2020版高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第4节 氮及其重要化合物课时跟踪练 7页

第4节 氮及其重要化合物 课时跟踪练 一、选择题 ‎1．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物 B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2‎ C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2‎ 解析：反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2，2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2。‎ 答案：D ‎2．下列关于自然界中氮循环的说法不正确的是(　　)‎ A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 解析：N2→NH3过程中氮元素由0价变为－3价，被还原，A错误；工业合成氨的过程属于人工固氮，B正确；1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素，‎ 7‎ 而含氮的有机物也可以直接分解为无机物，C正确；豆科植物可以将N2合成氮肥，生物体内的蛋白质中含有C元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环，D正确。‎ 答案：A ‎3．氮及其化合物的变化关系如下图所示。则下列说法不正确的是(　　)‎ A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2‎ 解析：氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，NO与O2转化为NO2，即氮气与氧气不能一步转化为NO2。‎ 答案：D ‎4．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是(　　)‎ A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同 B．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡 C．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素 D．“两水”放置时间较久后，都会因为相同的原理而变质 解析：A项，氨水中的微粒有NH3·H2O、H2O、NH3三种分子和NH、OH－、H＋三种离子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三种分子和Cl－、ClO－、H＋、OH－四种离子，所以微粒的种类、数目均不相同；C项，氨水没有漂白性，不能漂白有机色素；D项，“两水”的变质原因不相同，氨水因挥发而“变质”，而氯水主要因HClO分解而变质。‎ 答案：B ‎5．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列的关系正确的是(　　)‎ A．V1＞V2＞V3　　 B．V1＞V3＞V2‎ C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2‎ 解析：设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，即剩余NO的体积V1＝体积。②根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即剩余O2的体积V2＝体积。③剩余N2的体积V3＝1体积。即B项符合题意。‎ 答案：B 7‎ ‎6．木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：‎ 则石灰水的变化可能是(　　)‎ A．①不变浑浊②变乳白色 B．①变为乳白色浑浊②不变浑浊 C．①、②均变为乳白色浑浊 D．①、②都不变浑浊 解析：木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体，气体先导入适量蒸馏水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳几乎不溶于水，再导入澄清石灰水中，二氧化碳可以使石灰水变浑浊，即①变浑浊；气体直接导入澄清石灰水中，二氧化氮将氢氧化钙转化为硝酸钙，二氧化碳不与硝酸钙溶液反应，即②不变浑浊。‎ 答案：B ‎7．下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，能达到实验目的的是(　　)‎ A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中少量水蒸气 C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气 解析：用氯化铵和氢氧化钙固体共热制氨气，试管口应略向下倾斜，A项错误；氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵；不能用浓硫酸干燥氨气，B项错误；收集氨气的烧瓶不应密闭，C项错误；氨气极易溶于水，用水吸收氨气时要注意防倒吸，可用丁装置，D项正确。‎ 答案：D ‎8．(2017·珠海模拟)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　　)‎ 7‎ A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．图中所涉及的盐类物质均可以水解 解析：A项，NaHCO3不是化肥；B项，Na2CO3受热不易分解；D项，NaCl不水解。‎ 答案：C ‎9．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解‎9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是(　　)‎ A．原混合酸中NO物质的量为0.1 mol B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气 C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4‎ D．H2SO4浓度为2.5 mol·L－1‎ 解析：铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气，反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反应完全，第二份中NO应为×3÷3＝0.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是‎14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4浓度为＝2.5 mol·L－1，NO物质的量为0.2 mol。所以选A。‎ 答案：A 二、非选择题 ‎10．氨气在工农业生产中有重要应用。‎ ‎(1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：_____________；‎ ‎②NH3的稳定性比PH3的稳定性________(填 “强”或“弱”)。‎ ‎(2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。‎ 7‎ ‎①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为 ‎_____________________________________________________。‎ ‎②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是________(写化学式，一种即可)。‎ ‎③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH和_______‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为____________________，若反应中有0.3 mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。‎ 解析：(1)①氮气电子式中存在三键；②根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢化物越稳定”，很容易判断出NH3的稳定性强于PH3。(2)①根据现象写方程式；②氨气溶于浓硫酸，能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；③根据现象写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的逸出。(4)由方程式可看出，每当生成1 mol HNO2，转移电子数为6 mol，当有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸0.05 mol，即‎2.35 g。‎ 答案：(1)①∶N⋮⋮N∶　②强 ‎(2)①NH3＋HCl===NH4Cl ‎②NH4HSO4或(NH4)2SO4‎ ‎③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎(3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除 ‎(4)2NH3＋3O22HNO2＋2H2O　2.35‎ ‎11．(1)在100 mL 0.8 mol·L－1硝酸溶液中加入足量铜粉，则被溶解的铜的质量为________g。‎ 7‎ ‎(2)在上述溶液中再加入足量稀硫酸，又有________g铜溶解。此过程中生成的气体在标准状况下的体积为________L。‎ ‎(3)若向100 mL 0.8 mol·L－1硝酸溶液中加入铁粉，测得反应后的溶液中Fe2＋与Fe3＋的浓度之比为1∶1，则加入铁的质量为________g。‎ ‎(4)向100 mL 0.8 mol·L－1硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物，充分反应后，放出气体224 mL(标准状况下)，且测得溶液中铁元素只以Fe2＋形式存在，为使Fe2＋完全沉淀，可向反应后的溶液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液________mL。‎ 解析：(1)在100 mL 0.8 mol·L－1硝酸溶液含有硝酸的物质的量为0.08 mol，根据3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，反应的铜的物质的量为0.03 mol，质量为0.03 mol×‎64 g/mol＝‎1.92 g；‎ ‎(2)根据3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，反应的铜的物质的量为×0.08 mol＝0.12 mol，因此在上述溶液中再加入足量稀硫酸，又有(0.12 mol－0.03 mol)×‎64 g/mol＝‎5.76 g铜溶解。此过程中生成的气体在标准状况下的体积为0.09 mol××‎22.4 L/mol＝‎1.334 L，故答案为：5.76；1.344；‎ ‎(3)设加入铁的物质的质量为x，100 mL 0.8 mol·L－1硝酸溶液含有的硝酸的物质的量为0.08 mol，被还原的硝酸的物质的量为0.08 mol－×2－×3，根据得失电子守恒，有×(5－2)＝×2＋×3，解得x＝0.024 mol，铁的质量为0.024 mol×‎56 g/mol＝‎1.344 g。‎ ‎(4)HNO3的物质的量为‎0.1 L×0.8 mol·L－1＝0.8 mol，生成NO的物质的量为＝0.01 mol，所以与一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物反应后溶液中含有的NO的物质的量为0.08 mol－0.01 mol＝0.07 mol，再向反应后的溶液中加入1 mol·L－1的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所得溶液的溶质为NaNO3，所以需要NaOH的物质的量为n(NaOH)＝n(NO)＝0.07 mol，则所加NaOH溶液的体积最少是＝‎0.7 L，即700 mL。‎ 答案：(1)1.92　(2)5.76　1.344　(3)1.344　(4)700‎ ‎12．某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。‎ 7‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为____________‎ ‎_____________________________________________________；‎ 若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是 ‎_____________________________________________________。‎ ‎(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是________，分液漏斗中装的试剂是________，收集装置应选择________(填装置序号)。‎ 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O ‎③⑦　不与氨气反应、不能挥发、不与氨气互溶 ‎(2)CaO(NaOH或碱石灰)　浓氨水(或浓NH4Cl溶液)　⑥‎ 7‎