高考化學一輪復習 跟蹤檢測（十三）氮及其化合物（含解析）-人教版高三化學試題

跟蹤檢測（十三）氮及其化合物1．環(huán)境保護是當今備受人們關(guān)注的社會問題。下列敘述不正確的是()A．酸雨能加快橋梁、雕塑的腐蝕B．煤炭燃燒時，會向空氣中排放SO2C．向高空排放粉塵，減少空氣污染D．氮氧化物會形成光化學煙霧解析：選C向高空排放粉塵，并不能減少粉塵的排放，C項錯誤。2．下列說法不正確的是()A．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解B．某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，該氣體的水溶液一定顯堿性C．銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD．HNO3→NO→NO2，以上各步變化均能通過一步實驗完成解析：選AA項中加入Cu(NO3)2固體后，Cu和H＋、NOeq\o\al(－,3)發(fā)生反應：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，該項不正確。3．某同學探究氨和銨鹽的性質(zhì)，對相關(guān)實驗操作及現(xiàn)象描述正確的是()A．室溫下測定等濃度氨水和NaOH溶液的pH，比較氨水和NaOH堿性強弱B．將氨水緩慢滴入AlCl3溶液中，研究Al(OH)3的兩性C．將蘸有濃氨水和濃硫酸的玻璃棒靠近，觀察到白煙D．加熱除去NH4Cl中的少量NaHCO3解析：選A氨水的主要成分NH3·H2O是弱電解質(zhì)，NaOH是強電解質(zhì)，前者部分電離，后者完全電離，故通過室溫下測定等濃度氨水和NaOH溶液的pH，可比較氨水和NaOH堿性強弱，A正確；由于NH3·H2O是弱堿，Al(OH)3不能溶于氨水中，故無法驗證Al(OH)3的酸性，B錯誤；濃硫酸無揮發(fā)性，無法觀察到白煙，C錯誤；NH4Cl受熱也會分解，故不可采用加熱法除雜，D錯誤。4．碳和濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與稀硝酸反應產(chǎn)生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖所示裝置)，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaCO3B．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaSO4C．在Z導管口可能有紅棕色的氣體出現(xiàn)D．在Z導管口出現(xiàn)的氣體中含有CO2解析：選A因為碳酸的酸性比鹽酸的酸性弱，所以在BaCl2溶液中通入CO2，不能生成BaCO3沉淀，A錯誤；NO和洗氣瓶中O2反應生成的NO2溶于水生成HNO3，HNO3將H2SO3氧化成H2SO4，因此有BaSO4生成，B正確；若O2不足，NO有剩余，則Z導管口可能出現(xiàn)紅棕色氣體，C正確；CO2未參與反應，D正確。5．實驗室用稀硝酸與銅反應制備硝酸銅晶體及NO氣體，需經(jīng)過銅與稀硝酸反應、收集NO、尾氣處理、制取硝酸銅晶體四個步驟，下列能達到實驗目的的是()A．用裝置甲制取Cu(NO3)2和NOB．用裝置乙收集NOC．用裝置丙吸收尾氣D．用裝置丁蒸發(fā)結(jié)晶制Cu(NO3)2·3H2O解析：選C用裝置甲制取Cu(NO3)2和NO，生成的NO會從長頸漏斗中逸出，A項不能達到實驗目的；NO易和O2反應，不能用排空氣法收集，B項不能達到實驗目的；NO、O2與NaOH溶液發(fā)生反應：4NO＋3O2＋4NaOH=4NaNO3＋2H2O，C項能達到實驗目的；Cu(NO3)2溶液受熱，水解生成的HNO3揮發(fā)，促進水解反應正向進行，Cu2＋水解程度增大，最終得不到Cu(NO3)2·3H2O，D項不能達到實驗目的。6．NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是()A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解C．NH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應D．圖中所涉及的鹽類物質(zhì)均可以水解解析：選CNaHCO3不能用作肥料，A項錯；Na2CO3很穩(wěn)定，受熱時不易分解，B項錯；圖中的NaCl是強酸強堿鹽，不水解，D項錯。7．(2019·江蘇溧水中學月考)無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100mL甲氣體經(jīng)過如圖所示實驗的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為()A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2解析：選B由無色氣體知一定無NO2，通過濃H2SO4體積減小，一定有NH3，無色氣體變?yōu)榧t棕色，一定有NO，還有能與Na2O2產(chǎn)生氧氣的氣體，即為CO2。8．用下列實驗裝置進行相應實驗，不能達到實驗目的的是()A．圖1：少量氨氣的尾氣吸收裝置B．圖2：二氧化碳的噴泉實驗C．圖3：制備和收集氨氣D．