高中考试化学特训练习含答案——氮及其重要化合物

这是一份高中考试化学特训练习含答案——氮及其重要化合物，共8页。

课时规范练 11ꢀ氮及其重要化合物
基础巩固
1
.(2020 辽宁实验中学期末)以下关于环境问题说法正确的是(ꢀꢀ)
A.酸雨指的是 pH<7 的酸性降水
B.雷雨发庄稼的同时也会产生大量氮氧化物,造成光化学烟雾
C.加高排放废气的烟囱符合绿色化学的理念
D.用 Na2S 作为沉淀剂可减少水体中的 Cu2+、Hg2+等重金属离子的污染
2
.(2020 山东微山县第二中学质量检测)中国汽车销量大幅增长,同时也带来了严重的空气污染。汽车
尾气处理装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是(ꢀꢀ)
A.反应中 NO 为氧化剂,N2 为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括 CO、NO 和 N2
C.NO 和 O2 必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应为 2NO+O2+4CO
4CO2+N2
3
.(2020 辽宁葫芦岛普通高中质量检测)下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是(ꢀꢀ)
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
C.步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率
D.产品液氨除可生产化肥外,还可用作制冷剂
4
.下列关于 SO 和 NO 的叙述正确的是(ꢀꢀ)
2
2
A.均只能使紫色石蕊溶液变红
B.与水反应都发生氧化还原反应
C.均是酸性氧化物
D.均能将 FeSO 溶液氧化为 Fe (SO ) 溶液
4
2
4 3
5
.一定温度下,探究铜与稀硝酸反应的过程如下:

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下列说法不正确的是(ꢀꢀ)
A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是 3Cu+2NO-3+8H+
3Cu2++2NO↑+4H2O
B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是 NO 溶于水,使 c(HNO )增大
2
3
C.由实验可知,NO2 对该反应具有催化作用
D.当活塞不再移动时,再抽入空气,铜可以继续溶解
6
.(2020 黑龙江大庆实验中学开学考试)电化学固氮可以在常温常压下实现氮气的还原合成氨,某课题
组提出一种全新的电化学固氮机理——表面氢化机理示意图如下,则有关说法错误的是(ꢀꢀ)
A.在表面氢化机理中,第一步是 H+的还原反应
B.在表面*H 原子与催化剂的协同作用下,N 与表面*H 原子反应生成*N H 中间体
2
2
4
C.电化学固氮法较传统工业合成氨将空气中的游离氮固定,具有能耗小、环境友好的优点
D.若竞争反应(析氢反应)的活化能显著低于固氮反应,则析氢反应的速率要远远高于固氮反应
7
.(2020 陕西西安中学期中)硝酸是重要的化工原料,在工农业生产和国防上有重要用途。
(1)实验室利用硝石(NaNO3)和浓硫酸共热制取硝酸。
①
②
该反应利用了浓硫酸的ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ性;
该反应的温度不宜太高,原因是(用化学方程式表示)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ;
(2)工业上用氨气的催化氧化法制取硝酸,再利用硝酸和氨气反应生产 NH NO 。
4
3
①
②
ꢀ
③
写出氨气的电子式:ꢀꢀꢀꢀꢀ;
写出氨气催化氧化的化学方程式:
ꢀꢀꢀ;
在生产过程中,氨催化氧化生成氮氧化物的利用率是 80%,氮氧化物被吸收得到硝酸的利用率是
8
5%,则制取 80 t 的 NH NO 需要氨气ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ t;
4
3
(3)某混合酸 1 L 中含 1 ml 的硝酸和 2 ml 的硫酸。取该混合酸 100 mL,加入 5.6 g 铁粉充分反应。
①
②
反应中可以生成 NOꢀꢀꢀ L(标准状况);
向反应后的溶液再加入铁粉,能继续溶解铁粉ꢀꢀꢀ g。
能力提升
8
.(双选)已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气,并用氮
气制备 Ca N ,Ca N 遇水发生水解反应。下列说法错误的是 (ꢀꢀ)
3
2
3
2

