2021届高考化学一轮复习氮及其重要化合物作业(2)

2021届高考化学一轮复习氮及其重要化合物作业(2)

课时作业(十六)　氮及其重要化合物 ‎1．(2020·浙江名校模拟)下列现象的产生与人为排放的含氮物质无关的是(　　)‎ A．温室效应　　　　 B．光化学烟雾 C．酸雨　　　 D．水体富营养化 A　[温室效应的产生是由于大量排放二氧化碳造成的，A正确；光化学烟雾是由氮的氧化物造成，氮的氧化物也能引起酸雨，氮的氧化物主要来源于汽车尾气的排放，B、C错误；大量排放富含N、P的废水会造成水体富营养化，D错误。]‎ ‎2．(2020·福建厦门质检)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，故通常保存在金属容器中 D．在1 mol·L－1的氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1‎ C　[氨水是氨气的水溶液，为混合物；液氨是氨的液态形式，为纯净物，A项正确；溶于水中的氨，大部分与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O只有少部分电离，氨水中的主要微粒为NH3·H2O ，B项正确；氨水对金属有腐蚀作用，不能用金属容器盛放。一般情况下，将其盛放在橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁筒中，C项错误；氨水中，氮元素的存在形式有NH3·H2O、NH3、NH，由物料守恒可知，三者物质的量浓度之和为1 mol·L－1，D项正确。]‎ ‎3．(2020·吉林实验中学四模)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＋3H22NH3、N2＋O22NO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，该溶液一定含有NH D　[NO与空气中的氧气反应生成NO2，NO不能在空气中稳定存在，故A错误；N2＋3H22NH3，氮元素化合价降低，N2是氧化剂，表现氧化性，故B错误；向BaCl2溶液中加入Na2SO3产生BaSO3沉淀，再通入NO2，BaSO3沉淀被氧化为BaSO4沉淀，故C错误；铵盐与碱加热反应放出氨气，故D正确。]‎ ‎4．(2019·四川资阳诊断)已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M，在一定条件下它们有如下转化关系，Z是NO，下列推断不合理的是(　　)‎ A．X可能是一种氢化物 B．Y在氧气中燃烧生成Z C．E可能是一种有色气体 D．F中M元素的化合价可能为＋5‎ B　[根据题意可知，物质之间的转换关系可能有两种情况：N2→NH3→NO→NO2→HNO3或NH3→N2→NO→NO2→HNO3，若Y为N2，则不能在氧气中燃烧生成NO，若Y为NH3，则可在氧气中燃烧生成NO, B项不合理。]‎ ‎5．(2019·河南调研联考)某学习小组的同学按下列实验流程制备Na2CO3，设计的部分装置如图所示。下列叙述正确的是(　　)‎ A．若X为浓氨水，Y为生石灰，则可用装置甲制取NH3‎ B．反应①可在装置乙中发生，反应②可在装置丁中发生 C．可用装置丙进行过滤操作 D．将母液蒸干灼烧后可得到NH4Cl固体 C　[生石灰遇水会变为粉末状的熟石灰，所以浓氨水与生石灰制取NH3不适合用图甲装置，故A错误；反应①制取NaHCO3可在装置乙中发生，反应②是NaHCO3加热分解制Na2CO3，同时有CO2和水生成，丁中试管口应略向下倾斜，故反应②不可以在装置丁中发生，故B错误；装置丙为过滤装置，过滤是将固液混合物进行分离，可以用装置丙进行过滤操作，故C正确；NH4Cl受热易分解，生成NH3和HCl，所以将母液蒸干灼烧后得不到NH4Cl固体，故D错误。]‎ ‎6．(2019·甘肃天水一中月考)含n g HNO3的稀溶液恰好与m g Fe完全反应，若HNO3只被还原为NO，则n∶m可能为(　　)‎ ‎①5∶1　②9∶2　③3∶1　④2∶1　⑤4∶1‎ A．②③　 B．①③④　‎ C．②③⑤　 D．