2020年高考化学一轮总复习第四章第16讲氮及其重要化合物课后作业（含解析）.doc

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1、1氮及其重要化合物建议用时：40 分钟 满分：100 分一、选择题(每题 7分，共 70分)1下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )A在氮的固定中，氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环答案 A解析 人工固氮中氮气转化为氨气或铵盐，N 的化合价由 03 价，化合价降低，被还原，故 A错误；工业合成氨是典型的人工固氮方法，故 B正确；根据图像知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮无机物和含氮有机物的转化，故 C正确；生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧元素的参与，故 D正确。2(2018大连检测)汽

2、车排放的尾气中含有 NO2，NO 2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO 2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生 O3，加重空气污染。反应过程为2NO 2 2NO2O；2NOO 2 2NO 2；OO 2 O 3。下列有关该反应过程及产物的叙述正确的是( )ANO 2起催化剂作用BNO 起催化剂作用CNO 2只起氧化剂作用DO 3与 O2互为同分异构体答案 A解析 由反应过程得 O2 2O，OO 2 O 3，由此可知 NO2起催化剂作用，反应过程中 NO2既作氧化剂又作还原剂，A 正确；B、C 错误；O 3与 O2互为同素异形体，D错误。3如下图，利用培养皿探究氨气的性质。

3、实验时向 NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即2用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )答案 A解析 NH 3能与 HCl发生化合反应，生成 NH4Cl白色固体，NH 3也能与 H2SO4发生化合反应，生成(NH 4)2SO4；NH 3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH 3溶于水生成 NH3H2O，NH 3H2O属于碱，NH 3不属于碱。4下列有关氮及其化合物的说法不正确的是 ( )A硝酸应保存在棕色试剂瓶里B铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用C常温下铁、铝不与浓硝酸反应DNO 可用排水法收集，NO 2可用向上排空气法收集答案 C解析 A 项，

4、硝酸不稳定，见光易分解，所以应保存在棕色试剂瓶里；B 项，铵态氮肥的水溶液呈酸性，与碱性肥料混合施用会产生氨气，导致肥效降低；C 项，常温下铁、铝遇浓硝酸钝化，钝化是金属表面被氧化产生了一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属的进一步反应，并不是不反应，故错误。5为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为 NO，设计如图实验(实验过程中活塞 2为打开3状态)，下列说法中不正确的是( )A关闭活塞 1，加入稀硝酸至液面 a处B在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C通过关闭或开启活塞 1可以控制反应的进行D反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为 NO答案 A解析 关闭活塞 1，U 型管左端

5、气体被封在管内，气体产生压强导致稀硝酸的液面无法上升到 a处，故 A项错误；无论该反应是吸热还是放热反应，升高温度都能加快反应速率，所以在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率，故 B项正确；关闭或开启活塞1，能控制 U型管内产生气体的压强，当压强大时能使 Cu和硝酸分离从而停止反应，所以通过关闭或开启活塞 1可以控制反应进行，故 C项正确；NO 为无色气体，如果证明反应产生的气体是 NO，需要将活塞 1打开，将气体放入分液漏斗中，气体在分液漏斗中变为红棕色，则证明反应产生的气体是 NO，否则无法证明，故 D正确。故选 A项。6将少量 NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体(不考虑

6、水蒸气)通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是( )AO 2 BSO 2 CNO 2、O 2 DNO、O 2答案 C解析 假设 NO2气体的物质的量为 3 mol，根据3NO2H 2O=2HNO3NO、NaHCO 3HNO 3=NaNO3H 2OCO 2、2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2,2NOO 2=2NO2，知 3 mol NO2通入过量小苏打溶液中逸出的气体为 2 mol CO2和 1 mol NO，2 mol CO2与足量过氧化钠反应生成 1 mol O2,0.5 mol O2和 1 mol NO反应生成 1 mol NO2，剩余 0.5 mol O2，故

