高考化学一轮总复习44a氮及其重要化合物习题.docx

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高考化学一轮总复习44a氮及其重要化合物习题

4.4a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．[2017·山东潍坊高三期末]下列关于氮及其化合物的说法错误的是（　　）

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4∶1）的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧

答案　B

解析　A项，铵盐与烧碱共热发生反应：

NH

＋OH－

NH3↑＋H2O，生成氨气，正确；B项，浓硝酸与碳共热发生反应：

4HNO3（浓）＋C

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，浓硝酸只表现强氧化性，错误；C项，一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳强，正确；D项，带火星的木条在空气中不复燃，而伸入充满NO2和O2的混合气体（NO2和O2的物质的量之比为4∶1）的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧，正确。

2．下列说法正确的是（　　）

A．N2分子的结构较稳定，因而氮气不支持任何物质燃烧

B．浓硝酸保存在棕色瓶内是因为浓硝酸易挥发

C．灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应

D．NO2能与水反应生成HNO3，NO2是HNO3的酸酐，属于酸性氧化物

答案　C

解析　Mg能在N2中燃烧生成Mg3N2，A错；浓硝酸见光易分解，故保存在棕色瓶中，B错；酸酐与水反应时生成相同价态的含氧酸，故NO2不是HNO3的酸酐，不是酸性氧化物，D错。

3．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（　　）

A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2

C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2

答案　B

解析　因是无色混合气体，证明没有NO2的存在，故A、C错误，100mL气体甲经过浓H2SO4后剩余80mL说明含有NH3被吸收，又经过一系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色，应存在NH3、NO、CO2气体，故B正确。

4．氮及其化合物的变化关系如下图所示。

则下列说法不正确的是（　　）

A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径

B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径

C．反应③中，NO2作氧化剂，H2O作还原剂

D．液氨可用作制冷剂，硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等

答案　C

解析　在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，NO2既作氧化剂又作还原剂。

5．[2017·山东重点中学联考]硝酸与金属反应往往产生氮氧化物，但是在某些特殊情况下则不然。

将稀硝酸（HNO3浓度低于2mol·L－1）与过量金属镁缓慢反应放出气体A，反应完全后向剩余溶液中加入过量NaOH固体并加热，放出气体B，将两次放出气体全部收集并混合，用碱石灰干燥后缓慢通过足量的灼热氧化铜固体，观察到固体变红，将剩余气体用浓硫酸干燥，气体体积变为原来的三分之一，则下列分析不正确的是（本题中所有气体体积均为相同条件下测得的体积）（　　）

A．灼热氧化铜变红过程发生的反应有2NH3＋3CuO

N2＋3H2O＋3Cu

B．气体A为H2，气体B为NH3

C．气体A与气体B的体积比为1∶2

D．在镁与硝酸反应过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶2

答案　D

解析　反应后溶液加NaOH固体加热放出气体B，则可判断B为NH3，NH3具有还原性，加热条件下能还原氧化铜，A项正确；由化学方程式2NH3＋3CuO

N2＋3H2O＋3Cu可知，若A不与CuO反应，则反应后气体体积应该大于原体积的

，而实际反应后气体体积是原体积的

，故A可与CuO反应，则可判断A为H2，B项正确；通过足量CuO氢气完全反应，NH3转化为N2，体积变为原来的

，设H2、NH3的体积分别为a、b，则

∶（a＋b）＝1∶3，所以b＝2a，H2与NH3的体积比为1∶2，C项正确；由上述分析可知硝酸与镁反应的离子方程式为9Mg＋22H＋＋2NO

===2NH

＋H2↑＋9Mg2＋＋6H2O，D项错误。

6．[2017·湖南东部六校联考]amolFeS与bmolFeO投入VLcmol·L－1的HNO3溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液可看做Fe（NO3）3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的HNO3可能为（　　）

A．（a＋b）×63gB．（a＋b）×169g

C.

molD．（a＋b）mol

答案　C

解析　FeS＋6HNO3===Fe（NO3）3＋H2SO4＋3NO↑＋2H2O

amolamol3amol

3FeO＋10HNO3===3Fe（NO3）3＋NO↑＋5H2O

bmolbmol

mol

反应中未被还原的HNO3的物质的量等于反应后溶液中NO

的物质的量，即3（a＋b）mol，未被还原的HNO3的质量为（a＋b）×189g。

作氧化剂的HNO3为

mol，则未被还原的HNO3为

mol。

综上所述，本题选C。

7．物质的量之比为1∶3的锌与稀硝酸混合，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，下列说法正确的是（　　）

