（四川專用）2014屆高考化學總復習 第4章 第4講《氮及其化合物》解析訓練

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1、第四講　氮及其化合物 一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分，每個小題只有一個選項符合題意) 1．(2013·綿陽一檢)下列有關硝酸化學性質的敘述中，正確的是 (　　)。 A．濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色 B．硝酸能與Na2CO3反應，但不生成CO2 C．硝酸可與Na2S反應制得H2S氣體 D．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色 解析　硝酸是一種具有強氧化性的強酸，并且濃度越大，氧化性越強。濃硝酸可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色，故選項A錯；硝酸是一種氧化性酸，可氧化許多還原性物質，因此硝酸與Na2S反

2、應不能生成H2S，與Na2CO3反應能生成CO2，所以選項B、C錯；選項D正確。 答案　D 2．汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2發(fā)生一系列光化學煙霧的循環(huán)反應，從而不斷產生O3，加重空氣污染。反應過程為①2NO2―→2NO＋2O；②2NO＋O2―→2NO2；③O＋O2―→O3。下列對該反應過程及產物敘述正確的是 (　　)。 A．NO2起催化劑作用 B．NO起催化劑作用 C．NO2只起氧化劑作用 D．O3與O2互為同分異構體 解析　反應過程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化劑

3、作用，反應過程中NO2既作氧化劑又作還原劑，A項正確，B、C項錯誤；O3與O2的相對分子質量不相同，不互為同分異構體，互為同素異形體，D項錯誤。 答案　A 3．(高考變式題)銨鹽是一類重要的氮的化合物，設NA表示阿伏加德羅常數的值，下列敘述正確的是 (　　)。 A．1 mol NH含有的電子數為11NA B．NH中N元素的化合價為－3，在氧化還原反應中常作氧化劑 C．0.1 L 3 mol·L－1的NH4NO3溶液中氮原子數等于0.6NA D．硫酸銨中既含有離子鍵，又含有共價鍵，而氯化銨中只含有離子鍵

4、 解析　1個NH中含有10個電子，A錯；NH中N元素的化合價為－3價，化合價最低在氧化還原反應中常作還原劑；B錯誤；0.1 L 3 mol·L－1的NH4NO3溶液中的氮原子數為0.6 NA；C正確；銨根離子中，氮與氫原子之間為共價鍵，D錯。 答案　C 4．(2013·東北師大附中摸底)把3體積NO2氣體依次通過①飽和NaHCO3溶液；②濃硫酸；③Na2O2后(假設每一步的反應都是充分的)，再用排水法收集殘留氣體，則收集到的氣體是 (　　)。 A．1體積NO B．1體積NO2和體積O2 C.體積O2

5、 D.體積NO 解析　3體積的NO2通過飽和NaHCO3溶液，發(fā)生的反應有3NO2＋2NaHCO3===2NaNO3＋H2O＋NO＋2CO2，剩余氣體通過濃硫酸后除去H2O，通過Na2O2時發(fā)生反應2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，此時剩余氣體為1體積O2和1體積NO，排水法收集氣體時發(fā)生反應4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，顯然O2過量，剩余體積O2。 答案　C 5．(高考變式題)已知HNO2在低溫下較穩(wěn)定，酸性比醋酸略強，既有氧化性又有還原性，其氧化產物、還原產物與溶液pH的關系如下表。 pH范圍 ＞7 ＜7 產物 NO NO、N2O、N2中的

6、一種 下列有關說法錯誤的是 (　　)。 A．堿性條件下，NaNO2與NaClO反應的離子方程式為NO＋ClO－===NO＋Cl－ B．向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2 C．向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2 D．向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氫碘酸，溶液變藍色 解析　由表中數據知，堿性條件下，HNO2可被氧化為NO，而ClO－有強氧化性，A對；HNO2的酸性比碳酸強但比硫酸弱，故CO2不能與亞硝酸鹽作用而硫酸能，B錯、C對；酸性條件下，NaNO2有氧化性，而I－具有

7、強還原性，NO能將I－氧化成I2，D對。 答案　B 6.如圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12 mol·L－1的硝酸并加熱，待反應結束時，下列微粒在體系中一定大量存在的是 (　　)。 ①NO　②Fe3＋?、跦＋?、躈O ⑤NO2 A．①　　　　　 B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤ 解析　Fe與濃HNO3反應時，開始生成的還原產物是NO2，并且若鐵少量時，還原產物只有NO2；當鐵過量時，氧化產物是Fe2＋，當HNO3過量時，氧化產物是Fe3＋。因產物有硝酸鹽，故溶液中一定還有NO。 答案

