2019版高考化學一輪復習 第4章 常見非金屬及其化合物 第15講 氮及其化合物練習 魯科版.doc

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第15講 氮及其化合物 課時作業(yè) 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反應生成NO2，所以NO應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HNO3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，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，吸收裝置中的導管下連漏斗，漏斗的邊緣緊靠液面，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．關于氮的變化關系圖如下：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．上述所有反應都是氧化還原反應 D．上述反應中只有③屬于氮的固定 解析：工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的流程：氮氣和氫氣反應生成氨氣，氨氣與氧氣反應生成NO，NO再與氧氣反應生成NO2，最后將NO2溶于水得到硝酸，A正確。路線Ⅰ：在放電條件下，氮氣和氧氣發(fā)生化合反應生成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，C正確。③是氮的化合物之間的轉化，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，然后通過導管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動試管，直到兩個試管內充滿液體。假設試管內的溶質不向水槽中擴散，則(1)和(2)兩個試管內溶液物質的量濃度之比為(　　) A．1∶1　　　　　　　　 B．4∶3 C．5∶7 D．7∶5 解析：設試管的體積為1 L，水充滿整個試管，溶液的體積是1 L，無論是NO2還是NO都轉變成了HNO3，根據(jù)氮元素守恒，生成的HNO3的物質的量相等，即硝酸的物質的量濃度相等，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 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的酸性條件下相當于又有了HNO3，銅片會繼續(xù)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生成碳酸鈉和氧氣，無色的NO氣體與氧氣反應變?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內氣體顏色變淺，e內氣體顏色加深 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，I2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；2NO2N2O4為放熱反應，所以d內氣體顏色變深，D選項錯誤。 答案：B 9．足量銅與一定量濃硝酸反應，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(標準狀況)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＋結合的OH－數(shù)，故消耗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)。下列分析或結果錯誤的是(　　) A．原混合酸中NO的物質的量為0.1 mol B．OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產(chǎn)生的是氫氣 C．第二份溶液中的最終溶質為FeSO4 D．稀H2SO4濃度為2.5 molL－1 解析：鐵粉既能與硝酸反應也能與硫酸反應，從題干圖看出OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產(chǎn)生的是氫氣，反應為Fe＋2H＋=== Fe2＋＋H2↑，可知NO反應完了，第二份溶液中NO應為33＝0.1 mol，溶液中最終溶質為FeSO4，此時反應的鐵的質量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4濃度為＝2.5 molL－1，NO物質的量為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______________，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＋H2ONH3H2O＋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＋H2ONH3H2O，呈堿性，使滴有酚酞的水變紅，據(jù)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＋H2ONH3H2O＋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的有關性質。實驗前a、b、c活塞均關閉。 (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，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擠入燒瓶Ⅱ中，由于NH3極易溶于水，使燒瓶內氣體壓強迅速減小，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，再將膠頭滴管中的水擠入燒瓶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)基礎上，若關閉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____________________________________________________________； ④_____________________________________________________________。 (2)用該裝置做銅與濃硝酸反應的實驗，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大燒杯內液面上升，水槽中液面下降 (2)反應體系封閉，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，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的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_______(填化學式)。 (2)該工藝需控制NO和NO2物質的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，則會導致________________________________________________________； 若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，則會導致_______________________________。 (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環(huán)使用，則濾渣中主要含有未反應的Ca(OH)2。 (2)控制NO和NO2物質的量之比接近1∶1，與石灰乳發(fā)生反應：Ca(OH)2＋NO＋NO2===Ca(NO2)2＋H2O。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，混合氣體發(fā)生上述反應后，NO有剩余，且不能被石灰乳吸收，導致排放的氣體中NO含量升高。若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，混合氣體發(fā)生上述反應后，NO2有剩余，NO2可與Ca(OH)2發(fā)生反應生成Ca(NO3)2，導致產(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