2021届高考化学一轮复习课时作业13氮及其重要化合物含解析鲁科版

2021届高考化学一轮复习课时作业13氮及其重要化合物含解析鲁科版

课时作业13　氮及其重要化合物 时间：45分钟 一、选择题 ‎1．(2020·上海杨浦区一模)汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。‎ NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾)‎ 有关该雾霾的叙述错误的是(　C　)‎ A．该雾霾中含硝酸铵固体 ‎ B．反应②是非氧化还原反应 C．NH3是形成该雾霾的催化剂 D．NH3可能来自过度施用氮肥 解析：本题考查氮氧化合物的性质及其对环境的影响。HNO3与NH3反应生成硝酸铵固体，故A正确；反应②是N2O5与水反应生成HNO3，反应中各元素的化合价都没有发生变化，属于非氧化还原反应，故B正确；硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体，氨气是反应物，不是催化剂，故C错误；氮肥中含有铵盐，过度施用氮肥，铵盐会释放出氨气，故D正确。‎ ‎2．(2020·河北衡水中学摸底)“疾雷载雨输膏泽，茂树生风洗郁蒸”是南宋诗人陆游《急雨》中的两句诗，意思是雷雨过后空气清新，使人心旷神怡。下列说法错误的是(　D　)‎ A．雷雨过后空气清新的原因之一是产生了少量臭氧 B．雷雨时发生的化学反应涉及氮的固定 C．雷雨天收集到的雨水的pH会小于5.6‎ D．雷雨天发生的化学反应均为氧化还原反应 解析：雷雨过后，人们会感到空气特别清新，原因之一是空气中的部分氧气在雷电的作用下变成了臭氧，A项正确；雷雨时，发生反应 N2＋O22NO，该反应属于氮的固定，B项正确；雷雨天收集到的雨水中混有硝酸，pH会小于5.6，C项正确；氧气转化为臭氧的反应为非氧化还原反应，D项错误。‎ ‎3．(2020·河南开封考试)如图是某元素的价类二维图。其中X是一种强碱，G为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比C小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是(　D　)‎ 9‎ A．A的水溶液显碱性 B．D为一种红棕色气体 C．B和F能发生复分解反应生成盐 D．F在一定条件下可直接与Y反应生成D 解析：G为正盐，X是一种强碱，二者反应生成氢化物F，则G为铵盐、F为NH3，F连续与Y反应分别得到单质E、氧化物D与氧化物C，C的相对分子质量比D大16，则Y为O2、E为N2、D为NO、C为NO2，又通常条件下Z是无色液体，C与Z反应得到含氧酸B，则Z为H2O、B为HNO3，B与X发生酸碱中和反应得到的A为硝酸盐。A为硝酸与强碱反应生成的盐，其水溶液显中性，A项错误；D是NO，为无色气体，B项错误；氨气与硝酸发生化合反应生成硝酸铵，C项错误；氨气与氧气在催化剂作用下可直接反应生成NO，其化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，D项正确。‎ ‎4．如图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是(　B　)‎ A．一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的 B．用一定量的铁粉与大量的9.75 mol·L－1 HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24 L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol C．硝酸的浓度过大，其还原产物中价态越高的成分越多 D．当硝酸浓度为9.75 mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为5∶3∶1‎ 解析：根据图像可知硝酸的还原产物有多种，因此一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的，A正确；参加反应的硝酸包括被还原的，以及没有被还原的(转化为硝酸铁)，因此参加反应的硝酸的物质的量大于0.1 mol，B错误；根据图像可知随着硝酸浓度的升高，NO2‎ 9‎ 的含量增大，这说明硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多，C正确；根据图像可知当硝酸浓度为9.75 mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为10∶6∶2＝5∶3∶1，D正确。‎ ‎5．(2020·山东济南历城二中检测)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，观察下面四个“封管实验”(夹持装置未画出)，下列说法正确的是(　C　)‎ A．