高三化学一轮复习考点规范练13　氮及其化合物.docx

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1、考点规范练13氮及其化合物一、选择题1.(2021河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是()。A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除2.(2021江苏镇江期中)用氨气可制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是()。A.可加热分解NH4Cl制NH3B.NH4Cl和NaHCO3都是常见的化肥C.NH3和NO2在一定条件下可发生反

2、应D.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解3.(2021江苏镇江期中)空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气,氨气是重要的化工原料,通过氨氧化法可制得硝酸,反应过程如图:N2NH3NONO2HNO3硝酸是一种强氧化性酸,制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物,应处理后才能排放。下列说法不正确的是()。A.常温下,浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中B.BaSO3固体能溶于稀硝酸,生成Ba(NO3)2,放出SO2气体C.工业上,当转化的反应达到平衡时,需不断地从混合气体中分离出NH3,将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率D.转化中,当V(NO2)V(O2)=41时,理论上NO2全部转化为H

3、NO34.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()。序号实验操作现象解释或结论过量的Fe粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+浓硝酸久置或光照变黄色HNO3不稳定易分解Al箔插入稀硝酸中无现象Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红色后褪色浓硝酸具有酸性和强氧化性A.B.C.D.5.将22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,若反应只收集到0.2 mol NO2和0.3 mol NO,下列说法正确的是()。A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C.反应后生成的

4、盐为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3,其物质的量之比为13D.反应后生成的盐为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3,其物质的量之比为316.(2021四川遂宁高三第三次诊断性考试)汽车发动机稀燃控制系统主要工作原理是发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,将尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下:下列说法错误的是()。A.稀燃过程中,Pt作催化剂,NO与氧气反应生成NO2B.稀燃过程中,NO2与BaO反应可能生成NO和Ba(NO3)2C.富燃过程中,Pt催化下NO2被CO还原的反应为2NO2+4CON2+4CO2D.富燃过程中,还原产物为N2和CO27.某兴趣小组设计用铁粉将NO还原

5、为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是()。已知:浓硝酸可氧化NO;NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。A.装置的连接顺序为afejihg(或gh)bcdB.装置E中发生反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2C.装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2D.装置B的作用是干燥,防止水蒸气进入E中干扰反应8.(2021广西南宁月考)铵明矾NH4Al(SO4)212H2O是分析化学常用的试剂,其制备过程如图。下列说法正确的是()。A.过程反应:2NH4HCO3+Na2SO42NaHCO3+(NH4)2SO4B.过程的稀硫酸也可用稀盐酸代替C.过程的操作为蒸发结晶D.向铵明矾溶液

6、中加入足量NaOH溶液并加热,会产生一种能使湿润的蓝色石蕊试纸变色的气体9.已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M,在一定条件下它们有如下转化关系,Z是NO,下列推断不合理的是()。A.X可能是一种氢化物B.若X为单质,Y生成Z属于化合反应C.E可能是一种有色气体D.F中M元素的化合价可能为+5价二、非选择题10.(2021江苏镇江期中)某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠,其工艺流程如图:已知:Na2CO3+NO+NO22NaNO2+CO2(1)“分解塔”中SO2从塔底进入,硝酸从塔顶喷淋,其目的是。(2)“分解塔”中的温度不宜过高,其原因是。(3)按一定计量比在“分解塔”中通SO2和喷

7、入硝酸,若反应后生成的NO与NO2的物质的量之比为11,则“分解塔”中发生反应的化学方程式为。(4)若“分解塔”中的硝酸浓度过大,产生的过量NO2在吸收塔中与Na2CO3溶液反应造成所得NaNO2中NaNO3的含量偏大,原因是(用离子方程式表示)。(5)为提高氮氧化物的转化率,可向“尾气”中通入一定量的气体,再通入“吸收塔”中,实现循环吸收。(6)“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外,还含有的溶质为(填化学式)。11.某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。探究:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。(1

