2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第4章 第14讲 氮及其化合物

2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第4章 第14讲 氮及其化合物

www.ks5u.com 基础知识训练 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．(2019·广州高三调研测试)下列关于自然界中氮循环的说法错误的是(　　)‎ A．氮肥均含有NH B．雷电作用固氮中氮元素被氧化 C．碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环 D．合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱 答案　A 解析　氮肥是含氮元素的肥料，尿素[CO(NH2)2]和KNO3中不含NH，A项错误；雷电作用固氮发生反应N2＋O22NO，氮元素被氧化，B项正确；由硝酸盐制造蛋白质、动物摄食蛋白质、由动物排泄物及遗体得到氨或铵盐，这些过程中碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环，C项正确；侯氏制碱法的反应原理为：NaCl＋H2O＋CO2＋NH3===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，氨气作为原料气，D项正确。‎ ‎2．下列关于N2的说法错误的是(　　)‎ A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气 B．反应N2＋O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C．N2的质量约占空气总质量的 D．在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂 答案　C 解析　N2可在电焊时作保护气，是利用氮气的稳定性，故A正确；汽车尾气造成污染的主要原因之一是N2＋O22NO，故B正确；氮气的体积约占空气总体积的，故C错误；在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N元素的化合价降低，得电子，即N2作氧化剂，故D正确。‎ ‎3．下列关于氨水的说法中，不正确的是(　　)‎ A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物 B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)‎ C．氨水显弱碱性，是弱电解质 D．在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1‎ 答案　C 解析　氨极易溶于水，发生如下反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－；生成的氨水是 混合物，其中的NH3·H2O是弱电解质，电离程度小，且NH3分子极易与H2O结合，故其中浓度最大的粒子是NH3·H2O(H2O除外)。‎ ‎4．发射“神六”的运输火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温无色气体(CO2、H2O、N2、NO)从火箭尾部喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量红棕色的气体，产生红棕色的气体的原因是(　　)‎ A．NO遇空气生成NO2‎ B．高温下N2遇空气生成NO2‎ C．CO2与N2反应生成CO和NO2‎ D．NO和H2O反应生成H2和NO2‎ 答案　A 解析　NO遇空气生成红棕色的NO2，A正确；放电或高温下N2与氧气反应生成NO，B错误；CO2与N2不反应，C错误；NO和H2O不反应，D错误。‎ ‎5．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的性质不相对应的一组是(　　)‎ A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后退色——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的红色退去——强氧化性 答案　D ‎6．下列与碳、氮、氧、硫、硅等非金属元素及其化合物有关的说法不正确的是(　　)‎ A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅可得到含杂质的粗硅 B．氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质，硫的氧化物是形成酸雨的主要物质 C．NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，它们都是电解质 D．将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀 答案　C 解析　NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，但都不是它们自身发生电离，故它们都不是电解质，C项错误。‎ ‎7.为验证铜与稀硝酸反应的还原产物是NO而不是NO2，设计了如图所示装置，以下叙述错误的是(　　)‎ A．应先打开活塞再从右侧加入稀硝酸 B．左侧稀硝酸须注满 C．关闭活塞后铜丝会全部溶解 D．反应停止后打开活塞，气体变成红棕色 答案　C 解析　U形管中含有空气，能将NO氧化为NO2，从而干扰实验，因此应先打开活塞，再从右侧加稀硝酸，排尽装置内的空气，A项正确；左侧Cu与稀硝酸反应生成NO，为防止NO与氧气反应生成NO2，左侧须注满稀硝酸，B项正确；稀硝酸与Cu反应生成NO，NO不溶于水，导致左侧压强增大，Cu与稀硝酸分离，Cu不能完全反应，C项错误；反应停止后打开活塞，生成的NO与空气接触，生成红棕色的NO2，D项正确。‎ ‎8．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．两个实验均表现了NH3易溶于水 B．两个实验均表现了NH3易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 答案　C 解析　实验一是氨的喷泉实验，证明氨极易溶于水，形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨是碱性气体。‎ 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎9．(2020·宝鸡模拟)下列是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(　　)‎ 答案　AC 解析　NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。‎ ‎10．(2019·福建三明高三期末)下图是某元素的价类二维图，其中X是一种强碱，A为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比E小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．A是可与草木灰混合使用的肥料 B．C可用排空气法收集 C．F和B能发生复分解反应生成盐 D．B在一定条件下可直接与Y反应生成D 答案　D 解析　A为正盐，X是一种强碱，二者反应生成氢化物B，则A为铵盐、B为NH3，B连续与Y反应得到氧化物D与氧化物E，且E的相对分子质量比D大16，则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2，通常条件下Z是无色液体，E与Z反应得到含氧酸F，则Z为H2O、F为HNO3，F与强碱X发生酸碱中和反应得到G为硝酸盐。物质A为铵盐，草木灰主要成分是K2CO3，水溶液呈碱性，二者混合会发生反应放出氨气，使肥效降低，A错误；C是N2，氮气的密度与空气接近，不宜采取排空气法收集，B错误；B是NH3，F是HNO3，二者发生化合反应生成NH4NO3，C错误；B是NH3，Y为O2，NH3在催化剂存在并加热的条件下，与O2反应生成NO和H2O，D正确。‎ ‎11．(2019·哈尔滨三中高三开学考试)合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法正确的是(　　)‎ A．合成氨采用400～500 ℃是为了提高原料转化率和反应速率 B．湿润的淀粉KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气 C．生成固体1的化学方程式为：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl D．1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积比为1∶1‎ 答案　CD 解析　由图可知：气体1为NO，气体2为NO2，NO2与水反应生成硝酸，固体1为NaHCO3，NaHCO3受热分解生成固体2为Na2CO3；1 L NO、NO2的混合气体与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为：2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O，NO、NO2的体积比等于化学计量数之比，为1∶1，故D正确。‎ ‎12．(2020·洛阳联考)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)，下列说法不正确的是(　　)‎ 已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。