8、　B 7．(2013·眉山統(tǒng)考)一定體積0.01 mol·L－1的稀硝酸恰好能氧化一定質量的鐵、鋁混合物，已知兩種金屬均被氧化為最高價態(tài)，還原產物只有NO。若用0.01 mol·L NaOH溶液溶解相同質量的該混合物，當反應完全時所需氫氧化鈉溶液的體積是稀硝酸的，則樣品中鐵、鋁的物質的量之比為 (　　)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　? A．2∶3 B．1∶3 C．1∶4 D．5∶3 解析　設樣品中鐵和鋁的物質的量分別為x和y，根據Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、Al＋4HNO3(稀)===Al(

9、NO3)3＋NO↑＋2H2O，反應中消耗HNO3的物質的量為4x＋4y；而2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑中消耗NaOH的物質的量為y，即＝，解得x∶y＝1∶4。 答案　C 二、非選擇題(本題共4個小題，共58分) 8．(14分)(2013·珠海模擬)甲、乙、丙均為中學化學常見的氣體單質，A、B、C為常見的化合物，已知： ①A和B都極易溶于水，用兩根玻璃棒分別蘸取A和B的濃溶液后，相互靠近會看到白煙。 ②各物質之間存在如圖所示的轉化關系 →CC溶液 請回答下列問題： (1)C溶液顯________性(填“酸”、“堿”或“中”)，理由

10、是 ________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。 (2)乙和甲反應生成A的化學方程式為______________________________________________________________。 C和氫氧化鈉溶液生成A的離子方程式為______________________________________________________________。 (3)丙氣體通入1 L氫氧化鈉溶液中恰好完全反應，此時電子轉移為2 mol，則氫氧化

11、鈉溶液的物質的量濃度為________。 (4)常溫下，向含白色沉淀M的濁液中加入氯化鈉固體，M的溶解度將________(填“增大”、“減小”或“不變”)，Ksp(M)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 答案　(1)酸　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ (2)N2＋3H22NH3　NH＋OH－NH3↑＋H2O　(3)4 mol·L－1　(4)減小　不變 9．(14分)工業(yè)上可用銅屑和濃硝酸為原料制取硝酸銅。在實際生產中，先把銅屑在空氣中灼燒，再跟用等體積水稀釋的濃硝酸反應來制取硝酸銅。請回答下列問題： (1)不宜于用銅屑直接與硝酸反應來制取硝酸銅的原

12、因是 ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)濃硝酸用等體積水稀釋的目的是________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)要得到硝酸銅晶體

13、，應選用________。 (4)反應中硝酸表現出________性。 解析　(1)銅與硝酸直接反應會有氮的氧化物生成，既產生污染，又降低硝酸的利用率；銅屑在空氣中灼燒生成CuO，CuO與HNO3反應沒有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率。 (2)濃硝酸易揮發(fā)、不穩(wěn)定，對設備腐蝕嚴重，稀硝酸揮發(fā)性小，且稀硝酸和氧化銅反應同樣生成硝酸銅。(3)由于得到的是硝酸銅溶液，因此要得到晶體需濃縮結晶。(4)硝酸與氧化銅發(fā)生反應生成了硝酸銅和水，沒有化合價變化，因此體現了硝酸的酸性。 答案　(1)銅與硝酸直接反應會有氮的氧化物生成，既產生污染，又降低硝酸的利用率；銅屑在空氣

14、中灼燒生成CuO，CuO與HNO3反應沒有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率 (2)濃硝酸易揮發(fā)、不穩(wěn)定，對設備腐蝕嚴重 (3)結晶法(或重結晶法) (4)酸 10．(15分)(2013·雅安四校聯(lián)考)某同學設計如圖所示裝置用粗鐵粒與某濃度稀硝酸反應制取NO氣體。 (1)當打開開關a，關閉開關b時，A中干燥管中觀察到的實驗現象是________________，燒杯B中盛的是________溶液。當________時關閉開關a，打開開關b，此時C中用排水法收集NO氣體。當C中收集滿氣體后，關閉開關b，裝置A中觀察到的現象是_________________

15、_____________________________________________。 (2)將a mol Fe與含b mol HNO3的稀溶液充分反應后，若硝酸的還原產物只有NO。試討論分析燒杯A中最終溶液中的主要陽離子組成及其物質的量，將結果填入下表未完成的空格中。 取值范圍 最終溶液中的主要陽離子及其物質的量 ＜ ＝ a mol Fe3＋ 大于小于 ＝ a mol Fe2＋ ＞ 解析　(1)A裝置利用啟普發(fā)生器原理，Fe與稀硝酸反應生成無色的NO氣體，當遇干燥管中的O2時，則轉變成紅棕色的NO2氣體，NO2用堿液吸收。當氣體再變成無色時，說明裝

