1、考点规范练13氮及其化合物(时间:45分钟满分:100分)考点规范练第26页一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2019山东临沂兴华学校高三月考)下列说法正确的是()。A.酸雨是指pH7的雨水,酸雨长时间放置,酸性变强B.用排空气法收集NOC.用加热浓氨水的方法可以快速制取氨气,经氯化钙干燥后得到纯净的氨气D.2NH3+Cl26HCl+N2,因此可以用浓氨水检验运送氯气的管道是否漏气答案:D解析:pH5.6的雨水叫酸雨,硫酸型酸雨长时间放置,其中的亚硫酸会被氧化成硫酸,酸性变强,A项错误;NO与氧气反应生成二氧化氮,所以不能用排空气法收集NO
2、,B项错误;氯化钙与氨气反应生成配合物,所以不能用氯化钙干燥氨气,C项错误;反应Cl2+2NH3N2+6HCl,生成的HCl与氨气反应会出现白烟,所以可以用浓氨水检验运送氯气的管道是否漏气,D项正确。2.(2019山东潍坊四校联考)下列有关氮及其化合物的说法正确的是()。A.硝酸的氧化性强,不能用铁或铝制容器贮运B.氮氧化物与“光化学烟雾”和“臭氧空洞”的形成有关C.氮的固定只有在高温、高压、有催化剂存在的条件下才能实现D.实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气答案:B解析:常温下铁或铝在浓硝酸中钝化,故能用铁或铝制容器贮运,A项错误;氮氧化物与“光化学烟雾”和“臭氧空洞”的形成有关,B项正确;
3、氮的固定不一定只有在高温、高压、有催化剂存在的条件下才能实现,例如植物通过根瘤菌也可以实现氮的固定,C项错误;实验室可用NH4Cl和熟石灰混合加热制取氨气,而不能选用石灰水,D项错误。3.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()。序号实验操作现象解释或结论过量的Fe粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+浓硝酸久置或光照变黄色HNO3不稳定易分解Al箔插入稀硝酸中无现象Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红色后褪色浓硝酸具有酸性和强氧化性A.B.C.D.答案:D解析:中稀硝酸与铁粉反应,铁首先被氧
4、化成Fe3+,过量铁粉将Fe3+还原,最终得到Fe2+,滴入KSCN溶液不显红色;中浓硝酸变黄色的原因是硝酸分解生成的二氧化氮溶于硝酸所致;中Al箔能与稀硝酸反应放出气体;中变红表现酸性,而褪色表现的是强氧化性。综上所述,D项正确。4.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)()。231.5 mL268.8 mL287.5 mL313.6 mLA.B.C.D.答案:B解析:O2与NH3发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,充分
5、反应后,再通入足量的水,发生反应4NO+3O2+2H2O4HNO3。若最后剩余的44.8 mL气体是NO,设原混合气中V(NH3)=x mL,则V(O2)=(448-x) mL,第1个反应中消耗的V(O2)=54x mL,生成的V(NO)=V(NH3)=x mL,第2个反应中消耗的V(O2)=34(x-44.8) mL,故54x mL+34(x-44.8) mL=(448-x) mL,解得:x=160.5,则原混合气体中V(O2)=(448-x) mL=(448-160.5) mL=287.5 mL。若最后剩余的44.8 mL气体是O2,设原混合气体中V(NH3)=y mL,则V(O2)=(4
6、48-y) mL,两个反应共消耗的V(O2)=54y mL+34y mL=2y mL,则448-y-2y=44.8,解得:y=134.4,原混合气体中V(O2)=(448-134.4) mL=313.6 mL。5.将22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,若反应只收集到0.2 mol NO2和0.3 mol NO,下列说法正确的是()。A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C.反应后生成的盐为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3,其物质的量之比为13D.反应后生成的盐为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3,其物质的量之比为31答案:C解析:反应中铁失电子,N
7、O2和NO得电子,生成0.2 mol NO2的硝酸得0.2 mol电子,生成0.3 mol NO的硝酸得30.3 mol=0.9 mol电子,硝酸共得1.1 mol电子;而n(Fe)=22.4 g56 gmol-1=0.4 mol,1.1 mol电子由0.4 mol铁提供,每生成1 mol Fe3+提供3 mol电子,每生成1 mol Fe2+提供2 mol电子。设Fe(NO3)2的物质的量为x,Fe(NO3)3的物质的量为y。联立方程组:2x+3y=1.1 mol(电子守恒)x+y=0.4 mol(铁守恒)解得:x=0.1 mol,y=0.3 mol所以,nFe(NO3)2nFe(NO3)3
8、=13。6.“绿色化学”实验已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是()。实验室中收集氨气采用图甲所示装置实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置实验室中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实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应A.B.C.D.答案:C解析:因为氨气的密度比空气的小,实验室用向下排空气法收集氨气,氨气溶于水呈弱碱性,可以使滴有酚酞的水变红,符合“绿色化学”;氯气有毒,与钠反应后,多余的氯气被碱液吸收,符合“绿色化学”;铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒,一氧化氮可以用气球收集,符合“绿色化学”;浓盐酸和浓氨水都易挥发,不符合“绿色化学”。7.不论
