1、第一部分第四章第四节一、选择题1(2015北京理综)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是()A氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环解析：A项，人工固氮时，N23H22NH3，氮元素被还原；B项，把游离态的氮元素转化为含氮化合物的过程是氮的固定，工业合成氨属于人工固氮；C项，硝酸盐可转化为蛋白质，动植物遗体可转化为氨或铵盐，则含氮有机物和含氮无机物可相互转化；D项，在自然界氮循环过程中，碳、氢、氧三种元素也参与了循环。答案：A2(2015福建福州期末质检)下列有关氮及其化合物的说法不正确的是 ()A硝酸应保存在棕色试
2、剂瓶里B铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用C常温下铁、铝不与浓硝酸反应DNO可用排水法收集，NO2可用向上排空气法收集解析：A项，硝酸不稳定，见光易分解，所以应保存在棕色试剂瓶里；B项，铵态氮肥的水溶液呈酸性，与碱性肥料混合施用会产生氨气，导致肥效降低；C项，常温下铁、铝遇浓硝酸钝化，钝化是氧化还原反应，是金属表面被氧化产生了一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属的进一步反应；D项，NO与氧气反应但不与水反应，也不溶于水，可用排水法收集，NO2与水反应，不能用排水法收集，由于其密度比空气大，可用向上排空气法收集。答案：C3(2016届辽宁省大连市第二十高级中学高三期初考试)如图所示，集气瓶内充满某混合
3、气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶气体是CO、O2；Cl2、CH4；NO2、O2；N2、H2()ABCD解析：考查喷泉实验原理，涉及气体间的反应。CO、O2皆难溶于水，相互间不反应，挤入水后，集气瓶中压强不变化，烧杯中的水不会进入；氯气和甲烷在光照条件下发生取代反应生成氯化氢气体，氯化氢易溶于水，将滴管内的水挤入集气瓶后，集气瓶内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶；二氧化氮和氧气与水反应生成硝酸，将滴管内的水挤入集气瓶后，集气瓶内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶；氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应，在光照条件下不反应，压强不变化，烧杯中的水不会进入；选项D符合
4、题意。答案：D4(2016届辽宁沈阳铁路实验中学高三上学期第一次月考)N2O俗称“笑气”，医疗上曾用作可吸入性麻醉剂，下列反应能产生N2O：3CO2NO2=3CO2N2O。下列关于N2O的说法一定正确的是()A上述反应中，每消耗2 mol NO2，就会生成22.4 L N2O(标况下测定)BN2O有氧化性，且为HNO2的酸酐C当生成3 mol CO2时，得失电子总数为12NADN2O使用必须少量，否则会与人体血红蛋白结合，使人中毒解析：A.反应中每消耗2摩尔二氧化氮，一定生成1摩尔一氧化二氮，正确，选A；B.一氧化二氮中氮元素为1价，不是亚硝酸的酸酐，错误，不选B；C.反应中转移6个电子，所以
5、当生成3摩尔二氧化碳时转移6摩尔电子，错误，不选C；D.一氧化二氮能做麻醉剂，所以说明不能和人体血红蛋白结合，错误，不选D。答案：A5有一充有20 mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12 mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为()A23B32C14D41解析：考查氮的化合物的计算。二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮和水不反应，所以，剩余的气体为一氧化氮，设混合气体中二氧化氮的体积为V，则：3NO2H2O=2HNO3NO气体体积减小312V20 mL12mL8 mL所以V12 mL，即二氧化氮的体积为12 mL，则混合气体中的一氧化氮的体
6、积为20 mL12 mL8 mL，则原混合气体中NO和NO2的体积比为8 mL12 mL23，答案选A。答案：A6(2016组卷网合作校提供)同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是NO和NO2，NO2和O2，NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则关系正确的是()AV1V2V3BV1V3V2CV2V3V1DV3V1V2解析：考查元素及其化合物的性质、化学计算等知识。设气体体积为1 L，3NO2H2O=2HNO3NO，反应后气体体积为V111/34/3 L；4NO2O22H2O=4HNO3，根据系数关系，
7、氧气过量，剩下V211/43/4 L；NH3极易溶于水，氮气不溶于水，剩余气体是氮气，且体积V31 L，体积大小关系V1V3V2，故选项B正确。答案：B7(2015江西师大附中、临川一中联考)固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中，不正确的是()ANH5中既有离子键又有共价键BNH5的熔沸点高于NH3CNH5固体投入少量水中，可产生两种气体D0.1 mol NH5中含有5 mol NH键解析：氮原子最多只能结合4个氢原子，所以有1个氢原子必须单独成氢负离子，所以该物质是铵根离子与氢负离子形成的离子化合物。A项，NH5是离子化合物，既
