（課標(biāo)版）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 核心突破練案（13）氮及其重要化合物（含解析）新人教版-新人教版高三化學(xué)試題

第13講氮及其重要化合物A組基礎(chǔ)必做題1．(2020·福建福州質(zhì)檢)大氣與生態(tài)圈的氮循環(huán)如圖所示，下列敘述不正確的是(C)A．④維持大氣中氮元素含量穩(wěn)定B．①是野生植物生長所需氮元素的重要來源C．⑤為硝化過程、④為反硝化過程，都是氮元素的還原反應(yīng)過程D．②是氮肥工業(yè)基礎(chǔ)，科學(xué)家努力將固氮變化條件趨近生物固氮[解析]本題考查氮及其化合物的性質(zhì)，側(cè)重考查氮循環(huán)圖的理解應(yīng)用。由圖可知，④為土壤中的硝酸鹽被細(xì)菌分解轉(zhuǎn)化為氮氣，氮氣返回大氣中，維持大氣中氮元素含量穩(wěn)定，A正確；由圖可知，①是在放電條件下，空氣中的氮氣與氧氣反應(yīng)生成氮氧化物，是野生植物生長所需氮元素的重要來源，B正確；⑤為氨或銨鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，氮元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，C不正確；②是人工固氮，主要是合成氨的反應(yīng)，屬于工業(yè)固氮，是氮肥工業(yè)基礎(chǔ)，由于需要高溫、高壓、催化劑的條件，為解決耗能多的問題，科學(xué)家努力將固氮變化條件趨近生物固氮，D正確。2．(2020·湖北公安車胤中學(xué)月考)某無色氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100mL氣體甲經(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，則氣體甲的組成為(A)A．NH3、NO、CO2 B．NO、CO2、N2C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、NO2[解析]本題主要考查實驗過程分析，涉及氮的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。氣體甲無色，則一定不含有色氣體NO2，經(jīng)過足量的濃硫酸后剩余氣體80mL，說明含有NH3，通過足量的過氧化鈉后氣體顯紅棕色，說明含有NO且經(jīng)過足量Na2O2時產(chǎn)生了O2，說明含有CO2，最終幾乎無氣體剩余，說明不含N2，故選A。3．(2020·湖北宜昌模擬)常溫常壓下，注射器甲中裝有NO2氣體，注射器乙中裝有相同體積的空氣，注射器與U形管連通，固定活塞。如圖所示，打開兩個止水夾，足夠時間后，將會看到U形管中液面(A)A．a(chǎn)端上升，b端下降B．a(chǎn)端下降，b端上升C．U形管中液面無變化D．無法判斷[解析]打開兩個止水夾后，甲中NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。U型管中左側(cè)氣體壓強小，a端液面上升，b端液面下降，A正確。4．(2020·山東濰坊統(tǒng)考)下列關(guān)于氮及其化合物的說法錯誤的是(B)A．所有的銨鹽都能與燒堿共熱生成氨氣B．濃硝酸不論與銅反應(yīng)還是與碳反應(yīng)，均體現(xiàn)其酸性和強氧化性C．一氧化氮結(jié)合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強，更容易造成人體缺氧D．把帶火星的木條伸入充滿NO2和O2混合氣體(NO2和O2的物質(zhì)的量之比為4﹕1)的集氣瓶中，木條復(fù)燃，說明NO2支持燃燒[解析]本題考查氮及其化合物知識。銨鹽與燒堿共熱時均能生成氨氣，A項說法正確；濃硝酸與碳的反應(yīng)中，濃硝酸只體現(xiàn)強氧化性，B項說法錯誤；NO結(jié)合血紅蛋白的能力比CO的強，更容易造成人體缺氧，C項說法正確；帶火星的木條在空氣中不能復(fù)燃，但伸入NO2和O2的混合氣體中復(fù)燃，說明NO2支持燃燒，D項說法正確。5．(2020·山東普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試模擬卷)已知Pb3O4與HNO3溶液發(fā)生反應(yīng)Ⅰ：Pb3O4＋4H＋=PbO2＋2Pb2＋＋2H2O；PbO2與酸化的MnSO4溶液發(fā)生反應(yīng)Ⅱ：5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋＋5SOeq\o\al(2－,4)=2MnOeq\o\al(－,4)＋5PbSO4＋2H2O。