2020版高考化学苏教版大一轮复习精练:专题四 第4课时 生产生活中的含氮化合物 .doc
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2020版高考化学苏教版大一轮复习精练:专题四 第4课时 生产生活中的含氮化合物 .doc
课时4生产生活中的含氮化合物一、选择题1下列起固氮作用的化学反应是()AN2与H2在一定条件下反应生成NH3BNO与O2反应生成NO2C由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4DNH3经催化氧化生成NO答案A2下列转化必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3N2NON2NH3ABCD答案C3(2017新余模拟)电闪雷鸣的雨天,空气中的N2会发生一系列反应,生成氮的化合物。雷雨时,一般不可能生成的氮的化合物是()NH3NONO2N2O3N2O5HNO3ABCD解析放电时,空气中的N2和O2会化合生成NO,NO很容易与O2反应生成NO2,NO2溶于水生成HNO3和NO,N2O3、N2O5溶于水易形成对应的酸。答案C4为了检验某固体物质中是否含有NH,下列试纸和试剂一定用不到的是()蒸馏水NaOH溶液红色石蕊试纸蓝色石蕊试纸稀硫酸ABCD解析NH的检验:在含有NH的溶液中加入强碱(OH)并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则证明原溶液中含有NH,所以一定不会用到的是蓝色石蕊试纸和稀硫酸。答案B5NO2、SO2、CO都是大气污染物。下列说法正确的是()ANO2、SO2是酸性氧化物BNO2、SO2可以回收,分别作为制备硝酸、硫酸的原料气,CO可回收作为燃料气C三者均可以用其组成元素的单质化合而成D三种污染性气体都可以用碱液吸收解析NO2与水反应除生成HNO3外,还生成NO,故NO2不是酸性氧化物,A错;氮气与氧气化合先生成NO,不能直接生成NO2,C错;CO与碱不反应,D错。答案B6(2016湖南模拟)研究发现,空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:SO2NO2=SO3NOSO3H2O=H2SO42NOO2=2NO2NO2在上述过程中的作用,与H2SO4在下列变化中的作用相似的是()A潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B在蔗糖中加入少量浓硫酸并不断搅拌C将少量浓硫酸滴入胆矾晶体中D加入少量硫酸使乙酸乙酯水解解析NO2参与硫酸型酸雨的形成时,发生了化学反应,反应后又重新生成,在反应中起催化作用。在乙酸乙酯的水解反应中,硫酸也起催化作用。答案D7“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出),判断下列说法正确的是()A加热时,a上部聚集了固体NH4Cl,说明NH4Cl的热稳定性比较好B加热时,发现b中I2变为紫色蒸气,在上部又聚集为紫黑色的固体C加热时,c中溶液红色变深,冷却后又变浅D水浴时,d内气体颜色变浅,e内气体颜色加深解析A选项,NH4Cl受热分解生成NH3、HCl,在上部化合生成固体NH4Cl,A选项错误;B选项,I2易升华,正确;C选项,氨气易挥发,加热时,氨水浓度减小,碱性减弱,溶液红色变浅,C选项错误;2NO2N2O4为放热反应,所以d内气体颜色变深e内气体颜色变浅,D选项错误。答案B8(2017东北师大附中质检)关于氮的变化关系图如下:则下列说法不正确的是()A路线是工业生产硝酸的主要途径B路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径C上述所有反应都是氧化还原反应D氮气在足量的氧气中通过一步反应可生成NO2解析氮气和氧气在放电条件下反应生成NO,NO与O2转化为NO2,即氮气与氧气不能一步转化为NO2。答案D9下列离子方程式正确的是()AFeO与稀硝酸反应:2HFeO=Fe2H2OB向碳酸氢铵溶液中滴加少量的澄清石灰水:NHHCO2OHCa2=CaCO3NH3H2OH2OC氨水中加入NH4HCO3:NH3H2OHCO=CONHH2ODHNO3与氨水反应:HOH=H2O解析HNO3能氧化Fe2,A错误;因HCO是大量的,故OH不与NH反应,B错误;NH3H2O是弱碱,应写分子式,D错误。答案C10(2017南通测试)探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A将集有氨气的试管倒扣于水糟中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水B将pH11的氨水稀释1 000倍,测得pH8,说明NH3H2O为弱碱C加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定D将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨气的氧化产物为NO2解析D项,4NH35O24NO6H2O,2NOO2=2NO2,NH3的氧化产物应为NO。答案D11(2017湖北武汉调研)一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应,在相同条件下,用排水集气法收集产生的气体。下列叙述一定正确的是()硝酸浓度越大,消耗的硝酸越少生成的Fe(NO3)3的物质的量相同硝酸浓度越大,产生的气体越少收集到的气体在相同状况下体积相同A只有BCD解析依据Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O及Fe6HNO3(浓)=Fe(NO3)33NO23H2O可知,硝酸浓度越大,消耗的硝酸越多,错;根据铁元素守恒,最后生成的Fe(NO3)3的物质的量相同,正确;硝酸浓度越大,产生的气体越多,错;因3NO2H2O=2HNO3NO,故用排水法收集到的气体均为NO,且在相同状况下体积相同,正确。答案B12某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol Fe,充分反应(已知NO被还原为NO)。