2022届新高考化学第一轮复习课时作业：氮及其化合物（含解析）

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2022届新高考化学第一轮复习课时作业氮及其化合物一、选择题1、下列关于氨水的说法中不正确的是(  )A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)C．氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中D．在1 mol·L－1的氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1解析：氨水是氨气的水溶液，为混合物；液氨是氨的液态形式，为纯净物，A项正确；溶于水中的氨，大部分与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O只有少部分电离，氨水中的主要微粒为NH3·H2O ，B项正确；氨水对金属有腐蚀作用，不能用金属容器盛放。一般情况下，将其盛放在橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁筒中，C项错误；氨水中，氮元素的存在形式有NH3·H2O、NH3、NH，由物料守恒可知，三者物质的量浓度之和为1 mol·L－1，D项正确。答案：C2、下列现象的产生与人为排放的含氮物质无关的是(　　)A．温室效应   B.光化学烟雾C．酸雨   D．水体富营养化解析：温室效应的产生是由于大量排放二氧化碳造成的，A正确；光化学烟雾是由氮的氧化物造成，氮的氧化物也能引起酸雨，氮的氧化物主要来源于汽车尾气的排放，B、C错误；大量排放富含N、P的废水会造成水体富营养化，D错误。答案：A3、我国“神舟11号”宇宙飞船的运载火箭的推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量“红烟”，产生“红烟”的原因是(　　)A．“红烟”是Fe2O3B．NO与H2O反应生成NO2C．CO2与NO反应生成NO2D．NO遇空气生成NO2解析：引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等无色气体中，NO容易被O2氧化为NO2，NO2是红棕色气体。答案：D4、下列有关氨和铵盐的叙述正确的是(　　)A．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生B．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去C．NH3易液化，常用作制冷剂D．某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3解析：蘸有浓氨水和挥发性的酸(如盐酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白烟产生，而硫酸不是挥发性的酸，故A错误；加热氯化铵会分解，所以不能用加热的方法除去，故B错误；液氨汽化时吸收热量导致其周围温度降低，所以液氨可以作制冷剂，故C正确；气体如果是氨气，通入紫色石蕊溶液后溶液应变蓝，而不是变红，故D错误。答案：C5、用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的是(　　)A．用甲装置制干燥的氨气B．用乙装置收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积C．用丙装置除去CO2中含有的少量HClD．用丁装置吸收NH3，并防止倒吸解析：B项，Cu与浓HNO3反应生成NO2，NO2会与H2O反应，错误；C项，CO2也可与Na2CO3溶液反应，错误；D项，应将苯换成CCl4，将气体通入CCl4中以防止倒吸，错误。答案：A6、实验室用稀硝酸与铜反应制备硝酸铜晶体及NO气体，需经过铜与稀硝酸反应、收集NO、尾气处理、制取硝酸铜晶体四个步骤，下列能达到实验目的的是(　　)A．用装置甲制取Cu(NO3)2和NOB．用装置乙收集NOC．用装置丙吸收尾气D．用装置丁蒸发结晶制Cu(NO3)2·3H2O解析：用装置甲制取Cu(NO3)2和NO，生成的NO会从长颈漏斗中逸出，A项不能达到实验目的；NO易和O2反应，不能用排空气法收集，B项不能达到实验目的；NO、O2与NaOH溶液发生反应：4NO＋3O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O，C项能达到实验目的；Cu(NO3)2溶液受热，水解生成的HNO3挥发，促进水解反应正向进行，Cu2＋水解程度增大，最终得不到Cu(NO3)2·3H2O，D项不能达到实验目的。答案：C7、如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(　　)A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹解析：H2难溶于NaOH溶液，不能形成较大压强差，不能引发“喷泉”现象。答案：B8．相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是(　　)①反应中氧化剂得到的电子总数　②铜片消耗完所需时间　③反应后溶液中铜离子浓度(反应后溶液体积不变)　④反应生成气体的体积(同温、同压)A．①③   B．②④   C．①④   D．②③解析：铜与浓、稀硝酸反应均被氧化为Cu2＋，铜片质量相同时转移电子数相同，①正确；浓硝酸的氧化性强，与铜反应时反应速率快，②错误；浓、稀硝酸足量，铜片全部反应，因此反应后溶液中Cu2＋浓度相同，③正确；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，同温同压时体积也不同，④错误。答案：A9．将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为0.896 L(标准状况)，向反应后的溶液中加入2 mol·L－1NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀质量为(　　)A．(m＋2.28)g    B．(m＋2.04)gC．(m＋3.32)g    D.(m＋4.34)g解析：当金属离子恰好沉淀时，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)，根据电子守恒可知，n(OH－)＝n(金属失电子)＝n(NO得到的电子)＝ mol＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金属)＋m(OH－)＝m g＋(0.12×17 )g＝(m＋2.04)g，B正确。答案：B10、某学习小组的同学按下列实验流程制备Na2CO3，设计的部分装置如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．若X为浓氨水，Y为生石灰，则可用装置甲制取NH3B．反应①可在装置乙中发生，反应②可在装置丁中发生C．可用装置丙进行过滤操作D．将母液蒸干灼烧后可得到NH4Cl固体解析：生石灰遇水会变为粉末状的熟石灰，所以浓氨水与生石灰制取NH3不适合用图甲装置，故A错误；NH3溶于水会倒吸，应采用防倒吸装置，故反应①不能在乙装置中发生，反应②是NaHCO3加热分解制Na2CO3，同时有CO2和水生成，丁中试管口应略向下倾斜，故反应②不可以在装置丁中发生，故B错误；装置丙为过滤装置，过滤是将固液混合物进行分离，可以用装置丙进行过滤操作，故C正确；NH4Cl受热易分解，生成NH3和HCl，所以将母液蒸干灼烧后得不到NH4Cl固体，故D错误。答案：C11、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。则m与n的比值为(　　)A．3∶2   B.2∶3C．8∶3   D.3∶8解析：该过程中涉及的反应有2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可将两个方程式“合并”为4NO＋3O2＋2H2O===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气体与n体积的O2恰好完全反应。