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A.①中发生的化学方程式为 NaNO +NH Cl
NaCl+N ↑+2H O
2
4
2
2
B.④⑥中依次盛装的试剂可以是浓硫酸、碱石灰
C.③中盛放的试剂是 NaOH 溶液
D.实验结束,取⑤中的少量产物置于试管中,加适量蒸馏水,可以使试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红
9
.(2020 辽宁抚顺第一中学期中)某工厂拟综合处理含 NH+废水和工业废气(主要含 N 、CO 、SO 、
4
2
2
2
NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
已知:NO+NO2+2OH-
下列说法正确的是(ꢀꢀ)
2NO-
+H2O
2
A.固体 1 中主要含有 CaCO3、CaSO4
B.X 可以是空气,且需过量
C.处理含 NH+废水时,发生的反应为 NH++5NO- +4H+
6NO↑+4H2O
4
4
2
D.捕获剂所捕获的气体主要是 CO
1
0.(双选)(2020 吉林长春第一五一中学月考)向 100 mL 稀硫酸与稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉,
假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示,且每一段只对应一种反应。
下列说法正确的是
(ꢀꢀ)
A.开始时产生的气体为 H2
B.AB 段发生的反应为置换反应
C.所用混合溶液中 c(HNO3)=0.5 ml·L-1
D.参加反应铁粉的总质量 m2=5.6 g
1
1.(2020 吉林四平双辽第二中学期末)某兴趣小组研究金属与硝酸的反应,进行如下实验:
实验(20 ℃)
现象
Ⅰ
.过量铜粉、2 mL 0.5 ml·L-1 HNO3
溶液
无色气体(遇空气变红棕色),溶液变为蓝色
Ⅱ
.过量铁粉、2 mL 0.5 ml·L-1 HNO3 6 mL(已转化为标准状况下)无色气体(经检测为 H2),溶液
溶液 几乎无色
回答下列问题:
(1)Ⅰ中的无色气体是ꢀꢀꢀꢀꢀ。
(2)写出Ⅱ中生成 H2 的离子方程式:ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ。
(3)研究Ⅱ中的氧化剂:

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甲同学认为该浓度的硝酸中 H+的氧化性大于 NO 所以 O 没有发生反应。乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证
-
,
N
-
①
3
3
明了甲的说法不正确,其实验证据
是ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ。
乙同学通过分析,推测出 NO 也能被还原 依据
-
,
②
3
是ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
进而他通过实验证实该溶液中含有 NH4+,其实验操作
,
是ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
。
③
根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸还原产物的因素有ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ;试推测还可能有哪
些因素影响ꢀꢀꢀꢀ(列举 1 条)。
拓展深化
1
2.(2020 黑龙江双鸭山第一中学月考)某探究性学习小组设计如图所示装置分别进行如下探究实验,
请回答下列问题:
实
验
Ⅰ
制取气 量气管中的液
体 体
药品
Cu、稀硝酸
NaOH 固体、浓氨
水
H2O
Ⅱ
Ⅲ
NH3
H2
镁铝合金、
足量 NaOH 溶液
H2O
(1)实验Ⅰ通过收集并测量 NO 气体的体积来探究铜样品的纯度,有的同学认为该实验设计不可行,主
要原因是ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ。
(2)实验Ⅱ中量气管中的液体最好是ꢀꢀꢀꢀ(填字母编号,下同)。
ꢀ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
A.NaOH 溶液
C.煤油
B.氨水
D.氯化铵溶液
实验剩余的 NH3 需吸收处理,以下各种尾气吸收装置中,不能防止倒吸的是ꢀꢀꢀꢀ。

