高考化學一輪復習 課時規(guī)范練14 生產(chǎn)生活中的含氮化合物（含解析）蘇教版-蘇教版高三化學試題

課時規(guī)范練14生產(chǎn)生活中的含氮化合物(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共9小題,每小題6分,共54分,每小題只有一個選項符合題目要求)1.下列有關(guān)環(huán)境問題的說法正確的是()。A.燃煤時加入適量石灰石,可減少廢氣中SO2的含量B.臭氧的體積分數(shù)超過10-4%的空氣有利于人體健康C.CO、NO、NO2是大氣污染物,在空氣中都能穩(wěn)定存在D.含磷洗滌劑易于被細菌分解,不會導致水體污染答案:A解析:CaCO3CaO+CO2,CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,燃煤中加入適量石灰石可以達到固硫的作用,A項正確;空氣中臭氧含量過大對人體有害,B項錯誤;NO極易和氧氣發(fā)生反應生成NO2,C項錯誤;磷是生物必需元素,含磷廢水的大量排放會造成水華和赤潮,D項錯誤。2.下列關(guān)于氮及其化合物的說法錯誤的是()。A.所有的銨鹽與燒堿共熱都能生成氨氣B.濃硝酸不論與銅反應還是與碳反應,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的混合氣體(NO2和O2的物質(zhì)的量之比為41)的集氣瓶中,木條復燃,說明NO2支持燃燒答案:B解析:銨鹽與燒堿共熱都能生成氨氣,A項正確;濃硝酸與碳共熱發(fā)生反應:4HNO3(濃)+CCO2+4NO2+2H2O,濃硝酸只表現(xiàn)強氧化性,B項錯誤;一氧化氮結(jié)合血紅蛋白的能力比一氧化碳強,C項正確;帶火星的木條在空氣中不復燃,而伸入充滿NO2和O2的混合氣體(NO2和O2的物質(zhì)的量之比為41)的集氣瓶中,木條復燃,說明NO2支持燃燒,D項正確。3.中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻巨大,古代文獻中充分記載了古代化學研究成果。下列文獻對KNO3的敘述不合理的是()。選項目的古代文獻說明A使用“凡研硝(KNO3)不以鐵碾入石臼,相激火生,禍不可測”天工開物KNO3能自燃B鑒別區(qū)分硝石(KNO3)和樸硝(Na2SO4):“強燒之,紫青煙起,乃真硝石也”本草經(jīng)集注利用焰色反應C提純“(KNO3)所在山澤,冬月地上有霜,掃取以水淋汁后,乃煎煉而成”開寶本草溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶D性質(zhì)“(火藥)乃焰硝(KNO3)、硫黃、杉木炭所合,以為烽燧銃機諸藥者”本草綱目利用KNO3的氧化性答案:A解析:KNO3具有強氧化性,是助燃劑,但不能自燃,A項敘述不合理;K的焰色反應為紫色,而Na的焰色反應為黃色,B項敘述合理;KNO3易溶于水,經(jīng)溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶后能提純,C項敘述合理;KNO3具有強氧化性,故可用在火藥中,D項敘述合理。4.下列各組物質(zhì)中,氣體X和氣體Y同時通入盛有溶液Z的洗氣瓶中(如圖),一定沒有沉淀生成的是()。選項XYZANO2SO2BaCl2溶液BNH3O2Al2(SO4)3溶液CNH3CO2CaCl2溶液DCO2SO2CaCl2溶液答案:D解析:二氧化氮易溶于水生成硝酸,硝酸有強氧化性,二氧化硫有還原性,所以二氧化硫能被硝酸氧化成硫酸,硫酸和氯化鋇發(fā)生復分解反應生成硫酸鋇白色沉淀,A項不符合;氨氣極易溶于水生成氨水,氨水顯弱堿性,與鋁鹽溶液反應生成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁不溶于氨水,所以一定有白色沉淀生成,B項不符合;氨氣極易溶于水生成氨水,氨水呈堿性,能和二氧化碳反應生成碳酸銨,碳酸銨和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀,C項不符合;CO2和SO2通入CaCl2溶液中,CaCl2不發(fā)生反應,無沉淀現(xiàn)象,D項符合題意。5.探究氨氣及銨鹽性質(zhì)的實驗中,下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是()。A.將集有氨氣的試管倒扣于水槽中,液體迅速充滿試管,說明氨氣極易溶于水B.將濕潤的紅色石蕊試紙放入集有氨氣的集氣瓶中,試紙由紅色變?yōu)樗{色,說明氨水呈堿性C.加熱NH4HCO3固體,觀察到固體逐漸減少,試管口有液滴產(chǎn)生,說明NH4HCO3受熱不穩(wěn)定D.