①③‎ C　[含n g HNO3的稀溶液恰好与m g Fe完全反应，生成硝酸铁时，发生反应：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，溶解Fe的质量最小，根据电子转移守恒n(NO)＝×＝ mol，根据氮原子守恒可知n(HNO3)＝n(NO)＋3n[Fe(NO3)3]，即 mol＋ mol×3＝，整理得2n＝9 m；生成硝酸亚铁时溶解Fe的质量最大，根据电子转移守恒n(NO)＝×＝ mol，根据氮原子守恒可知n(HNO3)＝n(NO)＋2n[Fe(NO3)2]，则 mol＋2× mol＝，整理得n＝3 m，故m的取值范围为n≤m≤n，②③⑤都符合，故选C。]‎ ‎7．(2019·河北保定一模)硝酸银是一种无色晶体，常用于照相、制镜、印刷、医药等。其水溶液和固体常被保存在棕色试剂瓶中，硝酸银不稳定，受热分解生成固体、NO2和O2。为了研究AgNO3的受热分解产物的性质，某同学设计了以下实验，实验所用的装置如图(图中加热、夹持仪器等均略去)。‎ 实验步骤：a.仪器连接完成后，放入AgNO3固体之前，关闭k，微热硬质玻璃管A。‎ b．称取1.7 g AgNO3固体置于A中，先通入一段时间N2，再关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管A。‎ c．待样品完全分解，A装置冷却至室温，称量，测得剩余固体的质量为1.08 g。‎ ‎……‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)使用酒精灯对AgNO3固体加热的操作方法是__________________。‎ ‎(2)步骤a的操作目的是__________________________________________________。‎ ‎(3)步骤b中先通入一段时间N2的操作目的是__________________________。‎ ‎(4)装置C瓶中盛装的药品名称为________，装置D中可观察到的实验现象为____________________。‎ ‎(5)设计实验证明AgNO3分解产物中气体的体积比：___________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)从实验安全角度考虑该实验装置有缺陷，应如何改进？‎ ‎________________________________________________________________________‎ 解析　(1)先用酒精灯对试管进行均匀受热，然后集中在有硝酸银固体的部位加热。(2)仪器连接完成后，放入AgNO3固体之前，关闭k，微热硬质玻璃管A，通过观察装置中导管口的现象检验装置是否漏气。(3)容器内部存有空气，用氮气把装置内的空气排出，以免影响实验结果。(4)硝酸银受热分解产生的二氧化氮气体被氢氧化钠溶液吸收，用C装置进行检验是否吸收完全，所以装置C瓶中盛装的药品为NaOH酚酞溶液；亚硫酸钠的酚酞溶液显红色，亚硫酸钠与氧气反应后变为硫酸钠，溶液碱性减弱，红色变浅或褪去。(5)硝酸银受热分解为二氧化氮和氧气，两种气体通入水中发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，若氧气过量，二氧化氮完全反应；若氧气完全反应，二氧化氮剩余，但最终为一氧化氮气体，根据以上分析可知取足量AgNO3固体充分加热，产生的气体用排水法收集，直到试管内气体不再变化，测量剩余气体占试管容积的比值，就可以求出AgNO3分解产物中气体的体积比。(6)硝酸银分解产生的二氧化氮气体的量较氧气多，因此，当二氧化氮气体进入装置B中，二氧化氮气体被迅速吸收，容器内压强减小，易产生倒吸，发生危险，因此需要在A和B之间加入防倒吸装置(即安全瓶)。‎ 答案　(1)先预热再集中加热 ‎(2)检验装置气密性(或检验装置是否漏气)‎ ‎(3)将容器内部存在的氧气排出，以免影响实验结果 ‎(4)NaOH酚酞溶液　溶液红色变浅(甚至消失)‎ ‎(5)取足量AgNO3固体充分加热，用排水法收集气体，直到试管内气体不再变化，测量剩余气体占试管容积的比值 ‎(6)应在A和B之间加入防倒吸装置(安全瓶)‎ ‎8．(2018·福建厦门三模)某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律，探究NO2、NO与Na2O2反应的情况，提出假设并进行相关实验。‎ Ⅰ.从理论上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性，于是提出以下假设：‎ 假设1：Na2O2氧化NO2；‎ 假设2：NO2氧化Na2O2。‎ ‎(1)甲同学设计如图甲装置进行实验：‎ ‎①试管A中发生反应的离子方程式是__________________________。