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文档介绍
【新高考】2021高考化学一轮考评特训:课练12 氮及其化合物
www.ks5u.com 课练12 氮及其化合物 —————————[狂刷小题 夯基础]————————— [练基础] 1.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( ) A.人工固氮可以得到硝酸盐 B.细菌对氮元素的循环有重要作用 C.雷电作用可以将氮气直接转化为二氧化氮 D.亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中,氮元素被氧化 2.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( ) A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 3.相同的实验仪器可以有不同的用途。下列有关实验操作正确的是( ) 4.中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验来验证气体的“溶解性”,下列有关说法不正确的是( ) A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉 B.选用合适的溶液,CO2也能用于做喷泉实验 C.HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验 D.用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验,烧瓶中将充满稀硝酸 5.如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L-1的硝酸,加热充分反应后,下列微粒在体系中一定大量存在的是( ) ①NO ②Fe3+ ③H+ ④NO ⑤NO2 A.① B.①⑤ C.②④⑤ D.①②③⑤ 6.已知HNO2在低温下较稳定,酸性比醋酸略强,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如表所示。 pH范围 >7 <7 产物 NO NO、N2O、N2中的一种 下列有关说法错误的是( ) A.碱性条件下,NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO+ClO-===NO+Cl- B.向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2 C.向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2 D.向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸,溶液变蓝色 7.厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,原理如图所示。下列说法正确的是( ) A.1 mol NH所含的电子总数与1 mol—OH所含的电子总数相同 B.1 mol联氨(N2H4)中含有5 mol共价键 C.过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为还原反应 D.用该方法每处理1 mol NH,需要的NO为0.5 mol 8.(多选)将11.2 g单质铁与150 mL a mol·L-1的稀硝酸混合,二者恰好完全反应并收集到3.36 L(标准状况下)NO,下列说法正确的是( ) A.反应后溶液中既有Fe3+,又有Fe2+ B.反应后溶液中n(NO)=0.4 mol C.a=4 D.转移电子的物质的量为0.6 mol [练高考] 1.[2015·全国卷Ⅰ]我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“ 强水”是指( ) A.氨水 B.硝酸 C.醋 D.卤水 2.[2018·全国卷Ⅱ]研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( ) A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 3.[2017·北京卷]下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是( ) ① ② ③ A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 4.[2015·上海卷](多选)将O2和NH3的混合气体448 mL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44.8 mL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)( ) A.231.5 mL B.268.8 mL C.287.5 mL D.313.6 mL 5.[2013·四川卷]1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是( ) A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1 B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80% D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL [练模拟] 1.