7、最后收集到的气体为 1 mol NO2和 0.5 mol O2。7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图转化关系，Z 是 NO，下列推断不合理的是( )4AX 可能是一种氢化物BX 生成 Z一定是化合反应CE 可能是一种有色气体DF 中 M元素的化合价可能为5 价答案 B解析 根据题给转化关系推断，M 为氮元素，Z 为 NO，E 为 NO2，F 为 HNO3。A 项，X 可能是 NH3，则 Y可能为 N2，正确；B 项，若 X为 NH3，NH 3转化为 NO可发生反应：4NH 35O 24NO6H 2O，不是化合反应，错误；C 项，E 可能是 NO2，是

8、一种红棕色气= = = = =催 化 剂 体，正确；D 项，F 可能为 HNO3，其中氮元素的化合价为5 价，正确。8如图所示，将相同条件下的 m体积 NO和 n体积 O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留 体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。m2则 m与 n的比值为( )A32 B23 C83 D38答案 C解析 该过程中涉及的反应有2NOO 2=2NO2、3NO 2H 2O=2HNO3NO，可将两个方程式“合并”为4NO3O 22H 2O=4HNO3。剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为 NO。则可知 体积的 NO与 n体积的氧气恰好完全反应

9、。由方程式得关系m2式 4 3 n，解得 m n83。m29铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和 NO2、N 2O4、NO 的混合气体，这些气体与 5.6 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。则消耗铜的质量为( )A16 g B32 gC64 g D无法计算答案 B解析 该题氮元素变化为硝酸氮的氧化物硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜5与氧气的反应，其中硝酸为“催化剂” ，所以铜的物质的量为 25.6 L/22.4 Lmol1 0.5 mol，即 32 g。10如图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是(

10、)A一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的B用一定量的铁粉与大量的 9.75 molL1 HNO3溶液反应得到标准状况下气体 2.24 L，则参加反应的硝酸的物质的量为 0.1 molC硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多D当硝酸浓度为 9.75 molL1 时还原产物是 NO、NO 2、N 2O，且其物质的量之比为531答案 B解析 根据图像可知硝酸的还原产物有多种，因此一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的，A 正确；参加反应的硝酸包括被还原的，以及没有被还原的(转化为硝酸铁)，因此参加反应的硝酸的物质的量大于 0.1 mol，B 错误；根据图像可知随着硝酸浓度的升高，N

11、O2的含量增大，这说明硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多，C 正确；根据图像可知当硝酸浓度为 9.75 molL1 时还原产物是 NO、NO 2、N 2O，且其物质的量之比为 1062531，D 正确。二、非选择题(共 30分)11(16 分)某小组的同学欲探究 NH3经一系列反应得到 HNO3和 NH4NO3的过程。NH 3的转化过程如图 1所示。6甲、乙两同学分别按图 2所示装置进行实验。用于 A、B 装置中的可选药品：浓氨水、30%H 2O2溶液、蒸馏水、NaOH 固体、MnO 2。(1)装置 A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为_。装置 E有多种作用，下列关于装置 E的作用

12、或其中所盛液体的说法中，不正确的是_(填字母)。a使氨气和氧气充分混合b控制通入氨气和氧气的体积比c平衡装置内的压强d锥形瓶内液体是饱和食盐水(2)甲同学先点燃酒精灯，再打开 K1、K 2、K 3、K 4，反应一段时间后，成功模拟了反应过程，并将实验中产生的气体持续通入装置 H一段时间后，装置 H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为_，若制得的氨气仅按的顺序完全转化为硝酸，欲使装置 H中所得溶液为纯净的 CuSO4溶液(忽略 Cu2 的水解)，理论上所需氨气在标准状况下的体积为_L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。(3)乙同学为模拟过程的反应，在甲同学操作的基

