（新課改省份專用）2020版高考化學一輪復習 跟蹤檢測（十三）氮及其化合物（含解析）.doc

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跟蹤檢測（十三） 氮及其化合物 1．近年來在中國汽車的銷量大幅增長的同時也帶來了嚴重的空氣污染。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 D．催化轉(zhuǎn)化總反應為2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 解析：選D　N2為大氣的主要成分，不是污染物，故A錯誤；NO與CO反應生成N2和CO2，氮元素從＋2價降為0價，化合價降低，所以NO作氧化劑，N2為還原產(chǎn)物，故B錯誤；NO和O2在常溫下就會發(fā)生反應生成NO2，無需催化劑，故C錯誤；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”實驗已走進課堂，下列做法符合“綠色化學”的是(　　) ①實驗室收集氨氣采用圖甲所示裝置?、趯嶒炇抑凶雎葰馀c鈉的反應實驗時采用圖乙所示裝置?、蹖嶒炇抑杏貌ＡО舴謩e蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實驗　④實驗室中采用圖丙所示裝置進行銅與稀硝酸的反應 A．②③④　　　　　　　　　 B．①②③ C．①②④ D．①③④ 解析：選C　①實驗室收集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，符合綠色化學的要求；②實驗室中做氯氣與鈉的反應實驗時采用圖乙所示裝置，用沾有堿液的棉球可以吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境，符合綠色化學的要求；③實驗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驗，揮發(fā)的氯化氫和氨氣會污染大氣，因此不符合綠色化學的要求；④實驗室中采用圖丙所示裝置進行銅與稀硝酸的反應，生成的氮的氧化物及時收集在氣球中，防止污染環(huán)境，符合綠色化學的要求。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　液氨汽化時吸收熱量導致其周圍溫度降低，所以液氨可以作制冷劑，故A正確；加熱氯化銨會分解，所以不能用加熱的方法除去，故B錯誤；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錯誤；氣體如果是氨氣通入紫色石蕊溶液后溶液應變藍，而不是變紅，故D錯誤。 4.碳和濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與稀硝酸反應產(chǎn)生的氣體Y同時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)說法錯誤的是(　　) A．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaCO3 B．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是BaSO4 C．在Z導管口可能有紅棕色的氣體出現(xiàn) D．在Z導管口出現(xiàn)的氣體中含有CO2 解析：選A　因為碳酸的酸性比鹽酸的酸性弱，所以在BaCl2溶液中通入CO2，不能生成BaCO3沉淀，A錯誤；NO和洗氣瓶中O2反應生成的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導管口可能出現(xiàn)紅棕色氣體，C正確；CO2未參與反應，D正確。 5．用下列實驗裝置和方法進行相應實驗，能達到實驗目的是(　　) A．用甲裝置制干燥的氨氣 B．用乙裝置收集并測量Cu與濃硝酸反應產(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，Cu與濃HNO3反應生成NO2，NO2會與H2O反應，錯誤；C項，CO2也可與Na2CO3溶液反應，錯誤；D項，應將苯換成CCl4，將氣體通入CCl4中以防止倒吸，錯誤。 6．實驗室用稀硝酸與銅反應制備硝酸銅晶體及NO氣體，需經(jīng)過銅與稀硝酸反應、收集NO、尾氣處理、制取硝酸銅晶體四個步驟，下列能達到實驗目的的是(　　) 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)23H2O 解析：選C　用裝置甲制取Cu(NO3)2和NO，生成的NO會從長頸漏斗中逸出，A項不能達到實驗目的；NO易和O2反應，不能用排空氣法收集，B項不能達到實驗目的；NO、O2與NaOH溶液發(fā)生反應：4NO＋3O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O，C項能達到實驗目的；Cu(NO3)2溶液受熱，水解生成的HNO3揮發(fā)，促進水解反應正向進行，Cu2＋水解程度增大，最終得不到Cu(NO3)23H2O，D項不能達到實驗目的。 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Ⅱ、Ⅲ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：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl 解析：選B　甲是N2，與H2化合生成NH3。反應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反應生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反應生成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Ⅳ中的氧化劑和還原劑均是NO2，B錯誤；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、N2中的幾種，將100 mL甲氣體經(jīng)過如圖所示實驗的處理，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)28H2O]溶液經(jīng)常用于定量滴定實驗。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．配制0.1 molL－1莫爾鹽溶液500 mL，需莫爾鹽21.4 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：2Ba2＋＋2SO＋Fe2＋＋2OH－===2BaSO4↓＋Fe(OH)2↓ D．取樣，加入濃NaOH溶液并加熱，生成能使藍色石蕊試紙變紅的氣體，證明含NH 解析：選A　A項，n＝cV＝0.1 molL－10.5 L＝0.05 mol，m＝Mn＝428 gmol－1 0.05 mol＝21.4 g，正確；B項，HClO有強氧化性，可以氧化摩爾鹽中的Fe2＋，所以在溶液中不能大量共存，錯誤；C項，加入過量Ba(OH)2溶液，漏寫了與NH的反應，離子方程式應為2Ba2＋＋2SO＋Fe2＋＋2NH＋4OH－===2BaSO4↓＋Fe(OH)2↓＋2NH3H2O，錯誤；D項，氨氣的檢驗，應該用紅色的石蕊試紙，由紅色變?yōu)樗{色，錯誤。 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，固體完全溶解時收集到的還原產(chǎn)物NO氣體為0.896 L(標準狀況)，向反應后的溶液中加入2 molL－1NaOH溶液60 mL時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　當金屬離子恰好沉淀時，m(沉淀)＝m(金屬)＋m(OH－)，根據(jù)電子守恒可知，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＋(0.1217 )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 D．