9、以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙中,一定能产生沉淀的组合是()。序号甲乙丙CO2SO2石灰水HClCO2石灰水CO2SO2Ba(NO3)2溶液NO2SO2BaCl2溶液CO2NH3CaCl2溶液A.B.C.D.答案:D解析:中石灰水过量,一定有沉淀生成。CO2与Ba(NO3)2不反应,SO2与Ba(NO3)2溶液反应有BaSO4沉淀生成。NO2和SO2混合,通入BaCl2溶液中生成BaSO4沉淀。NH3和CO2混合,当NH3过量时有沉淀生成,2NH3+CO2+CaCl2+H2OCaCO3+2NH4Cl;但NH3不足时,无沉淀生成,发生反应2NH3+2CO2+CaCl2+2H
10、2OCa(HCO3)2+2NH4Cl。8.用下图装置制取、提纯并收集下表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是()。选项气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BCO2稀硫酸石灰石饱和NaHCO3溶液CO2H2O2溶液二氧化锰浓硫酸DNH3浓氨水生石灰碱石灰答案:C解析:NO2与NaOH反应,达不到提纯的目的,收集不到NO2,A项错误;稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在石灰石表面阻止硫酸与碳酸钙进一步反应,B项错误;二氧化锰作催化剂分解过氧化氢,生成的氧气可以用浓硫酸干燥,氧气的密度比空气的大,可以用该装置收集,C项正确;氨气的密度比空气小,收集装置中应
11、该短管进气长管出气,D项错误。9.在一定温度下,某浓度的硝酸与金属锌反应生成NO2和NO,两者的物质的量之比为13,则要使1 mol金属锌完全反应,反应过程中消耗此硝酸的物质的量为()。A.2.4 molB.2.6 molC.2.8 molD.3.2 mol答案:C解析:Zn与硝酸反应生成硝酸锌和氮氧化物,氧化还原反应中得失电子数相等,NO2和NO的物质的量之比为13,设NO2和NO的物质的量分别是x、3x,根据得失电子数相等可得x(5-4)+3x(5-2)=1(2-0),x=0.2 mol,则NO2和NO的物质的量分别是0.2 mol、0.6 mol,根据N、Zn原子守恒得消耗n(HNO3)
12、=n(NOx)+2nZn(NO3)2=n(NOx)+2n(Zn)=(0.2+0.6) mol+21 mol=2.8 mol,故C项正确。10.(2019哈尔滨三中调研)已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M,在一定条件下它们有如下转化关系,Z是NO,下列推断不合理的是()。A.X可能是一种氢化物B.若X为单质,Y生成Z属于化合反应C.E可能是一种有色气体D.F中M元素的化合价可能为+5价答案:B解析:如果X是水,电解可生成O2,O2与N2反应生成NO,故X可能是一种氢化物,A项正确;Z为NO,如果Y是O2,那么NH3与O2在催化剂的条件下可以生成NO,反应的化学方程式为4NH3+5O
13、24NO+6H2O,所以不一定就是化合反应,B项错误;因为Z是NO,所以E可能是NO2(红棕色),C项正确;F可以是HNO3,M元素的化合价可能为+5价,D项正确。二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(16分)有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂,对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。化学试剂:NH4Cl固体浓氨水NaOH固体(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气,应选择的装置是(填字母),选用试剂是(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是,实验过程中,制气时的实验操作是。(2)乙同学建议,把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气,并确保不污染环境,请你根
14、据其设想回答:若用排气法收集氨气,请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置,标出所用试剂(自选)的名称。若用排液集气法收集NH3,可选用的试剂是(填字母)。A.H2OB.浓硫酸C.CCl4D.饱和NaCl溶液答案:(1)BNaOH固体遇水放热,使氨气的溶解度降低,同时可使溶液中c(OH-)增大,促使NH4+OH-NH3H2ONH3+H2O平衡向右移动,从而使氨气逸出将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上(2)C解析:(1)不加热制取NH3是快速方便制取少量NH3的一种措施,具体操作方法是把浓氨水滴到固体NaOH上。(2)用排气法收集NH3的装置中要注意集气瓶中导气管的长短,因NH3的密度比空气的小