將紅熱的Pt絲伸入右圖所示的錐形瓶中,瓶口出現(xiàn)少量紅棕色氣體,說明氨氣的氧化產(chǎn)物為NO2答案:D解析:氨氣易溶于水,將集有氨氣的試管倒扣于水槽中,液體迅速充滿試管,A項正確;NH3+H2ONH3·H2ONH4+OH-,B項正確;NH4HCO3受熱分解生成氨氣、二氧化碳、水,C項正確;氨氣被氧氣氧化為NO,NO又被氧氣氧化生成NO2,D項錯誤。6.某種混合氣體,可能含有N2、HCl和CO,把混合氣體依次通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO,氣體體積都沒有變化,經(jīng)干燥后再通過足量的Na2O2固體,氣體體積減小,最后通過灼熱的銅網(wǎng),經(jīng)充分反應后,氣體體積又減小,但還有剩余氣體,以下對混合氣體成分的判斷,正確的是()。A.一定沒有N2,CO和HCl中至少有一種B.一定沒有N2,CO和HCl都有C.一定有N2,CO和HCl中至少有一種D.一定有N2和HCl,肯定沒有CO答案:C解析:將混合氣體依次通過NaHCO3溶液和灼熱的CuO,氣體體積無變化,氣體中若含有CO、HCl,在此全部轉(zhuǎn)化為CO2。再通過Na2O2,氣體體積明顯減小的原因是Na2O2吸收二氧化碳氣體生成氧氣;最后通過灼熱的銅網(wǎng),體積又減少,并有剩余氣體,說明一定有N2。綜上所述,混合氣體中一定有N2,HCl、CO中至少含有一種,C項正確。7.某學習小組用如圖裝置制備氮化鈣(Ca3N2易與H2O反應),下列說法不正確的是()。A.打開活塞K通入N2,試管A內(nèi)有氣泡產(chǎn)生,說明裝置氣密性良好B.將Ca3N2放入鹽酸中,能得到CaCl2和NH4Cl兩種鹽C.U形管中的干燥劑可以是堿石灰,但不能用濃硫酸D.反應結(jié)束后,先熄滅酒精燈,待反應管冷卻至室溫后再關(guān)閉活塞K答案:A解析:打開活塞K通入N2,即使裝置漏氣,試管A內(nèi)也可能有氣泡產(chǎn)生,A項錯誤;將產(chǎn)物Ca3N2放入鹽酸中,反應原理可理解為Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3,Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O,NH3+HClNH4Cl,故可以得到CaCl2和NH4Cl兩種鹽,B項正確;U形管中只能盛放固體干燥劑,C項正確;若先關(guān)閉活塞K,在反應管冷卻至室溫的過程中容易引起倒吸,D項正確。8.某化學興趣小組進行有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學性質(zhì)的實驗,實驗過程如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()。A.實驗中溶液呈藍色,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,說明稀硝酸被Cu還原為NO2B.實驗中滴加稀硫酸,銅片繼續(xù)溶解,說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強C.實驗發(fā)生反應的化學方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO+4H2OD.由上述實驗可以得出結(jié)論:Cu在常溫下既可以和稀硝酸反應,也可以和稀硫酸反應答案:C解析:稀硝酸被Cu還原為NO,A項錯誤;Cu與稀硫酸不反應,但硝酸銅在酸性溶液中具有硝酸的強氧化性,繼續(xù)與Cu反應,稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱,B項錯誤;實驗發(fā)生反應的化學方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO+4H2O,C項正確;由上述實驗可得出結(jié)論:Cu在常溫下可以和稀硝酸反應,D項錯誤。9.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉,銅粉最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量的增加,發(fā)生如圖所示變化(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或判斷錯誤的是()。A.原混合酸中NO3-物質(zhì)的量為0.1 molB.OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應為Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段產(chǎn)生氫氣C.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4D.