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(3)①写出实验Ⅲ中发生反应的离子方程式:ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ。
②
反应前,先对量气管进行第一次读数。读数时,应注意的操作
是ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ,并使视线与凹液面最低处相平;反应后,待装置温度冷却
到室温时,再对量气管进行第二次读数。
③
实验Ⅲ在 25 ℃、1.01×105Pa 条件下获得以下数据:
镁铝合 量气管 量气管
金质量 第一次读数 第二次读数
编
号
/
g
/mL
10.0
10.0
10.0
/mL
①
②
③
1.0
1.0
1.0
376.6
364.7
377.0
根据上述数据,计算出镁铝合金中铝的质量分数为ꢀꢀꢀꢀꢀ。
课时规范练 11ꢀ氮及其重要化合物
1
.Dꢀ正常雨水的 pH 约为 5.6,雨水中溶解二氧化硫等形成酸雨,酸雨的 pH 小于 5.6,故
A 错误;雷雨时会产生大量氮氧化物,最终转化为硝酸盐被植物吸收,所以不会造成光化
学烟雾,故 B 错误;加高排放废气的烟囱不能从根本上解决空气污染,不符合绿色化学的
理念,故 C 错误;用 Na2S 作为沉淀剂可减少水体中的 Cu2+、Hg2+等重金属离子的污染,
故 D 正确。
2
.Dꢀ一氧化氮与氧气及一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳,氮元素从+2 价降为 0 价,所
以一氧化氮是氧化剂,氮气为还原产物,故 A 错误;汽车尾气的主要污染成分是 CO、
NO、NO 等,氮气为空气的成分,不是空气污染物,故 B 错误;NO 和 O 在常温下就会发生
2
2
反应生成二氧化氮,故 C 错误;尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用
下转化为空气中的无毒成分,该反应的化学方程式为 2NO+O2+4CO
正确。
4CO +N ,故 D
2
2
3
.Cꢀ合成氨使用含铁催化剂,为防止催化剂中毒,须将原料“净化”处理,A 项正确;步骤②
中“加压”可增大氮气、氢气的浓度,既能加快合成氨反应速率又能使平衡右移,提高原料
转化率,B 项正确;合成氨反应放热,步骤③使用较高温度不利于提高原料转化率,同时使

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用催化剂也不能使平衡移动,步骤④、⑤能有利于提高原料的转化率,故 C 项错误;产品
液氨可用酸吸收生成铵态氮肥。液氨汽化时会吸收大量热,可用作制冷剂,D 项正确。
4
.AꢀSO 和 NO 与水作用均生成酸,虽然 SO 具有漂白性,但不能使变红的石蕊溶液褪
2
2
2
色,所以均能使紫色石蕊溶液变红,故 A 正确;SO 与水作用生成 H SO ,不能生成 H SO ,
2
2
3
2
4
没有发生氧化还原反应,故 B 错误;NaOH 溶液能与 NO 、SO 反应:2NO +2NaOH
2
2
2
NaNO +NaNO +H O,SO +2NaOH Na SO +H O,所以 SO 是酸性氧化物,NO 与碱发生
2
3
2
2
2
3
2
2
2
的是氧化还原反应,得到的不是相应的盐,不是酸性氧化物,故 C 错误;SO2 具有还原性和
弱氧化性,根据氧化还原反应的规律可知,二氧化硫不能将 FeSO 溶液氧化为 Fe (SO )
4
2
4 3
溶液,故 D 错误。
5
.BꢀA 项,过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 3Cu+2N - +8H+
O
3
3
Cu2++2NO↑+4H2O,正确;B 项,步骤Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中大,因为部分硝酸转化成了
一氧化氮,因此反应速率比Ⅰ快的原因不可能是 c(HNO3)增大,错误;C 项,由实验可知,步
骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快,说明 NO2 对该反应具有催化作用,正确;D 项,当活塞不再移动时,再
抽入空气,一氧化氮、氧气及 H2O 反应生成硝酸,能够与铜继续反应,正确。
6
.BꢀH+反应得电子,该过程为还原反应,A 项正确;根据图示分析可知,1 个 N2 与 2 个*H
反应不可能生成 1 个*N H ,质量不守恒,B 项错误;传统工业合成氨需要在高温、高压下
2
4
实现,电化学固氮在常温常压下就可实现,C 项正确;活化能的大小可以反映化学反应发
生的难易程度,活化能越高,反应越难进行,活化能越低,反应越易进行,则反应速率越快,D
项正确。
·
··
7
.答案 (1)①高沸点(或难挥发)ꢀ②4HNO3 4NO ↑+O ↑+2H Oꢀ(2)① · Hꢀ②
H N
2
2
2
·
··
H ·
4
NH3+5O2
4NO+6H2O
③
42ꢀ(3)①2.24ꢀ②5.6
解析 (1)①用浓硫酸制取硝酸时利用了浓硫酸的高沸点性(或难挥发性);②硝酸在温度高
时能分解生成二氧化氮、氧气和水,该反应的化学方程式为 4HNO3
4
NO ↑+O ↑+2H O。
2
2
2
·
··
(2)①氨气的电子式为 · H;②氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,该反应的化学方
H N
·
··
H ·
程式为 4NH3+5O2
4NO+6H O;③根据关系式 NH ~NO~HNO ~NH NO ,制取 80 t
2
3
3
4
3
8
0 t
17=25 t,另外需要和硝酸反应
的 NH NO ,需要转化为硝酸的氨气的质量为
×
4
3
8
0% × 85% 80
的氨气的质量为8 ×17=17 t,总共氨气的质量为 25 t+17 t=42 t。
0 t
8
0

