高考人教版化学一轮课后限时集训12 氮及其化合物.docx

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高考人教版化学一轮课后限时集训12氮及其化合物

课后限时集训（十二）　氮及其化合物

（建议用时：

35分钟）

A级　基础达标

1．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是（　　）

①氮气与氧气在放电条件下可直接生成NO2

②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气

③向Fe（NO3）2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化

④实验室采用加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气

A．①③④　　　　　　B．①③

C．①④D．①②③④

D　[在放电条件下，氮气与氧气反应生成的是一氧化氮而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，①错误；硝酸铵加强热时剧烈分解发生爆炸生成氮气、二氧化氮和水，②错误；向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原成一氧化氮，③错误；氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误。

]

2．下列说法不正确的是（　　）

A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入KNO3固体，铜粉仍不溶解

B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性

C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

D．HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成

A　[稀硫酸中加入KNO3，就相当于有HNO3，就可以与Cu反应。

]

3．“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。

观察下列四个“封管试验”（夹持装置已略去），判断下列说法正确的是（　　）

A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好

B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体

C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅

D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深

B　[A项，NH4Cl受热易分解，遇冷又生成NH4Cl；B项，I2易升华；C项，加热含NH3的酚酞溶液，NH3逸出，红色变浅；D项，NO2存在：

2NO2（红棕色）

N2O4（无色）　ΔH<0，加热上述平衡左移，d内颜色加深。

]

4．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．反应③中，NO2作氧化剂，H2O作还原剂

D．液氨可用作制冷剂，硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等

C　[氨经一系列反应得硝酸，A正确；雷电固氮是N2→NO→NO2→HNO3，B正确；在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，NO2既作氧化剂又作还原剂，C错误；D正确。

]

5．硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：

①将铜溶于硝酸中；

②先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中；

③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯（溶剂，不参加反应）溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。

下列认识或判断错误的是（　　）

A．方法③是最经济和环保的

B．方法①中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好

C．方法②需要消耗能源，对环境不产生污染

D．方法③中N2O4既是氧化剂又是还原剂

A　[方法①和③均有NO污染，不环保；方法②需消耗能源，但无污染，环保。

]

6．（2019·南通调研）下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是（　　）

A．用装置甲制取氨气

B．用装置乙除去氨气中的水蒸气

C．用装置丙验证氨气具有还原性

D．用装置丁吸收尾气

C　[A项，用装置甲制取氨气需要加热，错误。

B项，氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，错误。

C项，氨气与氧化铜在加热条件下反应生成N2、水和铜，可以验证氨气具有还原性，正确。

D项，用装置丁吸收尾气容易引起倒吸，错误。

]

7．在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是（　　）

选项

a（干燥气体）

b（液体）

A

NO2

水

B

CO2

饱和NaHCO3溶液

C

Cl2

饱和NaCl溶液

D

NH3

1mol·L－1盐酸

D　[NO2溶于水反应生成不溶于水的NO，不能充满烧瓶，A项错误；CO2在饱和NaHCO3溶液中、Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度均很小，不产生喷泉，B、C项错误；NH3易溶于酸中，D项正确。

]

8．（2019·邯郸月考）向50mL稀硫酸与稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积（标准状况）之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。

下列说法正确的是（　　）

A．开始时产生的气体为H2

B．AB段发生的反应为置换反应

C．所用混合溶液中c（HNO3）＝0.5mol·L－1

D．参加反应的铁粉的总质量m2＝5.6g

D　[向混合溶液中逐渐加入铁粉，铁首先和H＋、NO

反应生成Fe3＋和NO；当溶液中NO

完全被消耗之后，过量的铁能和Fe3＋反应生成Fe2＋；当Fe3＋完全反应之后，过量的铁和稀硫酸反应生成FeSO4和H2。

由以上分析可知，开始生成的气体是NO，A错误；AB段的反应是铁和Fe3＋的反应，不是置换反应，B错误；A点对应的气体是NO，物质的量是0.05mol，根据氮原子守恒可知，稀硝酸的物质的量浓度是

＝1.0mol·L－1，C错误；生成氢气的体积是0.56L，物质的量为0.025mol，所以反应中共转移电子0.05mol×3＋0.025mol×2＝0.2mol，参加反应的铁最终在溶液中以Fe2＋的形式存在，因此根据电子得失守恒可知，消耗铁的物质的量是0.1mol，质量是5.6g，D正确。

]