[2019·湘潭模拟]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( ) A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B.NO2与水反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1 C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D.利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3,然后过滤得到NaHCO3 2.[2019·赣州联考]次磷酸(H3PO2)是一元中强酸,具有较强的还原性,有关次磷酸及其盐的说法正确的是( ) A.次磷酸的电离方程式为H3PO2===H++H2PO B.NaH2PO2是次磷酸的正盐,其水溶液呈中性 C.白磷与氢氧化钠溶液反应可得次磷酸盐,反应的化学方程式为P4+9NaOH===3Na3PO2+PH3↑+3H2O D.利用H3PO2进行镀银反应时,1 mol H3PO2被氧化成H3PO4时还原4 mol Ag+ 3.(多选)[2019·湖北部分重点中学考试]三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF,下列有关该反应的说法正确的是( ) A.NF3既是氧化剂,又是还原剂 B.HF是还原产物 C.还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:1 D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体 4.[2019·唐山模拟]“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做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置 ③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采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④ ————————[综合测评 提能力]—————————— 一、选择题:本题共7小题,每小题2分,共14分。每小题只有一个选项符合题意。 1.[2019·山东省实验中学一诊]关于C、N、S等非金属元素及其化合物的说法错误的是( ) A.它们都能以游离态存在于自然界中 B.二氧化硫、氮氧化物的任意排放会形成酸雨 C.浓硫酸可干燥CO2、SO2、H2S等气体,但不能干燥NH3 D.加热条件下,碳、硫单质都能与浓硝酸、浓硫酸发生反应 2.[2019·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( ) 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 3.[2019·云南玉溪月考]亚硝酸钠(有毒性,市场上很容易与食盐混淆)是一种常见的工业用盐,广泛用于物质合成、金属表面处理等,其物理性质与NaCl极为相似,相关化学性质如图所示,下列说法不正确的是( ) A.NaNO2的热稳定性强于NH4NO2 B.NaNO2与N2H4反应中,NaNO2是氧化剂 C.可用淀粉-KI试纸和食醋鉴别NaNO2和NaCl D.分解NaN3,每产生1 mol N2转移6 mol e- 4.[2019·湖北公安车胤中学月考]某无色气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL气体甲经过如图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则气体甲的组成为( ) A.NH3、NO、CO2 B.NO、CO2、N2 C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、NO2 5.[2019·河北衡水中学联考]资料显示:一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真实性,利用下列装置(含药品)进行实验,其中错误的是( ) 6.生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺,可将废液中的NH转化为N2和水,该工艺流程如图: 已知反应Ⅰ的离子方程式为NH+2O2===NO+2H++H2O。下列说法正确的是( ) A.反应Ⅱ中NH转化为N2和水的离子方程式为5NH+3NO===4N2↑+9H2O+2H+ B.两池中投放的废液体积相等时,NH能完全转化为N2 C.常温常压下,反应Ⅱ中生成22.4 L N2转移的电子为3.75 mol D.两池发生的反应中,氮元素只被氧化 7. [2019·湖南株洲一模]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19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体,下同)。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。下列说法正确的是( ) A.c点时,溶液中的溶质为Fe2(SO4)3 B.ab段发生反应的离子方程式为Fe+Fe3+===2Fe2+ C.原混合酸中硝酸的物质的量浓度为0.4 mol·L-1 D.原混合酸中硫酸的物质的量浓度为4 mol·L-1 二、选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。 