原溶液中H2SO4物質(zhì)的量濃度為2.5 mol·L-1答案:A解析:鐵粉既能與硝酸反應也能與硫酸反應,從題干圖中看出(注意只是第二份溶液100mL)OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應為Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段產(chǎn)生氫氣,反應為Fe+2H+Fe2+H2,反應至A點NO3-已反應完全。由反應Fe+NO3-+4H+Fe3+NO+2H2O可知第二份溶液中NO3-物質(zhì)的量應為5.6g56g·mol-1=0.1mol;溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4,此時反應的鐵的質(zhì)量是14g,即0.25mol,故原混合酸中H2SO4濃度為0.25mol0.1L=2.5mol·L-1;原200mL溶液中NO3-物質(zhì)的量為0.2mol。二、非選擇題(本題共3個小題,共46分)10.(14分)某興趣小組在實驗室探究氨的有關(guān)性質(zhì),設計了下圖所示實驗,A處是氣體發(fā)生裝置,A中所用的試劑從下列物質(zhì)中選取。碳酸鈉碳酸氫鈉碳酸氫銨氯化銨熟石灰氫氧化鈉按上圖連接好各儀器,先將C處的鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱,再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后撤去C處酒精燈。部分實驗的現(xiàn)象如下:鉑絲繼續(xù)保持紅熱狀態(tài);D中的銅片慢慢溶解?；卮鹣铝袉栴}:(1)若A中制取氣體時只用了一種藥品,則該藥品是(填物質(zhì)序號)。 (2)B裝置的作用為。 (3)D中銅片發(fā)生反應的離子方程式為,為了使Cu片溶解的速率加快,可向D處的溶液中加入少量下列物質(zhì)中的(填下列各項序號)。 A.Na2CO3B.AgNO3C.H2SO4D.FeSO4(4)圖E中持續(xù)通入氧氣的作用為。 (5)有人認為他們設計的這套實驗裝置還存在明顯的不足,指出其不足之處并提出改進建議: 。 答案:(1)(2)吸收CO2、水蒸氣并制取O2(3)3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+2NO+4H2OBC(4)使有害氣體被F中溶液完全吸收(5)D中溶液易倒流到C中,使玻璃管炸裂;在C、D之間連接防倒吸裝置解析:根據(jù)題給裝置圖及C、D中反應現(xiàn)象知,本實驗為氨的催化氧化及硝酸與銅的反應。裝置A的作用為生成氨氣,裝置B的作用是為反應提供氧氣,裝置E和F為尾氣處理裝置。(1)根據(jù)上述分析知,A中生成的氣體中含有氨氣以及和過氧化鈉反應生成氧氣的氣體二氧化碳、水蒸氣;A中制取氣體只用一種藥品時,分析選項可知應選擇碳酸氫銨。(2)B裝置是利用過氧化鈉吸收碳酸氫銨分解生成的二氧化碳和水蒸氣生成氧氣。(3)D中反應為銅片溶于稀硝酸生成硝酸銅、一氧化氮和水,離子方程式為3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O;使Cu片溶解的速率加快,可以考慮利用原電池原理及增大離子濃度的方法;Na2CO3消耗硝酸,硝酸濃度減小,反應速率減小,A錯誤;AgNO3和銅反應生成銀,銅和銀在稀硝酸中形成原電池加快反應,B正確;加入H2SO4可以增大氫離子濃度,加快銅與稀硝酸的反應,C正確;FeSO4會消耗硝酸不能加快銅的溶解,D錯誤。(4)圖E中持續(xù)通入氧氣的作用是使生成的一氧化氮氣體全部被F中溶液完全吸收。(5)由于NH3極易溶于水,故D裝置中的液體易發(fā)生倒吸進入C裝置;故需要在C、D之間加一個防倒吸的裝置。11.(16分)氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。某工廠處理氨氮廢水的流程如下:含NH4+的廢水低濃度氨氮廢水含余氯廢水達標廢水(1)過程:加NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH至11后,并鼓入大量空氣。用離子方程式表示加NaOH溶液的作用是;用化學平衡理論解釋鼓入大量空氣的目的  。 (2)中加入適量NaClO溶液,控制pH在34,將NH4+轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。則反應的離子方程式是。 (3)分別稱取2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固體混合物兩份。將其中一份配成溶液,逐滴加入一定濃度的Ba(OH)2溶液,產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量與加入Ba(OH)2溶液體積的關(guān)系如圖?