13、础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使 G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是_ (填字母)。7a关闭 K3并熄灭酒精灯b关闭 K4并熄灭酒精灯c关闭 K3、K 4并熄灭酒精灯(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是_。答案 (1)2H 2O2 2H2OO 2 d= = = = =MnO2 (2)3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O 2.24 (3)a (4)缺少尾气处理装置3解析 (1)由题给条件和实验装置图可知，装置 A是制备氧气的装置，装置 B是制备氨气的装置，装置 A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H2O2 2H2OO 2；装置

14、 E可以使氨气和氧气充分混合，观察装置 E中气泡= = = = =MnO2 的速度可以控制通入氨气和氧气的体积比，装置 E还可以平衡装置内的压强。因为氨气极易溶于水，所以锥形瓶中液体不能用饱和食盐水，选 d。(2)铜与稀硫酸不反应，溶液呈蓝色，说明铜与硝酸发生了反应：3Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O。 n(H2SO4)0.15 L1 molL1 0.15 3mol， n(H )0.15 mol20.3 mol， n(SO )0.15 mol，根据反应243Cu8H 2NO =3Cu2 2NO4H 2O和题目要求，可知 SO Cu 2 HNO3，故需要3 2423HNO3的物质的

15、量为 0.1 mol，根据 NH3NONO 2HNO 3，可知需要 NH3的物质的量为 0.1 mol，在标准状况下的体积为 2.24 L。(3)过程的反应是 NH3与 HNO3的反应，则应停止供 O2，关闭 K3，熄灭酒精灯，使氨气进入 G发生反应，选 a。(4)整套装置没有尾气处理装置。12(14 分)亚硝酸钙Ca(NO 2)2是水泥混凝土外加剂的主要原料，某学习小组设计实验制备亚硝酸钙，实验装置如图所示(夹持装置略去)。已知：2NOCaO 2=Ca(NO2)2；2NO 2CaO 2=Ca(NO3)2。请回答下列问题：(1)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前，应向装置中通入一段时间的 N2，原因是

16、_。(2)仪器 D的名称是_；B 中盛放的试剂是_。(3)装置 F中，酸性 K2Cr2O7溶液可将剩余的 NO氧化成 NO ，溶液由橙色变为绿色38(Cr3 )，发生反应的离子方程式是_。(4)已知 Ca(NO2)2溶液需保持弱碱性，因为其遇酸会发生反应，产生 NO气体。设计实验证明 E中有亚硝酸钙生成：_。(5)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含 NO、NO 2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的 Ca(NO2)2，反应原理为 Ca(OH)2NONO 2=Ca(NO2)2H 2O。若 n(NO) n(NO2)11，则会导致_；若 n(NO) n(NO2)11，则会导致_。答案 (1)排

17、出装置中的 O2，防止其将生成的 NO氧化为 NO2(2)U型干燥管 蒸馏水(3)Cr2O 2NO6H =2Cr3 2NO 3H 2O27 3(4)取少量 E中反应后的固体于试管中，滴加少许稀硫酸，试管口有红棕色气体生成(5)排放气体中 NO含量升高，污染环境产品中 Ca(NO3)2杂质含量升高解析 (1)由题给信息知 NO与 CaO2反应生成所需产物，而 NO2与 CaO2反应生成杂质；又因为 NO与 O2极易反应生成 NO2，通入一段时间 N2可以把装置中的 O2排出。(2)仪器 D为 U型干燥管；B 中盛放蒸馏水，可以溶解挥发出的 HNO3。(3)反应物为 H 、Cr 2O 和 NO，生成物为 Cr3 、NO 、H 2O，根据化合价升降法配平27 3得：6H Cr 2O 2NO= =2Cr3 2NO 3H 2O。27 3(4)根据 Ca(NO2)2遇酸会发生反应，产生 NO气体，且该气体遇空气立即变成红棕色来设计实验。(5)根据反应 Ca(OH)2NONO 2=Ca(NO2)2H 2O可知，若 NO含量高，则会污染环境；若 NO2含量高，则会生成 Ca(NO3)2杂质。9