2018高考化学（人教）一轮复习全程构想（检测）-第四章　非金属及其化合物 课时作业15 Word版含解析

课时作业15　氮及其化合物

授课提示：对应学生用书第319页]

基础题组]

1．(2017·营口模拟)下列说法中正确的是(　　)

A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在，都不是酸性氧化物

B．N2＋3H22NH3、N2＋O22NO

C．向BaCl2溶液中加入Na2SO3产生沉淀，再通入NO2，沉淀完全溶解

D．某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，该溶液一定有NH

解析：NO能与氧气反应生成NO2，NO在空气中不能稳定存在，A错误；N2→NH3，N2表现氧化性，N2→NO，N2表现还原性，B错误；NO2与H2O反应生成HNO3，HNO3具有强氧化性，可以把SO氧化为SO，生成BaSO4沉淀，C错误。

答案：D

2．(2017·丹东一模)在汽车尾气净化装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．NO2是红棕色气体

B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应

C．汽车尾气的主要污染成分包括CO与NO

D．催化转化总反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2

解析：NO为无色气体，NO2为红棕色气体，A项正确；催化条件下，NO和O2反应速率增大，没有催化剂二者仍然反应，B项错误；燃油不完全燃烧生成CO，汽缸高温条件下，N2与O2反应生成NO，C项正确；NO、CO在催化剂作用下转化成无毒的物质，D项正确。

答案：B

3．(2017·洛阳模拟)下列说法错误的是(　　)

A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉就会溶解

B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性

C．白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性

D．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步反应完成

解析：在稀硫酸中加入铜粉，再加入Cu(NO3)2固体，硝酸根离子在酸性环境下具有强的氧化性，能够氧化铜，所以铜粉会溶解，故A正确；某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性，故B正确；白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的脱水性，故C错误；稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，都能通过一步反应实现，故D正确。

答案：C

4．(2017·泰安一模)已知NH3和HCl都能用来做喷泉实验的气体，若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体，进行实验(两烧瓶内充满溶液且不考虑溶质的扩散)。下列说法错误的是(　　)

A．NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉

B．制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸

C．改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同

D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，也可引发喷泉

解析：NH3和HCl溶解于水形成碱和酸，A项正确；干燥NH3和HCl可分别选用碱性干燥剂和酸性干燥剂，B项正确；改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者相同，C项错误；去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，用双手捂住烧瓶，待导气管气泡冒出后放手，会引发喷泉，D项正确。

答案：C

5．下列关于氮及其化合物的说法错误的是(　　)

A．所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气

B．浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性

C．一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧

D．把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧

解析：铵盐与烧碱共热时均能生成氨气，A项正确；浓硝酸与碳的反应中，浓硝酸只体现强氧化性，B项错误；NO结合血红蛋白的能力比CO强，更容易造成人体缺氧，C项正确；带火星的木条在空气中不能复燃，但伸入NO2和O2的混合气体中复燃，说明NO2支持燃烧，D项正确。

答案：B

6．能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　)

A．NO2与水反应：3NO2＋H2O===2NO＋NO＋2H＋

B．向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸：SO＋2H＋===SO2↑＋H2O

C．氨水吸收NO、NO2：NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O

D．NH4HCO3溶于过量浓NaOH溶液中：NH＋OH－===NH3↑＋H2O

解析：B项，SO具有强还原性，能被HNO3氧化为SO；C项，NH3·H2O是弱碱，应写化学式；D项，离子方程式应为：NH＋HCO＋2OH－===NH3↑＋CO＋2H2O。

答案：A

7．(2017·运城质检)氨气是一种重要的工业产品，也是一种重要的化工原料。为研究氨气的制备及氨气的性质，某学习小组进行了下面的实验探究活动：

【实验一】

(1)实验室中制备氨气的原料往往采用熟石灰与氯化铵，该反应的化学方程式为(注明反应条件)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)实验室中还可以采用如图装置(夹持仪器已略)和方法快速制备氨气：

