1、考点规范练13氮及其化合物(时间:45分钟满分:100分)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.下列说法正确的是() A.CO、NO、NO2都是大气污染物,在空气中都能稳定存在B.NO可用于某些疾病的治疗C.NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象D.汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N22.在15.2 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液,合金完全溶解,同时生成气体X,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,生成25.4 g沉淀,则下列表示气体X组成的选项中合理的是()A.0.3 mol NO、0.1 mol NO2B.0.3 mol NO
2、2、0.1 mol NOC.0.6 mol NOD.0.3 mol NO23.(2017江西萍乡一模)下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()A.使石蕊溶液变红B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO24.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.5.将5.
3、6 g铁投入浓硝酸中,产生红棕色气体A,把所得溶液减压蒸干,得到20 g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,将该固体在高温下加热,得到红褐色的Fe2O3和气体B,A、B气体混合通入足量水中,在标准状况下剩余气体的体积为()A.1 120 mLB.2 240 mLC.336 mLD.4 480 mL6.“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.7.不论以何种比例混合,
4、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.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()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9.在1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质,其浓度分别为0.2 molL-1和1.5 molL-1,现向该溶液中加入39.2 g铁粉
5、使其充分反应,下列有关说法正确的是()A.反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8 molB.反应后产生13.44 L H2(标准状况)C.反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9 molD.由于氧化性Fe3+H+,故反应中先没有气体产生后产生气体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19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体),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。下列分析错误的是()A.AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+B.第二份溶液中最终溶质为FeSO4C.混合酸中N的物质的量为0.4 mol
6、D.混合酸中H2SO4的浓度为5 molL-1二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(16分)氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须进行处理。(1)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。汽车尾气中的CO来自于,NO来自于。汽车尾气对环境的危害主要有(至少填两种)。汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体,反应的化学方程式可表示为。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO5N2+6H2O,8NH3+6NO27N2+12H2O。同温同压下,3.5 L
7、NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理,若NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是。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
8、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.NaHCO3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。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
9、成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物。.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)(HFe3+H+,则Fe先与HNO3反应:Fe+4H+NFe3+NO+2H2O,再发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+。反应开始便有气体生成,D项错误。结合有关量,依据反应方程式知:Fe完全反应,没有剩余,溶液中存在0.6 mol Fe3+、0.3 mol Fe2+,A项错误,C项正确;因硝酸具有强氧化性,溶液中不发生反应:Fe+2H+Fe2+H2,故没有氢气生成,B项错误。10.D由题图可知,OA段发生的反应为Fe+N+4H+Fe3+NO+2H2O,AB段发生的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段发生的
10、反应为Fe+2H+Fe2+H2,故A项正确;根据题图可知N全部被还原,因为溶液中有硫酸根离子,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,故B项正确;OA段发生的反应为Fe+N+4H+Fe3+NO+2H2O,硝酸全部反应,故一份混合液中n(N)=n(Fe)=0.2 mol,则原混合酸中N物质的量为20.2 mol=0.4 mol,故C项正确;第二份混合液反应消耗22.4 g铁,物质的量为0.4 mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根离子守恒,所以每份含硫酸0.4 mol,则原混合酸中H2SO4物质的量为0.4 mol2=0.8 mol,原混合溶液中硫酸浓度为=4 molL
11、-1,故D项错误。11.答案 (1)汽油的不完全燃烧N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应形成酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应等(任写两种即可)2xCO+2NOx2xCO2+N2(2)13(3)NaNO2解析 (1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油燃烧不完全,会产生CO;当空气过量时,N2与O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,导致光化学烟雾,产生温室效应等。CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(2)根据题意可得V(NO)+V(NO2)=3.0 L,V(NO)+V(NO2)=3.5 L,则V(NO)=0.75 L
12、,V(NO2)=2.25 L,V(NO)V(NO2)=13。(3)NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合价为+4价,二者11混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为+3价,即为NaNO2。12.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
13、。(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
14、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.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接近试管口,若试纸变蓝,则A中生成N(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)的正反应为放热反应,加热后,平衡向
15、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N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。