H2SO4濃度為2.5 molL－1 解析：選A　鐵粉既能與硝酸反應也能與硫酸反應，從題圖中看出OA段產(chǎn)生的氣體是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產(chǎn)生氫氣，反應為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反應完全，加入鐵粉的溶液中NO的物質(zhì)的量應為33＝0.1 mol，溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時反應的鐵的質(zhì)量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4的濃度為＝2.5 molL－1，NO的物質(zhì)的量為0.2 mol。 12．(2019四川四市一診)當前，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的混凝土或瀝青可以部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能 B．消除總變化為NOx＋O2＋H2O―→HNO3 C．消除反應能全天候發(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4NOx＋(5－2x)O2＋2H2O===4HNO3，故A、B正確；沒有紫外線時上述反應不能發(fā)生，故C錯誤；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衡水中學模擬)利用如圖裝置，進行NH3與金屬氧化物MxOy反應生成M、N2、H2O，通過測量生成水的質(zhì)量來測定M的相對原子質(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為________(填標號，裝置可重復使用)。 (3)裝置C的作用：__________________________________________________。 (4)實驗結(jié)束時，應首先________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”); 這樣做的原因是 ________________________________________________________________________。 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，反應的化學方程式為_________________________________。 (6)若實驗中準確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為m g，完全反應后，測得生成水的質(zhì)量為n g，則M的相對原子質(zhì)量為____________(用含x、y、m、n的式子表示)。 (7)某同學仔細分析上述裝置后認為仍存在缺陷，你認為該如何改進？ ________________________________________________________________________。 解析：(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NH3H2O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，吸收反應生成的水用裝置D，最后空氣中的水不能進入裝置D，所以需要裝置C，按氣流方向正確的裝置連接順序為BDADC。(6)若實驗中準確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為m g，完全反應后，測得生成水的質(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，吸收未反應的NH3，同時防止空氣中的水蒸氣進入裝置產(chǎn)生干擾 (4)Ⅰ　使反應產(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。某化學興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，設計如圖裝置利用一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗)。 查閱資料：①HNO2為弱酸，室溫下存在反應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，可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸。 實驗操作：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；②一段時間后停止加熱；③從C中取少量固體，檢驗是否含有亞硝酸鈉。 (1)裝置中儀器a的名稱為____________，D裝置的作用是 ________________________________________________________________________。 (2)A中反應的化學方程式是________________________________________________， C中反應生成NaNO2的化學方程式是_____________________________________。 (3)檢驗C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的操作是_______。(填標號) 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C產(chǎn)物中亞硝酸鈉含量較少。 ①甲同學認為C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉。生成碳酸鈉的化學方程式是____________________________________。為排除干擾，甲同學在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應是__________(寫名稱)。 ②乙同學認為除上述干擾因素外，還會有空氣參與反應導致產(chǎn)品不純，所以在實驗操作①前應增加一步操作，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 mgkg－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 molL－1的高錳酸鉀(酸性)溶液滴定，消耗高錳酸鉀溶液16.00 mL，由此計算隔夜熟肉中NaNO2的含量是__________mgkg－1。 解析：(3)檢驗亞硝酸鈉的實驗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晌镏糜谠嚬苤?，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中盛放的試劑應為堿石灰，用來吸收CO2。②為避免裝置中的空氣導致產(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)生氧化還原反應的關(guān)系式為5NaNO2～2KMnO4，可計算出1000 g隔夜熟肉中NaNO2的質(zhì)量為2.50.005 00 molL－116.0010－3 L69 gmol－1103 mgg－1＝13.8 mg，所以隔夜熟肉中NaNO2的含量為13.8 mgkg－1。 答案：(1)分液漏斗　除去未反應的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，通入一段時間N2 (5)13.8