1、第4节 氮及其重要化合物时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共66分)1下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述正确的是()A常温下都能用铝制容器贮存B露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C常温下都能与铜较快地反应D露置在空气中，容器内溶质的浓度都升高答案A解析浓硝酸具有挥发性，露置在空气中，质量会减小；浓硫酸具有吸水性，露置在空气中，溶液质量会增加，B错误。常温下，浓硝酸与铜可以较快地反应，但是浓硫酸与铜需要加热才能反应，C错误。浓硝酸具有挥发性，露置在空气中，容器内酸液的浓度会降低；浓硫酸具有吸水性，露置在空气中，容器内酸液的浓度也会降低，D错误。2下列关于氮及其化合物的说法错误的是()
2、A所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气B浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性C一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧D把带火星的木条伸入充满NO2和O2的混合气体(NO2和O2的物质的量之比为41)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧答案B解析浓硝酸与碳共热发生反应：4HNO3(浓)CCO24NO22H2O，浓硝酸只表现强氧化性，B错误。3氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是()A海洋中的氮循环起始于氮的氧化B海洋中的氮循环中属于固氮作用的是C海洋中的反硝化作用一定有氧气的
3、参与D向海洋排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量答案D解析海洋中的氮循环起始于N2NH，即起始于氮的还原，A错误；海洋中的氮循环中属于固氮作用的是，B错误；反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而O2是常见氧化剂，不需要有O2参与，C错误；转化关系图中若硝酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量，D正确。4合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：下列说法不正确的是()A甲、乙、丙三种物质都含有氮元素B反应、和的氧化剂相同C的产物可在上述流程中被再次利用D丁为NaHCO3答案B解析由图可知，甲是氮气，与氢气化合生成氨。反应是侯氏制碱法，故丁是碳酸氢钠，
4、受热分解生成碳酸钠。氨发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸和氨反应生成硝酸铵(氮肥)，故乙是一氧化氮，丙是二氧化氮，综上所述，甲、乙、丙、丁分别为氮气、一氧化氮、二氧化氮、碳酸氢钠。由上述分析可知，A、D正确。反应为氨的催化氧化反应，氧化剂为氧气；反应为一氧化氮的氧化反应，氧化剂为氧气；反应为二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，氧化剂和还原剂均是二氧化氮，B错误。碳酸氢钠分解生成的二氧化碳可以在反应中循环利用，C正确。5实验室采用下列装置制取氨气，正确的是()答案D解析加热氯化铵固体分解生成的氨气和氯化氢在试管口遇冷后又化合生成氯化铵，不能制
5、取氨气，故A错误；氨气为碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故B错误；收集氨气的导管应该插入试管底部，故C错误；氨气极易溶于水，采用倒扣的漏斗可以防止倒吸，故D正确。6为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是()A关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行D反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO答案A解析关闭活塞1，稀硝酸加到一定程度后，左侧液面将不再升高，将无法加液体到液面a，A错误；关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，
6、C正确；想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2，D正确。7铜粉放入稀硫酸中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该盐可能是()AFeCl3 BNa2CO3 CKNO3 DFeSO4答案C解析Cu、稀硫酸、FeCl3混合时，铜和FeCl3发生氧化还原反应，生成氯化亚铁和氯化铜，造成铜粉的质量减少，但没有气体生成，故A错误；Cu与稀硫酸不反应，Na2CO3与稀硫酸反应生成二氧化碳气体，但Cu不溶解，故B错误；Cu、稀硫酸、KNO3混合时发生3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，则铜粉质量减少，同时溶液逐渐变为蓝色，有气体逸出
7、，故C正确；Cu、稀硫酸、FeSO4混合时不反应，故D错误。8(2019全国卷考试大纲调研卷(一)下列图示实验合理的是() A图1为证明非金属性强弱：SCSiB图2为制备少量氧气C图3为配制一定物质的量浓度的硫酸溶液D图4为制备并收集少量NO2气体答案A解析比较非金属性，可根据元素对应的最高价氧化物的水化物的酸性强弱比较，硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可得硅酸沉淀，可证明非金属性的强弱，A正确；过氧化钠为粉末，不能用简易启普发生器制备O2，B错误；容量瓶应在常温下使用，且只能用于配制溶液，不能在容量瓶中稀释浓硫酸，应将浓硫酸在烧杯中稀释，冷却后才能转移到容量瓶中，C
8、错误；二氧化氮与水反应，且易溶于水，不能用排水法收集NO2气体，D错误。9下列由相关实验现象所推出的结论正确的是()ANH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOCFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D分别将充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，液面均迅速上升，说明二者均易溶于水答案D解析A项，不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气，因为NH3和HCl会在试管口遇冷重新化合成NH4Cl，错误；B项，硝酸能将SO氧化成SO，不能说明
9、原溶液中一定有SO；C项，铁和稀硝酸反应生成的气体是NO，不是发生置换反应，错误。10向50 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是()A开始时产生的气体为H2BAB段发生的反应为置换反应C所用混合溶液中c(HNO3)0.5 molL1D参加反应的铁粉的总质量m2 g5.6 g答案D解析向混合溶液中逐渐加入铁粉，铁首先和稀硝酸反应生成Fe3和NO；当溶液中NO完全被消耗之后，过量的铁和Fe3反应生成Fe2；当Fe3完全反应之后，过量的铁和稀硫酸反应生成FeSO4和H2。由以
10、上分析可知，开始生成的气体是NO，A错误；AB段的反应是铁和Fe3的反应，不是置换反应，B错误；A点对应的气体是NO，物质的量是0.05 mol，根据氮原子守恒可知，稀硝酸的物质的量浓度是1.0 molL1，C错误；生成氢气的体积是0.56 L，物质的量为0.025 mol，所以反应中共转移电子0.05 mol30.025 mol20.2 mol，参加反应的铁最终在溶液中以Fe2的形式存在，因此根据得失电子守恒可知，消耗铁的物质的量是0.1 mol，质量是5.6 g，D正确。111.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 gcm3、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的
11、混合气体物质的量为0.05 mol，向反应后的溶液中加入1.0 molL1 NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是()A该合金中铜与镁的物质的量之比是12B该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 molL1CNO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是640 mL答案A解析2.54 g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，故沉淀中氢氧根离子的质量为2.54 g1.52 g1.02 g，即0.06 mol。根据电荷守恒，金属提供电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，设铜、镁合金中 Cu、Mg的物质的量分别
12、为x mol、y mol，则：解得x0.02，y0.01。所以合金中铜与镁的物质的量之比是0.02 mol0.01 mol21，A错误；该浓硝酸密度为1.40 gcm3、质量分数为63%，故该浓硝酸的物质的量浓度为 molL114.0 molL1，B正确；NO2和N2O4混合气体物质的量为0.05 mol，设NO2为a mol，N2O4为(0.05a) mol，则a1(0.05a)210.06，解得a0.04，NO2和N2O4的物质的量之比为41，NO2的体积分数是100%80%，C正确；反应后溶质为硝酸钠，根据氮元素守恒可知，硝酸钠的物质的量为0.05 L14 molL10.04 mol0.