8、有离子键又有共价键，正确；B项，离子化合物的熔沸点较高；C项，NH5固体投入少量水中生成氨气与氢气，正确；D项，0.1 mol NH5中只含有0.4 mol NH键，错误。答案：D8(2016届湖南省衡阳县一中高三上学期第三次月考)将相同质量的两块铜片分别和浓硝酸、稀硝酸(两者均过量)反应，下列叙述正确的是()A反应速率：两者相同B消耗HNO3的物质的量：前者多，后者少C反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D反应中转移的电子总数：前者多，后者少解析：A.因为溶液浓度影响化学反应速率，浓度越大，反应速率越快，所以浓硝酸比稀硝酸反应速率快，故A错误；B.铜与浓硝酸、稀硝酸反应方程式如下：Cu4HNO
9、3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，CuHNO3=Cu(NO3)2NOH2O，根据方程式可知，浓硝酸消耗的物质的量多，故B正确；C.根据B知，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，与稀硝酸反应生成一氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，一氧化氮是无色气体，故C错误；D.根据铜与转移电子的关系知，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,1 mol Cu转移电子2 mol；CuHNO3=Cu(NO3)2NOH2O,1 mol Cu转移电子2 mol；根据方程式知相同质量的铜与过量浓、稀硝酸反应转移电子数相同，故D错误；故选B。答案：B9(2015山东实验中学诊断)等物质的量的下列物质在一定条
10、件下与足量浓硝酸反应生成NO2，消耗硝酸的物质的量最多的是()AAgBFeI2CSO2DC解析：由题目可知，等物质的量的还原剂失去电子越多，消耗硝酸的物质的量越多，AgeAg；FeI213eFe32IO；SO22eSO；C4eCO2，显然正确选项为B。答案：B10(2015银川一中)某100 mL混合酸中，HNO3物质的量浓度为0.4 mol/L，H2SO4物质的量浓度为0.2 mol/L。向其中加入2.56 g Cu粉，待充分反应后(反应前后溶液体积变化忽略不计)，溶液中Cu2的物质的量浓度为()A0.15 mol/LB0.3 mol/LC0.225 mol/LD无法计算解析：本题考查根据离
11、子方程式的计算。n(H)0.4 mol/L0.1 L0.2 mol/L0.1 L20.08 mol，n(NO)0.04 mol；n(Cu)2.56 g64 gmol10.04 mol。根据方程式：3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O，004 mol0.04 mol0.08 mol所以H不足，应按其计算，n(Cu2)0.08 mol3/80.03 mol，所以c(Cu2)0.3 mol/L。答案：B二、非选择题11(2016届安徽省合肥一中等六校教研会高三联考)氨气是一种重要的化工产品，工业上可以按照下图所示流程生产氨气：(1)原料气之一氮气的工业制取方法是_，写出氨气的工业用途(任答一点)
12、_。(2)写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式_。在冷却塔中对混合气体进行冷却，冷水的入口_(答m或n)。(3)设备C的作用_。其分离器中的过程对整个工业合成氨的意义_ (试结合平衡移动原理回答)。(4)在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)，已知1000 K时该反应的平衡常数K0.627，若要使CO的转化超过80%，则起始物中c(H2O)c(CO)不低于_(精确到小数点后一位)。解析：(1)空气中氮气占78%，所以氮气的工业制取方法是分离液态氮气；氨气易液化，所以氨气用于制冷剂，氨气还常用作工
13、业制硝酸或氮肥。(2)氮气和氢气在合成塔内发生化合反应生成氨气，化学方程式为N23H22NH3；混合气体进入冷却塔冷凝，冷凝水从下口进入上口排出，逆向冷凝效果更好，答案n。(3)C是分离塔，设备C 作用是将液氨与未反应的原料气分离，原料可循环利用：氨气不断被液化分离，减小氨气的浓度，促使平衡不断正移，提高原料的利用率。(4)设CO的起始浓度为x mol，H2O的起始浓度为y mol，则转化的CO的最小值为0.8， CO(g)H2O(g) CO2(g) H2(g)起始xy0 0变化0.8x0.8x0.8x 0.8x平衡0.2xy0.8x0.8x0.8x根据平衡常数列式：0.8x0.8x0.2x(
14、y0.8x)0.627解得yx59，所以若要使CO的转化超过80%，则起始物中c(H2O)c(CO)不低于59。答案：(1)分离液态氮气制冷剂或工业制硝酸或氮肥(2)N23H22NH3n(3)将液氨与未反应的原料气分离氨气不断被液化分离，减小氨气的浓度，促使平衡不断正移，提高原料的利用率(4)5912某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是：_，该装置中发生反应的化学方程式为_。(2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是：_、_；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：_。(3)为了探究NO的还原性，可以在装置
