高考化学复习 考点13 氮及其化合物练习.docx
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高考化学复习考点13氮及其化合物练习
考点13 氮及其化合物
1.(2015·课标全国Ⅰ,7)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:
“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。
”这里的“强水”是指( )
A.氨水B.硝酸C.醋D.卤水
2.(2015·北京理综,8)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
3.(2015·北京理综,12)在通风厨中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式:
2NO+O2===2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中的现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中的现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
4.(2015·安徽理综,12)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。
为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是( )
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同时测得溶液的pH为8.6
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
5.[2015·广东理综,33
(1)
(2)]NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________。
(2)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是________,原因是________,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是________________________________________________________________________。
1.(2014·山东理综,9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是( )
A.FeOB.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4
2.(2014·江苏化学,8)下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( )
物质
组别
甲
乙
丙
A
Al
HCl
NaOH
B
NH3
O2
HNO3
C
SiO2
NaOH
HF
D
SO2
Ca(OH)2
NaHCO3
3.(2014·广东理综,9)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
KNO3的溶解度大
用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl
B
BaSO4难溶于酸
用盐酸和BaCl2溶液检验SO
C
NH3能使酚酞溶液变红
NH3可用于设计喷泉实验
D
Ca(OH)2能制成澄清石灰水
可配制2.0mol·L-1的Ca(OH)2溶液
4.(2013·上海化学,21)一定条件下,将0.1LCO、0.2LCO2、0.1LNO、0.2LNO2和0.2LNH3混合,然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。
假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应,则尾气(已干燥)( )
A.可能是单一气体
B.不可能含有一氧化碳
C.可能存在原气体中的两种气体
D.成分和洗气瓶的排列顺序无关
5.(2013·广东理综,10)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
NH4Cl为强酸弱碱盐
用加热法除去NaCl中的NH4Cl
B
Fe3+具有氧化性
用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
C
溶解度:
CaCO3 溶解度: Na2CO3 D SiO2可与HF反应 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 6.(2014·上海化学,24-25)合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜 (1)氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体,铜液吸收CO的反应是放热反应,其反应方程式为: Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO2]Ac。 完成下列填空: (1)铜液中的氨可吸收二氧化碳,写出该反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (2)简述铜液吸收CO及铜液再生的操作步骤(注明吸收和再生的条件): ____________________________________________ ________________________________________________________________________。 7.(2013·大纲全国卷,28)制备氮化镁的装置示意图如下: 回答下列问题: (1)检查装置气密性的方法是__________________________, a的名称是________,b的名称是________。 (2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)C的作用是______________________________________, D的作用是________________________________________, 是否可以把C和D的位置对调并说明理由____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)写出E中发生反应的化学方程式____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象____________________________________________________________________________________________________________________________________。 8.(2013·广东理综,32)银铜合金广泛用于航空工业,从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下: [注: Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃] (1)电解精炼银时,阴极反应式为________________________________________________________________________; 滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反应方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)固体混合物B的组成为__________;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为___________________________________________。 