下列说法正确的是()A反应后生成NO的体积为28 LB所得溶液中c(Fe2)c(Fe3)11C所得溶液中c(NO)2.75 molL1D所得溶液中的溶质只有FeSO4解析A项,未指明标准状况,无法计算NO的体积;C项,未指明溶液的体积,无法计算浓度;D项,K不会参与反应,因而溶质必定有K2SO4;B项,首先考虑酸性条件Fe被氧化为Fe3,进行过程计算,H不足,按H完全反应计算消耗Fe和NO的物质的量:Fe NO4H=Fe3 NO2H2O125 mol 1.25 mol 5 mol1.25 mol剩余 的Fe再被Fe3氧化Fe2Fe3=3Fe2025 mol0.5 mol0.75 mol则剩余n(Fe3)1.25 mol0.5 mol0.75 mol则反应后溶液中n(Fe2)n(Fe3)0.75 mol,故B正确。答案B二、填空题13用下列装置制备、收集二氧化氮气体,并探究其性质。(1)装置A中的分液漏斗中盛装的液体是_,烧瓶中预先加入的是铜屑,铁的价格比铜的价格低,此处用铜不用铁的原因是_。(2)干燥管B、D中盛装的干燥剂可以是_(选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”或“碱石灰”),干燥管D中干燥剂的作用是_。(3)装置E的作用是吸收尾气,吸收过程中发生反应的化学方程式如下,请将其补充完整。NaOHNO2=_NaNO2H2O(4)用上述装置收集到了NO气体,采用的收集装置是_(选填“F”或“G”)。解析(1)根据制取NO2的反应原理:Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O可知,是固体和液体在常温下的反应,所以装置A中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸;此处用铜屑不用铁屑的原因是:常温下,Fe在浓硝酸中发生钝化,阻止反应进一步发生,无法制取NO2;(2)二氧化氮是酸性气体,不能用碱性干燥剂;干燥管B、D中只能盛装固体干燥剂,所以不能选浓硫酸,只能选无水氯化钙或五氧化二磷。E装置中的水蒸气可进入集气瓶C中,所以使用干燥管D,防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中;(3)根据氧化还原反应的原理知:反应物NO2中氮元素的化合价是4价,产物NaNO2中氮元素的化合价是3价,N元素化合价最高的含氮化合物是NaNO3,结合同一化学反应方程式中各元素的原子守恒可知,该反应的方程式为2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O;(4)一氧化氮为无色难溶于水密度与空气接近的气体,所以用排水法收集NO,选择装置G。答案(1)浓硝酸常温下,Fe在浓硝酸中发生钝化,阻止反应进一步发生(2)无水氯化钙或五氧化二磷防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中(3)22NaNO311(4)G14某化学实验小组在实验室通过以下途径制取氮气。途径一:加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl混合物的浓溶液制取N2;途径二:将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2;途径三:加热条件下用NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉。可供选择的实验装置如下图所示。请回答下列问题:(1)按途径一制取N2时,N2发生装置可选用上述装置中的_(填装置代码)。(2)按途径三制取N2时,所需要的氨气可用浓氨水与生石灰反应制取,则氨气发生装置为_(填装置代码),检查该装置气密性的方法是_。为制取并收集较纯净的N2(只允许含少量的水蒸气),按气流从左到右的顺序列出所需装置的序号:_C_D。若要通过实验现象验证C处有水产生,则必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为_、_。(3)上述三种制取N2的途径中,途径二和途径三常常被协同使用而越来越受到人们的关注,这种方法与途径一相比,优越性在于_。答案(1)F(2)A先关闭分液漏斗活塞,再连接导管并插入水中,用手捂热烧瓶,导管口有气泡冒出,手松开后,导管内形成一段稳定的水柱,则证明不漏气(或其他合理答案)AEB碱石灰无水CuSO4(3)活性铜粉可以循环使用;避免使用有毒物质,减少环境污染15某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质。(1)装置A中烧瓶内试剂可选用_(填序号)。a碱石灰b浓硫酸c生石灰d五氧化二磷e. 烧碱固体(2)若探究氨气的溶解性,需在K2的导管末端连接下表装置中的_(填序号)装置,当装置D中集满氨气后,关闭K1、K2,打开K3,引发喷泉的实验操作是_。备选装置(其中水中含酚酞溶液)(3)若探究氨气的还原性,需打开K1、K3,K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。用二氧化锰与浓盐酸制取氯气,生成气体必须通过盛有_试剂的洗气瓶。D中氨气与氯气反应产生白烟,同时生成一种无色无味的气体,该反应的化学方程式为_。从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2,则C装置中应盛放_溶液(填化学式),反应的离子方程式为_。解析解答本题要注意以下四点:实验室中快速制备氨气的方法和原理;氨气的“喷泉实验”原理和操作;氯气的实验室制法和尾气吸收;氨气和氯气的反应原理。(1)在浓氨水中存在平衡:NH3H2ONH3H2ONHOH,加入生石灰CaOH2O=Ca(OH)2或NaOH固体,平衡左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰,将浓氨水加入到碱石灰中能快速制备氨气。(2)氨气极易溶于水,不溶于CCl4,要用防倒吸装置,因此选择或。要使装置D发生喷泉现象,必须使烧瓶中的压强迅速降低,形成内外压强差。用热毛巾将烧瓶捂热,可使D中氨气受热膨胀,通过导管后溶于水,D中压强变小即产生“喷泉”。(3)用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中,混有氯化氢气体和水蒸气,通过饱和食盐水除去氯化氢,通过浓硫酸除去水蒸气。探究氨气具有还原性,氯气与氨气反应产生白烟,联系NH3HCl=NH4Cl可知,“白烟”的成分为氯化铵,氯元素化合价降低,则生成的“无色无味气体”必为氨气的氧化产物,可推知为氮气。氯气是有毒气体,可与强碱溶液反应,因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。答案(1)ace(2)或用热毛巾将烧瓶捂热片刻(其他合理答案均可)(3)饱和食盐水、浓硫酸3Cl28NH3=6NH4ClN2NaOHCl22OH=ClClOH2O