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限时集训(十三) 氮及其化合物 (限时：60分钟 满分：100分) 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．(2012·福建高考)下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是( ) A．二氧化氮 B．钠 C．硫酸镁 D．二氧化硅 2．(2012·湛江调研)能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A．向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO＋2H2O B．铜片与浓HNO3：Cu＋NO＋4H＋===Cu2＋＋NO＋2H2O C．氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热：NH＋OH－NH3·H2O D．碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热：NH＋OH－NH3＋H2O 3．在如图所示装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体c呈喷泉状态喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是表中的( ) a b(液体) A NO2 H2O B NO 4 mol·L－1NaOH溶液 C Cl2 饱和NaCl溶液 D NH3 1 mol·L－1盐酸 4．(2013·莆田一中检测)U(铀)常见化合价有＋4和＋6。硝酸铀酰加热分解：UO2(NO3)2―→UxOy＋NO2↑＋O2↑反应未配平，收集满一试管气体产物，倒扣于水中，水充满试管。则生成的铀氧化物中铀元素的化合价是( ) A．＋4 B．＋6 C．＋6和＋4 D．＋4和0 5．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( ) A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL 6．对某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验： ①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；③加入氯水时，溶液显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是( ) A．Br－ B．SO C．H2SO3 D．NH 7．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过下图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( ) A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2 C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2 8．有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为2 mol·L－1，含硝酸的浓度为1 mol·L－1，现向其中加入0.96 g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为( ) A．89.6 mL B．112 mL C．168 mL D．224 mL 9．(2012·苏北四市高三一模)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( ) A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．图中所涉及的盐类物质均可以水解 10．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。 下列说法中不正确的是( ) A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4 B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3 C．B和Cl2的反应是氧化还原反应 D．当X是强酸时，C在常温下是气态单质 二、非选择题(本题包括4小题，共50分) 11．(11分)(2012·江苏高考，有改动)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下： (1)上述工艺中采用气—液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。 (2)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则会导致__________________________；若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，则会导致__________________________。 (3)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12．(13分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用如下示意图中的装置可以实现该反应。 回答下列问题： (1)A中加入的物质是_______________________________________________________， 发生反应的化学方程式是____________________________________________________。 (2)B中加入的物质是________，其作用是______________________________________。 (3)实验时在C中观察到的现象是___________________________________________， 发生反应的化学方程式是_________________________________________________。 (4)实验时在D中观察到的现象是________，D中收集到的物质是________，检验该物质的方法和现象是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 13．(12分)在浓硝酸中放入铜片： (1)开始反应的化学方程式为_____________________________________________， 实验现象为____________________________________________________________。 (2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式是______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是____________________________________________________________________。 (4)在标准状况下，若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6 L(不考虑2NO2N2O4)。则所消耗的硝酸的物质的量是________，所得气体的平均相对分子质量为________。 14．(14分)某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。 请回答下列问题： (1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是________，该装置中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是： ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________； 装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为： ________________________________________________________________________。 (3)为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是____________________________________________________________________。 (4)取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为________色。 答 案 限时集训(十三) 氮及其化合物 1．B 2.A 3.D 4.B 5．选A 由题意可知：HNO3，由图分析可得：Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。 6．选B 实验①说明溶液中有H2SO3，实验②说明溶液中存在NH，实验③说明溶液中存在Br－，但不能确定溶液中是否含SO，因为当加入氯水时发生反应Cl2＋H2SO3＋H2O===2HCl＋H2SO4，因而无法确定是原溶液中存在SO，还是发生上述反应时生成的SO，故B项符合题意。 7．选B 因是无色混合气体，证明没有NO2的存在，故A、C错误，又经过系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色，最后通入水中无气体剩余，证明甲气体中无N2，应存在NH3、NO、CO2，故B正确。 8．选D 铜粉溶解于混酸的离子方程式为： 3Cu ＋8H＋ ＋2NO ===3Cu2＋＋2NO＋4H2O 0．015 mol 0.1 mol 0.02 mol 经比较Cu不足。由Cu的量求得生成NO为0.01 mol，即标准状况下的气体的体积为224 mL 9．C 10.D 11．(1)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 (2)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 (3)3NO＋2H＋===NO＋2NOCaCl2＋2NH3＋2H2O(其他合理答案也可以) (2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水蒸气 (3)黑色粉末逐渐变为红色 2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu (4)出现无色液体 氨水 用玻璃棒蘸取无色液体，滴在红色石蕊试纸上，试纸变蓝；取少量无色液体，加入无水硫酸铜，无水硫酸铜变蓝 13．解析：(2)随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应后阶段发生的是铜与稀HNO3的反应。 (4)n(NOx)＝＝0.25 mol，故消耗n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NOx)＝2×＋0.25 mol＝0.65 mol。 设产生NO2的物质的量为x，则NO的物质的量为(0.25 mol－x)。根据得失电子守恒，得下列方程 x×1＋(0.25 mol－x)×3＝×2 解得：x＝0.175 mol。 所以所得气体的摩尔质量为： ＝ 41．2 g·mol－1， 故所得气体的平均相对分子质量为41.2。 答案：(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2＋2H2O 溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出 (2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O (3)加入稀H2SO4后，与原溶液中的NO构成强氧化性的条件，又能与过量的Cu反应 (4)0.65 mol 41.2 14．解析：(1)在浓硝酸与铜的反应中，需要随时控制浓硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是普通漏斗；浓硝酸与铜反应生成二氧化氮。 (2)二氧化氮为红棕色气体，能够与水反应生成无色的NO。 (3)NO与氧气反应表现还原性，NO被氧化为二氧化氮。 (4)试管D中的溶液为稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与SCN－生成红色的物质。 答案：(1)分液漏斗 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)生成红棕色气体 蒸馏水中有气泡产生，生成无色气体 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO (3)氧气 (4)黄 红(或“血红”) | ||||||||||||||||||||||||||||||
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