加热时，①封管上部汇集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好 B．加热时，②、③溶液均变红，冷却后又都变为无色 C．④中，浸泡在热水中的容器内气体颜色变深，浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅 D．四个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应 解析：本题考查氯化铵的性质、化学实验方案的评价等。NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，说明NH4Cl的热稳定性不好，NH3和HCl在温度降低时，相遇又生成固体NH4Cl，所以在封管上部汇集了固体NH4Cl，A项错误；加热含NH3的酚酞溶液，NH3逸出，酚酞溶液变为无色，B项错误；2NO2N2O4　ΔH<0，升温时平衡逆向移动，c(NO2)增大，颜色加深，降温时平衡正向移动，c(NO2)减小，颜色变浅，C项正确；四个“封管实验”中④发生可逆反应，D项错误。‎ ‎6．(2020·河南洛阳联考)现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是(　D　)‎ A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2‎ B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变红，说明NH3已经集满 C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈 D．工业上，若出现液氨泄漏，喷稀盐酸比喷洒NaHCO3溶液处理效果好 解析：可利用浓氨水与CaO或NaOH固体反应制备氨气，不能用CaCl2固体，因为CaCl2与NH3反应能形成CaCl2·8NH3，A项错误；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B项错误；喷泉实验的原理是形成压强差，三颈瓶中压强越小，说明喷泉越剧烈，故C点时喷泉最剧烈，C项错误；稀盐酸吸收氨气的效果更好，因此工业上出现液氨泄漏时，喷稀盐酸比喷NaHCO3‎ 9‎ 溶液处理效果好，D项正确。‎ ‎7．(2020·河南名校联考)氮化锂(Li3N)常作固体电解质和催化剂，遇水蒸气剧烈反应生成氢氧化锂和氨气。某实验小组用一瓶氮气样品制备纯净的氮化锂的装置如图所示。‎ 已知：连苯三酚碱性溶液能定量吸收少量O2，氯化亚铜氯化氢溶液能定量吸收少量CO生成Cu(CO)Cl·H2O且易被O2氧化；在加热条件下，CO2与锂发生剧烈反应。下列说法正确的是(　C　)‎ A．干燥管e中试剂为无水CuSO4，用于检验氮气中的水蒸气 B．为了减少气体用量，先点燃酒精灯再通入氮气 C．a、c中试剂分别为连苯三酚碱性溶液、浓硫酸 D．a装置可以换成盛装炽热铜粉的硬质玻璃管 解析：本题考查氮化锂的制备，A项，干燥管e的主要作用是防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入，干扰实验，应该装有碱石灰，错误；B项，装置中有空气，空气中含有氧气和二氧化碳，会干扰实验，在加热之前，需要先通入一段时间N2，以排尽装置中的空气，错误；C项，原料气中干扰气体要依次除去，a中盛放连苯三酚碱性溶液以除去O2，b中盛放氯化亚铜氯化氢溶液以除去CO，c中盛放浓硫酸以干燥N2，正确；D项，a装置若换成盛装炽热铜粉的硬质玻璃管，可除去氧气，但同时生成的氧化铜可以和一氧化碳继续反应生成二氧化碳，会干扰实验，错误。‎ ‎8．(2020·黑龙江哈尔滨六中月考)22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是(　C　)‎ A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3‎ B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2‎ C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3‎ D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1‎ 解析：本题考查铁与硝酸的反应。22.4 g铁粉的物质的量为＝0.4 mol，当全部转化为Fe3＋时，失去电子的物质的量为0.4 mol×3＝1.2 mol；当全部转化为Fe2＋时，失去电子的物质的量为0.4 mol×2＝0.8 mol。根据得失电子守恒，收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO过程中NO得到电子的物质的量为0.3 mol×(5－4)＋0.2 mol×(5－2)＝0.9 mol，介于0.8 mol和1.2 mol之间，所以产物中既有Fe(NO3)2也有Fe(NO3)3，故A、B错误。