下列推斷正確的是(AD)A．由反應(yīng)Ⅰ可知，Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比為2﹕1B．由反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ可知，氧化性：HNO3>PbO2>MnOeq\o\al(－,4)C．Pb可與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)：3Pb＋16HNO3=3Pb(NO3)4＋4NO↑＋8H2OD．Pb3O4可與鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Pb3O4＋8HCl=3PbCl2＋4H2O＋Cl2↑[解析]反應(yīng)Ⅰ未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且產(chǎn)物Pb2＋與PbO2物質(zhì)的量之比為2﹕1，說明Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比為2﹕1，故A正確；反應(yīng)Ⅰ中硝酸未將Pb2＋氧化，可證明氧化性HNO3<Pb(Ⅳ)，反應(yīng)Ⅱ中，硝酸將Mn2＋氧化成MnOeq\o\al(－,4)，說明氧化性PbO2>MnOeq\o\al(－,4)，故B錯誤；根據(jù)反應(yīng)Ⅰ可得硝酸不能將Pb氧化成＋4價，不能生成Pb(NO3)4，故C錯誤；據(jù)反應(yīng)Ⅱ可知氧化性PbO2>MnOeq\o\al(－,4)，而酸性條件下MnOeq\o\al(－,4)能將HCl氧化成Cl2，則Pb(Ⅳ)也能將HCl氧化成Cl2，所以此反應(yīng)Pb3O4＋8HCl=3PbCl2＋4H2O＋Cl2↑能發(fā)生，故D項正確。6．(2020·新題預(yù)選)如圖所示裝置中，干燥燒瓶內(nèi)盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液(括號內(nèi)溶液)。擠壓滴管的膠頭，然后打開止水夾，下列與實驗事實不相符的是(A)A．Cl2(飽和食鹽水)，無色噴泉B．NH3(水，含石蕊)，藍色噴泉C．HCl(水，含石蕊)，紅色噴泉D．SO2(NaOH溶液)，無色噴泉[解析]Cl2難溶于飽和食鹽水，不能形成噴泉，故A錯誤。7．(2020·經(jīng)典習(xí)題選粹)將40mLNO2和NO的混合氣體通入倒立在水槽中盛滿水的試管中，充分反應(yīng)后試管中剩下20mL氣體，則原混合氣體中NO2和NO的體積比為(C)A．2﹕1 B．1﹕3C．3﹕1 D．1﹕1[解析]NO2和NO的混合氣體通入水中，發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NOΔV31230mL40－20mLV(NO2)＝30mL，V(NO)原＝40mL－30mL＝10mL，V(NO2)﹕V(NO)原＝30mL﹕10mL＝3﹕1。8．(2020·廣東佛山順德區(qū)質(zhì)檢)氮元素形成的化合物種類十分豐富。請根據(jù)以下工業(yè)制硝酸的原理示意圖回答含氮化合物的相關(guān)問題：(1)(雙選)下列有關(guān)NH3的說法中，不正確的是CD(填字母)。A．工業(yè)合成NH3需要在高溫、高壓下進行B．NH3可用來生產(chǎn)碳銨和尿素等化肥C．NH3可用濃硫酸或無水氯化鈣干燥D．NH3受熱易分解，須置于冷暗處保存(2)NH3易溶于水，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用充滿NH3的燒瓶做噴泉實驗，水充滿整個燒瓶后所形成溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1,22.4)(或0.045)mol·L－1。(3)氨氣燃燒的化學(xué)方程式為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。(4)HNO3是一種重要的化工原料，工廠生產(chǎn)出的濃硝酸可用鋁槽車或鐵槽車來運輸。在常溫下能使鋁、鐵鈍化，說明濃硝酸具有很強的氧化性。(5)“吸收塔”尾部會有含NO、NO2等氮氧化物的尾氣排出，為消除它們對環(huán)境的破壞作用，通常用以下兩種方法處理：①純堿溶液吸收法。純堿溶液與NO2的反應(yīng)原理為Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋CO2。②氨轉(zhuǎn)化法。