8.某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是( ) A.①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,稀硝酸被还原为NO B.③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 C.③中反应的化学方程式:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4===4CuSO4+2NO↑+4H2O D.由上述实验可知:Cu在常温下既可与稀硝酸反应,也可与稀硫酸反应 9.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下: 下列说法不正确的是( ) A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B.反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同 C.Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用 D.Ⅴ中发生反应:NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl 10.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.H2SO4浓度为5 mol·L-1 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.原混合酸中HNO3的物质的量为0.1 mol 三、非选择题:本题共3小题。 11.(13分)NOCl(名称为亚硝酰氯,熔点为-64.5 ℃,沸点为-5.5 ℃)是有机物合成中的重要试剂,为红褐色液体或黄色气体,遇水发生反应:2NOCl+H2O===NO+NO2+2HCl。某学习小组在实验室用Cl2和NO按如图装置制备NOCl,并测定其纯度。请回答下列问题: (1)仪器a的名称是________;a中反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (2)试剂X、Y分别为________、________。 (3)实验时,先在三颈烧瓶内通入Cl2,待其中充满黄绿色气体时,再通入NO,这样做的目的是______________________________________________。 (4)从三颈烧瓶逸出的尾气不能直接通入NaOH溶液中, 原因是________________________________________________________________________。 (5)NOCl与NaOH溶液反应的化学方程式为______________________________。(已知:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O) (6)反应完成后,取三颈烧瓶中所得产物m g溶于水,配制成250 mL溶液,取出25.00 mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用c mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为V mL。则产物中NOCl纯度的计算式为____________。 12.(10分)[2019·广东中山一中统测]氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物的相关问题。 (1)下列有关NH3的说法中,不正确的是________(填序号,多选)。 A.工业合成NH3需要在高温高压下进行 B.NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥 C.NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D.NH3受热易分解,须置于冷暗处保存 (2)NH3易溶于水,标准状况下,用充满NH3的烧瓶做喷泉实验,水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。 (3)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为________________________________。 (4)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出,为消除它们对环境的破坏作用,通常用以下两种方法处理: ①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3+2NO2===NaNO3+________+CO2(请完成化学方程式)。 ②氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol的混合气体完全转化为N2,则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________。 13.(12分)[2019·甘肃武威一中期末]亚硝酸钠(NaNO2)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__________________________________。 (2)B装置中主要的现象是____________________________________________。 (3)检验C装置产物中有亚硝酸钠的方法是________________________________。 (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________。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________。 (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________________(填序号)。 a.打开弹簧夹,向装置中通入N2 b.点燃酒精灯 c.向三颈烧瓶中滴加浓硝酸 d.熄灭酒精灯 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________g。 课练12 氮及其化合物 [狂刷小题 夯基础] [练基础] 1.C 工业上以氮气合成氨,然后通过氨的催化氧化等一系列反应可制得硝酸,再制得硝酸盐,故通过人工固氮可以得到硝酸盐,A正确;由题图可知,豆科植物中的根瘤菌可以固氮,硝酸盐可被细菌分解为N2,所以细菌对氮元素的循环有重要作用,B正确;雷电作用可以将大气中的氮气转化为NO,不能直接转化为NO2,C错误;亚硝酸盐中氮元素的化合价为+3,硝酸盐中氮元素的化合价为+5,所以氮元素被氧化,D正确。 2.D 硝酸能使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去,原因是硝酸和NaOH发生了酸碱中和反应,体现的是硝酸的酸性,D错。 3.D 选项A,NH3密度比空气小,收集NH3时应短管进长管出,错误。选项B,导气管插入到水中容易引起倒吸,错误。选项C,NH3不能用酸性干燥剂干燥,错误。选项D,植物油隔绝了NH3与水,流出的水的体积即为收集的NH3的体积,正确。 4.D NO2、N2O4与H2O反应生成不溶于水的NO,因此烧瓶中不可能充满稀硝酸。 5.B Fe与浓HNO3由于相对量不同而得到不同产物,Fe与浓HNO3反应可能生成Fe(NO3)2(Fe过量)或Fe(NO3)3(Fe不足)和NO2,故一定大量存在NO和NO2。 6.B 由表中数据知,碱性条件下,HNO2可被氧化为NO,而ClO-有强氧化性,A正确;HNO2的酸性比碳酸强但比硫酸弱,故B错、C正确;酸性条件下,NaNO2有氧化性,而I-具有强还原性,NO能将I-氧化成I2,D正确。 7.B 1 mol NH和1 mol —OH中分别含有10 mol、9 mol电子,A错误。 联氨的结构式为,1 mol联氨中含有4 mol N—H键和1 mol N—N键,B正确。过程Ⅱ,N2H4转化为N2H2,氮元素的化合价由-2变为-1,因此过程Ⅱ属于氧化反应;过程Ⅲ,N2H2转化为N2,氮元素的化合价由-1变为0,因此过程Ⅲ属于氧化反应;过程Ⅳ,NO转化为NH2OH,氮元素的化合价由+3变为-1,因此过程Ⅳ属于还原反应,综上可知C错误。NH中氮元素为-3价,NH2OH中氮元素的化合价为-1,N2H4中氮元素的化合价为-2,根据得失电子守恒,参与反应的NH与NH2OH的物质的量之比为1:1,即每处理1 mol NH,需要的NH2OH为1 mol,根据氮原子守恒可知所需n(NO)=n(NH2OH)=1 mol,D错误。 8.AC 由NO+3e-―→NO及生成的n(NO)=0.15 mol知,反应中转移电子3×0.15 mol=0.45 mol,D项错误;11.2 g(0.2 mol)Fe完全转化为Fe2+或Fe3+时失去电子的物质的量分别为0.4 mol、0.6 mol,0.4 mol<0.45 mol<0.6 mol,故反应后的溶液中既有Fe2+也有Fe3+,设二者物质的量分别为x mol、y mol,则x+y=0.2、2x+3y=0.45,解得x=0.15、y=0.05,反应后溶液中n(NO)=0.45 mol,A项正确、B项错误;反应前HNO3总物质的量为0.45 mol+0.15 mol=0.6 mol,c(HNO3)=4 mol·L-1,C项正确。 [练高考] 1.B “能蚀五金”说明该溶液具有强酸性,且硝酸可存放在玻璃瓶中,故选B。 2.C 雾和霾的分散剂均为空气,但分散质不同,A项正确;由图示可知形成雾霾的无机颗粒物中含NH4NO3和(NH4)2SO4,B项正确;由图示可知空气中NOx、SO2等转化为HNO3、H2SO4后,再吸收空气中NH3生成NH4NO3和(NH4)2SO4,即NH3为反应物,并非催化剂,C项错误;过度施用氮肥导致空气中挥发的NH3浓度增大,与雾霾的形成有关,D项正确。 3.D ①中碎玻璃的主要成分是硅酸盐,与浓硝酸不反应,但仍有红棕色气体产生,说明是浓硝酸受热分解产生了二氧化氮和氧气,A项正确;对比①②可知,反应中产生的红棕色气体可能是炭与硝酸发生反应生成了二氧化氮,也可能是硝酸受热分解产生了二氧化氮,B项正确;③中浓硝酸与红热木炭未接触,仍有NO2生成,无论NO2是浓硝酸与炭反应产生还是受热分解产生,可说明浓硝酸具有挥发性,C项正确;③中气体产物中含CO2可能是木炭与氧气反应产生的,D项错误。 4.CD 第一步反应为4NH3+5O2===4NO+6H2O,则第二步溶于水的反应为4NO+3O2+2H2O===4HNO3,将两方程式叠加可得NH3+2O2===HNO3+H2O,由此可得,若最终反应收集到气体为44.8 mL O2,则原混合气中含有O2的体积为44.8 mL+(448 mL-44.8 mL)×=313.6 mL;若剩余气体为NO,则原混合气中含有O2的体积为(448-44.8×) mL×+44.8 mL×=287.5 mL,故答案为CD。 