9．（2019·南宁模拟）某研究小组通过以下实验探究氨气的性质。

（1）如图1所示，A中气体入口通空气，分液漏斗内加浓氨水，圆底烧瓶内加NaOH固体，C内放置铂铑合金网，按A→B→C→D装置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。

①装置A中能产生氨气的原因有多个，如氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出，你认为还有___________________________________________________________

___________________________________________________________。

②该实验证明氨气具有的性质是________。

图1

（2）如图2所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下列实验（气体在同温同压下测定）。

图2

甲针筒内有15mLCl2，乙针筒内有40mLNH3，发生反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl。

甲针筒除活塞有移动、针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为________，最后针筒内剩余气体的体积约为________mL。

解析：

（1）①除了题述原因外，还有的原因是氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，也会促使氨气放出。

②氨的催化氧化实验证明氨具有还原性。

（2）根据所给的数据和化学方程式可判断，NH3过量，Cl2完全反应，所以甲针筒中气体颜色由黄绿色变为无色。

依据化学方程式可知，15mLCl2消耗10mLNH3，剩余30mLNH3未反应，产生5mLN2和30mLHCl，未反应的30mLNH3与生成的30mLHCl恰好完全反应生成NH4Cl（白烟），最后剩余气体为5mLN2。

答案：

（1）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出　②还原性　

（2）黄绿色变为无色　5

10．（2019·烟台模拟）某课题组同学查阅文献知，3（NH4）2SO4（s）4NH3↑＋3SO2↑＋N2↑＋6H2O。

他们拟选择下列装置检验硫酸铵分解的产物（各装置中药品足量）：

回答下列问题：

（1）仪器A的名称是________。

（2）甲组同学设计方案：

C→G→B→D→E。

①能证明有水生成的实验现象是_________________________________；

B装置的作用是______________________________________。

②实验中，观察到D装置产生白色沉淀。

实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉淀。

欲验证白色沉淀是BaSO4还是BaSO3，请你设计简单的实验方案：

___________________________________________________________

___________________________________________________________。

③D装置中发生的反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为____________________________________________。

④该实验方案能证明硫酸铵的分解产物中有________________（填化学式）。

（3）乙组同学选择上述装置证明产物中是否有NH3。

①气体从左至右，装置的连接顺序为C→________→F。

②F装置的作用是____________________________________。

解析：

硫酸铵分解的产物有NH3和SO2，NH3和SO2在水溶液中会发生反应。

检验NH3之前必须除去SO2，检验SO2之前必须除去NH3。

（1）仪器A为球形干燥管。

（2）①白色的无水硫酸铜遇水变为蓝色；浓硫酸只吸收NH3，不吸收SO2。

②亚硫酸钡能溶于盐酸，而硫酸钡不溶于盐酸，故取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，否则是BaSO4。

③若硝酸钡过量，SO2完全转化成BaSO4沉淀，化学方程式为3Ba（NO3）2＋3SO2＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4HNO3；若SO2过量，则硝酸钡完全反应，化学方程式为Ba（NO3）2＋3SO2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO＋2H2SO4。

④G装置可检验H2O，D装置可检验SO2（同时生成NO），E装置可收集NO或NO和N2。

故该方案只能证明硫酸铵分解的产物中是否有H2O和SO2，不能证明是否有NH3和N2。

（3）选择A装置吸收SO2和H2O，用F装置来检验NH3，F中球形干燥管的作用是防倒吸。

答案：

（1）球形干燥管

（2）①G中白色粉末变蓝色　吸收氨气　②取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，否则是BaSO4　③3Ba2＋＋2NO

＋3SO2＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋

④H2O、SO2

（3）①A　②检验NH3

B级　能力提升

11．（2019·日照模拟）亚硝酸钠（NaNO2）是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。

已知：

室温下，2NO＋Na2O2===2NaNO2，以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。

（加热装置及部分夹持装置已略去）

AB　　　C　　　　D

回答下列问题：

（1）A装置中反应的化学方程式为___________________________。

（2）B装置的作用是________。

（3）充分反应后，C中生成的固体除NaNO2外，还可能生成________（填化学式），为避免杂质的生成，应在B、C之间加一个装置，该装置和所盛放试剂的名称分别是________。