8、)A装置中制取NH3的化学方程式是。(2)甲、乙分别是(填字母)。A.浓硫酸、碱石灰B.碱石灰、碱石灰C.碱石灰、无水氯化钙D.五氧化二磷、五氧化二磷(3)若NO2能够被NH3还原,预测C装置中能观察到的现象是。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是。探究:探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。(6)G装置中浓硫酸有三种作用:混合NO2、O2气体;干燥NO2、O2; 。(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验,若混合气体全部被吸收,则所得溶液物质的量浓度为 molL-1(保留到小数点后三位)。考点规范练13氮及其化合物1.DSO2为无色有刺激性气

9、味的气体,A项错误。汽车尾气中的主要大气污染物为CO、碳氢化合物、氮氧化物、烟尘等,B项错误。氮的固定是将氮由游离态转化为化合态,植物一般利用硝酸盐作为肥料,无法利用NO和NO2,通常大气中不含有NO、NO2,C项错误。工业废气中SO2可采用石灰法进行脱硫,原理为SO2+CaOCaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,D项正确。2.CNH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,二者冷却后又重新化合生成氯化铵,不能用来制备氨气,A项错误;NH4Cl是常见的化肥,NaHCO3不是化肥,B项错误;NO2与NH3可以发生反应6NO2+8NH37N2+12H2O,C项正确;NH4Cl受热易分解生成HCl和NH

10、3,HNO3受热时分解生成二氧化氮、氧气和水,Na2CO3稳定性较强,受热时较难分解,D项错误。3.B常温下,铝或铁遇浓硝酸钝化,浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中,A项正确;硝酸是氧化性酸,BaSO3固体能溶于稀硝酸,被氧化生成硫酸钡,硝酸被还原生成NO,B项错误;工业上,当转化的反应达到平衡时,需不断地从混合气体中分离出NH3,降低生成物浓度,同时将未反应的原料气送回合成塔,增大反应物浓度,从而提高原料的利用率,C项正确;转化中,当V(NO2)V(O2)=41时发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,理论上NO2全部转化为HNO3,D项正确。4.D中稀硝酸与铁粉反应,铁首先被氧化成Fe3+

11、,过量铁粉将Fe3+还原,最终得到Fe2+,滴入KSCN溶液不显红色;中浓硝酸变黄色的原因是硝酸分解生成的二氧化氮溶于硝酸所致;中Al箔能与稀硝酸反应放出气体;中变红表现酸性,而褪色表现的是强氧化性。综上所述,D项正确。5.C反应中铁失电子,NO2和NO得电子,生成0.2 mol NO2的硝酸得0.2 mol电子,生成0.3 mol NO的硝酸得30.3 mol=0.9 mol电子,硝酸共得1.1 mol电子;而n(Fe)=22.4 g56 gmol-1=0.4 mol,1.1 mol电子由0.4 mol铁提供,每生成1 mol Fe3+提供3 mol电子,每生成1 mol Fe2+提供2 m

12、ol电子。设Fe(NO3)2的物质的量为x,Fe(NO3)3的物质的量为y。联立方程组:2x+3y=1.1 mol(电子守恒)x+y=0.4 mol(铁原子守恒)解得:x=0.1 mol,y=0.3 mol所以,nFe(NO3)2nFe(NO3)3=13。6.D由反应机理图(稀燃)可知,Pt作催化剂,NO与氧气反应生成NO2,A项正确;稀燃过程中,NO2与BaO发生氧化还原反应,反应可能生成NO和Ba(NO3)2,N的化合价由+4价变为+2价、+5价,B项正确;由富燃过程机理图可知,Pt催化下NO2被CO还原为N2,反应的化学方程式为2NO2+4CON2+4CO2,C项正确;富燃过程中,反应的

