(新課改省份專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十三)氮及其化合物(含解析)
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1、(新課改省份專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)(十三)氮及其化合物(含解析) 1.近年來在中國汽車的銷量大幅增長的同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的空氣污染。汽車尾氣處理裝置中,氣體在催化劑表面吸附與解吸的過程如圖所示,下列說法正確的是( ) A.汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2 B.反應(yīng)中NO為氧化劑,N2為氧化產(chǎn)物 C.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) D.催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為2NO+O2+4CO4CO2+N2 解析:選D N2為大氣的主要成分,不是污染物,故A錯(cuò)誤;NO與CO反應(yīng)生成N2和CO2,氮元素從+2價(jià)降為0價(jià),化合價(jià)降低,所以NO作氧化劑,N2為還原產(chǎn)物,故B
2、錯(cuò)誤;NO和O2在常溫下就會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成NO2,無需催化劑,故C錯(cuò)誤;尾氣處理凈化的目的是把有毒的污染氣體在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為空氣中的無毒成分,反應(yīng)方程式:2NO+O2+4CO4CO2+N2正好是過程圖中的變化,故D正確。 2.“綠色化學(xué)”實(shí)驗(yàn)已走進(jìn)課堂,下列做法符合“綠色化學(xué)”的是( ) ①實(shí)驗(yàn)室收集氨氣采用圖甲所示裝置?、趯?shí)驗(yàn)室中做氯氣與鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用圖乙所示裝置?、蹖?shí)驗(yàn)室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實(shí)驗(yàn)?、軐?shí)驗(yàn)室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng) A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④ 解析:選C?、賹?shí)驗(yàn)室收集
3、氨氣采用圖甲所示裝置,在制備的過程中用帶有酚酞的水吸收溢出的氨氣,防止污染環(huán)境,符合綠色化學(xué)的要求;②實(shí)驗(yàn)室中做氯氣與鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用圖乙所示裝置,用沾有堿液的棉球可以吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境,符合綠色化學(xué)的要求;③實(shí)驗(yàn)室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實(shí)驗(yàn),揮發(fā)的氯化氫和氨氣會(huì)污染大氣,因此不符合綠色化學(xué)的要求;④實(shí)驗(yàn)室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng),生成的氮的氧化物及時(shí)收集在氣球中,防止污染環(huán)境,符合綠色化學(xué)的要求。綜上所述,①②④符合要求。 3.下列有關(guān)氨和銨鹽的敘述正確的是( ) A.NH3易液化,常用作制冷劑 B.NH4Cl中含有少量的I2可
4、通過加熱的方法除去 C.將蘸有濃氨水和濃硫酸的玻璃棒相互靠近,有白煙產(chǎn)生 D.某氣體通入紫色石蕊溶液后溶液變紅,據(jù)此可推斷該氣體為NH3 解析:選A 液氨汽化時(shí)吸收熱量導(dǎo)致其周圍溫度降低,所以液氨可以作制冷劑,故A正確;加熱氯化銨會(huì)分解,所以不能用加熱的方法除去,故B錯(cuò)誤;蘸有濃氨水和揮發(fā)性的酸(如鹽酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近,有白煙產(chǎn)生,而硫酸不是揮發(fā)性的酸,故C錯(cuò)誤;氣體如果是氨氣通入紫色石蕊溶液后溶液應(yīng)變藍(lán),而不是變紅,故D錯(cuò)誤。 4.碳和濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時(shí)通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖所示裝置),下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ) A.洗
