥的氨氣,提供的藥品有:濃氨水、氯化銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰,提供的儀器如圖所示(必要的塞子、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、固定裝置和尾氣處理裝置略去)。
(1)需選擇的藥品是_______
11、_______,該小組將選擇的藥品混合后快速放出氨氣的原因是_____________________________________________,
選擇的儀器________(填序號)。
(2)若用如圖裝置收集NH3,如何判斷燒瓶中已收集滿NH3?_______________。
解析:(1)要快速制備NH3可選用濃氨水和NaOH固體,原因是NaOH固體溶解時放熱加快NH3逸出,且[OH-]增大,使NH3+H2ONH3·H2O+OH-平衡左移,有利于NH3放出。選用①③⑥或①③⑦。
(2)由于氨氣易溶于水NH3+H2ONH3·H2O,呈堿性,使滴有酚酞的水變紅,據(jù)
12、此可判斷。
答案:(1)濃氨水、氫氧化鈉固體 NaOH溶于水放熱,促使氨水分解放出氨氣,且[OH-]增大,使NH3+H2ONH3·H2O+OH-平衡左移,有利于NH3放出 ①③⑥或①③⑦
(2)漏斗下端邊沿與水面接觸處溶液顏色變?yōu)闇\紅色
12.利用如圖所示的裝置,可以驗證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實驗前a、b、c活塞均關(guān)閉。
(1)若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,其操作方法是_____________________________________________________________。
(2)若先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管,在
13、燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________________。
(3)通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關(guān),在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,其操作方法是_________________________________。
若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴泉現(xiàn)象,其操作方法是________________________。
解析:(1)打開a、b活塞,再將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶Ⅱ中,由于NH3極易溶于水,使燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減小,燒杯中的水迅速進入燒瓶Ⅱ中,形成噴泉。(2)先打開a、c活塞,再將膠頭滴
14、管中的水?dāng)D入燒瓶Ⅱ中,燒瓶Ⅱ中的氣壓迅速減小,燒瓶Ⅰ中的HCl氣體會流向燒瓶Ⅱ中,且與NH3化合生成NH4Cl而產(chǎn)生白煙。(3)在(2)基礎(chǔ)上,若關(guān)閉a活塞,打開b活塞,燒杯中的水會迅速進入燒瓶Ⅰ中,形成噴泉;若打開b活塞,不關(guān)閉a活塞,燒瓶中的水便會同時進入燒瓶Ⅰ和Ⅱ中,形成雙噴泉。
答案:(1)先打開a、b活塞,再擠壓膠頭滴管(或先擠壓膠頭滴管,再打開a、b活塞)
(2)燒瓶Ⅱ中導(dǎo)管口處產(chǎn)生白煙
(3)先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打開c活塞),片刻后,關(guān)閉a活塞,然后打開b活塞 先打開a、c活塞,再擠壓膠頭滴管(或先打開a活塞,擠壓膠頭滴管,再打
15、開c活塞),片刻后,打開b活塞
13.在如圖所示的實驗裝置中,盛有足量水的水槽里放兩個燒杯,小燒杯里放有適量銅片和過量濃硝酸,小燒杯外面倒扣一大燒杯,請回答下列問題:
(1)實驗過程中,觀察到的主要現(xiàn)象是
①_____________________________________________________________;
②_____________________________________________________________;
③____________________________________________________________;
16、
④_____________________________________________________________。
(2)用該裝置做銅與濃硝酸反應(yīng)的實驗,最突出的優(yōu)點是
________________________________________________________________。
(3)若要驗證最終得到的氣體生成物,最簡便的操作及現(xiàn)象是____________。
答案:(1)①銅片表面產(chǎn)生氣泡,銅片慢慢溶解并逐漸消失
②小燒杯中溶液的顏色逐漸變成藍色
③大燒杯中有紅棕色氣體生成,后來慢慢變成無色
④大燒杯內(nèi)液面上升,水槽中液面下降
(2)反應(yīng)
17、體系封閉,無氮氧化合物逸出,不污染環(huán)境
(3)輕輕掀起倒扣的大燒杯,通入適量的空氣,若有紅棕色氣體生成,則證明最終氣體生成物為NO氣體
14.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)上述工藝中采用氣—液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進入,石灰乳從吸收塔頂噴淋),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)。
(2)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1∶1。若n(N
18、O)∶n(NO2)>1∶1,則會導(dǎo)致________________________________________________________;
若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,則會導(dǎo)致_______________________________。
(3)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:(1)工藝中采用氣—液逆流接觸吸收,其目的是增大NO、NO2氣體與石灰乳的接觸面積,增強吸收效果。硝酸工業(yè)的尾氣用石灰乳吸收,吸收過濾后的濾渣可循
19、環(huán)使用,則濾渣中主要含有未反應(yīng)的Ca(OH)2。
(2)控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1∶1,與石灰乳發(fā)生反應(yīng):Ca(OH)2+NO+NO2===Ca(NO2)2+H2O。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)后,NO有剩余,且不能被石灰乳吸收,導(dǎo)致排放的氣體中NO含量升高。若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)后,NO2有剩余,NO2可與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)生成Ca(NO3)2,導(dǎo)致產(chǎn)品中Ca(NO3)2含量升高。
(3)酸性溶液中Ca(NO2)2會發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,據(jù)得失電子守恒,可寫出離子方程式:3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O。
答案:(1)使尾氣中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
(2)排放氣體中NO含量升高 產(chǎn)品中Ca(NO3)2含量升高
(3)3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O