；旌衔镏衝(NH4)2SO4n(NH4Cl)為。 另一份固體混合物中NH4+與Ba(OH)2溶液(濃度同上)恰好完全反應時,溶液中c(Cl-)=(溶液體積變化忽略不計)。 答案:(1)NH4+OH-NH3·H2O空氣可以將生成的氨氣帶走,使NH3·H2ONH3+H2O化學平衡向正反應方向移動,利于除去廢水中的氨(2)3ClO-+2NH4+N2+3Cl-+2H+3H2O(3)121 mol·L-1解析:(1)銨鹽能和強堿反應,反應實質(zhì)是:NH4+OH-NH3·H2O;NH3·H2O的分解是可逆反應,通入的空氣可將生成的氨氣帶走,使化學平衡向正反應方向移動,有利于除去廢水中的氨。(2)加入適量NaClO溶液,控制pH在34,將NH4+轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),可以確定NH4+被氧化為N2,ClO-被還原為氯離子,根據(jù)電子守恒、電荷守恒可寫出離子方程式:3ClO-+2NH4+N2+3Cl-+2H+3H2O。(3)2.33g沉淀為BaSO4,那么n(BaSO4)=n(NH4)2SO4=nBa(OH)2=0.01mol,m(NH4)2SO4=1.32g,m(NH4Cl)=1.07g,n(NH4Cl)=0.02mol。由可知,10mL氫氧化鋇溶液中含Ba(OH)2的物質(zhì)的量為0.01mol,則氫氧化鋇溶液的濃度為0.01mol0.01L=1mol·L-1,2.39g(NH4)2SO4和NH4Cl固體混合物中銨根離子的物質(zhì)的量為0.01mol×2+0.02mol=0.04mol,又因為n(NH4+)=n(OH-)=0.04mol,則NH4+完全反應需要nBa(OH)2=0.02mol,所需要溶液體積為20mL,反應中氯離子的物質(zhì)的量不變,混合物中n(Cl-)=0.02mol,c(Cl-)=0.02mol0.02L=1mol·L-1。12.(16分)氨廣泛用于生產(chǎn)化肥、制冷劑等方面。回答下列問題:(1)實驗室可用下圖所示裝置合成氨。亞硝酸鈉與氯化銨反應的離子方程式為。 錐形瓶中盛有一定量水并滴有幾滴酚酞。反應一段時間后,錐形瓶中溶液變紅,則氣體X的成分為N2、水蒸氣、和(填化學式)。 (2)最近某大學研究人員發(fā)明了一種SUNCAT的鋰循環(huán)系統(tǒng),可持續(xù)合成氨,其原理如圖所示。圖中反應屬于(填“氧化還原反應”或“非氧化還原反應”)。 反應中能量轉(zhuǎn)化的方式是(填“電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能”或“化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?。 (3)液氨可用作制冷劑,液氨汽化時(填“釋放”或“吸收”)能量;液氨泄漏遇明火會發(fā)生爆炸。已知部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示: 共價鍵NHOONNOH鍵能/(kJ·mol-1)391498946463則反應4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的反應熱H=。 答案:(1)NO2-+NH4+N2+2H2OH2NH3(2)非氧化還原反應電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能(3)吸收-1 262 kJ·mol-1解析:(1)亞硝酸鈉具有強氧化性,與氯化銨發(fā)生氧化還原反應,生成氮氣,反應的離子方程式為NO2-+NH4+N2+2H2O。鋅與稀硫酸反應生成的氫氣與亞硝酸鈉和氯化銨反應生成的氮氣在催化劑作用下反應生成了氨氣,因此錐形瓶中溶液變?yōu)榧t色,則氣體X的成分為N2、水蒸氣、H2、NH3。(2)反應是Li3N與水反應生成氨氣的過程,反應中沒有元素化合價的變化,屬于非氧化還原反應。反應中氫氧化鋰轉(zhuǎn)變?yōu)殇嚒⒀鯕夂退?發(fā)生了氧化還原反應,屬于非自發(fā)的氧化還原反應,屬于電解池反應,能量轉(zhuǎn)化的方式是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能。(3)液氨可用作制冷劑,是因為液氨汽化時吸收能量,導致周圍溫度降低;反應4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的反應熱H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=391kJ·mol-1×3×4+498kJ·mol-1×3-946kJ·mol-1×2-463kJ·mol-1×2×6=-1262kJ·mol-1。