2021届高三化学二轮复习 氮族元素专题训练 人教版.doc

用心爱心专心120112011 届高三化学二轮复习专题训练：届高三化学二轮复习专题训练：氮族元素氮族元素试卷说明：本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，请将第卷各小题的答案选出后填涂在答题卡上，第卷各题答在试卷的相应位置上，满分 110 分，答题时间 100 分钟。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16F19Na23P31S32Cl35.5Ca40第卷(选择题，共 48 分)一、选择题(本题包括 16 个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分，共 48 分)。1汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物，而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是()A汽油中含有大量含氮化合物B燃烧含铅汽油引起的C汽油燃料不充分引起的D气缸中的 N2与 O2反应生成的【解析】汽车工作时气缸中的温度很高。【答案】D2常温下，下列各组气体等体积混合，充满试管倒立在水槽中，试管内气体体积不会明显减少的一组是()NO、O2C2H4、H2NO2、O2Cl2、SO2NH3、O2CO、O2A.BCD【解析】乙烯与氢气、氧气与一氧化碳都不溶于水，它们之间也不反应，符合题意。【答案】C3下列关于浓硝酸、浓硫酸和浓盐酸的叙述中，正确的是()A常温下都可以用铁器或铝器贮存B露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C常温下都能与铜较快反应D露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低【解析】常温下不能用铝器或铁器贮存浓盐酸，A 错；浓硫酸露置在空气中吸水，溶液质量增重，B 错；浓硫酸与铜需要加热才能较快反应，C 错；露置在空气中，浓硫酸吸水，溶液质量增大，浓度减小；浓硝酸和浓盐酸中溶质挥发，浓度减小，D 正确。【答案】D4下列各组物质均在试管里进行反应，反应过程中在试管口观察不到红棕色气体出现的是()A浓硝酸和铜片共热B浓硫酸和铜片共热C稀硝酸和铜片共热D浓硫酸和硝酸钾晶体、铜片共热【解析】题中强调的是试管口，C 项产生的 NO 遇空气生成 NO2而呈红棕色；B 中产生的是 SO2气体。【答案】B用心爱心专心25当三份 Cu 粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应后，收集到的气体在相同状况下体积相等时，三份 Cu 粉的质量比为(不考虑 NO2转化为 N2O4和反应生成气体的溶解)()A312B322C112D263【解析】由反应关系式可知：3Cu8HNO3(稀)2NOCu4HNO3(浓)2NO2Cu2H2SO4(浓)SO2如果在相同状况下生成气体体积相等，那么所需 Cu 粉的质量比为 312。【答案】A6中学实验中，通常利用如下图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是()A用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压力小于外界压力，从而形成喷泉B选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验CHCl、NH3和 SO2均能用该装置做喷泉实验D用 NO2和 N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸【解析】本题综合考查了喷泉实验的原理，即由于气体溶于水或某种溶液，导致烧瓶中的压强迅速减小，与外界压强间产生足够的压强差，从而形成了喷泉，A 正确；B 选项中，CO2能与 NaOH 等强碱溶液反应，从而被吸收，也能产生很大的压强差，故能形成喷泉，该项也正确；C 选项中，NH3和 HCl 属于极易溶于水的气体，常温、常压下，SO2溶解度为 40，也能较多地溶解，故均能形成喷泉；NO2和 N2O4与水反应后有 NO 生成，故液体不能充满烧瓶。【答案】D7下列关于磷及其化合物的叙述不正确的是()A白磷、红磷都有毒，且都应保存在水中B磷酸比硝酸稳定，不易分解C白磷隔绝空气加热可以得到红磷D磷酸二氢钙溶于水，故可以当磷肥直接施用【答案】A8将充有 mmL NO 和 nmL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入 mmL O2，若 mn，则充分反应后，量筒内气体体积的毫升数为()A3(mn)Bmn3C.nm3D.mn3【解析】反应的化学方程式为：4NO2O22H2O=4HNO34NO3O22H2O=4HNO3两式叠加得：NO2NOO2H2O=2HNO3，即反应物等物质的量时恰好完全反应，由题设条件 mn知 NO2过量(nm)mL，过量的 NO2按下式反应 3NO2H2O=2HNO3NO，所以最后剩余 V(NO)nm3mL，故选 C。