5、氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaCO3 B.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaSO4 C.在Z導(dǎo)管口可能有紅棕色的氣體出現(xiàn) D.在Z導(dǎo)管口出現(xiàn)的氣體中含有CO2 解析:選A 因?yàn)樘妓岬乃嵝员塞}酸的酸性弱,所以在BaCl2溶液中通入CO2,不能生成BaCO3沉淀,A錯(cuò)誤;NO和洗氣瓶中O2反應(yīng)生成的NO2溶于水生成HNO3,HNO3將H2SO3氧化成H2SO4,因此有BaSO4生成,B正確;若O2不足,NO有剩余,則Z導(dǎo)管口可能出現(xiàn)紅棕色氣體,C正確;CO2未參與反應(yīng),D正確。 5.用下列實(shí)驗(yàn)裝置和方法進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖? ) A.用甲裝置制干燥的氨氣 B.用乙裝置收集并測(cè)量Cu與濃
6、硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體及體積 C.用丙裝置除去CO2中含有的少量HCl D.用丁裝置吸收NH3,并防止倒吸 解析:選A B項(xiàng),Cu與濃HNO3反應(yīng)生成NO2,NO2會(huì)與H2O反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),CO2也可與Na2CO3溶液反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),應(yīng)將苯換成CCl4,將氣體通入CCl4中以防止倒吸,錯(cuò)誤。 6.實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與銅反應(yīng)制備硝酸銅晶體及NO氣體,需經(jīng)過銅與稀硝酸反應(yīng)、收集NO、尾氣處理、制取硝酸銅晶體四個(gè)步驟,下列能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) A.用裝置甲制取Cu(NO3)2和NO B.用裝置乙收集NO C.用裝置丙吸收尾氣 D.用裝置丁蒸發(fā)結(jié)晶制Cu(NO3)2·3H2O
7、解析:選C 用裝置甲制取Cu(NO3)2和NO,生成的NO會(huì)從長頸漏斗中逸出,A項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;NO易和O2反應(yīng),不能用排空氣法收集,B項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;NO、O2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+4NaOH===4NaNO3+2H2O,C項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;Cu(NO3)2溶液受熱,水解生成的HNO3揮發(fā),促進(jìn)水解反應(yīng)正向進(jìn)行,Cu2+水解程度增大,最終得不到Cu(NO3)2·3H2O,D項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 7.(2019·北京海淀區(qū)模擬)合成氨及其相關(guān)工業(yè)中,部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( ) A.甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素 B.反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ
8、和Ⅳ的氧化劑相同 C.Ⅵ的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用 D.Ⅴ中發(fā)生反應(yīng):NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl 解析:選B 甲是N2,與H2化合生成NH3。反應(yīng)Ⅴ是侯氏制堿法原理,丁是NaHCO3,受熱分解生成Na2CO3。NH3發(fā)生催化氧化生成NO,NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2溶于水生成HNO3,HNO3和NH3反應(yīng)生成NH4NO3,即乙是NO,丙是NO2。甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素,A正確;反應(yīng)Ⅳ中的氧化劑和還原劑均是NO2,B錯(cuò)誤;NaHCO3分解生成的CO2可以循環(huán)利用,C正確。 8.無色的混合氣體甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N
9、2中的幾種,將100 mL甲氣體經(jīng)過如圖所示實(shí)驗(yàn)的處理,結(jié)果得到酸性溶液,而幾乎無氣體剩余,則甲氣體的組成為( ) A.NH3、NO2、N2 B.NH3、NO、CO2 C.NH3、NO2、CO2 D.NO、CO2、N2 解析:選B 由無色氣體知一定無NO2,通過濃H2SO4體積減小,一定有NH3,無色氣體變?yōu)榧t棕色,一定有NO,還有能與Na2O2產(chǎn)生O2的氣體,即為CO2。 9.(2019·沈陽模擬)莫爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)2·8H2O]溶液經(jīng)常用于定量滴定實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)說法正確的是( ) A.配制0.1 mol·L-1莫爾鹽溶液500 mL,需莫爾鹽21.