‎ A．装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d B．装置E中发生反应的化学方程式为 ‎2NO＋2Fe2FeO＋N2‎ C．装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2‎ D．装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入E中干扰反应 答案　D 解析　根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO”，所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3和产生的NO2，然后再通过F干燥，得到纯净干燥的NO，然后进入E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过B氧化NO，再通过C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d，A项正确；装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，反应的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2，B项正确；‎ 装置D盛放的是水，其作用是除去挥发出的HNO3和产生的NO2，C项正确；装置B盛放的是浓硝酸，可以将NO氧化为NO2，便于氢氧化钠溶液充分吸收，D项错误。‎ 三、非选择题 ‎13．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。‎ 探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。‎ ‎(1)A装置中制取NH3的化学方程式是______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)甲、乙分别是________(填字母)。‎ a．浓硫酸、碱石灰 b．碱石灰、碱石灰 c．碱石灰、无水氯化钙 d．五氧化二磷、五氧化二磷 ‎(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是_________________________。‎ ‎(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是______________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________________。‎ 探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。‎ ‎(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。‎ ‎(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；__________________。‎ ‎(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________ mol·L－1(保留两位有效数字)。‎ 答案　(1)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2‎ ‎(2)c ‎(3)C装置中混合气体颜色变浅 ‎(4)缺少尾气吸收装置 ‎(5)(进气管短，出气管长)‎ ‎(6)观察气泡的速率，控制混合气体的比例 ‎(7)0.036‎ 解析　(1)将浓氨水滴入生石灰中，由于CaO＋H2O===Ca(OH)2，放热且消耗了水，故促使浓氨水放出氨。‎ ‎(2)干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。‎ ‎(3)如果能反应，消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。‎ ‎(4)由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气吸收装置。‎ ‎(5)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。‎ ‎(7)烧瓶中充满溶液，由反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质的量的，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为＝× mol·L－1，即c(HNO3)≈0.036 mol·L－1。‎ ‎14．(2018·天津，9)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：‎ Ⅰ.采样 采样步骤：‎ ‎①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140 ℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。‎ ‎(1)A中装有无碱玻璃棉，其作用为_______________________________________________。‎ ‎(2)C中填充的干燥剂是____________(填序号)。‎ a．碱石灰　　　　b．无水CuSO4　　　　c．P2O5‎ ‎(3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。‎ ‎(4)采样步骤②加热烟道气的目的是___________________________________________。‎ Ⅱ.NOx含量的测定 将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成NO，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入V1 mL c1 mol·L－1 FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用c2 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2 mL。‎ ‎(5)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式为_______________________________________‎ ‎____________________________________________________________________________。‎ ‎(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有______________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________________。‎ ‎(7)滴定过程中发生下列反应：‎ ‎3Fe2＋＋NO＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 则气样中NOx折合成NO2的含量为________ mg·m－3。‎ ‎(8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ 若缺少采样步骤③，会使测定结果______________________________________________。‎ 若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果______________________________________。‎ 答案　(1)除尘　(2)c ‎(3)‎ ‎(4)防止NOx溶于冷凝水 ‎(5)2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O ‎(6)锥形瓶、酸式滴定管 ‎(7)×104‎ ‎(8)偏低　偏高 解析　(1)装置A是过滤器，装有无碱玻璃棉的作用是过滤，除去粉尘。‎ ‎(2)C中填充的是干燥剂，除去H2O且不能与NOx反应，所以应选有酸性、干燥能力强的P2O5。‎ ‎(3)D装置中装有碱液，用于除去NOx，作用与实验室中的洗气瓶相同，该装置的示意图为 ‎。‎ ‎(4)烟道气中有水，采样步骤②加热器将烟道气加热至140 ℃的目的是防止NOx溶于冷凝水。‎ ‎(5)NO被H2O2氧化为NO，H2O2的还原产物为H2O，离子方程式为2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O。‎ ‎(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、滴定管，因为该滴定液呈酸性和强氧化性，所以选用酸式滴定管。‎ ‎(7)滴定过程中发生下列反应：‎ ‎3Fe2＋＋NO＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 与Cr2O反应的Fe2＋的物质的量为6c2V2×10－3 mol，标准液中Fe2＋的物质的量为c1V1×10－3 mol，则与NO反应的Fe2＋的物质的量为(c1V1－6c2V2)×10－3 mol，NO的物质的量为mol，则V L气样中折合成NO2的含量为×46 g·mol－1××1 000 mg·g－1×1 000 L·m－3＝×104 mg·m－3。‎ ‎(8)若缺少采样步骤③，系统内存在空气，会使收集的气样中NOx偏少，测定结果偏低。若FeSO4标准溶液部分变质，溶液中的Fe2＋浓度减小，消耗的FeSO4标准溶液体积增大，会使测定结果偏高。‎