【答案】C9FeS 与一定浓度的 HNO3反应，生成 Fe(NO3)3、Fe(SO4)2、NO2、NO 和 H2O，当 NO2、NO 的物质的量之比为 11 时，实际参加反应的 FeS 与 HNO3的物质的量之比为()A29B211C215D25用心爱心专心3【解析】根据电荷守恒和电子守恒推算，将 NO 和 NO2看成一个整体。依题意，取 1mol FeS 完全反应，则生成 1mol Fe3、1mol SO24，失去电子 9mol，而生成(1mol NO1mol NO2)共得 4mol e，故 1molFeS 完全反应生成 NO 和 NO2均为94mol。根据电荷守恒，溶液中有 1mol NO3形成盐，所以，消耗硝酸的物质的量为94mol21mol112mol，故实际参加反应的 FeS 与 HNO3的物质的量之比为 211。【答案】B10当 NH3与 NaClO 按物质的量之比为 21 反应时，生成 NaCl、H2O 和肼(N2H4)。下列有关肼的说法中正确的是()A上述反应中肼是还原产物B肼的电子式为 HNHNHHC肼不可能再被氧化剂氧化D肼能和碱反应生成氨气【解析】从化合价的角度分析，肼中氮元素呈2 价，是 NH3的氧化产物，同时本身还可继续被氧化成高价氮，肼分子中氮原子上有孤对电子，能和酸反应，不能和碱反应。【答案】B11不同浓度的硝酸分别与一定量的锌粉完全反应，还原产物分别为 NO2、NO 和 NH4NO3，若参加反应的锌的质量相等，则起氧化剂作用的硝酸的物质的量之比为()A245B125C2483D241615【解析】HNO3NO2得到 1e，HNO3NO 得到 3e，HNO3NH4得到 8e，参加反应的锌的质量相等，所以，失电子总数相等，根据电子守恒，起氧化剂作用的硝酸物质的量之比为1113182483。【答案】C12某试管中盛装的是红棕色气体(可能是两种气体的混合物)，当倒扣在盛水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，则原来试管中盛装的气体是()A可能是 NO 和 NO2的混合气体B一定是 O2与 NO2的混合气体C可能是 N2与 NO2的混合气体D只可能是 NO2一种气体【解析】依题意，原气体中一定含有 NO2，又因为通入氧气，气体最终完全被水吸收，所以原气体中不含 N2。原气体可能是二氧化氮，也可能是二氧化氮和一氧化氮的混合物，还可能是二氧化氮与氧气的混合物。【答案】A13已知 NH3和 HCl 都能用来做喷泉实验，若在标准状况下用两个大小不同的烧瓶分别收集满 NH3和 HCl 气体，实验后两个烧瓶中溶液的关系是()A溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同B溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同C溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同D溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同【解析】两溶液的物质的量浓度均为 1/22.4mol/L，由于两溶液的密度不同，故质量分数不同。【答案】A14取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上，然后按顺序分别滴加 69%的 HNO3、98.3%的 H2SO4和新制氯水，三张试纸最后呈现的颜色依次为()A白、红、白B红、黑、红C红、红、红D白、黑、白【解析】浓硝酸和氯水具有强氧化性而具有漂白性，浓硫酸具有脱水性。【答案】D15所有的氮的氧化物都能和灼热的铁发生如下反应：4NxOy3yFe=yFe3O42xN2，将 2mol NxOy用心爱心专心4通过 500g 灼热的铁粉，完全反应生成 1mol N2和 1mol Fe3O4，则 NxOy是()ANOBNO2CN2ODN2O3【解析】本题可用原子守恒来解，N2中的 N 原子完全来源于 NxOy，Fe3O4中的氧原子完全来源于NxOy，由 1mol N2含 2mol N 原子，1mol Fe3O4含 4mol O 原子，可知 NxOy中 N 原子与 O 原子的物质的量之比为 12，即 B 项符合题意。【答案】B16将一定质量的铜粉加入到 100mL 某浓度的稀硝酸中充分反应后，容器中剩有 m1g 铜粉，此时共收集到 NO 气体 448mL(标准状况)，然后向上述混合物中加入稀硫酸至不再反应为止，容器中剩有铜粉 m2g。有关说法正确的是()Am1m25.76Bm11.92C加入稀硫酸后生在的气体分子个数为 0.6NAD原硝酸的浓度为 0.2mol/L【解析】铜与硝酸反应的方程式为：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O。