4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3  4  3      n4∶＝3∶n，解得m∶n＝8∶3。答案：C12、某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe，充分反应(已知NO被还原为NO)。下列说法正确的是(　　)A．反应后生成NO的体积为28 LB．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1C．所得溶液中c(NO)＝2.75 mol·L－1D．所得溶液中的溶质只有FeSO4解析：A项，未指明标准状况，无法计算NO的体积；C项，未指明溶液的体积，无法计算浓度；D项，K＋不会参与反应，因而溶质必定有K2SO4；B项，首先考虑酸性条件Fe被氧化为Fe3＋，进行过程计算，H＋不足，按H＋完全反应计算消耗Fe和NO的物质的量：　Fe　＋　NO　＋　4H＋===Fe3＋  ＋  NO↑＋2H2O1．25 mol    1.25 mol        5 mol  1.25 mol剩余的Fe再被Fe3＋氧化Fe　　＋　　2Fe3＋===3Fe2＋  0.25 mol  0.5 mol  0.75 mol则剩余n(Fe3＋)＝1.25 mol－0.5 mol＝0.75 mol则反应后溶液中n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)＝0.75 mol，故B正确。答案：B13、合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同C．Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用D．Ⅴ中发生反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl解析：甲是N2，与H2化合生成NH3。反应Ⅴ是侯氏制碱法原理，丁是NaHCO3，受热分解生成Na2CO3。NH3发生催化氧化生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反应生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应Ⅳ中的氧化剂和还原剂均是NO2，B错误；NaHCO3分解生成的CO2可以循环利用，C正确。答案：B二、非选择题14、氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素，根据NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是____________。(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：__________________________。②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是________________。解析：(1)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需V(NH3)＝V(NO)，处理NO2需V(NH3)＝V(NO2)，则解得V(NO)＝0.75 L，V(NO2)＝2.25 L，V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。(2)①生成两种钠盐，必然是NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。②NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合价为＋4价，二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3价，即为NaNO2。答案：(1)1∶3(2)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O②NaNO215．(2020年衡水中学模拟)利用如图装置，进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2、H2O，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。(1)仪器a的名称为____________，仪器b中装入的试剂可以是__________。 (2)按气流方向正确的装置连接顺序为____________(填标号，装置可重复使用)。 (3)装置C的作用_________________________。(4)实验结束时，应首先____________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”); 这样做的原因是________________________。Ⅰ.熄灭A装置的酒精灯Ⅱ.停止从a中滴加液体(5)若金属氧化物为CuO，反应的化学方程式为__________________________。(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为m g，完全反应后，测得生成水的质量为n g，则M的相对原子质量为________________(用含x、y、m、n的式子表示)。(7)某同学仔细分析上述装置后认为仍存在缺陷，你认为该如何改进__________________________。解析：(1)仪器a为分液漏斗，用来盛放和滴加液体，a中试剂是浓氨水，仪器b中加入的是NaOH固体或生石灰或碱石灰，滴入浓氨水固体溶解放热使NH3·H2O分解生成NH3。(2)从发生装置中出来的NH3带有水蒸气，必须干燥，故B接D，D接A，吸收反应生成的水用装置D，最后空气中的水不能进入装置D，所以需要装置C，按气流方向正确的装置连接顺序为BDADC。(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为m g，完全反应后，测得生成水的质量为n g，由MxOy～yH2O关系列式：＝，M＝，则M的相对原子质量为。答案：(1)分液漏斗　NaOH(或生石灰，或碱石灰)(2)BDADC(3)尾气处理，吸收未反应的NH3，同时防止空气中的水蒸气进入装置产生干扰(4)Ⅰ　使反应产生的水蒸气全部被碱石灰吸收(5)2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O(6)(7)在吸收尾气的浓硫酸前加安全瓶防倒吸16．为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)，B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。(1)实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先赶尽其中的空气。其中第一步实验操作_______________。如何确定E中空气已被赶尽__________________________。(2)如何证明E中收集到的是NO而不是H2___________；一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是__________________________。(3)装置D的作用是__________________________。解析：由题所给装置知，赶走空气用到碳酸钙，则将装CaCO3的干燥管下移与稀HNO3反应产生CO2，当C处出现白色沉淀时，说明生成的CO2已进入C试管，则E中空气除尽；(2)证明NO存在是和O2反应生成红棕色NO2，NO2溶于水生成HNO3，使CaCO3溶解，液体变澄清；(3)NO、NO2是大气污染物，不能排放到空气中。答案：(1)将装CaCO3的干燥管下移与稀HNO3反应产生CO2　当C处出现白色沉淀时，则说明空气除尽(2)用F向E中鼓入空气，E内颜色变为红棕色　NO2进入C生成HNO3使CaCO3溶解(3)吸收过量的NO、NO2，防止空气污染