A．在此反应中硝酸体现强氧化性，全部被还原

B．向反应后的溶液中再加入金属铁，不再发生化学反应

C．该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶4

D．该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶5

答案　D

解析　设锌的物质的量为a，则稀硝酸的物质的量为3a，发生还原反应的硝酸与锌的关系为HNO3～2Zn，由于锌不足，故被还原的硝酸为

，未被还原的硝酸为3a－

，二者的比为

∶

＝1∶5，D项正确。

8．为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计右图实验（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　A选项，关闭活塞1，将无法加液体到液面a，错误；C选项关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，正确；D选项，想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2，正确。

9．Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如下图所示：

下列有关判断正确的是（　　）

A．若铜片为51.2g，则生成0.2molNaNO3

B．常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应

C．标准状况下收集的氮氧化物为20.16L

D．反应过程中生成的Cu（NO3）2既是氧化产物，也是还原产物

答案　A

解析　分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu→Cu2＋，HNO3→NaNO2,51.2gCu为0.8mol，共失电子0.8mol×2＝1.6mol，由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，由Na元素守恒可知另一种产物NaNO3为0.2mol，A正确；常温下，Cu能与浓硝酸反应，B错误；部分NO2会转化为N2O4，而N2O4在标准状况下不是气体，C错误；反应过程中生成的Cu（NO3）2、NaNO3是氧化产物，氮的氧化物是还原产物，NaNO2既是氧化产物又是还原产物，D错误。

10．[2017·江西师大附中期末]1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g·cm－3、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体物质的量为0.05mol，向反应后的溶液中加入1.0mol·L－1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g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1∶2

B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol·L－1

C．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%

D．得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是640mL

答案　A

解析　A项，2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，故沉淀中氢氧根的质量为2.54g－1.52g＝1.02g，即0.06mol。

根据电荷守恒，金属提供电子的物质的量等于氢氧根的物质的量，设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则：

，解得x＝0.02，y＝0.01。

所以合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol∶0.01mol＝2∶1，错误；B项，该浓硝酸密度为1.40g·cm－3、质量分数为63%，故该浓硝酸的物质的量浓度为

mol·L－1＝14mol·L－1，正确；C项，NO2和N2O4混合气体物质的量为0.05mol，设NO2为amol，N2O4为（0.05－a）mol，则a×1＋（0.05－a）×2×1＝0.06，解得a＝0.04，NO2和N2O4的物质的量之比为4∶1，NO2的体积分数是

×100%＝80%，正确；D项，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0.05L×14mol·L－1－0.04mol－0.01mol×2＝0.64mol，根据钠离子守恒，n（NaOH）＝n（NaNO3）＝0.64mol，故需要NaOH溶液的体积为

＝0.64L，正确。

11．在如图所示装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状态喷出，最终几乎充满烧瓶。

则a和b分别是表中的（　　）

答案　D

解析　A项，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，水进入烧瓶，占烧瓶容积的

，不能充满烧瓶；B项，NO与NaOH不反应，不能形成喷泉；C项，Cl2难溶于饱和NaCl溶液，不能形成喷泉；D项，NH3与HCl反应，符合题意。

二、非选择题（共34分）

12．（12分）某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究（已知：

4HNO3

4NO2↑＋O2↑＋2H2O）。

请回答下列问题：

（1）检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学反应方程式是__________________________________________________________。

（2）装置C中盛有足量Ba（OH）2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为______________（写化学式）。

其中的Ba（OH）2溶液________（填“能”或“不能”）用Ca（OH）2溶液代替，理由是_____________________________________________。

（3）装置B的作用是________________________________。

（4）装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。

①下列对该气体的检验方法合适的是________（填序号）。

A．敞口观察集气瓶内气体的颜色变化

B．将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红

C．将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃

②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是________。

答案　

（1）红棕色　C＋4HNO3（浓）

4NO2↑＋CO2↑＋2H2O　

（2）BaCO3　不能　Ca（OH）2溶液中Ca（OH）2浓度较低，NO2、CO2过量，最终溶液显酸性，不能形成CaCO3沉淀　（3）防倒吸　（4）①AC　②浓硝酸的分解

解析

（1）装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2为红棕色气体，故三颈瓶中的气体为红棕色。

（2）将NO2、CO2通入Ba（OH）2溶液中分别生成Ba（NO3）2和BaCO3，由于Ba（OH）2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出。

Ba（OH）2溶液不能用Ca（OH）2溶液代替，因为Ca（OH）2微溶于水，溶液中Ca（OH）2含量太少，浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，从而不能生成CaCO3沉淀。

（3）装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。

（4）①NO与足量O2反应生成红棕色的NO2，A正确；NO和O2均不具有酸性，B错误；O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C正确。

②装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外，还发生浓硝酸的分解反应。

13．[2017·江西上饶高三模拟]（12分）亚硝酸钠（NaNO2）被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。