圖4：收集NO氣體解析：選CC項，收集NH3導氣管應插入到試管底部。9．相同質(zhì)量的銅片分別與體積相同且過量的濃硝酸、稀硝酸反應，二者比較相等的是()①反應中氧化劑得到電子總數(shù)②銅片消耗完所需時間③反應后溶液中銅離子濃度(反應后溶液體積不變)④反應生成氣體的體積(同溫、同壓)A．①③B．②④C．①④D．②③解析：選A銅與濃、稀硝酸反應均被氧化為Cu2＋，銅片質(zhì)量相同時轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，①正確；濃硝酸的氧化性強，與銅反應時反應速率快，②錯誤；濃、稀硝酸足量，銅片全部反應，因此反應后溶液中Cu2＋濃度相同，③正確；根據(jù)濃、稀硝酸與銅反應的化學方程式可知，反應后生成氣體的物質(zhì)的量不同，同溫同壓時體積也不同，④錯誤。10．下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說法不正確的是()A．氮元素均被氧化B．工業(yè)合成氨屬于人工固氮C．含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化D．碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)解析：選A人工固氮中氮氣轉(zhuǎn)化為氨氣，N的化合價由0→－3價，化合價降低，被還原，故A錯誤；工業(yè)合成氨是典型的人工固氮方法，故B正確；根據(jù)自然界中氮循環(huán)圖知，通過生物體可以實現(xiàn)含氮無機物和含氮有機物的轉(zhuǎn)化，故C正確；生物體合成蛋白質(zhì)的過程也有碳、氫、氧元素的參與，故D正確。11．如圖是在實驗室進行氨氣快速制備與性質(zhì)探究實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。(1)在組裝好裝置后，若要檢驗A～E裝置的氣密性，其操作是首先________________________________，打開彈簧夾1，在E中裝入水，然后微熱A，觀察到E中有氣泡冒出，移開酒精燈，E中導管有水柱形成，說明裝置氣密性良好。(2)裝置B中盛放的試劑是____________。(3)點燃C處酒精燈，關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶中固體后關(guān)閉分液漏斗活塞，稍等片刻，裝置C中黑色固體逐漸變紅，裝置E中溶液里出現(xiàn)大量氣泡，同時產(chǎn)生__________________(答現(xiàn)象)；從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣，請寫出在C中發(fā)生反應的化學方程式：___________________________________。(4)當C中固體全部變紅色后，關(guān)閉彈簧夾1，慢慢移開酒精燈，待冷卻后，稱量C中固體質(zhì)量，若反應前固體質(zhì)量為16g，反應后固體質(zhì)量減少2.4g，通過計算確定該固體產(chǎn)物的成分為________________________(用化學式表示)。(5)在關(guān)閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入F中，很快發(fā)現(xiàn)裝置F中產(chǎn)生白煙，同時發(fā)現(xiàn)G中溶液迅速倒吸流入F中，寫出產(chǎn)生白煙的化學方程式：________________________________________________________迅速產(chǎn)生倒吸的原因是___________________________________________________________________。解析：(1)A是制備NH3的裝置，B是干燥NH3的裝置，C是NH3與CuO的反應裝置，E是處理氨氣尾氣的裝置，F(xiàn)是NH3與Cl2的反應裝置，G是處理Cl2尾氣的裝置。(2)干燥NH3需使用堿性干燥劑。(3)C中CuO與NH3發(fā)生氧化還原反應生成紅色的Cu、N2和H2O；E中發(fā)生反應：2NH3＋BaCl2＋SO2＋H2O=BaSO3↓＋2NH4Cl。(4)若產(chǎn)物全部是Cu，則由差量法知減小的全部是O元素的質(zhì)量，即n(CuO)＝n(O)＝eq\f(2.4g,16g·mol－1)＝0.15mol，所以反應的CuO的質(zhì)量為0.15mol×80g·mol－1＝12g<16g，所以CuO未完全轉(zhuǎn)化成Cu，高溫情況下CuO分解生成Cu2O和O2，剩余固體中可能含有Cu2O。(5)Cl2可將NH3氧化為N2，同時生成的HCl會和NH3反應生成NH4Cl，產(chǎn)生白煙現(xiàn)象，F(xiàn)瓶內(nèi)壓強變小，從而出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。答案：(1)關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞(2)堿石灰(或生石灰)(3)白色沉淀2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())3Cu＋N2＋3H2O(4)Cu2O、Cu(5)3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣與HCl反應生成固體，導致瓶內(nèi)壓強減小，引起溶液倒吸12．