假设Fe(NO3)3的物质的量x mol，Fe(NO3)2的物质的量为y mol，故有：x mol＋y mol＝0.4 ‎ 9‎ mol, 3x mol＋2y mol＝0.9 mol，得到x＝0.1，y＝0.3，即Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的质的量之比为1∶3，C正确，D错误。‎ ‎9．(2020·江西名校质量检测)某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。‎ 已知，在溶液中FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检测NO。‎ 下列说法中不正确的是(　D　)‎ A．装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液 B．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应 C．实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞 D．装置J收集的气体中一定不含NO 解析：稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在装置H中与铜反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，A项正确；若观察到装置H中红色粉末变为黑色，则NO与Cu发生了反应，B项正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C项正确；由于FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应，装置J收集的气体中可能含有NO，D项错误。‎ ‎10．(2020·衡水中学模拟)某学习小组设计实验制备Ca(NO2)2，实验装置如图所示(夹持装置已略去)。已知：2NO＋CaO2===Ca(NO2)2；2NO2＋CaO2===Ca(NO3)2。下列说法不正确的是(　C　)‎ A．通入N2是为了排尽装置中的空气 B．装置B、D中的试剂可分别为水和浓硫酸 C．将铜片换成木炭也可以制备纯净的亚硝酸钙 D．借助装置A及氢氧化钠溶液和稀硫酸可以分离CO2和CO 9‎ 解析：A.装置内的空气会将NO氧化为NO2，影响产物的产量，所以通入N2排尽装置中的空气，故A正确；B.由于硝酸具有挥发性，所以在A中生成的NO气体中会含有少量HNO3蒸气，可用装置B中的水除去，为防止CaO2与水反应，用装置D中的浓硫酸对NO气体进行干燥，故B正确；C.将铜片换成木炭，由于木炭与稀硝酸不能反应，所以得不到要制备的产物，故C错误；D.装置A中盛氢氧化钠溶液，通过进气管通入CO2和CO的混合气体，CO2被NaOH吸收后生成Na2CO3，在出气管口即可收集到CO，然后将分液漏斗中的稀硫酸滴入A中，与生成的Na2CO3反应再释放出CO2，达到分离的目的，故D正确。‎ 二、非选择题 ‎11．(2020·甘肃武威一中模拟)亚硝酸钠(NaNO2)称被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(A中加热装置、部分夹持装置已省略)。‎ 已知：室温下，①2NO＋Na2O2===2NaNO2；‎ ‎②3NaNO2＋3HCl===3NaCl＋HNO3＋2NO↑＋H2O；‎ ‎③酸性条件下，NO或NO都能与MnO反应生成NO和Mn2＋。‎ 请按要求回答下列问题：‎ ‎(1)A装置中反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。‎ ‎(2)B装置中主要的现象是红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，有无色气泡冒出。‎ ‎(3)检验C装置产物中有亚硝酸钠的方法是取C中固体少量于试管中，加入盐酸，产生无色气体，遇空气变为红棕色。‎ ‎(4)预测C装置中反应开始阶段，固体产物除NaNO2外，还含有副产物Na2CO3和NaOH。为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加E装置，则E装置中盛放的试剂名称为碱石灰。‎ ‎(5)检查装置气密性并装入药品后，以下实验操作步骤正确的顺序为a→c→e→b→d→f(填序号)。‎ a．打开弹簧夹，向装置中通入N2‎ b．点燃酒精灯 c．向三颈瓶中加入一定量浓硝酸 d．熄灭酒精灯 9‎ e．关闭分液漏斗旋塞 f．停止通入N2‎ ‎(6)利用改进后的装置，将7.8 g Na2O2完全转化为亚硝酸钠，理论上需要木炭1.2 g。‎ 解析：本题考查物质的制备，涉及方程式的书写、产物的检验、除杂、仪器连接和计算。‎ ‎(1)A装置中C与浓HNO3在加热时反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。