2019高考化學總復習 04 非金屬及其化合物（15）氮及其化合物（1）（含解析）新人教版.doc

氮及其化合物 李仕才 基礎鞏固　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．Mruad等三位教授最早提出了NO分子在人體內(nèi)有獨特功能，此領(lǐng)域研究有很大進展，因此這三位教授榮獲了1998年諾貝爾醫(yī)學及生理學獎。關(guān)于NO的下列敘述不正確的是(　　) A．NO可以是某些含低價N物質(zhì)氧化的產(chǎn)物 B．NO不是亞硝酸酐 C．NO可以是某些含高價N物質(zhì)還原的產(chǎn)物 D．NO是紅棕色氣體 解析：氮元素的化合價有－3、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5等價態(tài)，而NO中氮元素的化合價為＋2價，所以NO既可由含低價氮元素的物質(zhì)氧化得到，也可由含高價氮元素的物質(zhì)還原得到，HNO2的酸酐為N2O3，NO氣體為無色。 答案：D 2．按如圖進行實驗，試管內(nèi)裝有12 mL NO，然后間歇而緩慢地通入8 mL O2，下面有關(guān)實驗最終狀態(tài)的描述正確的是(　　) A．試管內(nèi)氣體呈紅棕色 B．試管內(nèi)氣體為無色的NO C．試管內(nèi)氣體為無色的O2 D．試管內(nèi)充滿了液體 解析：據(jù)題意在裝有NO的試管內(nèi)通入O2時依次發(fā)生反應2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二者相加得總反應為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由于＝＝>，即NO過量，試管內(nèi)剩余氣體為無色的NO，液體未充滿試管。 答案：B 3．在汽車尾氣處理裝置中加入適當?shù)拇呋瘎?，能發(fā)生反應：4CO＋2NO2===4CO2＋N2。下列對該反應的說法中正確的是(　　) A．該反應是化合反應 B．該反應中氧化劑是NO2、還原劑是CO C．該反應生成28 g N2時，轉(zhuǎn)移4 mol 電子 D．該反應不能減少汽車尾氣對環(huán)境的污染 解析：該反應不是化合反應而屬于氧化還原反應；在反應中，二氧化氮中氮元素的化合價降低，作氧化劑，一氧化碳作還原劑；生成28 g氮氣時，轉(zhuǎn)移8 mol電子；該反應生成的是CO2與N2，能減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。 答案：B 4．(2018年北京通州摸底)氨氣溶于水得到氨水，氯氣溶于水得到氯水，下列關(guān)于新制的氨水、氯水的描述正確的是(　　) A．“兩水”都是混合物，溶液中含有的粒子種類、數(shù)目相同 B．“兩水”中都存在可逆反應的化學平衡和弱電解質(zhì)的電離平衡 C．“兩水”都有刺激性氣味，都能漂白有機色素 D．“兩水”放置時間較久后，都會因為相同的原理而變質(zhì) 解析：A項，氨水中的微粒有NH3H2O、H2O、NH3三種分子和NH、OH－、H＋三種離子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三種分子和ClO－、Cl－、H＋、OH－四種離子，所以微粒的種類、數(shù)目均不相同；C項，氨水沒有漂白性，不能漂白有機色素；D項，“兩水”的變質(zhì)原因不相同，氨水因揮發(fā)而“變質(zhì)”，而氯水主要因HClO分解而變質(zhì)。 答案：B 5．(2018年天津市和平區(qū)三模)對于下列事實的解釋不正確的是(　　) A．在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，說明濃硫酸具有脫水性 B．濃硝酸在光照下顏色變黃，說明濃硝酸不穩(wěn)定 C．常溫下，濃硝酸可以用鋁罐貯存，說明鋁與濃硝酸不反應 D．氨氣可以完成噴泉實驗，說明氨氣極易溶于水 解析：本題考查元素及其化合物的性質(zhì)。A.在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，說明濃硫酸具有脫水性，A正確；B.濃硝酸在光照下顏色變黃，說明濃硝酸不穩(wěn)定，光照易分解，B正確；C.常溫下，濃硝酸可以用鋁罐貯存，二者發(fā)生鈍化，但鈍化是化學變化，C錯誤；D.氨氣可以完成噴泉實驗，說明氨氣極易溶于水，D正確。 答案：C 6．(2018年四川省資陽中學高三三模)某校化學興趣小組用如下裝置圖驗證NO2的氧化性和NO的還原性。請回答下列問題： (1)寫出甲中反應的離子方程式： __________________________________________________； (2)說明NO2具有氧化性的現(xiàn)象是_________________________； (3)說明NO具有還原性的操作和現(xiàn)象是___________________； (4)小組一成員對實驗設計提出了質(zhì)疑，他認為乙中的現(xiàn)象不足以證明NO2的氧化性，他的理由除了硝酸具有揮發(fā)性外，還有可能是__________；經(jīng)小組討論，他們設計了以下方案，其中合理的是__________。 A．NO2與HCl氣體混合 B．NO2與H2S氣體混合 C．NO2通入Na2S溶液中 解析： 本題考查Cu與濃HNO3的反應、二氧化氮和一氧化氮的性質(zhì)及實驗。 (1)銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，離子反應方程式為Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；(2)NO2具有氧化性，能將碘離子氧化為單質(zhì)碘，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色，所以乙試管中溶液變藍色可以證明NO2具有氧化性；(3)二氧化氮和水反應生成的一氧化氮和氧氣反應生成紅棕色氣體二氧化氮，說明NO具有還原性，所以看到的現(xiàn)象是：有紅棕色氣體生成；(4)二氧化氮和水反應生成硝酸，硝酸具有強氧化性，所以硝酸也能把碘離子氧化成碘單質(zhì)，對二氧化氮性質(zhì)的檢驗造成干擾；為防止硝酸的干擾，故應在無水的環(huán)境中檢驗NO2的氧化性，將干燥的NO2與干燥的H2S氣體混合，若有淡黃色固體生成，即可證明NO2的氧化性，故選B。 答案：(1)Cu＋4H＋＋2NO＝Cu2＋＋NO2↑ ＋2H2O (2)淀粉KI溶液變藍 (3)打開開關(guān)，擠壓氣囊；丙中氣體由無色變?yōu)榧t棕色 (4)NO2和水反應生成的HNO3是一種氧化性酸，也可將I－氧化成I2，使溶液變藍　 B 綜合提升 7．(2018年山西省山大附中高三下二模)將38.4 g Cu完全溶于適量濃硝酸中，收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8 mol，這些氣體恰好能被500 mL 2mol/L NaOH溶液完全吸收，生成的鹽溶液中NaNO3的物質(zhì)的量為(　　) (已知：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O) A．0.8 mol B．0.6 mol C．0.4 mol D．0.2mol 解析：本題考查氧化還原反應的計算。整個過程中只有兩種元素的價態(tài)有變化，其一是Cu→Cu(NO3)2，Cu元素化合價由0價升高為＋2價，每個Cu原子失2個電子；另一個是HNO3→NaNO2，N元素由＋5價降低為＋3價，每個N原子得2個電子，38.4 g Cu共失電子為2＝1.2 mol，HNO3到NaNO2共得到電子1.2 mol，故產(chǎn)物中NaNO2的物質(zhì)的量為0.6 mol，由Na守恒可知n(NaOH)＝n(NaNO2)＋n(NaNO3)，所以n(NaNO3)＝n(NaOH)－n(NaNO2)＝0.5 L2 mol/L－0.6 mol＝0.4 mol，故選C。 答案：C 8．(2018年張家口高三模擬)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，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)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯誤的是(　　) A．原混合酸中NO的物質(zhì)的量為0.1 mol B．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FeSO4 D．H2SO4的濃度為2.5 molL－1 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100 mL)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↑，可知NO反應完全，第二份中NO應為33＝0.1 mol，溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時反應的鐵的質(zhì)量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4濃度為＝2.5 molL－1，NO物質(zhì)的量為0.2 mol，所以選A。 答案：A 9．如下圖所示，錐形瓶內(nèi)盛有氣體X，滴管內(nèi)盛有液體Y。若擠壓膠頭滴管，使液體Y滴入錐形瓶中，振蕩，過一會兒，可見小氣球a鼓脹起來。氣體X和液體Y不可能是(　　) X Y A NH3 H2O B SO2 NaOH溶液 C CO2 6 molL－1 H2SO4溶液 D HCl 6 molL－1 Na2SO4溶液 　　解析：氣球鼓脹，說明錐形瓶內(nèi)壓強變小，即擠入的液體Y能溶解X或能與X發(fā)生反應。A中NH3溶于水，B中SO2與NaOH溶液反應，D中Na2SO4溶液中含水，HCl也可以在其中完全溶解，A、B、D均都滿足要求；只有C中CO2不與H2SO4溶液反應，也很少溶解，C符合題意。 答案：C 10．下圖所示是某同學鑒別NH4HCO3、NH4Cl、KCl三種化肥的過程，其中試劑甲和乙分別可能是(　　) A．甲：Ca(OH)2；乙：稀鹽酸 B．甲：水；乙：NaOH溶液 C．甲：NaOH溶液；乙：水 D．甲：稀鹽酸；乙：NaCl溶液 解析：NH4HCO3和NH4Cl能與堿反應產(chǎn)生NH3，所以試劑甲不可能是H2O或稀鹽酸，排除B、D；NH4HCO3、NH4Cl中只有NH4HCO3能與稀鹽酸反應生成氣泡(CO2)，故A正確。 答案：A 11．如圖所示是NH3的兩個性質(zhì)實驗，下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．兩個實驗均表現(xiàn)了NH3易溶于水 B．兩個實驗均表現(xiàn)了NH3易揮發(fā) C．兩個實驗均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體 D．兩個實驗均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體 解析：實驗一是氨氣的噴泉實驗，噴泉實驗證明氨氣極易溶于水，溶于水形成一水合氨弱堿溶液，滴加酚酞的溶液變紅色，證明氨氣是堿性氣體；實驗二中濃氨水揮發(fā)出的氨氣分子和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫分子結(jié)合生成白色煙氯化銨固體小顆粒，證明濃氨水易揮發(fā)，氨氣遇到氯化氫發(fā)生反應生成氯化銨，證明氨氣是堿性氣體。 