5.D A项,反应后向溶液中加入NaOH,生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀,固体质量增加的是OH-的质量,且有n(OH-)=n(e-),设合金中镁、铜的物质的量分别为x、y,则有,解得x=0.01,y=0.02;B项,该硝酸的物质的量浓度c===14 mol/L;C项,NO2和N2O4都来自硝酸,设混合气体中有NO2 x mol,据电子守恒得x+(0.05-x)×2=0.06,x=0.04,NO2的体积分数为80%;D项,得到2.54 g沉淀时溶液中的溶质只有NaNO3,故n(NaOH)=n(HNO3)=0.7 mol,则NaOH溶液的体积是700 mL。 [练模拟] 1.C NaHCO3不是化肥,A项错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为12,B项错误;制NaHCO3时是向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2,D项错误。 2.D 次磷酸是一元中强酸,电离方程式中应该用可逆号,A项错误;因为次磷酸(H3PO2)是一元中强酸,所以NaH2PO2是次磷酸的正盐,NaH2PO2溶液由于H2PO水解而呈碱性,B项错误;白磷(P4)与NaOH 溶液反应生成的次磷酸盐应为NaH2PO2,故反应的化学方程式为P4+3NaOH+3H2O===3NaH2PO2+PH3↑,C项错误;利用H3PO2 进行镀银反应时,1 mol H3PO2 被氧化成 H3PO4时失去4 mol 电子,根据得失电子守恒知,可还原4 mol Ag+,D项正确。 3.AD 由可知,该反应中3 mol NF3参加反应时,2 mol NF3被还原成NO,1 mol NF3被氧化成HNO3,即NF3既是氧化剂又是还原剂,还原剂和氧化剂物质的量之比为1:2,NO为还原产物,HNO3为氧化产物,HF既不是氧化产物也不是还原产物,B、C项错误,A项正确;NF3在潮湿的空气中泄漏生成NO,NO能被空气中的O2氧化为红棕色的NO2,D项正确。 4.C “绿色化学”的要求是无污染,③挥发出的NH3和HCl易造成污染。 [综合测评 提能力] 1.C 本题考查C、N、S等非金属元素及其化合物的性质。它们都能以游离态存在于自然界中,如木炭、氮气、硫黄,A正确;二氧化硫、氮氧化物的任意排放会形成酸雨,B正确;浓硫酸能将H2S氧化,不能用于干燥H2S,浓硫酸能与碱性气体反应,而不能用于干燥NH3,C错误;加热条件下,碳、硫单质都能与浓硝酸、浓硫酸发生反应,被氧化生成二氧化碳、二氧化硫,D正确。 2.C 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;2NO2N2O4 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②、④发生可逆反应,D项错误。 3.D 本题考查亚硝酸盐和铵盐的性质。NH4NO2加热易分解,而NaNO2加热较难分解,所以NaNO2的热稳定性强于NH4NO2,A正确;NaNO2与N2H4反应生成NaN3,NaNO2中氮元素的化合价由+3价降低为-价,NaNO2是氧化剂,B正确;NaNO2具有氧化性,在酸性条件下可以将KI氧化为碘单质,淀粉溶液遇碘单质变蓝,NaCl在酸性条件下不能氧化碘化钾,所以可用淀粉-KI试纸和食醋鉴别NaCl与NaNO2,C正确;NaN3中氮元素的化合价可看作是-价,分解NaN3生成1 mol N2转移 mol e-,故D错误。 4.A 本题主要考查实验过程分析,涉及氮的单质及其化合物的性质。气体甲无色,则一定不含有色气体NO2,经过足量的浓硫酸后剩余气体80 mL,说明含有NH3,通过足量的过氧化钠后气体显红棕色,说明含有NO且经过足量Na2O2时产生了O2,说明含有CO2,最终几乎无气体剩余,说明不含N2,故选A。 5.A 本题考查氨气还原氧化铜的实验装置,涉及氨气的制备、干燥、尾气吸收等。A项,氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,在试管口附近氨气和氯化氢遇冷又生成了白色固体氯化铵,故不能用于制备氨气,错误;B项,可以在硬质玻璃管中进行氨气还原氧化铜的反应,正确;C项,碱石灰可以干燥氨气,正确;D项,氨气极易溶于稀硫酸,利用该装置吸收尾气中的氨气,可以防止倒吸,正确。 6.A 反应Ⅱ的离子方程式为5NH+3NO===4N2↑+9H2O+2H+,故A正确;反应Ⅰ中1 mol NH转化为1 mol NO,反应Ⅱ中1 mol NO完全反应转化为N2消耗 mol NH,两个反应中消耗的废液体积不同,故B错误;标准状况下,反应Ⅱ中生成22.4 L N2转移的电子数为3.75 NA,故C错误;反应Ⅱ中N元素既被氧化又被还原,故D错误。 7.D 本题以图像为载体,考查有关铁和混酸的反应原理及相关计算。由题图可知,Oa段发生反应:Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,ab段发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,bc段发生反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑。根据上述分析可知:c点溶质为硫酸亚铁,A错误; ab段发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,B错误;根据图像可知,Oa段中,NO全部被还原为NO,根据得失电子守恒可知n(NO)=n(Fe)==0.2 mol,混合酸中HNO3的物质的量浓度为=2 mol·L-1,C错误;22.4 g铁的物质的量为0.4 mol,根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=0.4 mol,再根据S元素守恒,每份含硫酸的物质的量是0.4 mol,所以c(H2SO4)==4 mol·L-1,D正确。 