①甲同学不明白该方法中制备氨气的原理，于是小组成员展开了讨论，得出了以下结论，其中不正确的是________(选填字母序号)。

a．氨水中的NH3·H2O分解

b．氨水中存在可逆反应：NH3·H2ONH＋OH－，NaOH晶体使该反应向逆反应方向进行

c．该方法与铵盐、熟石灰制备氨气的反应原理相同

d．NaOH溶解于水放出热量，使NH3·H2O分解

②乙同学取质量分数为34%、密度为0.89 g/cm3的浓氨水10 mL，用过量的NaOH与之反应，然后用500 mL的烧瓶收集氨气，请你计算标准状况下最多可收集满________个500 mL的烧瓶。

【实验二】

丙同学查阅资料知氨气能够还原氧化铜，于是设计了下面的实验探究氨气与氧化铜的反应。

(3)装置B盛装的是干燥剂，目的是除去氨气中的水蒸气，该干燥剂可以是________。

(4)实验过程中装置C和装置D及装置D的出气管口处都是无色气体，请写出装置C中发生反应的化学方程式：________________________________。

解析：(1)氯化铵与氢氧化钙在加热的条件下反应生成氨气，同时有氯化钙和水生成。(2)①该方法利用了一水合氨的分解反应，与铵盐、氢氧化钙的反应原理不同。②10 mL质量分数为34%、密度为0.89 g/cm3的浓氨水与过量的NaOH反应生成NH3的物质的量为10 mL×34%×0.89 g/cm3÷17 g/mol＝0.178 mol，标准状况下的体积为0.178 mol×22.4 L/mol＝3.987 2 L，＝7.974 4，故只能收集满7个烧瓶。(3)干燥管中只能盛装固体干燥剂，但氨气不能用无水氯化钙干燥。(4)氨气还原氧化铜，本身被氧化为氮气。

答案：

(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋H2O

(2)①c　②7　(3)碱石灰

(4)2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O

能力题组]

1．(2017·青岛一模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是(　　)

A．标准状况下，22.4 L NO与CO2的混合气体中含有O原子数为3NA

B．0.1 mol NH3溶于足量水中(不考虑氨气挥发)，溶液中N原子的数目为0.1NA

C．0.1 mol N2与足量的H2反应，转移的电子数是0.6NA

D．58.5 g的NaCl固体中含有NA个氯化钠分子

解析：NO分子中有1个氧原子，CO2中有2个氧原子，则标准状况下22.4 L混合气体中含氧原子的个数为NA～2NA，A项错误；0.1 mol氨气含有0.1 mol氮原子，B项正确；氮气和氢气的反应是可逆的，不能完全反应，转移电子数小于0.6NA，C项错误；氯化钠为离子晶体，氯化钠固体中没有氯化钠分子，D项错误。

答案：B

2．物质的量相同的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稍硝酸反应，下列有关二者的比较相等的是(　　)

A．反应中氧化剂得到的电子总数

B．铜片消耗完所需时间

C．消耗两种硝酸的物质的量

D．反应生成气体的体积(同温、同压)

解析：铜与浓、稀硝酸反应均被氧化为Cu2＋，铜片物质的量相同时，转移电子数相同，A项正确；浓硝酸的氧化性强，与铜反应时反应进行得快，B项错误；浓、稀硝酸足量，铜片全部反应，消耗浓、稀硝酸的物质的量不相等 ，C项错误；根据浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式可知，反应后生成气体的物质的量不同，则同温同压时体积不同，D项错误。

答案：A

3．(2017·郑州调研)将NO2、CO2的混合气体通过装有足量Na2O2的容器后，再用干燥烧瓶收集得到混合气体2.5 mol，然后倒立于水槽中，最后水充满整个烧瓶，则混合气体中NO2的物质的量是(　　)

A．4 mol　B．3 mol

C．2 mol  D．1 mol

解析：由于水能充满整个烧瓶，由反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知n(NO2)＝×2.5 mol＝2 mol。

答案：C

4．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　)

解析：A项，氨气的密度比空气小，收集时应短进长出，错误；B项，NO2尾气吸收时用水会生成NO污染大气，错误；C项，NO不能用排空气法收集，错误。

答案：D

5.

碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法不正确的是(　　)

A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡

B．在Z导管出来的气体中有二氧化碳

C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡

D．在Z导管中有红棕色气体出现

解析：碳与浓硫酸共热产生的气体X是CO2和SO2，铜与浓硝酸反应产生的气体Y是NO2。而NO2溶于水生成硝酸和NO，硝酸能氧化SO2生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀。在酸性溶液中，不能吸收CO2，所以选项A是错误的，其余选项都是正确的，答案选A。

答案：A

6．(2017·沈阳质检)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化曲线如图所示。

下列分析错误的是(　　)

A．AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

B．第二份溶液中最终溶质为FeSO4

C．混合酸中NO物质的量为0.4 mol

D．混合酸中H2SO4浓度为5 mol·L－1

解析：由图像可知，OA段发生反应Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，反应中NO全部参与反应，最终第二份溶液中的溶质是FeSO4，A、B选项正确；第一份溶液中NO全部参与反应，消耗铜的物质的量为＝0.3 mol，根据反应3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，参与反应的HNO3为0.2 mol，所以混合酸中NO物质的量为0.4 mol，C选项正确；第二份溶液中n(SO)＝n(Fe2＋)＝n(Fe)＝＝0.4 mol，则混合酸中硫酸的浓度为＝4.0 mol·L－1，D选项错误。

答案：D

7．如图是一套气密性良好的装置。

(1)当打开止水夹a和b，通过注射器将浓硝酸压入玻璃管中，稍后，玻璃管中的实验现象是________________________________________________________________________。

NaOH溶液的作用____________________________________________。

(2)若用止水夹夹住锥形瓶与玻璃管之间的胶管，打开止水夹b，用分液漏斗滴加稀HNO3，则玻璃管内发生主要反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

解析：

(1)将浓硝酸压入玻璃管中，发生反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，因此玻璃管内的现象为铜丝不断溶解、充满红棕色气体、最终得到蓝色溶液；NaOH溶液的作用是吸收有毒的NOx气体，防止污染空气。(2)从分液漏斗滴入的稀硝酸与玻璃管内的铜丝反应。

答案：

(1)铜片不断溶解、充满红棕色气体，溶液最终呈蓝色　吸收尾气中的有毒气体

(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

8．近几年来关于氮污染的治理倍受关注。

(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。

①在图示的转化中，被还原的元素是________，X的化学式为________。

②SCR技术可使NOx与NH3的直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为4∶1时，写出发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(2)加入过量次氯酸钠可使废水中NH完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。

①写出上述反应的离子方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况)，则需消耗浓度为0.5 mol·L－1的次氯酸钠的体积为________mL。

(3)某工业废水中含有毒性较大的CN－，可用电解法将其转变为无毒物质，装置如图所示。气体甲是________(写化学式)，电解池中生成N2的电极反应式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)①由图示转化知NOx、O2、CO、CxHy最终变成N2、CO2和H2O，被还原的元素为N、O，被氧化的元素为C。由红外光谱图可知有NO生成，所以X为Ba(NO3)2。②实现无害转化，所以生成物为N2，有4NO＋NO2＋NH3―→H2＋H2O，根据电子守恒及原子守恒配平得4NO＋NO2＋4NH3===N2＋6H2O，扩大倍数。(2)①反应物为NH、ClO－，生成物有N2、Cl－，NH＋ClO－―→N2↑＋Cl－，先根据电子守恒配平：2NH＋3ClO－―→N2↑＋3Cl－，根据电荷守恒和溶液性质补项2NH＋3ClO－―→N2↑＋3Cl－＋2H＋，根据原子守恒配平。②3ClO－～N2，n(ClO－)＝3n(N2)＝0.06 mol，V(NaClO)＝＝0.12 L＝120 mL。(3)左池，CN－―→N2，发生氧化反应，为阳极池，右池为阴极池，溶液中的阳离子(H＋)放电，生成H2。CN－中C呈＋2价，N呈－3价，N的化合价升高，C的化合价升高，因为离子交换膜为阴离子交换膜，所以C以CO存在，配平。

答案：

(1)①N、O　Ba(NO3)2

②8NH3＋8NO＋2NO2===9N2＋12H2O

(2)①2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O

②120

(3)H2　2CN－＋12OH－－10e－===2CO＋N2↑＋6H2O