已知7mol氨恰好能將含NO和NO2共6mol的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，則混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1﹕3，若用通式NOx表示氮氧化物，則每摩爾氨可將eq\f(3,2x)mol的NOx轉(zhuǎn)化為N2。[解析](1)工業(yè)合成NH3的反應(yīng)條件是高溫、高壓、催化劑，A正確；NH3可與碳酸反應(yīng)生成碳銨，也可以與二氧化碳反應(yīng)生成尿素，B正確；NH3可與硫酸或氯化鈣發(fā)生反應(yīng)，C不正確；NH3不易分解，D不正確。(2)水充滿整個燒瓶后所形成溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(1,22.4)mol·L－1≈0.045mol·L－1。(3)氨氣燃燒的化學(xué)方程式為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。(4)在常溫下能使鋁、鐵鈍化，說明濃硝酸具有很強的氧化性。(5)①純堿溶液與NO2的反應(yīng)原理為Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋CO2。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知為NaNO2。②7mol氨轉(zhuǎn)化為氮氣失去21mol電子，根據(jù)題意，結(jié)合得失電子守恒可得n(NO)＋n(NO2)＝6mol,2n(NO)＋4n(NO2)＝21mol，解得n(NO)＝1.5mol，n(NO2)＝4.5mol，則混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1﹕3，若用通式NOx表示氮氧化物，反應(yīng)過程中NOx分子得到2xe－，則每摩爾氨可將eq\f(3,2x)mol的NOx轉(zhuǎn)化為N2。B組能力提升題9．(2020·河南省示范性高中檢測)某城市主要空氣污染物為PM2.5、SO2、NOx?？茖W(xué)實驗小組為檢測空氣樣本成分，用蒸餾水處理制成待測液，設(shè)計實驗及所得實驗現(xiàn)象如下：下列判斷不正確的是(A)A．上述實驗中可用Ba(NO3)2代替BaCl2，以證明待測試樣中含SOeq\o\al(2－,4)B．由實驗②⑤可知待測試樣中含有NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)C．焰色反應(yīng)表明待測試樣中含Na元素和K元素D．該城市的污染來源主要是燃煤和機動車尾氣排放[解析]酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)能將SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，從而干擾SOeq\o\al(2－,4)的檢驗，故不能用Ba(NO3)2代替BaCl2來證明待測試樣中含SOeq\o\al(2－,4)，A錯誤；實驗②中待測試樣和強堿共熱反應(yīng)產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，該氣體為NH3，證明試樣中含有銨根離子，實驗⑤溶液中加入幾滴稀硫酸，再加入金屬銅，試管口產(chǎn)生紅棕色氣體，該紅棕色氣體為NO2，證明試樣中含有NOeq\o\al(－,3)，B正確；實驗①焰色反應(yīng)為黃色，所以試樣中含有鈉元素，實驗⑥透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色呈現(xiàn)紫色，證明試樣中含鉀元素，故焰色反應(yīng)表明待測試樣中含Na元素和K元素，C正確；根據(jù)判斷可知，該城市的污染物含有硫和氮的氧化物，故主要來源于燃煤和機動車尾氣排放，D正確。10．(2020·河北衡水檢測)表中a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑，可用如圖所示裝置制取、凈化、收集的氣體是(B)選號氣體abcANH3濃氨水生石灰堿石灰BSO270%濃H2SO4Na2SO3固體98%濃H2SO4CNO稀HNO3銅屑H2ODNO2濃HNO3銅屑NaOH溶液[解析]NH3的密度比空氣小，不能用向上排空氣法收集，收集方法不合理，故A錯誤；Na2SO3與濃硫酸反應(yīng)生成SO2，SO2中所含雜質(zhì)H2O用98%濃H2SO4除去，收集裝置合理，故B正確；NO與空氣中的氧氣反應(yīng)，不能用排空氣法收集NO，應(yīng)利用排水法收集，故C錯誤；NO2與NaOH溶液反應(yīng)，收集不到NO2，故D錯誤。11．(2020·山東東營期中)已知NH3和HCl都能用來做噴泉實驗的氣體，若在相同條件下用等體積燒瓶各收集滿NH3和HCl氣體，進行實驗(兩燒瓶內(nèi)充滿溶液且不考慮溶質(zhì)的擴散)。