15、丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是_。(4)取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为_色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为_色。解析：(1)在浓硝酸与铜的反应中，需要随时控制浓硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是一般的漏斗；浓硝酸与铜反应生成二氧化氮。(2)二氧化氮为红棕色气体，能够与水反应生成无色的NO。(3)NO与氧气反应表现还原性，NO被氧化为二氧化氮。(4)试管D中的溶液为稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与SCN生成红色的物质。答案：(1)分液漏斗Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22N
16、O22H2O(2)生成红棕色气体蒸馏水中有气泡产生，生成无色气体3NO2H2O=2H2NONO(3)氧气(4)黄红(或“血红”)13已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。请回答下列问题：(1)若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B，则B的化学式可能是_；工业上制取A的离子方程式为_。(2)若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应的化学方程式为_。(3)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应的离子方
17、程式是_。(4)若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应的化学方程式为_。某同学将搜集到的一定量的酸雨保存在密闭容器中，每隔一定时间测酸雨的pH，发现在起始一段时间内，酸雨的pH呈减小趋势，用离子方程式解释原因_。解析：(1)氯气常用于自来水消毒，则A为Cl2；铁是使用最广泛的金属单质，D是铁，则B为FeCl3、C是FeCl2。(2)碱性气体为NH3，汽车尾气中遇空气变色的气体是NO。(3)常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，D、C分别为NaOH和NaAlO2，故B为Al(OH)3。(4)导致酸雨的主要气体是SO2，A与SO2均含有硫元素，且二者反应生成硫单质，故A为H
18、2S。酸雨的主要成分是H2SO3，在放置过程中被氧化为H2SO4，酸性增强。答案：(1)FeCl32Cl2H2O2OHCl2H2(2)4NH35O24NO6H2O(3)Al(OH)3OH=AlO2H2O(4)2H2SSO2=3S2H2O2H2SO3O2=4H2SO14(2015黑龙江哈三中模拟)硝酸是一种重要的化工原料，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某兴趣小组在实验室模拟氨氧化法制硝酸，实验装置如图所示，回答下列问题：(注：氯化钙可以与NH3反应生成八氨合氯化钙。)(1)仪器a的名称为_，其中加的试剂为_。(2)实验时先点燃C中的酒精灯，当催化剂Cr2O3由暗绿色变为微红时通入空气，
19、3 min后Cr2O3出现暗红色，移去酒精灯，Cr2O3能保持红热状态的原因是_，装置C中发生反应的总反应化学方程式为_。(3)装置D的作用是_；装置G的作用是_。(4)反应开始后，在装置E中看到的现象是_。(5)实验结束后，证明有HNO3生成的操作是_。(6)为测定所制硝酸的浓度，反应结束后取20 mL装置F中的液体，加水稀释至1000 mL后，取出20 mL加入锥形瓶中，滴加指示剂，然后用0.100 mol/L的NaOH溶液滴定，用去25 mL NaOH溶液，则反应制得的硝酸的浓度为_mol/L。解析：(1)仪器a是球形干燥管，加的试剂为固体，其作用为干燥氨气，可以是碱石灰等。(2)氨气的
20、催化氧化反应为放热反应，故移去酒精灯后Cr2O3能保持红热状态；装置C中发生反应4NH35O24NO6H2O。(3)根据提示，装置D的作用是除去氨气和水蒸气；装置G的作用是吸收尾气。(4)反应开始后，在装置E中发生反应：2NOO22NO2，看到的现象是气体变为红棕色。(5)可以用指示剂证明有HNO3生成，具体操作是：取少量F中的液体于试管中，滴加几滴紫色石蕊试液，溶液变红，证明有HNO3生成。(6)根据酸碱反应原理c(酸)V(酸)c(碱)V(碱)，解得c(酸)0.125 mol/L，稀释50倍，则反应制得的硝酸的浓度为0.125 mol/L506.25 mol/L。答案：(1)球形干燥管碱石灰(合理答案均可)(2)该反应为放热反应4NH35O24NO6H2O(3)除去氨气和水蒸气吸收尾气(4)气体变为红棕色(5)取少量F中的液体于试管中，滴加几滴紫色石蕊试液，溶液变红，证明有HNO3生成(合理答案均可)(6)6.25
