高优指导2021版高三化学一轮复习第3单元自然界中的元素第2节氮及其化合物考点规范练鲁科版.doc

氮及其化合物
(时间:45分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2015全国Ⅰ)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
答案:B
解析:该强水能溶解五金,说明具有酸性和强氧化性,且不与玻璃反应,则该物质为硝酸,即B项正确。
2.(2015北京理综)下列关于自然界中氮循环(如图)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、氧三种元素也参与了氮循环
答案:A
解析:A项,人工固氮过程中N2+3H22NH3中氮元素被还原,A错误;B项,游离态的氮元素转化为化合态的过程是氮的固定,工业合成氨是氮气与氢气转化为氨气,属于人工固氮,B正确;C项,利用铵盐合成尿素说明含氮的无机物和含氮的有机物之间可以相互转化,C正确;D项,由于动植物排泄物及遗体也参与在氮的循环中,因此C、H、O在不同阶段参与了氮的循环,D正确,答案选A。
3.(2015山东实验中学诊断)等物质的量的下列物质在一定条件下与足量浓硝酸反应生成NO2,消耗硝酸的物质的量最多的是(　　)
A.Ag B.FeI2 C.SO2 D.C
答案:B
解析:由题目可知,等物质的量的还原剂失去电子数越多,消耗硝酸的物质的量越多,Ag-e-Ag+;FeI2-13e-Fe3++2I;SO2-2e-S;C-4e-CO2↑,B正确。
4.(2015江苏南通调研)探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)
A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水
B.将pH=11的氨水稀释1 000倍,测得pH>8,说明NH3·H2O为弱碱

C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定
D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨气的氧化产物为NO2
答案:D
解析:通过氨气倒吸实验,证明氨气极易溶于水,A正确;pH=11的碱稀释1 000倍,若pH=8,证明是强碱,pH>8,说明为弱碱,B正确;加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴说明生成了水,C正确;有关反应为4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O22NO2,氨气的氧化产物为NO,D错误。
5.(2015上海十三校联考)足量铜溶于一定量浓硝酸,产生NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体若与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中,气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L-1 H2SO4溶液100 mL,则继续溶解的Cu的质量为(　　)
A.6.4 g B.9.6 g
C.19.2 g D.24 g〚导学号95380214〛
答案:C
解析:铜溶于一定量浓硝酸,产生NO2、N2O4、NO的混合气体,留在溶液中的是Cu(NO3)2,根据电子守恒2Cu~O2,经计算求得n(Cu2+)=0.1 mol,则n[Cu(NO3)2]=0.1 mol,加入5 mol·L-1 H2SO4引入H+会发生反应:3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O,酸过量,按N计算,0.2 mol N消耗Cu 0.3 mol即19.2 g,C正确。
6.在如图所示装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将胶头滴管中的液体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(　　)

a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
H2O
B
NO
4 mol·L-1 NaOH溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
饱和食盐水

答案:D
解析:A项能形成喷泉,依据3NO2+H2O2HNO3+NO,可知溶液不能充满烧瓶;B、C项不能形成喷泉;D项能形成喷泉,且溶液最终充满烧瓶。
7.(2015辽宁大连期中)如下图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面,下表中对实验现象所做的解释正确的是(　　)

选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸挥发的HCl气体反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱

〚导学号95380215〛
答案:A
解析:NH3与浓硫酸反应时无明显现象,B项不正确;NH3与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀,也能与MgCl2、FeCl3等溶液反应且生成沉淀,C项不正确;NH3不是碱,D项不正确。
8.(2015哈尔滨模拟)在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol·L-1、0.1 mol·L-1,向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子的物质的量浓度是(　　)
A.0.15 mol·L-1 B.0.225 mol·L-1
C.0.30 mol·L-1 D.0.45 mol·L-1

答案:B
解析:溶液中同时存在H+和N时就能够与Cu发生反应。该溶液中H+实际为0.06 mol,应该根据离子方程式进行计算。
3Cu　+　8H+　+ 2N　3Cu2++2NO↑+4H2O
3 8 2 3
0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol x
根据各物质量的关系可知,H+不足,应根据H+进行计算。x=3×0.06 mol÷8=0.022 5 mol,
因此,铜离子浓度为0.225 mol·L-1。
9.(2015河南南阳模拟)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(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如图所示。下列分析或结果不正确的是(　　)