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: ____CuO+____Al2O3 ____CuAlO2+________↑。 (4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为________molCuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液________L。 (5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是________________________________、过滤、洗涤和干燥。 1.(2014·昆明模拟,2)下列说法中正确的是( ) A.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在,都不是酸性氧化物 B.N2+3H2 2NH3、N2+O2 2NO都属于氮的固定,且N2都表现还原性 C.向BaCl2溶液中加入Na2SO3产生沉淀,再通入NO2,沉淀完全溶解 D.某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,该溶液一定有NH 2.(2015·长春期末,2)液氨在工业生产上有着广泛应用,然而由于忽视安全,液氨泄漏事件时有发生。 下列有关说法错误的是( ) A.液氨常用作制冷剂 B.氨气可以由两种10电子微粒反应制得 C.氨气通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu D.蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气产生白烟 3.(2015·广州六校联考)能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A.NO2与水反应: 3NO2+H2O===2NO +NO+2H+ B.向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸: SO +2H+===SO2↑+H2O C.氨水吸收NO、NO2: NO+NO2+2OH-===2NO +H2O D.NH4HCO3溶于过量浓NaOH溶液中: NH +OH-===NH3↑+H2O 4.(2014·湖南湘潭模拟)NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图)。 下列有关表述正确的是( ) A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D.图中所涉及的盐类物质均可以水解 5.(2014·苏州调研,5)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。 仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( ) 选项 a中的液体 b中的物质 c中收集的气体 d中的液体 A 浓氨水 生石灰 NH3 H2O B 浓硝酸 铜片 NO2 H2O C 稀硝酸 铜片 NO NaOH溶液 D 浓硫酸 亚硫酸钠 SO2 NaOH溶液 6.(2015·南宁质检,9)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。 已知: AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。 用如图装置测定mg样品中AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。 下列叙述正确的是( ) A.AlN溶解于NaOH溶液的反应是氧化还原反应 B.AlN是新型无机材料,但易燃烧 C.测定生成气体的体积时,量气装置中X液体可用NaHCO3溶液 D.测定生成气体的体积时,量气装置中X液体可用CCl4 7.(2014·哈师大附中模拟)碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法不正确的是( ) A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B.在Z导管出来的气体中有二氧化碳 C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 D.在Z导管中有红棕色气体出现 8.(2014·湖北武汉调研)一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应,在相同条件下,用排水集气法收集产生的气体。 下列叙述一定正确的是( ) ①硝酸浓度越大,消耗的硝酸越少 ②硝酸浓度不同,生成的Fe(NO3)3的物质的量相同 ③硝酸浓度越大,产生的气体越少 ④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同 A.只有②B.②④C.③④D.①②③ 9.(2014·沈阳一次质检,7)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。 向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(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曲线如图所示。 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FeSO4 C.混合酸中NO 物质的量为0.4mol D.混合酸中H2SO4浓度为5mol·L-1 10.(2015·山西运城质检,19)氨气是一种重要的工业产品,也是一种重要的化工原料。 为研究氨气的制备及氨气的性质,某学习小组进行了下面的实验探究活动: 【实验一】 (1)实验室中制备氨气的原料往往采用熟石灰与氯化铵,该反应的化学方程式为(注明反应条件)_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 实验室中还可以采用如图装置(夹持仪器已略)和方法快速制备氨气: ①甲同学不明白该方法中制备氨气的原理,于是小组成员展开了讨论,得出了以下结论,其中不正确的是________(选填字母序号)。 a.氨水中的NH3·H2O分解 b.氨水中存在可逆反应: NH3·H2ONH +OH-,NaOH晶体使该反应向逆反应方向进行 c.该方法与铵盐、熟石灰制备氨气的反应原理相同 d.NaOH溶解于水放出热量,使NH3·H2O分解 ②乙同学取质量分数为34%、密度为0.89g/cm3的浓氨水10mL,用过量的NaOH与之反应,然后用500mL的烧瓶收集氨气,请你计算标准状况下最多可收集满________个500mL的烧瓶。 【实验二】 丙同学查阅资料知氨气能够还原氧化铜,于是设计了下面的实验探究氨气与氧化铜的反应。 (3)装置B盛装的是干燥剂,目的是除去氨气中的水蒸气,该干燥剂可以是________。 (4)实验过程中装置C和装置D及装置D的出气管口处都是无色气体,请写出装置C中发生反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 11.(2014·湖南师大附中月考)亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用,也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。 但因其有毒,所以在食品行业用量有严格限制。 现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。 已知: ①NO+NO2+2OH-===2NO +H2O ②气体液化的温度: NO2为21℃,NO为-152℃ (1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、________、________、________。 (2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。 ①确认A中产物的气体含有NO,依据的现象是____________________________________________________________________________________________________________________________________。 ②装置E的作用是___________________________________。 (4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。 如果没有装置C,对实验结论造成的影响是____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 考点专练13 氮及其化合物 【三年高考真题演练】 [2015年高考真题] 1.B [根据题意,“强水”能溶解大多数金属和矿物,所以为硝酸。 ] 2.A [A项,合成氨反应中,氮元素的化合价降低被还原,错误;B项,工业合成氨属于人工固氮,正确;C项,硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐,实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化;并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环,C正确,D正确。 ] 3.C [A项,铁与稀硝酸反应生成NO,NO与空气中O2反应生成NO2,2NO+O2===2NO2,正确;B项,铁遇浓硝酸钝化,阻止铁继续与浓硝酸反应,正确;C项,对比Ⅰ、Ⅱ,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,错误;D项,装置Ⅲ形成原电池,通过电流计指针偏转的方向,可判断铁是否被氧化,正确。 ] 4.D [A项,由于产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,为碱性气体,说明有NH3产生,正确;B项,点燃收集的气体,火焰呈淡蓝色,为氢气的燃烧现象,说明反应中产生了H2,正确;C项,根据反应现象说明镁在pH为8.6的弱碱性条件下也可被氧化成Mg2+,正确;D项,在pH为8.6弱碱性的NaHCO3溶液中,Mg是被H2O电离出的H+氧化的,错误。 ] 5.解析 (1)用NH4Cl和Ca(OH)2固体制备NH3,因反应物中有H2O生成,反应发生装置为“固体+固体 气体”的装置A;由于NH3的密度小于空气的密度,且极易溶于水,故只能用向下排空气法收集,采用装置C收集;由于NH3极易溶于水,所以尾气处理装置要防止倒吸,其装置应用倒扣漏斗,且漏斗的边缘与水面相切,选用装置G。 (2)①由于A瓶中HCl的压强大于B瓶中NH3的压强,当打开旋塞1,A瓶中HCl的进入B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵固体小颗粒,形成白烟。 ②稳定后,再打开旋塞2,由于B瓶中压强减小,在外界大气压的作用下,会将烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶中,其中的剩余的HCl溶于其中显红色。 答案 (1)A C G (2)①产生白色的烟 氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒,氯化铵小颗粒形成白烟 ②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中且呈红色 [两年经典高考真题] 1.A [Fe2O3不具有还原性,与稀HNO3反应不生成NO,另外三种等质量的物质中,含Fe2+物质的量越多,与稀HNO3反应失去的电子越多。 根据得失电子守恒,则生成NO的物质的量越多,经计算比较等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2+物质的量最多,故选A。 ] 2.B [A项,Al与HCl、NaOH均能反应: 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,HCl能与NaOH反应: HCl+NaOH===NaCl+H2O;B项,O2不与HNO3反应;C项,SiO2能与NaOH、HF反应: SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O、SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,NaOH能与HF反应: NaOH+HF===NaF+H2O;D项,SO2能与Ca(OH)2、NaHCO3反应: Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O、SO2+NaHCO3===NaHSO3+CO2,Ca(OH)2能与NaHCO3反应: Ca2++OH-+HCO ===CaCO3↓+H2O。 ] 3.B [A项,用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl,是因为KNO3的溶解度大,且受温度的影响较大,而NaCl的溶解度较小,且受温度的影响较小,当降温时,KNO3迅速析出,NaCl不析出,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确但没有因果关系,错误;B项,正是由于BaSO4难溶于酸,才可以用盐酸和BaCl2溶液检验SO ,加盐酸的目的是排除Ag+、CO 、SO 的干扰,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系,正确;C项,NH3可用于设计喷泉实验是因为NH3极易溶于水,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确但没有因果关系,错误;D项,Ca(OH)2微溶于水,可配制澄清石灰水,但不能配制2.0mol·L-1的Ca(OH)2溶液(因为饱和溶液的浓度小于2.0mol·L-1),叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ错误,错误。 ] 4.C [洗气瓶的排列顺序不论怎样,最终的气体肯定没有CO2、NH3,而CO与三种溶液都不反应,尾气肯定有CO,若第一个洗气瓶装氢氧化钠溶液,则会发生反应NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O,因为NO为0.1L、NO2为0.2L,故NO2有剩余与后面的水反应生成NO;若第一个洗气瓶不是装氢氧化钠溶液,则尾气一定有NO。 ] 5.D [A项,叙述Ⅰ、叙述Ⅱ均正确,但无因果关系,加热法除去NaCl中的NH4Cl是因为NH4Cl加热易分解,生成HCl和NH3,错误。 B项,叙述Ⅰ、叙述Ⅱ均正确,但无因果关系,用KSCN溶液鉴别Fe3+,是因为Fe3+与SCN-反应生成血红色溶液,错误。 C项,叙述Ⅰ正确、叙述Ⅱ不正确,溶解度NaHCO3<Na2CO3。 D项,因为SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中。 ] 6.2NH3+CO2+H2O===(NH4)2CO3 将CO、CO2等气体在加压、较低温度下通入铜液吸收;然后将所得液体减压、升温,将所得到的CO导入储气罐,剩余液体中通入适量氨气,循环使用 7.解析 (1)加热装置b,装置b中的气体受热膨胀,若整套装置气密性良好,则G中会有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插入溶液里的玻璃管中会形成一段水柱。 装置a、b分别为分液漏斗、圆底烧瓶。 (2)亚硝酸钠与硫酸铵反应制备氮气的实质是NO 与NH 发生氮元素之间的氧化还原反应,生成氮气和水。 (3)装置C中盛装的是具有还原性的硫酸亚铁饱和溶液,故该试剂的作用是除去氧化剂(氧气、氮氧化物);装置D中的试剂为浓硫酸,目的是除去水蒸气,干燥N2;因装置C为FeSO4饱和溶液,若干燥装置在C之前,则干燥了的气体经过此溶液后又会带入水蒸气。 (4)装置E中发生的是镁粉与氮气在加热条件下生成氮化镁的反应。 (5)利用Mg3N2水解生成
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