据此可计算出：n(HNO3)(0.448/22.4)8/2mol0.08mol，nCu(NO3)2(0.448/22.4)3/2mol0.03mol。加入稀硫酸后，铜、硝酸铜、稀硫酸发生反应：3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O。该反应中的 NO3全部来源于 硝 酸 铜，故 有 n(NO3)2nCu(NO3)2 0.06mol。由 此 可 求 出 加 入 稀 硫 酸 后 反 应 的 铜 为0.06mol3/264g/mol5.76g，即 m1m25.76；n(NO)n(NO3)0.06mol。【答案】A第卷(非选择题，共 62 分)二、填空题(本题包括 4 个小题，共 43 分)17(6 分)某同学想研究 NO3表现氧化性的条件，请你为他设计最简单的实验方案，药品、仪器自选。(1)使用材料：药品：_；仪器：_。(2)实验步骤：_；_。(3)实验结论：_；_。【答案】(1)铜片、硝酸钾、稀氢氧化钠溶液和稀盐酸试管、试管夹、酒精灯、镊子(2)取几块铜片放入试管中，加入稀盐酸，微热，观察试管口气体颜色；取几块铜片放入试管中，加入硝酸钾，适当加热观察现象，待试管冷却后，再加入稀盐酸，适当加热，观察试管口气体的颜色；取几块铜片放入试管中，向其中加入少量稀氢氧化钠溶液和硝酸钾，微热，观察试管口气体颜色(3)NO3只在酸性条件下表现强氧化性18(13 分)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可由 NO 与 Cl2在通常条件下反应得到。亚硝酰氯(ClNO)的有关性质如下：分子式：ClNO别名：氯化亚硝酰溶解性：溶于浓硫酸熔点：64.5沸点：5.5性质与状态：红褐色液体或有毒气体，具有刺激性恶臭，遇潮湿空气分解成氮的氧化物与氯化氢某研究性学习小组根据亚硝酰氯(ClNO)的性质拟在通风橱中制取亚硝酰氯，设计了如下实验装置。实验开始前 K1、K3均已关闭，但 K2却打开着。试回答下列问题：(1)如何检查 A、B、C 所组成的实验装置气密性？_。用心爱心专心5(2)若 D 中装有纯净的 NO 气体，则 B 中应选用的最佳试剂为_，B 的作用为：_；_。(3)F 中 U 形管的作用为：_；干燥管 G 的作用为：_。(4)某同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和 ClNO，但不能吸收 NO，所以装置 H 不能有效除去有毒气体，写出你的改进措施：_。【解析】(1)检验装置气密性注意三点：一是关闭 K2，保持装置密闭；二是加水浸没导管 M 下口，起液封作用；三是微热时，观察到上 升的液柱，且稳定不下降。(2)A 装置制取氯气，混有氯化氢，B 装置装饱和食盐水除去氯化氢；导管 M 与大气相通，维持大气压与装置内压强平衡，当装置内气压过大时，将液面压入 M 导管中，以防止发生事故。亚硝酰氯的沸点低，F 装置中冰水起冷凝作用；因为亚硝酰氯遇水会分解，而氢氧化钠溶液能挥发出水蒸气，所以，必须用干燥装置 G 吸收氢氧化钠溶液中挥发出来的水蒸气。(4)吸收 NO 的原理为 4NO3O22H2O=4HNO3，故选择在 G 和 H 之间插入一个装有水的洗气瓶。【答案】(1)关闭 K2，B 装置中加入适量的水浸没导管 M 下口，用酒精灯微热烧瓶或双手掌紧握烧瓶外壁，若 B 装置中的导管 M 内水柱上升，并稳定不下降，说明气密性良好(2)饱和食盐水除去氯气中的氯化氢安全瓶作用(防止装置内压强过大，引起实验事故)(3)冷凝收集亚硝酰氯(ClNO)防止水蒸气进入 U 形管使 ClNO 分解(4)在 G 和 H 之间插入如图装置19(13 分)下图表示各物质之间的转化关系。已知：.A 是无色液体，L 是不溶于稀硝酸的白色沉淀，E、F、H、J、X、Y、Z 是气体；.G、X、Y、Z 是单质，其他是化合物，其中 Y 呈黄绿色、H 呈红棕色，E 和 F 都极易溶解于水，二者相遇会有白烟生成；.B 和 C 都是由一种金属与一种非金属元素组成的化合物，其中非金属元素相同且质量分数都是28%，组成 B 的金属元素原子核外的 K 层和 M 层电子数相同。请按要求填空：(1)写出下列物质的电子式：A_，X_。(2)工业上制取硝酸的反应有(填写反应代号)_。(3)写出下列物质的化学式：B_，C_。(4)反应的化学方程式为_。(5)保持容器的温度和体积不变，在反应刚好完全反应时，反应前后容器的压强之比为_。【解析】根据题给信息，A 是 H2O，Y 是 Cl2，H 是 NO2，L 是 AgCl，则 F 是 HCl，E 是 NH3，W是 HNO3，B 是镁与氮的化合物，C 是银与氮的化合物，结合氮元素质量分数都是 28%，不难算出它们的化学式。【答案】(1)(2)(3)Mg3N2AgN3(4)Ag2HNO3(浓)=AgNO3NO2H2O(5)5720(11 分)将 32.64g 铜与 140mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的 NO 和 NO2混合气体在标准状况下的体积为 11.2L。