化學實驗要符合“綠色化學”理念。某實驗小組對“銅與濃硝酸反應”進行了探究性實驗。試回答下列問題：(1)寫出銅和濃硝酸反應的離子方程式：____________________________________。(2)與裝置Ⅰ相比，裝置Ⅱ的優(yōu)點是____________________________________________，裝置Ⅲ除具有裝置Ⅱ的優(yōu)點外，還具有的優(yōu)點是____________________________________。(3)在裝置Ⅲ中，若使NO2氣體充滿燒瓶，應先關(guān)閉彈簧夾________，再打開彈簧夾________；當氣體充滿燒瓶后，將銅絲提起，然后把a、b、c都關(guān)閉，并把燒瓶置于沸水中，下列情況不變的是________。A．顏色B．質(zhì)量C．氣體的平均相對分子質(zhì)量D．密度E．壓強(4)為了驗證NO2與水的反應，欲使燒杯中的水進入燒瓶的操作是_____________________________________________________________。解析：(2)比較三種裝置結(jié)構(gòu)，結(jié)合本實驗原理，裝置Ⅱ比裝置Ⅰ優(yōu)越的地方是無氮的氧化物逸出，避免了對空氣的污染；裝置Ⅲ的優(yōu)點還有可控制反應隨時進行，隨時停止。(3)若要讓NO2充滿燒瓶，需要關(guān)閉開關(guān)c、打開a和b；由于在燒瓶中存在2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，在沸水中，平衡左移，顏色加深、氣體平均相對分子質(zhì)量減小，壓強增大，但是混合氣體的質(zhì)量和密度不變。(4)若要讓燒杯中的水進入燒瓶，則應減小燒瓶內(nèi)的氣壓，所以可采取措施：關(guān)閉a和c，打開b，對燒瓶水浴加熱，則一部分NO2氣體進入NaOH溶液進行反應，此時打開c，關(guān)閉b，再降溫，則燒瓶中氣壓會減小，水即進入燒瓶。答案：(1)Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O(2)無氮的氧化物逸出，避免了對空氣的污染可控制反應隨時進行，隨時停止(3)ca、bBD(4)關(guān)閉a和c，打開b，繼續(xù)對燒瓶水浴加熱，待氣體不再放出時關(guān)閉b，停止加熱，打開c13．亞硝酸鈣[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加劑的主要原料，某學習小組設計實驗制備亞硝酸鈣，實驗裝置如圖所示(夾持裝置略去)。已知：2NO＋CaO2=Ca(NO2)2；2NO2＋CaO2=Ca(NO3)2。請回答下列問題：(1)向三頸燒瓶中加入稀硝酸之前，應向裝置中通入一段時間的N2，原因是________________________________________________________________________。(2)儀器D的名稱是_______________；B中盛放的試劑是______________。(3)裝置F中，酸性K2Cr2O7溶液可將剩余的NO氧化成NOeq\o\al(－,3)，溶液由橙色變?yōu)榫G色(Cr3＋)，發(fā)生反應的離子方程式是_____________________________________________。(4)已知Ca(NO2)2溶液需保持弱堿性，因為其遇酸會發(fā)生反應，產(chǎn)生NO氣體。設計實驗證明E中有亞硝酸鈣生成：_____________________________________________。(5)工業(yè)上可用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的Ca(NO2)2，反應原理為Ca(OH)2＋NO＋NO2=Ca(NO2)2＋H2O。①若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，則會導致_________________________________________；②若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，則會導致_________________________________________。解析：(1)由題給信息知NO與CaO2反應生成所需產(chǎn)物，而NO2與CaO2反應生成雜質(zhì)；又因為NO與O2極易反應生成NO2，通入一段時間N2可以把裝置中的O2排出。(2)儀器D為U形干燥管；B中盛放蒸餾水，可以溶解揮發(fā)出的HNO3。(3)反應物為H＋、Cr2Oeq\o\al(2－,7)和NO，生成物為Cr3＋、NOeq\o\al(－,3)、H2O，根據(jù)化合價升降法配平得：6H＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2NO=2Cr3＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋3H2O。(4)根據(jù)