13、化学方程式为2NO2+4CON2+4CO2,还原产物为N2,CO2为氧化产物,D项错误。7.D根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO”,所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜与稀硝酸反应制备NO,由于硝酸具有挥发性,NO易与氧气反应生成NO2,所以制得的NO中会混有硝酸和NO2,故先通过装置D除去挥发出的HNO3和NO2,再通过F干燥,得到纯净干燥的NO,然后进入E中与铁粉反应,最后处理多余的NO;由于NaOH溶液不与NO反应,而浓硝酸可将NO氧化成NO2,所以先通过B氧化NO,再通过C吸收,故上述装置的连接顺序为afejihg(或gh)bcd,A项正确。装置E中NO被灼热的铁

14、粉还原为N2,同时生成FeO,反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2,B项正确。装置D中盛放的是水,其作用是除去挥发出的HNO3和NO2,C项正确。装置B中盛放的是浓硝酸,可以将NO氧化为NO2,便于氢氧化钠溶液充分吸收尾气,D项错误。8.A过程中NH4HCO3与Na2SO4反应的化学方程式为2NH4HCO3+Na2SO42NaHCO3+(NH4)2SO4,A项正确;过程中若用稀盐酸除去剩余HCO3-,会引入杂质氯离子,B项错误;铵明矾NH4Al(SO4)212H2O为结晶水合物,不能采用蒸发结晶,蒸发结晶会破坏结晶水,应采用冷却结晶,C项错误;向铵明矾溶液中加入足量NaOH溶液并加热

15、,会生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D项错误。9.B如果X是水,电解可生成O2,O2与N2反应生成NO,故X可能是一种氢化物,A项正确;Z为NO,如果Y是O2,那么NH3与O2在催化剂的条件下可以生成NO,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,所以不一定就是化合反应,B项错误;因为Z是NO,所以E可能是NO2(红棕色),C项正确;F可以是HNO3,M元素的化合价可能为+5价,D项正确。10.答案 (1)使SO2气体被充分吸收(2)硝酸受热会挥发、分解(3)2HNO3+2SO2+H2ONO+NO2+2H2SO4(4)CO32-+2NO2NO3-+NO2-+CO2(5)O2

16、(6)NaHCO3解析 (1)“分解塔”中SO2从塔底进入,硝酸从塔顶喷淋,可使二氧化硫与硝酸充分接触,使SO2气体被充分吸收。(2)为防止硝酸受热挥发、分解,“分解塔”中的温度不宜过高。(3)“分解塔”中通SO2和喷入硝酸,二氧化硫被氧化生成硫酸,若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好为11,反应的化学方程式为2HNO3+2SO2+H2ONO+NO2+2H2SO4。(4)分解塔中需要严格控制硝酸的浓度,使二氧化硫与硝酸反应产生一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比为11,使两种气体在吸收塔中恰好转化为亚硝酸盐,否则硝酸浓度过大,氮氧化物中NO2含量高,导致亚硝酸钠产率降低(或硝酸钠含量过高),

17、反应的离子方程式为CO32-+2NO2NO3-+NO2-+CO2。(5)反应产生的NO可通过氧化,部分转化为NO2,然后通入吸收塔中循环利用,故向尾气中通入的一定量的气体为O2。(6)可能有部分NO2与水反应生成HNO3,加入足量的Na2CO3,可能反应生成NaHCO3。11.答案 (1)NH3H2O+CaONH3+Ca(OH)2(2)C(3)C装置中混合气体颜色变浅(4)缺少尾气吸收装置(5)(进气管短,出气管长)(6)观察气泡的速率,控制混合气体的比例(7)0.036解析 (1)将浓氨水滴入生石灰中,由于CaO+H2OCa(OH)2,放热且消耗了水,故促使浓氨水放出氨气。(2)干燥氨气需要

18、用碱石灰,干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应,则消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、NO2均能污染空气,所以与它们相关的实验均应有尾气吸收装置。(5)O2、NO2的密度比空气的大,故应进气管短,出气管长。(7)烧瓶中充满溶液,由反应4NO2+O2+2H2O4HNO3可知,HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比41)总物质的量的45,溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积,设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V,则溶液浓度为V22.4 Lmol-145V=122.445 molL-1,即c(HNO3)0.036 molL-1。9学科网（北京）股份有限公司