10、4 g B.可與含HClO、H+、Cl-微粒的溶液大量共存 C.加入過量Ba(OH)2溶液發(fā)生反應(yīng):2Ba2++2SO+Fe2++2OH-===2BaSO4↓+Fe(OH)2↓ D.取樣,加入濃NaOH溶液并加熱,生成能使藍(lán)色石蕊試紙變紅的氣體,證明含NH 解析:選A A項(xiàng),n=cV=0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol,m=M·n=428 g·mol-1 ×0.05 mol=21.4 g,正確;B項(xiàng),HClO有強(qiáng)氧化性,可以氧化摩爾鹽中的Fe2+,所以在溶液中不能大量共存,錯(cuò)誤;C項(xiàng),加入過量Ba(OH)2溶液,漏寫了與NH的反應(yīng),離子方程式應(yīng)為2Ba2++2SO+F
11、e2++2NH+4OH-===2BaSO4↓+Fe(OH)2↓+2NH3·H2O,錯(cuò)誤;D項(xiàng),氨氣的檢驗(yàn),應(yīng)該用紅色的石蕊試紙,由紅色變?yōu)樗{(lán)色,錯(cuò)誤。 10.將Mg、Cu組成的m g混合物投入適量稀HNO3中恰好完全反應(yīng),固體完全溶解時(shí)收集到的還原產(chǎn)物NO氣體為0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入2 mol·L-1NaOH溶液60 mL時(shí)金屬離子恰好沉淀完全,則形成沉淀質(zhì)量為( ) A.(m+2.28)g B.(m+2.04)g C.(m+3.32)g D.(m+4.34)g 解析:選B 當(dāng)金屬離子恰好沉淀時(shí),m(沉淀)=m(金屬)+m(OH-),根據(jù)電子守恒可知
12、,n(OH-)=n(金屬失電子)=n(NO得到的電子)= mol=0.12 mol,m(沉淀)=m(金屬)+m(OH-)=m g+(0.12×17 )g=(m+2.04)g,B正確。 11.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結(jié)果錯(cuò)誤的是( ) A.原混合酸中NO物質(zhì)的量為0.1 mol B.OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段產(chǎn)生氫氣 C.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4
13、D.H2SO4濃度為2.5 mol·L-1 解析:選A 鐵粉既能與硝酸反應(yīng)也能與硫酸反應(yīng),從題圖中看出OA段產(chǎn)生的氣體是NO,AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段產(chǎn)生氫氣,反應(yīng)為Fe+2H+===Fe2++H2↑,可知NO反應(yīng)完全,加入鐵粉的溶液中NO的物質(zhì)的量應(yīng)為×3÷3=0.1 mol,溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4,此時(shí)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量是14 g,即0.25 mol,故原混合酸中H2SO4的濃度為=2.5 mol·L-1,NO的物質(zhì)的量為0.2 mol。 12.(2019·四川四市一診)當(dāng)前,汽車尾氣已成為許多城市空氣的主要污染源。研究表明,含TiO2的混凝土或?yàn)r青可以部
14、分消除汽車尾氣中的氮氧化物,其原理如圖所示: 下列關(guān)于該“消除”過程的敘述不正確的是( ) A.部分光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B.消除總變化為NOx+O2+H2O―→HNO3 C.消除反應(yīng)能全天候發(fā)生 D.使用納米TiO2的消除效率更高 解析:選C 題中示意圖表明:在TiO2催化作用下,紫外線提供能量,發(fā)生反應(yīng)4NOx+(5-2x)O2+2H2O===4HNO3,故A、B正確;沒有紫外線時(shí)上述反應(yīng)不能發(fā)生,故C錯(cuò)誤;納米TiO2與紫外線接觸面積更大,將產(chǎn)生更多的光生電子和光生空穴,從而消除更多的NOx,故D正確。 13.(2019·衡水中學(xué)模擬)利用如圖裝置,進(jìn)行NH3與金屬氧化物
15、MxOy反應(yīng)生成M、N2、H2O,通過測(cè)量生成水的質(zhì)量來測(cè)定M的相對(duì)原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。 (1)儀器a的名稱為__________,儀器b中裝入的試劑可以是__________。 (2)按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)開_______(填標(biāo)號(hào),裝置可重復(fù)使用)。 (3)裝置C的作用:__________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)首先________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”); 這樣做的原因是 ______________________________________________________
16、__________________。 Ⅰ.熄滅A裝置的酒精燈 Ⅱ.停止從a中滴加液體 (5)若金屬氧化物為CuO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。 (6)若實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為m g,完全反應(yīng)后,測(cè)得生成水的質(zhì)量為n g,則M的相對(duì)原子質(zhì)量為____________(用含x、y、m、n的式子表示)。 (7)某同學(xué)仔細(xì)分析上述裝置后認(rèn)為仍存在缺陷,你認(rèn)為該如何改進(jìn)? ________________________________________________________________________。 解