8.AC A项,①中发生3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成硝酸铜溶液为蓝色,试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮,但硝酸被还原生成NO;B项,③中加稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性,继续与Cu反应;C项,实验③中硝酸根离子在氢离子作用下被还原,发生反应的化学方程式为:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4===4CuSO4+2NO↑+4H2O;D项,铜不与稀硫酸反应。 9.B A项,由题给反应过程可知,甲、乙、丙、丁分别是N2、NO、NO2、NaHCO3;B项,反应Ⅱ、Ⅲ的氧化剂均为氧气,反应Ⅳ的氧化剂为NO2;C项,该反应生成CO2,可被再次利用;D项,该反应为工业制纯碱过程的反应。 10.AD 第二次反应消耗14.0 g铁时,物质的量为0.25 mol,溶质只有硫酸亚铁,根据硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.25 mol,所以原混合酸中H2SO4物质的量浓度为2.5 mol·L-1,故C不符合题意;由图像可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段发生反应为:Fe+2H+===Fe2++H2↑,故B不符合题意;OA段发生反应为:Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,由于原溶液分成2等份进行实验,故原混合液中n(NO)=2n(Fe)=2×0.1 mol=0.2 mol,故D符合题意。 11.答案:(1)蒸馏烧瓶 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O (2)浓硫酸 饱和食盐水 (3)排尽装置内的空气,避免NO与O2反应 (4)NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中会与NOCl反应,导致产品不纯 (5)NOCl+2NaOH===NaCl+NaNO2+H2O (6)×100%(其他合理答案均可) 解析:(1)仪器a的名称是蒸馏烧瓶;a中Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。(2)由上述分析可知试剂X是浓硫酸,试剂Y是饱和食盐水。(3)NO不稳定,易被空气中的氧气氧化成二氧化氮,所以先通入氯气,排尽装置中的空气,防止NO和O2反应。(4)从三颈烧瓶逸出的尾气不能直接通入NaOH溶液中,因为NOCl易水解,NaOH溶液中的水蒸气会进入三颈烧瓶与NOCl反应,导致产品不纯。(5)由2NOCl+H2O===NO+NO2+2HCl,HCl和NaOH反应生成氯化钠和水,结合NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O,可知NOCl和NaOH溶液反应的化学方式为NOCl+2NaOH===NaNO2+NaCl+H2O。(6)由题意可知250 mL溶液中含有n(Cl-)=0.001cV mol×10=0.01cV mol,根据Cl原子守恒得n(NOCl)=n(Cl-)=0.01cV mol,m(NOCl)=0.01cV mol×65.5 g·mol-1=0.655cV g,产物中NOCl纯度=×100%=×100%。 12.答案:(1)CD (2) (3)4NH3+5O24NO+6H2O (4)①NaNO2 ②1:3 解析:本题考查氨气的性质及相关计算、化学方程式的书写。(1)工业合成氨气在高温高压条件下进行,故A正确;氨气可以制取碳铵和尿素等化肥,故B正确;氨气为碱性气体,能被浓硫酸吸收,无水氯化钙可与氨气形成CaCl2·8NH3,不能用浓硫酸或无水氯化钙干燥氨气,故C错误;氨气受热不容易分解,故D错误。 (2)假设整个烧瓶的容积为V L,则氨气的体积为V L,则标准状况下氨气的物质的量为= mol,由于氨气极易溶于水,所以最后得到溶液的体积为V L,则溶液的物质的量浓度为= mol·L-1。 (3)从流程分析可知,氨气和氧气在氧化炉中反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。 (4)①根据质量守恒,可知还缺少一个钠原子、一个氮原子和两个氧原子,所以产物为NaNO2。②设NO的物质的量为x mol,NO2的物质的量为y mol,根据得失电子守恒可知,有2x mol+4y mol=7 mol×3,x mol+y mol=6 mol,解得x=1.5,y=4.5,则NO和NO2的物质的量之比为1.5 mol:4.5 mol=1:3。 13.答案:(1)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O (2)红棕色气体消失,铜片溶解,溶液变蓝,有无色气泡冒出 (3)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)NaOH 碱石灰 (5)a→c→e→b→d→f (6)1.2 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D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。查看更多