新课标高考化学第四单元 非金属及其化合物 考点规范练13 氮及其化合物.docx

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新课标高考化学第四单元非金属及其化合物考点规范练13氮及其化合物

考点规范练13　氮及其化合物

（时间:

45分钟　满分:

100分）

一、选择题（本题共10小题,每小题5分,共50分。

每小题只有一个选项符合题目要求）

1.下列说法正确的是（　　）

A.CO、NO、NO2都是大气污染物,在空气中都能稳定存在

B.NO可用于某些疾病的治疗

C.NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象

D.汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2

2.在15.2g铁和铜

组成的合金中加入过量的硝酸溶液,合金完全溶解,同时生成气体X,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,生成25.4g沉淀,则下列表示气体X组成的选项中合理的是（　　）

A.0.3molNO、0.1molNO2

B.0.3molNO2、0.1molNO

C.0.6molNO

D.0.3molNO2

3.（2017江西萍乡一模）下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是（　　）

A.使石蕊溶液变红

B.与铜反应放出NO气体,生成Cu（NO3）2

C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3

D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2

4.将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬,充分反应后,再通过足量的水,最终收集到44.8mL气体。

原混合气体中O2的体积可能是（假设氨全部被氧化;气体体积均已换算成标准状况）（　　）

①231.5mL　②268.8mL　③287.5mL　④313.6mL

A.①③B.③④C.①④D.②③

5.将5.6g铁投入浓硝酸中,产生红棕色气体A,把所得溶液减压蒸干,得到20gFe（NO3）2

和Fe（NO3）3的混合物,将该固体在高温下加热,得到红褐色的Fe2O3和气体B,A、B气体混合通入足量水中,在标准状况下剩余气体的体积为（　　）

A.1120mLB.2240mL

C.336mLD.4480mL

6.“绿色化学”实验已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是（　　）

①实验室中收集氨气采用图甲所示装置

②实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置

③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验

④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应

A.②③④B.①②③

C.①②④D.①③④

7.不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙中,一定能产生沉淀的组合是（　　）

序号

甲

乙

丙

①

CO2

SO2

石灰水

②

HCl

CO2

石灰水

③

CO2

SO2

Ba（NO3）2溶液

④

NO2

SO2

BaCl2溶液

⑤

CO2

NH3

CaCl2溶液

A.②③④B.②③④⑤

C.①③④D.①②③④

8.用下图装置制取、提纯并收集下表中的四种气体（a、b、c表示相应仪器中加入的试剂）,其中可行的是（　　）

气体

a

b

c

A

NO2

浓硝酸

铜片

NaOH溶液

B

CO2

稀硫酸

石灰石

饱和NaHCO3溶液

C

O2

H2O2溶液

二氧化锰

浓硫酸

D

NH3

浓氨水

生石灰

碱石灰

9.在1L溶液中含有Fe（NO3）3和H

2SO4两种溶质,其浓度分别为0.2mol·L-1和1.5mol·L-1,现向该溶液中加入39.2g铁粉使其充分反应,下列有关说法正确的是（　　）

A.反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8mol

B.反应后产生13.44LH2（标准状况）

C.反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9mol

D.由于氧化性Fe3+>H+,故反应中先没有气体产生后产生气体

10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份,向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g（已知硝酸只被还原为NO气体）,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。

下列分析错误的是（　　）

A.AB段的反应为Fe+2Fe3+

3Fe2+

B.第二份溶液中最终溶质为FeSO4

C.混合酸中N

的物质的量为0.4mol

D.混合酸中H2SO4的浓度为5mol·L-1

二、非选择题（本题共3个小题,共50分）

11.（16分）氮的氧化物（用NOx表示）

是大气污染物,必须进行处理。

（1）汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。

①汽车尾气中的CO来自于

　,

NO来自于　。

汽车尾气对环境的危害主要有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（至少填两种）。

②汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体,反应的化学方程式可表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。

已知:

4NH3+6NO

5N2+6H2O,8NH3+6NO2

7N2+12H2O。

同温同压下,3.5LNH3恰好将3.0LNO和N

O2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是　　　　　。

（3）工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理,若NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是　　　　　　　　　　　　　　　　。

12.（16分）喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因通常是装置内外存在压强差。

（1）图a所示为化学教学中所用的喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。

下列组合中不可能形成喷泉的是　　　　。

A.HCl和H2OB.O2和H2O

C.NH3和H2OD.CO2和NaOH溶液

（2）

某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图b所示装置。

①在图b锥形瓶中分别加入足量下列物质,反应后可能产生喷泉的是　　　　。

A.Cu与稀盐酸

B.NaHCO3与NaOH溶液

C.CaCO3与稀硫酸

D.NH4HCO3与稀盐酸

②在锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉,水槽中加入的物质可以是　　　　。

A.浓硫酸B.食盐

C.硝酸钾D.硫酸铜

这种方法产生喷泉的原理是　　　　　　　　　　　　　　。

③比较图a和图b两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图a是　　　　（填“增大”或“减小”,下同）上部烧瓶内的气体压强;图b是　　　　下部锥形瓶内的气体压强。

13.（18分）甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。

文献记载:

ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物。

ⅱ.FeSO4+NO

Fe（NO）SO4（棕色）（ΔH<0）。

ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。

甲的实验操作和现象记录如下:

实验操作

实验现象

打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹

—

打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓

慢滴入烧瓶中,关闭活塞

无明显现象

加热烧瓶,反应开始后停止加热

①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅;B中溶液变棕色;C中溶液紫色变浅

②反应停止后,A中无固体剩余

请回答下列问题:

（1）滴入浓硝酸,加热前没有明显现象的原因是

　。

（2）检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是

　。

（3）甲取少量B中溶液,加热,实验现象是

　。

请用平衡移动原理解释原因:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。

（4）乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。

为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙做出的改变是　　　　　　　　　　　,证明有NO生成的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）证明A中溶液是否含有Fe2+和Fe3+,选择的药品是　　　　（填序号）。

a.铁粉b.溴水

c.铁氰化钾溶液d.硫氰化钾溶液

参考答案

考点规范练13　氮及其化合物

1.B　NO易被氧化为NO2;NO2通入溶液中生成HNO3,HNO3能把Fe2+氧化成Fe

3+,溶液由浅绿色变成棕黄色;N2不是污染物。

2.B　由题意知15.2g铁和铜组成的合金转化生成25.4g氢氧化铁、氢氧化铜沉淀,利用质量守恒则沉淀中m（OH-）=25.4g-15.2g=10.2g,n（OH-）=10.2g÷17g·mol-1=0.6mol,根据电荷守恒可知,金属提供电子的物质的量等于氢氧根的物质的量,即金属提供电子的物质的量为0.6mol。

若生成0.3molNO、0.1molNO2,则转移电子为0.3mol×（5-2）+0.1mol×（5-4）=1mol,A项错误;若生成0.3molNO2、0.1molNO,则转移电子为0.3mol×（5-4）+0.1mol×（5-2）=0.6mol,B项正确;若生成0.6molNO,则转移电子为0.6mol×（5-2）=1.8mol,C项错误;若生成0.3molNO2,则转移电子为0.3mol×（5-4）=0.3mol,D项错误。

3.B　使石

蕊变红,只能说明硝酸具有酸性,不能说明硝酸具有氧化性,A错误;与铜反应生成Cu（NO3）2和NO气体,生成硝酸铜表现酸性,生成NO表现硝酸的氧化性,B正确;与Na2CO3反应放出CO2气体生成NaNO

3,说明硝酸的酸性比碳酸的酸性强,不发生氧化还原反应,不能说明硝酸具有氧化性,C错误;与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2,只表现硝酸的氧化性,不表现酸性,D错误。