A.混合酸中HNO3物质的量浓度为2 mol·L-1
B.原混合酸中H2SO4物质的量为0.4
C.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段产生氢气
D.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
答案:B
解析:加入Cu后的反应为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。Cu的物质的量为19.2 g÷64 g·mol-1=0.3 mol,故100 mL溶液中含N为0.2 mol,混合酸中c(HNO3)=2 mol·L-1,A项正确;加入铁粉溶液最终得到溶质为FeSO4的溶液,根据硫酸根守恒可知c(H2SO4)==4 mol·L-1,B项错误,D项正确;根据氧化性顺序:HNO3>Fe3+>H+,故OA段产生NO,AB段发生的反应为:Fe+2Fe3+3Fe2+,然后产生H2,C项正确。
10.(2015山东聊城模拟)下列反应中,氨既表现还原性,又表现碱性的是(　　)
A.2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
B.4NH3+5O24NO+6H2O
C.8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl
D.NH3·H2ON+OH-
答案:C
解析:A、B项,氮元素的化合价升高,NH3只表现还原性;C项可看作两个反应:2NH3+3Cl2N2+6HCl,NH3+HClNH4Cl,NH3既表现还原性,又表现碱性;D项只能表明NH3·H2O是弱碱。
二、非选择题(本题共3个小题,共50分)
11.(14分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:

(1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常数表达式为K=　　　　　　　。 
(2)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是　　　　　　　　　　　　　　;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是　　　　(填化学式)。 
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致　　　　　　　　　　　　　　　;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为　。 
答案:(1)
(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收　Ca(OH)2
(3)排放气体中NO含量升高　产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
(4)3N+2H+N+2NO↑+H2O
解析:(2)气体上升,液体下降,这样气液接触充分,使尾气被充分吸收;分析加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,Ca(NO3)2易溶,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。
(3)当n(NO)>n(NO2)时,NO过剩;当n(NO)<n(NO2)时,NO2过剩,剩余NO2会与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2。
(4)依据化合价守恒,N生成NO中氮元素化合价降低,则反应中N中氮元素的化合价也一定部分升高,可能生成N或NO2,但在水溶液中NO2会与水反应生成N,所以最终产物为N,补上H+及H2O配平即可。
12.(16分)轿车进入家庭,给人们带来了极大方便,但排出的尾气给环境带来了污染。现在已经研制出了汽车尾气处理装置并已投入使用,它可将汽车尾气中的有害成分转化为对环境无害的物质。某研究小组利用如图装置模拟汽车尾气的处理过程,试回答下列问题:

(1)仪器的连接顺序如下,请把装置代号填入下列括号中:

(2)C中的化学反应方程式为 
　。 
(3)E中的化学反应方程式为 
　。 
(4)D装置的作用是:①　　　　　　　　　　　　　,②通过观察气泡数目调节气体流速。 
(5)有同学认为,按上述方案两种气体的体积比例不易得到很好的控制,提出改变装置连接顺序为

但D中的液体需改成　　　　。即便如此,该实验还存在明显缺陷,你认为它是　 
　。 
(6)科学研究的最终目的是应用于生产与生活实际,造福人类。你认为汽车尾气处理研究的方向是　　　　(填代号)。 
A.选择适宜的氧化剂,适宜的温度,高效催化剂
B.选择适宜的还原剂,适宜的温度,高效催化剂
C.选择适宜的还原剂,高温,高效催化剂
答案:(1)F
(2)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(3)6NO+4NH35N2+6H2O
(4)使NO与NH3充分混合
(5)CCl4(或难挥发有机溶剂)　缺少尾气处理
(6)B
解析:汽车尾气中含有氮的氧化物,主要是NO、NO2气体,把它变为无害的N2排出。本实验中A装置是制取NO气体,C装置是制取NH3,B和F是干燥装置,D是混合两种气体的装置,E是催化反应装置。(1)混合气体从D装置出来后带有水蒸气,所以括号中应选F装置,干燥NO和NH3,除去水蒸气,而后通入E中发生反应。(2)C中制取NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。(3)E中的化学反应方程式为6NO+4NH35N2+6H2O。(4)D装置的作用之一是使NO与NH3充分混合。(5)两种气体通过B和F装置已经干燥,不能再通过水溶液,此时D的作用还和第(4)问一样,应该选择一种和NO与NH3都不反应的难挥发的有机溶剂,应填“CCl4”或“难挥发有机溶剂”。即便如此,该实验还存在明显缺陷是没有尾气处理装置,没有反应完的NO和NH3会污染空气。(6)汽车尾气处理研究的方向是选择适宜的还原剂和高效的催化剂在适宜的温度下和汽车尾气反应生成无害的氮气。
13.(2015重庆模拟)(20分)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品:浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应。
2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③④⑥中盛放的药品依次是 
　　　　　　　　　　　　。 
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后 

　。 
(3)装置①中发生反应的化学方程式是 
　。 
(4)装置②的作用是　　　　　　　　　　　　　　　,发生反应的化学方程式是　 
　。 
(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是 
　。 
(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液显绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)　　　　。 
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化〚导学号95380216〛
答案:(1)3 mol·L-1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(3)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(4)将NO2转化为NO　3NO2+H2O2HNO3+NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)ad

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