答案：C 12．(2017年遼寧省實驗中學高三上10月月考)如圖①～⑩分別代表有關(guān)反應中的一種物質(zhì)，請?zhí)顚懸韵驴瞻住? (1)已知①中陰陽離子個數(shù)比為1∶1，則①的化學式是__________，②的電子式為__________。 (2)圖中涉及的氧化還原反應共有__________個。 (3)③與④反應的化學方程式為：__________________________。 (4)⑧與⑨反應的化學方程式為：__________________________。 (5)一定條件下，將2a mL④和⑦的混合氣體用排水法收集，得a mL氣體，則原混合氣體中④和⑦的體積比為__________。 解析： 本題考查無機物的推斷。 (1)由以上分析可知①為NH4HCO3，②為CO2， 其電子式為∶∶∶C∶∶∶ (2)題中涉及的氧化還原反應有③與④、④與⑤、②與⑩、⑥與④、⑦與?、⑧與⑨等反應，共6個； (3)③與④的反應為氨氣的催化氧化，化學方程式為4NH3＋5O24NO＋6H2O； (4)⑧與⑨反應的化學方程式是C＋4HNO3(濃)2H2O＋4NO2↑＋CO2↑； (5)④和⑦的混合氣體用排水法收集，涉及反應的方程式為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO， 若氧氣過量，設氧氣為x mL，則NO2為(2a－x)mL， 根據(jù)反應方程式可得2a－(2a－x)＝a， 解得x＝a，則NO2為a， 即二者體積比為3∶2， 若NO2過量，設NO2為x mL，氧氣為y mL， 解得不符合題意，故二者體積之比為3∶2。 答案：(1)NH4HCO3　∶∶∶C∶∶∶ (2)6 (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)C＋4HNO3(濃)2H2O＋4NO2↑＋CO2↑ (5)3∶2 創(chuàng)新設計 13．亞硝酸鈉(NaNO2)在纖維紡織品的染色和漂白、照相、生產(chǎn)橡膠、制藥等領(lǐng)域有廣泛應用，也常用于魚類、肉類等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行業(yè)中的用量有嚴格限制?，F(xiàn)用下圖所示儀器(夾持裝置已省略)及藥品，探究亞硝酸鈉與硫酸反應及氣體產(chǎn)物的成分。 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋2H2O； ②氣體液化的溫度：NO2為21℃，NO為－152 ℃。 (1)為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序(按左→右連接)為A、C、__________、__________、__________。 (2)反應前應打開彈簧夾，先通入一段時間氮氣，排除裝置中的空氣，目的是___________________________________________。 (3)在關(guān)閉彈簧夾、打開分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中產(chǎn)生紅棕色氣體。 ①確認A中產(chǎn)生的氣體含有NO，依據(jù)的現(xiàn)象是___________________________________________________。 ②裝置E的作用是_________________________________。 (4)如果向D中通入過量O2，則裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________________________。 (5)通過上述實驗探究過程，可得出裝置A中反應的化學方程式是_________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)NO、NO2的液化溫度和性質(zhì)可知裝置D用于檢驗NO，裝置E用于檢驗并分離NO2，裝置B為尾氣處理裝置，NO2會干擾NO的檢驗，所以為了檢驗裝置A中的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序是A、C、E、D、B。(2)由于NO極易被空氣中的氧氣氧化為NO2，所以先通入一段時間氮氣，排除裝置中的空氣，防止可能產(chǎn)生的NO被氧化成NO2，造成對A中反應產(chǎn)物檢驗的干擾。(3)①利用裝置D檢驗NO，開始時裝置D中無色，通入氧氣后出現(xiàn)紅棕色氣體即可證明NO的存在。②裝置E的作用是降溫冷凝，使NO2完全液化，避免干擾NO的檢驗。(4)因為NO2、O2和水共同作用可以產(chǎn)生HNO3，所以裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O。(5)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式是2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。 答案：(1)E　D　B (2)防止可能產(chǎn)生的NO被氧化成NO2，造成對A中反應產(chǎn)物檢驗的干擾 (3)①裝置D中通入氧氣后出現(xiàn)紅棕色氣體 ②冷凝，使NO2完全液化 (4)4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O (5)2NaNO2＋H2SO4===Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O