请回答：用心爱心专心6(1)NO 的体积为_L，NO2的体积为_L。(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入 VmL amolL1的 NaOH 溶液，恰好使溶液中的 Cu2全部转化成沉淀，则原硝酸的物质的量浓度为_molL1。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在 NaOH 溶液中全部转化为 NaNO3，至少需要 30%的双氧水_g。【解析】(1)设混合气体中 NO 和 NO2的物质的量分别为 x、y，则有 xy0.5mol 和 3xy0.51mol2，解 得 x 0.26mol，y 0.24mol，V(NO)0.26mol22.4L/mol 5.824L，V(NO2)0.24mol22.4L/mol5.376L。(2)变成气体的 HNO3的物质的量为 0.5mol，溶液中的 NO3的物质的量等于加入 NaOH 的物质的量aV103mol。c(HNO3)(aV1030.5)/0.14molL1。(3)NO、NO2变成 NaNO3需要失去的电子总数等于 Cu 与 HNO3反应时失去的电子总数：0.51mol21.02mol，根据得失电子守 恒需要用作氧化剂的 H2O2的物质的量为 0.51mol。mH2O2(aq)(0.51mol34g/mol)/30%57.8g。【答案】(1)5.8245.376(2)(aV1030.5)/0.14(3)57.8三、计算题(本题包括 2 小题，共 19 分)21(8 分)14g Fe 全部溶于某稀硝酸溶液中，恰好完全反应，放出 NO 气体后得到溶液 1L；称量所得溶液，发现比原硝酸增重 8g，求：(1)所得溶液中，金属离子的物质的量浓度。(2)原稀 HNO3溶液的物质的量浓度(体积变化忽略不计)。【解析】Fe 与 HNO3反应可能出现三种情况FeHNO3恰为 Fe2Fe2与 Fe3混合物恰为 Fe3究竟哪种情况，可用极端法，可用质量法，在此用电子守恒法。由题意知 n(NO)14g8g30gmol10.2mol则 HNO3NO 得 0.6mol e14g Fe 即 0.25mol全变为 Fe2失 0.5mol e全变为 Fe3失 0.75mol e而 0.5mol0.6mol0.75mol，故得 Fe2和 Fe3的混合物。设 14g Fe(0.25mol)中有 xmol 变为 Fe2，依电子守恒定律，则有 2x(0.25x)30.6，x0.15则 c(Fe2)0.15mol1L0.15mol/Lc(Fe3)(0.250.15)mol1L0.10mol/L由此求出 n(HNO3)0.15mol20.10mol30.20mol0.80molc(HNO3)0.8mol1L0.8mol/L。【答案】(1)c(Fe2)0.15mol/Lc(Fe3)0.10mol/L(2)0.8mol/L22(11 分)已知 3NO2H2O=2HNO3NO，NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O。(1)将 0.15mol NO2气体缓慢地通入 49.6mL 的水(密度为 1.0g/cm3)中，NO2与水充分反应，所得到的溶液中硝酸的物质的量为_。(2)若上述所得溶液的密度为 1.1g/cm3，求所得硝酸溶液的物质的量浓度。(3)如上述 NO2气体通入水中速度过快，部分 NO2尚未与水反应便逸出，所得到的尾气中 NO 和 NO2的体积比为 23，将这些混合气体缓缓通入足量 NaOH 溶液中充分反应后，气体全部被吸收，求所得溶液中 NaNO3和 NaNO2的物质的量之比。(写出推理计算过程)【解析】(1)由题给信息可知，H2O过量，NO2完全参与反应，由3NO2H2O=2HNO3NO得n(HNO3)用心爱心专心70.15mol230.1mol。(2)所得硝酸溶液的质量为 49.6mL1g/mL0.15mol46g/mol0.05mol30g/mol55g，V55g1.1gcm350mL，c(HNO3)0.1mol0.05L2mol/L。(3)假设混合气体中 NO、NO2分别为 2mol、3mol，由 NONO22NaOH=2NaNO2H2O 得，可生成 4mol NaNO2，剩余 1mol NO2；已知：3NO2H2O=2HNO3NO，2HNO32NaOH=2NaNO32H2O，NONO22NaOH=2NaNO2H2O，由式式式得 4NO24NaOH=2NaNO32NaNO22H2O，整理得 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2 H2O；1mol NO2发 生 此 反 应 生 成 0.5mol NaNO3,0.5mol NaNO2，n(NaNO3)n(NaNO2)0.5mol(4mol0.5mol)19。【答案】(1)0.1mol(2)c2mol/L(3)n(NaNO3)n(NaNO2)19