（4）D装置用于尾气处理，写出D中反应的离子方程式：

___________________________________________________________

___________________________________________________________。

解析：

（1）A装置中浓硝酸与木炭发生反应，化学方程式为C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

（2）将A装置中产生的NO2通入水中，发生反应：

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以B装置的作用是将NO2转化为NO。

（3）B中出来的NO气体中可能会混有CO2、水蒸气，分别与Na2O2反应生成Na2CO3、NaOH，所以C中生成的固体除NaNO2外，还可能生成Na2CO3、NaOH；为避免杂质的生成，可以在B、C之间加一个干燥管（或U形管），所盛放的试剂应该为碱石灰，用于吸收混合气体中的CO2和水蒸气。

（4）D装置中盛放的是酸性KMnO4溶液，用于尾气处理，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得D装置中反应的离子方程式为5NO＋3MnO

＋4H＋===5NO

＋3Mn2＋＋2H2O。

答案：

（1）C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

（2）将NO2转化为NO

（3）Na2CO3、NaOH　干燥管、碱石灰

（4）5NO＋3MnO

＋4H＋===5NO

＋3Mn2＋＋2H2O

12．（2019·郑州模拟）某学习小组用凯氏定氮法（Kjeldahlmethod）来测定农产品中氮的含量，测定过程如下：

Ⅰ.用热浓硫酸处理0.25g谷物样品，把有机氮转化为铵盐。

Ⅱ.用如图所示装置处理上述铵盐（夹持装置略去）。

1．H2O　2.玻璃管　3.足量浓NaOH溶液　4.铵盐样品　5.25.00mL0.10mol·L－1H2SO4溶液　6.冰水混合物

回答下列问题：

（1）实验前要检验B装置的气密性，具体操作为_______________________

___________________________________________________________。

（2）盛放浓氢氧化钠溶液的仪器名称为__________；玻璃管2的作用是__________；圆底烧瓶中碎瓷片的作用是___________________________

___________________________________________________________。

（3）将“谷物处理后所得的铵盐”加入三颈烧瓶中，打开玻璃塞、旋开K2，加入足量浓氢氧化钠溶液，关闭K2，打开K1，点燃酒精灯使水蒸气进入B装置。

①B装置中反应的离子方程式为____________________________。

②C装置中冰水混合物的作用是________________________________。

Ⅲ.滴定、计算氮的含量。

（4）取下锥形瓶，加入指示剂，用0.10mol·L－1的NaOH溶液滴定，重复滴定3次，平均消耗19.30mLNaOH溶液。

①该滴定的指示剂应选择________。

a．甲基橙　　b．酚酞　　c．石蕊

②该谷物样品中氮的百分含量为________（保留2位小数）。

解析：

（1）用微热法检验装置B的气密性，实验操作为：

关闭K1、K2，向锥形瓶中加水浸没导管口，微热三颈烧瓶，锥形瓶内的导管口产生气泡，撤离热源后，锥形瓶内的导管倒吸一段水柱，水柱不下降，说明气密性良好。

（2）盛放浓NaOH溶液的仪器为分液漏斗，玻璃管2与外界大气相通，起着平衡压强的作用，避免装置中压强过大；碎瓷片的作用是防止加热时溶液暴沸。

（3）①B装置中浓NaOH溶液与铵盐反应的离子方程式为NH

＋OH－NH3↑＋H2O。

②C装置中硫酸的作用是吸收氨气，冰水混合物的作用是降低温度，使氨气被充分吸收。

（4）①锥形瓶中为硫酸和硫酸铵溶液，NaOH溶液滴定溶液中的硫酸，达到滴定终点时溶液呈酸性，因此选择甲基橙作指示剂。

②根据滴定原理，n（H2SO4）＝

n（NaOH）＝

×0.10mol·L－1×0.01930L＝0.000965mol，则生成的n（NH3）＝2[n（H2SO4）总－n（H2SO4）]＝2×（0.10mol·L－1×0.02500L－0.000965mol）＝0.00307mol，根据氮元素守恒，则该谷物样品中氮的百分含量为0.00307mol×14g·mol－1÷0.25g×100%≈17.19%。

答案：

（1）关闭K1、K2，向锥形瓶中加水浸没导管口，微热三颈烧瓶，锥形瓶内的导管口产生气泡，撤离热源后，锥形瓶内的导管倒吸一段水柱，水柱不下降，说明气密性良好（其他合理答案也可）

（2）分液漏斗　避免装置中压强过大　防止溶液暴沸

（3）①NH

＋OH－NH3↑＋H2O　②降低温度，使氨气被充分吸收

（4）①a　②17.19%