‎ ‎②待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞a和b；取下试管B；向其中加入适量Na2O2粉末，塞上塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。‎ ‎③仪器C兼有防倒吸的作用，仪器C的名称为__________。‎ 结论：甲同学认为假设2正确。‎ ‎(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷，为达到实验目的，在A、B之间应增加一个装置，该装置的作用是________________________。乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；带火星的木条未复燃，得出结论：假设1正确，则NO2和Na2O2发生反应的化学方程式是________________________。‎ Ⅱ.该研究性学习小组同学还认为NO易与O2发生反应，应该更易被Na2O2氧化。查阅资料：‎ ‎2NO＋Na2O2===2NaNO2；‎ ‎2NaNO2＋2HCl===2NaCl＋NO2↑＋NO↑＋H2O；‎ 酸性条件下，NO能与MnO反应生成NO和Mn2＋。‎ ‎(3)丙同学用图乙所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na2O2的反应。‎ ‎①在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是__________________。‎ ‎②B中观察到的主要现象是______(填序号)。‎ a．铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色 b．有红棕色气泡产生 c．有无色气泡产生 ‎③C、E中所盛装的试剂不能是______(填序号)。‎ a．无水硫酸铜　　　　 b．无水氯化钙 c．碱石灰　　　　 d．生石灰 ‎④F中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。‎ ‎⑤充分反应后，检验D装置中产物的方法是____________________________，则产物是NaNO2。‎ 解析　(1)①试管A中铜和浓硝酸反应，其离子方程式是Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。③仪器C兼有防倒吸的作用，仪器C为球形干燥管。(2)甲同学设计的实验中，直接将混有水蒸气的NO2通入Na2O2中进行反应，产生的O2很可能来自于Na2O2与水的反应，而不是由NO2氧化Na2O2得到，为了排除水对实验的干扰，需要在A、B间增加一个干燥装置以除去水蒸气。乙同学用改进后的装置重复了甲同学的实验操作，观察到带火星的木条未复燃，说明NO2与Na2O2反应未产生O2，则应是Na2O2氧化NO2，假设1正确。(3)①‎ 由于该实验装置要探究Na2O2与NO的反应，反应装置中不能出现O2干扰实验，应先通一段时间N2，排出实验装置中的O2。②A装置中产生的NO2通入B装置中，NO2与水反应生成HNO3和NO，生成的HNO3与Cu反应生成Cu(NO3)2、NO、H2O，可观察到铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，产生无色气泡。③C、E中试剂均作干燥剂，不能选用无水硫酸铜，无水硫酸铜一般用于检验产物中是否有水。④F中发生反应的离子方程式为4H＋＋5NO＋3MnO===5NO＋3Mn2＋＋2H2O，氧化剂为MnO，还原剂为NO，物质的量之比为3∶5。⑤由题中信息可知，D中发生反应为2NO＋Na2O2===2NaNO2，则D中产物为NaNO2，再由题中信息可知，2NaNO2＋2HCl===2NaCl＋NO2↑＋NO↑＋H2O，要检验NaNO2，可取D装置中产物少许，加入适量稀盐酸，产生红棕色气体，则产物为NaNO2。‎ 答案　(1)①Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O　③球形干燥管 ‎(2)除去生成的NO2气体中混有的水蒸气　Na2O2＋2NO2===2NaNO3‎ ‎(3)①将装置中的空气排出　②ac　③a　④3∶5　⑤取D装置中产物少许，加入稀盐酸，产生红棕色气体