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(3)①酸性条件下 Fe 与 N - 反应的离子方程式为 Fe+4H++N -
Fe3++NO↑+2H2O,
O
O
3
3
根据铁的物质的量为 0.1 ml、溶液中的氢离子为 0.5 ml、硝酸根离子为 0.1 ml 分析,
铁完全反应生成 0.1 ml 一氧化氮,标准状况下的体积为 2.24 L;②反应中消耗 0.4 ml 氢
离子和 0.1 ml 硝酸根离子,反应后溶液中还剩余 0.1 ml 氢离子,且生成了 0.1 ml 铁离
子,0.1 ml 氢离子能反应 0.05 ml Fe,0.1 ml 铁离子能反应 0.05 ml Fe,则总共可反应
0
.1 ml Fe,其质量为 5.6 g。
8
.CDꢀ由题干可知,装置①为制备氮气的装置,饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加
热生成氮气、氯化钠和水,化学方程式为 NaNO +NH Cl NaCl+N ↑+2H O,A 正
2
4
2
2
确;Ca N 遇水发生水解,产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应,装置④应为干燥装
3
2
置,可选用浓硫酸作为干燥剂;装置⑥中也应装有干燥剂,防止空气中的水蒸气进入,装置
⑥
中可盛放碱石灰,B 正确;装置中含有氧气,可利用装置③除去装置中的氧气,NaOH 溶
液不能除去氧气,可改成酸性氯化亚铁溶液,C 错误;实验结束后,装置⑤中有生成的
Ca N ,Ca N 遇水发生水解反应生成 NH 和 Ca(OH) ,NH 可以使湿润的红色石蕊试纸变
3
2
3
2
3
2
3
蓝,D 错误。
.Dꢀ二氧化碳、二氧化硫与石灰乳反应生成碳酸钙、亚硫酸钙,则固体 1 中主要含有
CaCO 、CaSO ,A 错误;X 可以是空气,且至少保证生成的二氧化氮与一氧化氮的物质的
9
3
3
量之比为 1∶1 时即可,不需过量,B 错误;处理含 NH4+的废水时,生成无污染的气体氮气,
发生的反应为 NH4++NO-
N ↑+2H O,C 错误;CO 与石灰乳、NaOH 溶液均不能反应,则
2
2
2
气体 2 为 CO,捕获剂所捕获的气体主要是 CO,D 正确。
1
0.CDꢀ已知氧化性:N - >Fe3+>H+,OA 段发生反应 Fe+N - +4H+ Fe3++NO↑+2H2O,AB
O
O
3
3
段发生反应 Fe+2Fe3+ 3Fe2+,B 以后发生反应 Fe+2H+ Fe2++H2↑;开始时产生的气体为
NO,A 错误;AB 段发生化合反应,B 错误;根据 Fe+N - +4H+ Fe3++NO↑+2H2O 可知,生成
O
3
1.12 L
2.4 L·ml-1
NO 的物质的量为2
=0.05 ml,所以所用混合溶液中 c(HNO3)=0.5 ml·L-1,C 正
确;最终产物中含有 Fe2+,根据电子守恒可得,3×n(NO)+2×n(H2)=2n(Fe),代入数值进行计
算,3×0.05 ml+2×1
.68- 1.12
ml=2n(Fe),则 n(Fe)=0.1 ml,参加反应的铁粉的总质量
2
2.4
m2=5.6 g,D 正确。
1
1.答案 (1)NO(或一氧化氮)ꢀ(2)Fe+2H+ Fe2++H2↑
(3)①硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝且无氢气放出ꢀ②铁粉过量,但
是溶液中 0.001 ml H+仅被还原了约 5.4×10-4 ml,据此可以推测+5 价的 N 也被还原ꢀ
取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量 NaOH 溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石
蕊试纸变蓝的气体ꢀ③金属的种类(或还原剂的还原性或金属的还原性等)ꢀ温度(或硝
酸的浓度等)
解析 (1)NO 遇空气变红,Ⅰ中的无色气体遇空气变红棕色,所以Ⅰ中的无色气体是 NO。
(2)有氢气生成,氢离子被铁还原成 H2,反应的离子方程式是 Fe+2H+ Fe2++H2↑。
(3)①对比实验Ⅰ和Ⅱ,硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝且无氢气
放出,所以甲的说法不正确;②铁粉过量,但是溶液中 0.001 ml H+仅被还原了约 5.4×10-4