4.B　O2和NH3发生反应的化学方程式为4NH3+5O2

4NO+6H2O,充分反应后,再通入足量的水,发生反应4NO+3O2+2H2O

4HNO3。

若最后剩余的44.8mL气体是NO,设原混合气

中V（NH3）=xmL,则V（O2）=（448-x）mL,第1个反应中消耗的V（O2）=

xmL,生成的V（NO）=V（NH3）=xmL,第2个反应中消耗的V（O2）=

（x-44.8）mL,故

xmL+

（x-44.8）mL=（448-x）mL,解得:

x=160.5,则原混合气体中V（O2）=（448-x）mL=（448-160.5）mL=287.5mL。

若最后剩余的44.8mL气体是O2,设原混合气体中V（NH3）=ymL,则V（O2）=（448-y）mL,两个反应共消耗的V（O2）=

ymL+

ymL=2ymL,则448-y-2y=44.8,解得:

y=134.4,原混合气体中V（O2）=（448-134.4）mL=313.6mL。

5.B　因最后气体为NO,设其物质的量为xmol,根据守恒思想,计算时抓住反应的始末态即可。

反应物可看作Fe、HNO3和水,最终生成物是Fe2O3和NO,根据得失电子守恒可得:

5.6g÷56g·mol-1×（3-0）=xmol×（5-2）,解得x=0.1,故剩余气体在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L·mol-1=2.24L=2240mL。

6.C　因为氨气的密度比空气小,实验室用向下排空气法收集氨气,氨气溶于水呈弱碱性,可以使滴有酚酞的水变红,①符合“绿色化学”;氯气有毒,与钠反应后,多余的氯气被碱液吸收,②符合“绿色化学”;铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒,一氧化氮可以用气球收集,④符合“绿色化学”;浓盐酸和浓氨水都易挥发,③不符合“绿色化学”。

7.D　①②中石灰水过量,一定有沉淀生成。

③CO2与Ba（NO3）2不反应,SO2与Ba（NO3）2溶液反应有BaSO4沉淀生成。

④NO2和SO2混合,通入BaCl2溶液中生成BaSO4沉淀。

⑤NH3和CO2混合,当NH3过量时有沉淀生成,2NH3+CO2+CaCl2+H2O

CaCO3↓+2NH4Cl;但NH3不足时,无沉淀生成,发生反应2NH3+2CO2+CaCl2+2H2O

Ca（HCO3）2+2NH4Cl。

8.C　NO2与NaOH反应,达不到提纯的目的,收集不到NO2,A项错误;稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石表面阻止硫酸与碳酸钙进一步反应,B项错误;二氧化锰作催化剂分解过氧化氢,生成的氧气可以用浓硫酸干燥,氧气的密度比空气的大,可以用该装置收集,C项正确;氨气的密度比空气小,收集装置中应该短管进气长管出气,D项错误。

9.C　Fe（NO3）3和H2SO4的物质的量分别为0.2mol、1.5mol,n（Fe）=

=0.7mol,氧化性为HNO3>Fe3+>H+,则Fe先与HNO3反应:

Fe+4H++N

Fe3++NO↑+2H2O,再发生反应:

Fe+2Fe3+

3Fe2+。

反应开始便有气体生成,D项错误。

结合有关量,依据反应方程式知:

Fe完全反应,没有剩余,溶液中存在0.6molFe3+、0.3molFe2+,A项错误,C项正确;因硝酸具有强氧化性,溶液中不发生反应:

Fe+2H+

Fe2++H2↑,故没有氢气生成,B项错误。

10.D　由题图可知,OA段发生的反应为Fe+N

+4H+

Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生的反应为Fe+2Fe3+

3Fe2+,BC段发生的反应为Fe+2H+

Fe2++H2↑,故A项正确;根据题图可知N

全部被还原,因为溶液中有硫酸根离子,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,故B项正确;OA段发生的反应为Fe+N

+4H+

Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部反应,故一份混合液中n（N

）=n（Fe）=

=0.2mol,则原混合酸中N

物质的量为2×0.2mol=0.4mol,故C项正确;第二份混合液反应消耗22.4g铁,物质的量为0.4mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根离子守恒,所以每份含硫酸0.4mol,则原混合酸中H2SO4物质的量为0.4mol×2=0.8mol,原混合溶液中硫酸浓度为

