高三化学一轮总复习讲与练课时作业12氮及其重要的化合物.docx
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高三化学一轮总复习讲与练课时作业12氮及其重要的化合物
课时作业12 氮及其重要的化合物
时间:
45分钟 分值:
100分
一、选择题(共48分,每小题4分)
1.氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
下列叙述与氮元素的循环无关的是( )
A.工业合成氨的过程是固氮的过程
B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气做保护气
D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
[答案]C
[解析]C项中由于N2很不活泼,故而又作为保护气,不参与化学反应,也就不参与氮的循环。
2.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。
下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A.浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
[答案]D
[解析]使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去,是因为HNO3+NaOH===NaNO3+H2O,而不是因为强氧化性,D错误。
3.某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。
现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。
下列对于原混合气体成分的判断中正确的是( )
A.肯定有SO2、O2和NO
B.肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2
D.肯定只有NO
[答案]B
[解析]该混合气体为无色气体,故一定不含Cl2和NO2,混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,故一定含有SO2;剩余气体排入空气中,很快变为红棕色,所以还含NO,则一定不含O2。
4.氨气溶于水得到氨水,氯气溶于水得到氯水,下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是( )
A.“两水”都是混合物,溶液中含有的粒子种类、数目相同
B.“两水”都有刺激性气味,都能漂白有机色素
C.“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡
D.“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质
[答案]C
[解析]氯水中存在的微粒有:
Cl2、H2O和HClO、Cl-、ClO-、H+、OH-,氨水中存在的微粒有:
NH3、H2O和NH3·H2O、NH
、H+、OH-,A错;氨水无漂白性,B错;氯水变质是因为HClO见光分解,氨水变质是由于氨气的挥发,D错。
5.下列制备气体的实验设计中错误的是( )
选项
A
B
C
D
药品
NH4Cl
与Ca(OH)2
石灰石和
稀盐酸
稀硝酸
和铜片
KMnO4
与浓盐酸
装置
[答案]C
[解析]NO不能用排空气法收集,C错误。
6.将3.2gCu跟30.0mL10.0mol·L-1的HNO3溶液充分反应,还原产物有NO和NO2,若反应后溶液中有amolH+,则此时溶液中含NO
的物质的量为( )
A.0.5amol B.(0.1+a)mol
C.0.1amolD.2amol
[答案]B
[解析]由题意可知HNO3过量,Cu全部反应,由电荷守恒得,n(NO
)=n(H+)+2n(Cu2+),
n(Cu2+)=
=0.05mol,
n(NO
)=amol+0.05mol×2=(a+0.1)mol。
7.
在如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴定管内盛放某种液体。
挤压滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )
A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉
C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
[答案]A
[解析]该题考查喷泉的形成。
分析题给选项,A项,CO2在NaHCO3溶液中,溶解度很小,气体体积基本没有改变,烧瓶内气体压强不变,所以不会形成喷泉;B项,NH3易溶于水形成NH3·H2O,且能发生:
NH3·H2ONH
+OH-,溶液呈碱性,所以形成红色喷泉;C项,H2S和CuSO4溶液可发生反应:
H2S+CuSO4===H2SO4+CuS↓,生成的CuS为黑色沉淀,故能形成黑色喷泉;D项,HCl和AgNO3溶液可发生反应:
HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓,生成的AgCl为白色沉淀,能形成白色喷泉。
8.无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。
将100mL气体甲经过下图实验处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则气体甲的组成可能为( )
A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2
C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2
[答案]B
[解析]因为是无色混合气体,所以没有NO2,从反应流程看,气体部分被浓硫酸吸收,说明存在NH3,通过足量的Na2O2后,气体显红棕色,说明生成了NO2,则原来气体中存在NO以及CO2,所以原混合气体中一定有NH3、NO、CO2,符合题意的是B项。