‎ ‎(2)装置A中产生的气体进入装置B，NO2在B中与水反应生成硝酸和NO，硝酸具有强氧化性，与Cu反应生成Cu(NO3)2、NO和水，所以观察到B中的实验现象为红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，有无色气泡冒出。‎ ‎(3)装置B反应产生的NO在装置C中与Na2O2反应生成NaNO2；根据已知②3NaNO2＋3HCl===3NaCl＋HNO3＋2NO↑＋H2O，所以检验C中有NaNO2的方法是取C中固体少量于试管中，加入盐酸，产生无色气体，遇空气变为红棕色。‎ ‎(4)由上述分析可知，从B中逸出的气体有NO、CO2、水蒸气，NO、CO2、水蒸气与Na2O2反应产生NaNO2、Na2CO3、NaOH，所以预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO2外，还含有副产物Na2CO3和NaOH；为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂为碱石灰，可以吸收CO2和水蒸气。‎ ‎(5)检查装置气密性并装入药品后，先打开弹簧夹，向装置中通入N2，排出装置中的空气，再向三颈烧瓶中滴加浓硝酸，关闭分液漏斗旋塞，然后点燃酒精灯，待反应结束后熄灭酒精灯，继续通入N2，使装置中的气体全部进入D装置，防止污染大气，待C中硬质玻璃管冷却至室温后停止通入N2，故操作顺序为a→c→e→b→d→f。‎ ‎(6)根据方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,2NO＋Na2O2===2NaNO2；可得关系式：3C～12NO2～6NO～3Na2O2,7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 mol，利用改进后的装置，若将其完全转化为亚硝酸钠，理论上需要木炭的质量为0.1 mol×12 g·mol－1＝1.2 g。‎ ‎12．(2020·昆明调研)某校化学研究性学习小组设计实验验证NH3能还原CuO，并对还原产物进行探究。‎ 请回答下列问题：‎ Ⅰ.验证NH3能还原CuO 9‎ ‎(1)试剂X为碱石灰。‎ ‎(2)请将提供的装置按合理顺序连接：g→f→h→a→b→d→e→c。‎ ‎(3)装置B的作用是吸收尾气，防止倒吸，隔绝空气，防止空气中的水蒸气进入D中。‎ ‎(4)证明NH3能还原CuO的实验现象是A中黑色粉末变为红色，D中白色固体变为蓝色。‎ Ⅱ.探究还原产物的成分 ‎[查阅资料]　Cu2O粉末呈红色，在酸性溶液中不稳定：‎ Cu2O＋H2SO4(稀)===Cu＋CuSO4＋H2O。‎ ‎[实验探究]‎ 实验操作 实验现象 实验结论 取10.4 g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置 若无现象 ‎①证明红色固体为铜(填名称，下同)‎ 若溶液变蓝 ‎②证明红色固体肯定含有氧化亚铜，可能含有铜 取上述反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重，得固体6.4 g ‎③经计算，红色固体的成分及其物质的量为铜和氧化亚铜各0.05_mol 解析：Ⅰ.(1)氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，试剂X用于干燥氨气且不与氨气反应，所以为碱石灰。‎ ‎(2)装置C生成氨气后，首先经过E干燥，再通入A中反应，生成的气体通过D进行检测，最后用B装置吸收尾气。所以连接顺序为g→f→h→a→b→d→e→c。‎ Ⅱ.氨气极易溶于水，吸收氨气时一定要考虑防止倒吸，B装置中，氨气通入后先与CCl4接触，并不溶于CCl4，会溶于上层的水，可以防止倒吸；B装置前连接D装置，其用于检验A装置中是否产生水，则不能让空气中的水蒸气进入D装置，所以B装置还可以隔绝空气，防止空气中的水蒸气进入D装置中。‎ ‎(4)A中黑色粉末变为红色能证明CuO与NH3反应生成了Cu或Cu2O，D中白色固体变为蓝色能证明CuO与NH3反应生成了H2O。‎ Ⅱ.①向红色固体中加入稀硫酸无现象，说明红色固体为Cu，其不与稀H2SO4反应。②有CuSO4生成，溶液变蓝，则红色固体中肯定含有Cu2O，不能确定是否含有Cu。③所得固体为Cu，物质的量为0.1 mol；由反应前红色固体质量为10.4 g，反应后得固体质量为6.4 g，可知红色固体一定有Cu2O，Cu2O的物质的量可根据发生反应的化学方程式列式进行计算：‎ Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O　Δm ‎ 1 mol 1 mol 80 g ‎ 0.05 mol 0.05 mol 4 g 则原固体中还含有0.05 mol Cu。红色固体的成分及其物质的量：铜和氧化亚铜各0.05 ‎ 9‎ mol。‎ 9‎