=4mol·L-1,故D项错误。

11.答案

（1）①汽油的不完全燃烧　N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应　形成酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应等（任写两种即可）

②2xCO+2NOx

2xCO2+N2

（2）1∶3

（3）NaNO2

解析

（1）①汽车汽

缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油燃烧不完全,会产生CO;当空气过量时,N2与O2在放电或高温条件下反应生成NO。

汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型

酸雨,导致光化学烟雾,产生温室效应等。

②CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。

（

2）根据题意可得V（NO）+V（NO2）=3.0L,

V（NO）+

V（NO2）=3.5L,则V（NO）=0.75L,V（NO2）=2.25L,V（NO）∶V（NO2）=1∶3。

（3）NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合价为+4价,二者1∶1混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为+3价,即为NaNO2。

12.答案

（1）B　

（2）①D　②A　浓硫酸溶于水放热,温度升高,酒精加快挥发,锥形瓶内气压增大　③减小　增大

解析

（1）图a装置中形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小。

HCl易溶于H2O,所以能使烧瓶中的气体迅速减少,能形成喷泉;O2不易溶于H2O,所以不能使烧瓶中的气体减少,不能形成喷泉;NH3易溶于H2O,所以能使烧瓶中的气体迅速减少,能形成喷泉;CO2和NaOH溶液能迅速反应,能导致烧瓶中的气体减少,所以能形成喷泉。

（2）①图b是在锥形瓶中加入的物质能导致锥形瓶中气压变大而形成喷泉。

Cu与稀盐酸不反应,所以不能导致锥形瓶中的气压变大,A项错误;NaHCO3与NaOH溶液反应不生成气体,不能导致锥形瓶中的气压变大,B项错误;CaCO3与稀硫酸生成的硫酸钙微溶于水,阻止反应进一步发生,生成二氧化碳比较少,导致锥形瓶中的气压变化不大,不能形成喷泉,C项错误;NH4HCO3与稀盐酸反应生成大量气体,导致锥形瓶中的气压变大,所以能形成喷泉,D项正确。

②在图b锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的物质,结果也产生了喷泉,根据产生喷泉的原理必须要求水槽中加入的物质能使锥形瓶中的温度明显升高;浓硫酸溶于水放出大量的热使酒精挥发产生大量酒精蒸气,使锥形瓶内压强大大增加;食盐、硝酸钾、硫酸铜溶于水不会使水温明显升高,所以不能形成喷泉。

③图a和图b两套装置,均产生压强差形成喷泉,图a是减小上部烧瓶内气体压强,而图b是增大下部锥形瓶内气体压强。

13.答案

（1）常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生（答“钝化”也可）

（2）取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入足量浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝,则A中生成N

（3）棕色溶液颜色变浅（或绿）,有无色气体逸出,且在空气中变为红棕色　FeSO4+NO

Fe（NO）SO4（棕色）的正反应为放热反应,加热后,平衡向逆反应方向移动

（4）浓硝酸换成稀硝酸　A中没有红棕色气体生成,B中溶液变为棕色

（5）cd

解析

（1）常温下,铁遇浓硝酸发生“钝化”。

（2）-3价氮的化合物是NH3或铵盐,而此反应的环境呈酸性,故-3价氮的化合物是硝酸铵,可利用N

与OH-共热产生NH3的性质检验。

（3）B中发生反应FeSO4+NO

Fe（NO）SO4（棕色）,加热后,上述平衡逆向移动,无色气体NO逸出,在空气中变为红棕色,而溶液颜色变浅或变成浅绿色。

（4）NO2与水反应生成NO,故可把浓硝酸换成稀硝酸,若A中无红棕色气体生成,但B中溶液变为棕色,可证明A中有NO生成。

（5）用铁氰化钾溶液检验Fe2+,生成蓝色沉淀;用硫氰化钾溶液检验Fe3+,溶液变成红色,故选c、d。