9.如图是三种稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是( )
A.稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是:
Fe+6HNO3(稀)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C.Cr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D.随着Cr含量增加,稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
[答案]D
[解析]本题考查金属腐蚀与合金组成关系,意在考查考生从图中提取信息解答问题的能力。
由题知,稀硝酸在铬的含量大于13%时,对Fe-Cr合金的腐蚀性较弱,A不正确;稀硝酸与铁反应产生的是NO,不是NO2,B不正确;从图中曲线的走势来看,腐蚀速率与溶液中H+的浓度关系并不大(因为各种情况下H+的浓度是一定的),主要还是取决于Cr的含量。
10.在如图所示装置中加入一定的铁粉,分液漏斗中加入一定体积浓度为12mol·L-1的HNO3,加热并打开分液漏斗的活塞,使其充分反应后,下列微粒在该装置中一定大量存在的是( )
①NO
②Fe3+ ③H+ ④NO ⑤NO2
A.①B.①⑤
C.②④⑤D.①②③⑤
[答案]B
[解析]12mol·L-1的HNO3属于浓硝酸,其和金属铁反应时,首先生成NO2、Fe(NO3)3和H2O,故此①⑤一定存在,由于铁粉的量不确定,其他物质可能存在,也可能不存在,B项正确。
11.将充有nmLNO和mmLNO2气体的试管倒立于盛水的水槽中,然后通入nmLO2。
气体体积均在同温同压下测定,且m>n,则充分反应后,试管中气体在同温同压下的体积为( )
A.(m-n)/3mLB.(n-m)/3mL
C.(4m-1)/13mLD.3/(m-n)mL
[答案]A
[解析]
(1)设氮氧化物全部反应,则氧气剩余,由反应:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3,参加反应的O2的体积为
mmol,再:
4NO+3O2+2H2O===4HNO3,参加反应的O2的体积为
nmL,故剩余气体的体积为:
n-
m-
n=(n-m)/4,因m>n,故不符合题意;
(2)设氧气全部反应,氮氧化物剩余,充分反应后,最终剩余的气体为NO;根据电荷守恒,剩余气体的体积为(3n+m-4n)/3mL=(m-n)/3mL,A项正确。
12.室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压),取下弹簧夹A,使两烧瓶内的气体接触(如图),容器内的压强由大到小的顺序是( )
编号
①
②
③
④
气体M
H2S
H2
NH3
NO
气体N
SO2
Cl2
HCl
O2
A.①②③④B.②④①③
C.④①②③D.①④③②
[答案]B
[解析]四种情况混合气体均发生反应:
①2H2S+SO2===3S↓+2H2O,②H2+Cl2===2HCl,③NH3+HCl===NH4Cl,④2NO+O2===2NO2,设起始各气体均为2体积,反应后①、②、③、④种情况剩余的气体体积分别为1、4、0、3,根据阿伏加德罗定律的推论可知,容器内压强由大到小的顺序为:
②④①③。
二、非选择题(共52分)
13.(10分)X、Y、Z、W均为气体单质,A、B、C均为无色气体化合物,D、E均为白色固体,F在通常情况下为无色无味的液体,它们有如下的转化关系:
请回答下列问题:
(1)Y分子的电子式为________,F中的化学键类型为________。
(2)C的化学式为________。
(3)B在F中的反应可以表示为____________________________。
(4)写出反应①的化学方程式:
___________________________。
[答案]
(1)
N⋮⋮N
极性共价键
(2)HCl
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH
+OH-
(4)2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
[解析]根据反应①的特点并结合题给信息,可以推断其为NH4Cl和Ca(OH)2的反应;根据反应②并结合框图转化关系,可以推出其为NH3和O2的反应。
由此可以推出:
X为O2,Y为N2,Z为H2,W为Cl2,A为NO,B为NH3,C为HCl,D为NH4Cl,E为Ca(OH)2,F为H2O。
14.(12分)某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。
(1)写出实验室制NH3的化学方程式___________________,
还可以用______________(填试剂名称)制备NH3。
(2)氨催化氧化的化学方程式为________。
(3)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_______;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是__________________。
(5)为实现氨的催化氧化,也可用装置5替换装置________(填装置代号);化合物X为_______(只写一种),Na2O2的作用是_______。
[答案]
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O 浓氨水与碱石灰
(2)4NH3+5O2
4NO+6H2O
(3)放热
(4)浓H2SO4 生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
(5)1 NH4Cl 与HCl反应生成氧气
[解析]本题是一道综合性较强的实验题。
氨的催化氧化,首先要制备NH3和O2,可得出装置1的作用:
制备NH3和O2。