15、,故进气管短,出气管长;因NH3极易溶于水,进行尾气处理时,要设置防倒吸装置。用排液法收集NH3时,要求液体不能溶解NH3(排除A、D)且不与NH3发生反应(排除B)。12.(16分)喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因通常是装置内外存在压强差。(1)图a所示为化学教学中所用的喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是。A.HCl和H2OB.O2和H2OC.NH3和H2OD.CO2和NaOH溶液(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图b所示装置。在图b锥形瓶中分别加入足量下列物质,反应后可能产生喷泉的是。A.Cu与稀盐酸B.NaH
16、CO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸在锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉,水槽中加入的物质可以是。A.浓硫酸B.食盐C.硝酸钾D.硫酸铜这种方法产生喷泉的原理是。比较图a和图b两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图a是(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内的气体压强;图b是下部锥形瓶内的气体压强。答案:(1)B(2)DA浓硫酸溶于水放热,温度升高,酒精加快挥发,锥形瓶内气压增大减小增大解析:(1)图a装置中形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小。HCl易溶于H2O,所以能使烧瓶中的气体迅速减少,能形成喷泉;O2不易
17、溶于H2O,所以不能使烧瓶中的气体减少,不能形成喷泉;NH3易溶于H2O,所以能使烧瓶中的气体迅速减少,能形成喷泉;CO2和NaOH溶液能迅速反应,能导致烧瓶中的气体减少,所以能形成喷泉。(2)图b是在锥形瓶中加入的物质能导致锥形瓶中气压变大而形成喷泉。Cu与稀盐酸不反应,所以不能导致锥形瓶中的气压变大,A项错误;NaHCO3与NaOH溶液反应不生成气体,不能导致锥形瓶中的气压变大,B项错误;CaCO3与稀硫酸生成的硫酸钙微溶于水,阻止反应进一步发生,生成二氧化碳比较少,导致锥形瓶中的气压变化不大,不能形成喷泉,C项错误;NH4HCO3与稀盐酸反应生成大量气体,导致锥形瓶中的气压变大,所以能形
18、成喷泉,D项正确。在图b锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的物质,结果也产生了喷泉,根据产生喷泉的原理必须要求水槽中加入的物质能使锥形瓶中的温度明显升高;浓硫酸溶于水放出大量的热使酒精挥发产生大量酒精蒸气,使锥形瓶内压强大大增加;食盐、硝酸钾、硫酸铜溶于水不会使水温明显升高,所以不能形成喷泉。图a和图b两套装置,均产生压强差形成喷泉,图a是减小上部烧瓶内气体压强,而图b是增大下部锥形瓶内气体压强。13.(18分)甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。文献记载:.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮
19、的化合物。.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)(H0)。.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。甲的实验操作和现象记录如下:实验操作实验现象打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞无明显现象加热烧瓶,反应开始后停止加热A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅;B中溶液变棕色;C中溶液紫色变浅反应停止后,A中无固体剩余请回答下列问题:(1)滴入浓硝酸,加热前没有明显现象的原因是。(2)检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是。(3)甲取少量B中溶液,加热,实验现象是。请用平衡移动原理解释原因:。甲依据该现象得出的结论是
20、A中有NO生成。(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙做出的改变是,证明有NO生成的实验现象是。(5)证明A中溶液是否含有Fe2+和Fe3+,选择的药品是(填字母)。a.铁粉b.溴水c.铁氰化钾溶液d.硫氰化钾溶液答案:(1)常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生(答“钝化”也可)(2)取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入足量浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则A中生成NH4+(3)棕色溶液颜色变浅(或绿),有无色气体逸出,且在空气中变为红棕色FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)
21、的正反应为放热反应,加热后,平衡向逆反应方向移动(4)浓硝酸换成稀硝酸A中没有红棕色气体生成,B中溶液变为棕色(5)cd解析:(1)常温下,铁遇浓硝酸发生“钝化”。(2)-3价氮的化合物是NH3或铵盐,而此反应的环境呈酸性,故-3价氮的化合物是硝酸铵,可利用NH4+与OH-共热产生NH3的性质检验。(3)B中发生反应FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色),加热后,上述平衡逆向移动,无色气体NO逸出,在空气中变为红棕色,而溶液颜色变浅或变成浅绿色。(4)NO2与水反应生成NO,故可把浓硝酸换成稀硝酸,若A中无红棕色气体生成,但B中溶液变为棕色,可证明A中有NO生成。(5)用铁氰化钾溶液检验Fe2+,生成蓝色沉淀;用硫氰化钾溶液检验Fe3+,溶液变成红色,故选c、d。