16、置中的O2已完全反應，則可用排水法收集NO。當關閉b時，A裝置中繼續(xù)產生NO，則會將干燥管中的HNO3壓入燒杯內，從而與Fe脫離，反應停止。(2)鐵與HNO3反應，可能生成Fe2＋，也可能生成Fe3＋，或二者的混合物。當鐵過量時，反應化學方程式為3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；當HNO3過量時，反應化學方程式為Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。＝時，剛好生成a mol Fe3＋，HNO3沒有剩余；＜時，則HNO3過量，仍為a mol Fe3＋，根據化學反應方程式，不難得出剩余的HNO3為(b－4a)mol。當＝時，剛好生成a mol Fe2＋，HN

17、O3沒有剩余。當＞時，鐵過量，以HNO3計算，b mol HNO3生成Fe2＋為 mol。當＜＜時，可以分段計算，即先按反應化學方程式Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O中HNO3完全反應來計算，然后過量的鐵按Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋計算即可。 答案　(1)氣體由無色逐漸變成紅棕色　NaOH　氣體又變無色　燒杯中液面上升，干燥管中液面下降，固體與溶液脫離 (2) 取值范圍 最終溶液中的主要陽離子及其物質的量 ＜ a mol Fe3＋，(b－4a)mol H＋ ＝ a mol Fe3＋ 大于小于 mol Fe3＋，mol Fe2＋ ＝ a mol

18、 Fe2＋ ＞ mol Fe2＋ 11.(15分)某化學活動小組想通過如圖所示裝置(夾持裝置已略去)進行實驗，探究Na2O2與NO反應的產物。 實驗前，他們查閱有關資料得到如下信息： ①2NaNO32NaNO2＋O2↑； ②NaNO2為白色粉末狀固體，既有氧化性又有還原性； ③NaNO2溶液顯弱堿性(原因：強堿弱酸鹽的水解)。 實驗開始時，先在A裝置中加入適量的碳酸鈣和足量稀硝酸，待不再有氣體產生時，將銅絲插入稀硝酸中。 請回答下列問題： (1)A裝置中放入碳酸鈣的目的是___________________________________________

19、___________________。 (2)裝置B、C中的試劑分別是：B________、C________，E的作用是______________________________________________________________。 (3)如何檢驗反應中是否有氧氣生成？_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ____________________

20、__________________________________________。 (4)假如Na2O2已反應完全，為確定D中固體產物的成分，甲同學將固體溶于水后，經測定發(fā)現溶液顯強堿性，再向溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去。由此現象推斷固體產物中可能含有的物質是________(填化學式)。 (5)乙同學取適量固體于試管中密閉加熱，發(fā)現白色固體部分變?yōu)榈S色。此現象說明固體中還可能含有的成分是________(填化學式)。根據以上推測，請寫出Na2O2與NO反應的化學方程式____________________________________________________

21、____________ _______________________________________________________________。 解析　本題探究NO與過氧化鈉的反應，實驗設計必須考慮如下因素：①產生NO時，要除盡裝置中的空氣；②裝置必須干燥，防止水與過氧化鈉反應；③排盡裝置中的二氧化碳，防止二氧化碳與過氧化鈉反應；④采取措施，防止空氣進入裝置。新信息挖掘：反應①暗示如果產物中有硝酸鈉，受熱會產生氧氣；信息②暗示若D中固體呈黃色，一定有硝酸鈉、亞硝酸鈉以外的物質生成；亞硝酸鈉具有還原性，加入強氧化劑如酸性高錳酸鉀溶液，會發(fā)生反應，高錳酸鉀溶液由紅色變成無色。信息

22、③暗示亞硝酸鈉溶液呈弱堿性，若產物溶于水呈強堿性，說明有強堿生成。若顯中性，說明沒有亞硝酸鈉生成。由以上分析，若Na2O2已反應完全，D中固體產物溶于水，溶液顯強堿性說明含有Na2O，向溶液中加入酸性MnO4溶液，紫色褪去，說明存在還原性物質，即可能有NaNO2，D中白色固體產物密閉加熱部分變?yōu)榈S色，說明其中還有NaNO3,2NaNO32NaNO2＋O2↑、生成的O2再次把Na2O氧化為Na2O2而顯淡黃色，由此可知Na2O2與NO反應的產物有NaNO3、NaNO2和Na2O，其反應的化學方程式為：2Na2O2＋2NO===NaNO3＋NaNO2＋Na2O 答案　(1)使碳酸鈣與稀硝酸反應生成CO2，排除裝置中的空氣 (2)NaOH溶液　濃硫酸　防止空氣中的CO2、水蒸氣進入裝置D中，干擾產物的判斷　(3)將帶火星的木條放在E裝置的氣體出口處，觀察木條是否復燃，若復燃，則說明有氧氣生成；若不復燃，說明無氧氣產生 (4)Na2O、NaNO2 (5)NaNO3　2Na2O2＋2NO===NaNO3＋NaNO2＋Na2O