在装置2中NH3和O2在催化剂、加热条件下,反应生成NO和H2O。
(3)利用装置3除去H2O,在装置4中NO被氧化为NO2。
若取消装置3,在装置4中生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3。
(4)装置5是制备NH3和O2。
15.(14分)铜与稀硝酸反应产生NO,NO又被氧化成NO2,对实验观察无色NO有干扰,过多的NO、NO2又会污染环境。
改进实验的设计符合绿色化学的思想。
某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验,以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。
其目的是__________________________。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是__________________。
再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是______________。
(3)表中是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是________,理由是________________________________。
方案
反应物
甲
Cu、浓硝酸
乙
Cu、稀硝酸
丙
Cu、O2、稀硝酸
(4)该兴趣小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,操作步骤为_____________________________,
实验现象为___________________________________________;
但此实验的不足之处是________________________________。
[答案]
(1)检查装置气密性
(2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应变慢,气体颜色变淡
(3)丙 硝酸耗量少,无污染
(4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸 c中有黄绿色气体产生,d中溶液变棕黄色 没有尾气吸收装置
[解析]
(1)制取气体或许多验证气体性质的实验,实验前都需要检验装置的气密性;
(2)由题意知实验开始是铜与浓硝酸反应,产生红棕色NO2,加水后是铜与稀硝酸反应,产生无色的NO;(3)绿色化学理念是原料利用率高,不产生污染,分析三个方案,可看出,甲方案用硝酸最多,产生有毒气体NO2,乙方案产生有毒气体NO,丙方案用硝酸最少,不产生有毒气体;(4)若证明KMnO4、Cl2、Br2的氧化性,利用KMnO4和浓盐酸反应产生Cl2,将Cl2通入KBr溶液中,根据反应及现象,可得出结论。
但此装置没有尾气吸收装置,多余的Cl2会污染空气。
16.(16分)某课外活动小组设计了以下实验验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。
其实验流程图如下:
(1)测定硝酸的物质的量反应结束后,从如图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。
在B容器中生成硝酸的物质的量为______mol,则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2在标准状况下的体积为________mL。
(2)测定NO的体积
①从如图所示的装置中,你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验,选用的理由是___________________________。
②选用如图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是________(填各导管口编号)。
③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置________(填“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
(3)气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过程中________(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是___________________________________________。
[答案]
(1)0.008 268.8
(2)①A 因为A装置可以通N2将装置中的空气排尽,防止NO被空气中的O2氧化 ②123547 ③升高
(3)有 因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积(89.6<112.0)
[解析]由图B可以确定标准状况下V(NaOH)=20.40-0.40=20.00mL,故B中c(HNO3)=20.00×0.1/25=0.08mol/L,则B中n(HNO3)=0.008mol。
根据3NO2+H2O===2HNO3+NO和0.008molHNO3可以确定标准状况下V(NO2)=268.8mL。
要测量生成的NO的体积,要除去装置中O2的干扰,所以Ag和HNO3反应要选A装置。
测量NO前要利用水除去产生的NO2,故实验仪器应按123547的顺序连接;用排水法测量NO体积时要保证两侧液面在同一高度,可以减小实验误差。
268.8mLNO2与水完全反应可以生成NO的体积为268.8×1/3=89.6mL,而现在测得NO为112.0mL,故该反应中有NO生成。
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- 化学 一轮 复习 课时 作业 12 及其 重要 化合物
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