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ml,据此可以推测+5 价的 N 也被还原;N +遇碱放出氨气,检验 N +的操作:取Ⅱ中反应
H
4
H
4
后的溶液,加入足量 NaOH 溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝
的气体。③实验Ⅰ和Ⅱ的不同条件是所用金属不同,可知影响硝酸还原产物不同的因素
有金属的种类(或还原剂的还原性或金属的还原性等),还可能有温度或硝酸的浓度等。
1
2.答案 (1)NO 会与装置中空气中的氧气反应,生成的 NO2 溶于水,使测得的 NO 气体体
积不准
(2)CꢀBEꢀ(3)①2Al+2H2O+2OH- 2Al - +3H ↑ꢀ②保持装置 B 与装置 C 液面相
O
2
2
平ꢀ③29.5%
解析 (1)一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮可与水反应生成一氧化氮和硝酸;
装置Ⅰ中有空气,一氧化氮会与装置中空气中的氧气反应,生成的二氧化氮溶于水并与水
反应,使测得的一氧化氮的体积不准,所以不可以通过实验Ⅰ收集并测量 NO 气体的体积
来探究铜样品的纯度。
(2)氨气为碱性气体,极易溶于水,量气管中的液体应该不含水且不与氨气反应,浓
NaOH 溶液、氨水、氯化铵溶液中含有水,氨气能被水吸收,而氨气不溶于煤油,所以量气
管中液体可以是煤油,故选 C。对于极易溶于水的气体,吸收装置中必须能防倒吸,分析
题给吸收装置可知,A、C、D、F 可防止倒吸,B、E 不能防倒吸。
(3)①铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为
2
Al+2H2O+2OH- 2Al - +3H ↑;②在对量气管进行每一次读数时,都应注意保持装置 B
O
2
2
与装置 C 液面相平,并使视线与凹液面最低处相平;③第 2 次测量数据误差较大,应该舍
弃,铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气的体积为[(376.6 mL-10.0 mL)+(377.0 mL-10
mL)]÷2=366.8 mL=0.366 8 L。
设
生
成
0
.
3
6
6
8
L
氢
气
需
铝
的
质
量
为
x
,
则
2
Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO +3H ↑
2
2
5
4 g
3×22.4 L
0.366 8 L
x
5
4 g × 0.366 8 L
≈0.295 g
则
x
=
3
× 22.4 L
0
.295 g
×100%=29.5%。
铝
的
质
量
分
数
为
1
.0 g