下列說法錯誤的是(C)A．NH3和HCl分別形成藍色、紅色噴泉B．制備干燥的NH3和HCl，所需的干燥劑分別是堿石灰、濃硫酸C．改為NO2氣體，所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與前兩者不同D．去掉裝置中的膠頭滴管，改為單孔塞，也可引發(fā)噴泉[解析]NH3和HCl溶解于水分別形成堿和酸，A項正確；干燥NH3和HCl可分別選用堿性干燥劑和酸性干燥劑，B項正確；改為NO2氣體，所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與前兩者相同，C項錯誤；去掉裝置中的膠頭滴管，改為單孔塞，用雙手捂住燒瓶，待導(dǎo)氣管有氣泡冒出后放手，會引發(fā)噴泉，D項正確。12．(2020·安徽江淮十校質(zhì)檢)向稀硫酸和稀硝酸的混合酸加入足量的銅粉，HNO3的物質(zhì)的量濃度是2mol·L－1，取10mL此混合酸，待反應(yīng)結(jié)束過濾后可得到純凈的CuSO4溶液，則上述稀硫酸的物質(zhì)的量濃度和在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的氣體體積分別為(設(shè)反應(yīng)中HNO3被還原成NO)(D)A．2mol·L－1、448mL B．3mol·L－1、672mLC．4mol·L－1、224mL D．3mol·L－1、448mL[解析]設(shè)稀硫酸的物質(zhì)的量濃度和在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的氣體體積分別為cmol·L－1、VL,10mL混合酸中含有n(NOeq\o\al(－,3))＝0.01L×2mol·L－1＝0.02mol。3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑2820.02moleq\a\al(0.02mol＋0.01L×,cmol·L－1×2)eq\f(VL,22.4L·mol－1)解得c＝3，V＝0.448，故D正確。13．(2020·河北保定摸底)在100mL密度為1.2g·cm－3稀硝酸中，加入一定量的鎂和銅組成的混合物，充分反應(yīng)后金屬完全溶解(假設(shè)還原產(chǎn)物只有NO)，向反應(yīng)后溶液中加入3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀質(zhì)量比原金屬質(zhì)量增加5.1g。則下列敘述不正確的是(C)A．當(dāng)金屬全部溶解時，收集到NO氣體的體積為2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B．當(dāng)生成沉淀的量最多時，消耗NaOH溶液體積最小為100mLC．原稀硝酸的物質(zhì)的量濃度一定為4mol/LD．參加反應(yīng)的金屬總質(zhì)量(m)為9.6g>m>3.6g[解析]eq\x(HNO3)eq\o(→,\s\up7(得amole－))eq\x(NO)、eq\x(Mg和Cu)eq\o(→,\s\up7(失amole－))eq\x(\a\al(CuNO32,MgNO32))eq\o(→,\s\up7(NaOH))eq\x(\a\al(CuOH2,MgOH2))，故生成沉淀質(zhì)量比原金屬質(zhì)量增加5.1g，即為與Cu2＋、Mg2＋反應(yīng)的OH－的質(zhì)量，因此有n(OH－)＝eq\f(5.1g,17g·mol－1)＝0.3mol，n(混合物)＝eq\f(nOH－,2)＝0.15mol。A項，根據(jù)得失電子守恒可知，n(NO)＝eq\f(nOH－,3)＝0.1mol，故收集到NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，正確；B項，生成沉淀最多時，最少消耗0.3molOH－，因此消耗3mol/LNaOH溶液的體積最小為0.1L，正確；C項，據(jù)N原子守恒可知，原硝酸溶液中n(HNO3)最小為0.1mol＋0.3mol＝0.4mol，故原稀硝酸的濃度最小為4mol/L，錯誤；D項，參加反應(yīng)的金屬的物質(zhì)的量為0.15mol，若全部為Mg，其質(zhì)量為3.6g；若全部為Cu，其質(zhì)量為9.6g，由于是Mg和Cu組成的混合物，故參加反應(yīng)的金屬總質(zhì)量介于3.6～9.6g之間，正確。14．