以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。

已知：

室温下，①2NO＋Na2O2===2NaNO2；②3NaNO2＋3HCl===3NaCl＋HNO3＋2NO↑＋H2O；③酸性条件下，NO或NO

都能与MnO

反应生成NO

和Mn2＋。

请按要求回答下列问题：

（1）检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体Ar，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制B中导管均匀地产生气泡，上述操作的作用是____________________________。

（2）B中观察到的主要现象为__________________________________，发生反应的离子方程式是_________________________________________________________。

（3）装置D的作用是______________________，发生反应的离子方程式是_______________________________________________。

（4）预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和____________。

为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为________。

（5）利用改进后的装置，将3.12gNa2O2完全转化为NaNO2，理论上至少需要木炭________g。

答案　

（1）排尽装置内的空气，防止生成的NO被O2氧化

（2）红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出

3NO2＋H2O===2H＋＋2NO

＋NO↑、

3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

（3）吸收未反应的NO

3MnO

＋5NO＋4H＋===3Mn2＋＋5NO

＋2H2O

（4）NaOH　碱石灰　（5）0.48

解析　

（1）根据题干中所给信息，本题涉及的反应①在装置C中进行时要有NO参与，实验前通入一段时间气体Ar，是为了排出装置内的空气，防止装置B中生成的NO被空气中的氧气氧化而干扰实验。

（2）装置A中生成的二氧化氮在装置B中和水发生反应：

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，产物硝酸再和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，所以反应现象为红棕色气体消失，溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出。

（3）通过装置D中酸性高锰酸钾溶液除去未反应的NO，根据信息③NO和MnO

的氧化还原反应原理，由得失电子守恒和原子守恒配平反应：

5NO＋3MnO

＋4H＋===5NO

＋3Mn2＋＋2H2O。

（4）由题意推断碳酸钠是由二氧化碳和过氧化钠发生反应生成的，由此推断一氧化氮携带的水蒸气和过氧化钠反应会生成氢氧化钠，所以要避免生成碳酸钠和氢氧化钠，需除去二氧化碳和水蒸气，因此为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加盛有碱石灰的装置。

（5）3.12g过氧化钠的物质的量为0.04mol，与NO反应完全转化成为亚硝酸钠，根据①2NO＋Na2O2===2NaNO2，生成NaNO2的物质的量为0.08mol，需要NO的物质的量为0.08mol。

由反应C＋4HNO3（浓）

CO2↑＋4NO2↑＋2H2O、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O得出关系

即C～2NO，可求得碳的物质的量为0.04mol，故理论上至少需要木炭0.48g。

14．[2016·河北唐山一模]（10分）氨在工农业生产中有重要的用途。

某校甲、乙两个化学小组分别对氨的相关实验进行了研究。

（1）甲、乙两小组选择了不同方法制取氨，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。

（2）甲组通过如图装置（尾气处理装置已略去）验证了氨有还原性，装置中的实验现象是________________，硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为_____________________________________。

（3）甲组将足量氨不断通入滴有酚酞的AgNO3溶液中，现象为________，反应结束所得溶液中除了H＋、OH－、NH

外还主要含有的离子有________。

（4）乙组欲制备氮化镁，查阅资料发现氨跟氧化铜反应可以制备氮气（2NH3＋3CuO

3Cu＋N2＋3H2O），而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水立即反应生成Mg（OH）2和NH3。

乙组提出了如下制备氮化镁的实验方案示意框图（实验前系统内空气已排除；图中箭头表示气体的流向）。

你认为此方案是否正确，并说明理由：

________________________。

→

→

→

→

→（以下略）

答案　

（1）①2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2H2O＋2NH3↑　②B　③固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3挥发；溶液中OH－浓度的增加，使NH3＋H2ONH3·H2ONH

＋OH－向生成NH3的方向移动

（2）玻璃管中出现红棕色，干燥管中固体变蓝　4NH3＋5O2

4NO＋6H2O

（3）先产生白色沉淀，随后沉淀消失；溶液最后变成红色　[Ag（NH3）2]＋、NO

（4）方案错误；反应产生的NH3全部被浓H2SO4吸收，不能进行后续反应

解析　

（1）①固体氢氧化钙和氯化铵受热反应生成氨：

2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。

②浓氨水与氢氧化钠反应得到氨，选B装置。

③固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3挥发；溶液中OH－浓度的增加，使NH3＋H2ONH3·H2ONH

＋OH－向生成NH3的方向移动。

（2）氨催化氧化生成NO和H2O，NO与O2反应生成NO2气体，所以现象是玻璃管中出现红棕色，干燥管中固体变蓝。

（3）先生成AgOH白色沉淀，继续通入氨，白色沉淀溶解，生成的Ag（NH3）2OH完全电离，溶液显强碱性，滴加酚酞，溶液变红，溶液中还有NO

、[Ag（NH3）2]＋。

（4）方案错误；反应产生的NH3（碱性气体）全部被浓H2SO4吸收，不能进行后续反应。