17、析:(1)儀器a為分液漏斗,用來盛放和滴加液體,a中試劑是濃氨水,儀器b中加入的是NaOH固體或生石灰或堿石灰,滴入濃氨水固體溶解放熱使NH3·H2O分解生成NH3。(2)從發(fā)生裝置中出來的NH3帶有水蒸氣,必須干燥,故B接D,D接A,吸收反應(yīng)生成的水用裝置D,最后空氣中的水不能進(jìn)入裝置D,所以需要裝置C,按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)锽DADC。(6)若實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為m g,完全反應(yīng)后,測(cè)得生成水的質(zhì)量為n g,由MxOy~yH2O關(guān)系列式:=,M=,則M的相對(duì)原子質(zhì)量為。 答案:(1)分液漏斗 NaOH(或生石灰,或堿石灰) (2)BDADC (3)尾氣處理,吸收未
18、反應(yīng)的NH3,同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置產(chǎn)生干擾 (4)Ⅰ 使反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣全部被堿石灰吸收 (5)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O (6) (7)在吸收尾氣的濃硫酸前加安全瓶防倒吸 14.(2019·萊州一中模擬)亞硝酸鈉是重要的防腐劑。某化學(xué)興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料,設(shè)計(jì)如圖裝置利用一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉(夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn))。 查閱資料:①HNO2為弱酸,室溫下存在反應(yīng)3HNO2===HNO3+2NO↑+H2O; ②在酸性溶液中,NO可將MnO還原為Mn2+; ③NO不與堿反應(yīng),可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸。
19、 實(shí)驗(yàn)操作:①關(guān)閉彈簧夾,打開A中分液漏斗活塞,滴加一定量濃硝酸,加熱;②一段時(shí)間后停止加熱;③從C中取少量固體,檢驗(yàn)是否含有亞硝酸鈉。 (1)裝置中儀器a的名稱為____________,D裝置的作用是 ________________________________________________________________________。 (2)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________, C中反應(yīng)生成NaNO2的化學(xué)方程式是_____________________________________
20、。 (3)檢驗(yàn)C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的操作是_______。(填標(biāo)號(hào)) a.取少量生成物溶于水充分振蕩,滴加酚酞溶液,若溶液變紅,則含有NaNO2 b.取少量生成物溶于稀硫酸,若產(chǎn)生無色氣體并在液體上方變?yōu)榧t棕色,則含有NaNO2 (4)經(jīng)檢驗(yàn)C產(chǎn)物中亞硝酸鈉含量較少。 ①甲同學(xué)認(rèn)為C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉,還有碳酸鈉和氫氧化鈉。生成碳酸鈉的化學(xué)方程式是____________________________________。為排除干擾,甲同學(xué)在B、C裝置間增加裝置E,E中盛放的試劑應(yīng)是__________(寫名稱)。 ②乙同學(xué)認(rèn)為除上述干擾因素外,還會(huì)有空氣參與反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)品不純,所以在
21、實(shí)驗(yàn)操作①前應(yīng)增加一步操作,該操作是_______________________________________________。 (5)NaNO2有毒,國家規(guī)定肉制品中NaNO2含量不能超過30 mg·kg-1。從1 000 g隔夜熟肉中提取NaNO3和NaNO2后,配成溶液,再用0.005 00 mol·L-1的高錳酸鉀(酸性)溶液滴定,消耗高錳酸鉀溶液16.00 mL,由此計(jì)算隔夜熟肉中NaNO2的含量是__________mg·kg-1。 解析:(3)檢驗(yàn)亞硝酸鈉的實(shí)驗(yàn)操作為將生成物置于試管中,加入稀硫酸,若產(chǎn)生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色,則C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉,或?qū)⑸晌镏?/p>
22、于試管中,加入酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,則C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉,故選b。(4)①E中盛放的試劑應(yīng)為堿石灰,用來吸收CO2。②為避免裝置中的空氣導(dǎo)致產(chǎn)品不純,需要打開彈簧夾,通入N2排盡裝置中的空氣。(5)依據(jù)得失電子守恒可知,亞硝酸鈉與高錳酸鉀(酸性)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的關(guān)系式為5NaNO2~2KMnO4,可計(jì)算出1000 g隔夜熟肉中NaNO2的質(zhì)量為2.5×0.005 00 mol·L-1×16.00×10-3 L×69 g·mol-1×103 mg·g-1=13.8 mg,所以隔夜熟肉中NaNO2的含量為13.8 mg·kg-1。 答案:(1)分液漏斗 除去未反應(yīng)的NO,防止污染空氣 (2)C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O 2NO+Na2O2===2NaNO2 (3)b (4)①2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 堿石灰 ②打開彈簧夾,通入一段時(shí)間N2 (5)13.8
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