(2019·新題預(yù)選)Cu與濃硝酸反應(yīng)生成氮的氧化物，這些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反應(yīng)過程及有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示：下列有關(guān)判斷正確的是(A)A．若銅片為51.2g，則生成0.2molNaNO3B．常溫下，Cu遇濃硝酸發(fā)生鈍化，不可能發(fā)生上述反應(yīng)C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集的氮氧化物為20.16LD．反應(yīng)過程中生成的Cu(NO3)2既是氧化產(chǎn)物，也是還原產(chǎn)物[解析]分析整個反應(yīng)過程可知僅有兩種元素的化合價發(fā)生變化，即Cu→Cu2＋，HNO3→NaNO2,51.2gCu的物質(zhì)的量為0.8mol，共失電子0.8mol×2＝1.6mol，由得失電子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6mol電子，故產(chǎn)物中NaNO2的物質(zhì)的量為0.8mol，由Na原子守恒可知另一種產(chǎn)物NaNO3為0.2mol，A正確；常溫下，Cu能與濃硝酸反應(yīng)，B錯誤；部分NO2會轉(zhuǎn)化為N2O4，而N2O4在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體，C錯誤；反應(yīng)過程中生成的Cu(NO3)2是氧化產(chǎn)物，不是還原產(chǎn)物，D錯誤15．(2020·北京朝陽區(qū)期末)某學(xué)習(xí)小組探究稀HNO3、濃HNO3與銅的反應(yīng)。裝置(尾氣處理裝置略)現(xiàn)象Ⅰ中開始無明顯現(xiàn)象，漸有小氣泡生成，越來越劇烈，液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體，溶液呈藍色Ⅱ中反應(yīng)劇烈，迅速生成大量紅棕色氣體，溶液呈綠色(1)Ⅰ中Cu與稀HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(2)Ⅱ中反應(yīng)的速率比Ⅰ中的快，原因是硝酸濃度大。(3)針對Ⅱ中溶液呈綠色的原因，提出假設(shè)：假設(shè)1：Cu2＋的濃度較大所致。假設(shè)2：溶解了生成的NO2。探究如下：?、蛑芯G色溶液，分為兩等份。①取一份于如圖所示裝置中，實驗操作和現(xiàn)象分別是向上拉動活塞a，試管內(nèi)液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體，證實Ⅱ中溶解了NO2。②向另一份溶液中加入Cu(OH)2(或CuO等)(填化學(xué)試劑)，溶液變?yōu)樗{色。證實假設(shè)1不成立，假設(shè)2成立。(4)對于稀HNO3與銅生成NO、濃HNO3與銅生成NO2的原因，提出兩種解釋：解釋1.HNO3濃度越稀，溶液中NOeq\o\al(－,3)的數(shù)目越少，被還原時，每個NOeq\o\al(－,3)從還原劑處獲得較多電子的機會增多(填“增多”或“減少”)，因此被還原為更低價態(tài)。解釋2.推測下列反應(yīng)導(dǎo)致了產(chǎn)物的不同，并通過如下實驗證實了推測的合理性。3NO2＋H2O=2HNO3＋NO①B中盛放的試劑是水。②C中盛放Cu(NO3)2和濃硝酸。③該小組證實推測的合理性所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是C中溶液變?yōu)榫G色。[解析](1)試管Ⅰ中Cu與稀HNO3反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(2)Ⅱ中是銅與濃硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生硝酸銅、二氧化氮和水，Ⅱ中硝酸濃度大，反應(yīng)速率快。(3)①若溶液顏色差異是NO2溶解所致，則可以通過向上拉動活塞a，減小裝置中NO2在溶液中的溶解度，可以觀察到試管內(nèi)液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體，溶液變?yōu)樗{色；②向另一份溶液中加入CuO或Cu(OH)2，使溶液中Cu2＋濃度增大，若溶液變?yōu)樗{色則說明假設(shè)1不成立，假設(shè)2成立。(4)解釋1.HNO3濃度越稀，溶液中NOeq\o\al(－,3)的數(shù)目越少，被還原時，每個NOeq\o\al(－,3)從還原劑處獲得較多電子的機會增多，因此被還原為較低的價態(tài)；解釋2.①Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生N