13、01 mol20.64 mol，根据钠离子守恒，n(NaOH)n(NaNO3)0.64 mol，故需要NaOH溶液的体积为0.64 L，D正确。二、非选择题(共34分)12(2019北京海淀高三期中)(16分)某化学兴趣小组探究NO和Na2O2的反应，设计了如下图所示实验装置，其中E为实验前压瘪的气囊。资料：除浅黄色的AgNO2难溶于水外，其余亚硝酸盐均易溶于水。(1)写出A中反应的化学方程式：_。(2)将装置B补充完整，并标明试剂。(3)用无水CaCl2除去水蒸气的目的是_。(4)反应一段时间后，D处有烫手的感觉，其中固体由淡黄色变为白色，直至颜色不再变化时，气囊E始终没有明显鼓起。学生依据
14、反应现象和氧化还原反应规律推断固体产物为NaNO2。写出该反应的化学方程式：_。设计实验证明NaNO2的生成，实验方案是_。(写出操作、现象和结论)答案(1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)(3)防止水蒸气与过氧化钠反应，干扰实验(4)2NONa2O2=2NaNO2取少量D管中的固体于试管中，加水溶解，再加入AgNO3溶液，若生成浅黄色沉淀，则有亚硝酸钠生成解析(2)装置B的目的为将NO2转化为NO，则需将A中产生的气体通过盛有水的洗气瓶。(4)由题意分析可知反应的产物为NaNO2，且无其他气体产物生成，则反应的方程式为：2NONa2O2=2NaNO2；若反应中有N
15、aNO2生成，则加入硝酸银溶液会产生浅黄色的亚硝酸银沉淀。13(2019北京朝阳高三期末)(18分)某学习小组探究稀HNO3、浓HNO3与铜的反应。装置(尾气处理装置略)现象中开始无明显现象，渐有小气泡生成，越来越剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色中反应剧烈，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色(1)试管中Cu与稀HNO3反应的化学方程式是_。(2)中反应的速率比中的快，原因是_。(3)针对中溶液呈绿色的原因，提出假设：假设1：Cu2的浓度较大所致；假设2：溶解了生成的NO2。探究如下：取中绿色溶液，分为两等份。取一份于如图1所示装置中，_(填操作和现象)，证实中溶解了NO2。向另一份溶
16、液中加入_(填化学试剂)，溶液变为蓝色。证实假设1不成立，假设2成立。(4)对于稀HNO3与铜生成NO、浓HNO3与铜生成NO2的原因，提出两种解释：解释1.HNO3浓度越稀，溶液中NO的数目越少，被还原时，每个NO从还原剂处获得较多电子的机会_(填“增多”或“减少”)，因此被还原为更低价态。解释2.推测下列平衡导致了产物的不同，并通过如下实验证实了推测的合理性。3NO2H2O2HNO3NOB中盛放的试剂是_。C中盛放Cu(NO3)2和_。该小组证实推测的合理性所依据的实验现象是_。答案(1)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(2)硝酸浓度大(3)向上拉动活塞a，试管内液
17、面上方出现红棕色气体Cu(OH)2(或CuO等)(4)增多水浓硝酸C中溶液变绿解析(2)中是铜与浓硝酸反应，产生硝酸铜、二氧化氮和水，中物质浓度大，反应速率快。(3)若溶液颜色差异是NO2溶解所致，则可以通过向上拉动活塞a，减小装置中NO2在溶液中的溶解度，就会看到试管内液面上方出现红棕色气体。若向另一份溶液中加入含有Cu元素的物质，如CuO或Cu(OH)2，物质溶解，使溶液中Cu2浓度增大，若溶液变为蓝色，证实假设1不成立，假设2成立。(4)解释1.HNO3浓度越稀，溶液中NO的数目越少，被还原时，每个NO从还原剂处获得较多电子的机会增多，被还原为较低的价态。解释2.Cu与浓硝酸反应产生NO2气体，NO2气体与B中水发生反应生成HNO3和NO，将产生的NO气体通入到C溶液中，为了探究溶液颜色变化是否是由NO浓度变化引起的，所以C中盛放Cu(NO3)2和浓硝酸，若C中溶液变为绿色，就证明解释2正确。
