浙江专用高考化学一轮复习专题4非金属及其化合物第四单元生产生活中的含氮化合物训练含解析

第四单元 生产生活中的含氮化合物

一、选择题

1．下列关于“化学与健康”的说法不正确的是(　　)

A．服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害

B．食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收

C．“血液透析”利用了胶体的性质

D．光化学烟雾不会引起呼吸道疾病

答案：D

2．液态N2O4是火箭推进系统的有效氧化剂。实验室制备少量N2O4的流程如下：

NH4Cl固体NH3NO

NO2(红棕色)N2O4液体(无色)

下列分析正确的是(　　)

A．反应①③中氮元素的化合价发生了变化

B．反应②利用了NH3的氧化性

C．反应④的颜色变化是由化学平衡移动引起的

D．反应①可由如图所示装置实现

解析：选C。已知NH4Cl、NH3、NO、NO2、N2O4中N元素的化合价分别为－3、－3、＋2、＋4、＋4，所以反应①④中N元素的化合价没有发生变化，反应②③中N元素的化合价发生了变化，A项错误；反应②中N元素从－3价升高为＋2价，NH3表现还原性，B项错误；由于2NO2(g)N2O4(l)是放热反应，则降低温度，平衡正向移动，使NO2转化为N2O4，C项正确；反应①是固体加热生成易溶于水的NH3，所以图示装置中发生装置和收集装置都不合适，D项错误。

3．(2021·宁波模拟)下列关于氮及其化合物的说法不正确的是(　　)

A．所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气

B．浓硝酸与铜或碳反应，均体现其强氧化性

C．硝酸是一种黄色、具有一定挥发性的酸，保存时不可用橡胶塞

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：选C。铵盐都能与烧碱共热生成氨气，A项正确；浓硝酸与铜或碳反应，均体现其强氧化性，B项正确；硝酸是一种无色、具有一定挥发性的酸，保存时不可用橡胶塞，C项错误；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，因O2所占比例与在空气中的比例相近，故木条复燃可说明NO2支持燃烧，D项正确。

4．(2020·绍兴一中选考模拟)硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是(　　)

A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性

B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性

C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性

D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性

解析：选D。D项中“滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去”，其褪色的原因可能是硝酸的强氧化性将酚酞氧化了，也有可能是硝酸与氢氧化钠发生了中和反应，究竟是哪个原因，还需要实验验证，D项不正确。

5．(2020·高考全国卷Ⅲ)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体­溶液，能出现喷泉现象的是(　　)

解析：选B。H2S与稀盐酸不反应，且在稀盐酸中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入少量稀盐酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，A项错误；HCl能与稀氨水反应，向圆底烧瓶中挤入少量稀氨水会造成圆底烧瓶内气压明显减小，能形成喷泉，B项正确；NO与稀硫酸不反应，且在稀硫酸中的溶解度非常小，向圆底烧瓶中挤入稀硫酸，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，C项错误；CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度较小，向圆底烧瓶中挤入饱和NaHCO3溶液，不能造成圆底烧瓶内气压明显减小，不能形成喷泉，D项错误。

6．(2021·温州模拟)过硝酸钠(NaNO4)能与水发生反应：NaNO4＋H2O===NaNO3＋H2O2，下列说法不正确的是(　　)

A．过硝酸钠可用于杀菌消毒

B．过硝酸钠中含有—O—O—结构

C．过硝酸钠具有强氧化性，没有还原性

D．将过硝酸钠加入酸性FeSO4溶液中发生反应的离子方程式为NO＋2Fe2＋＋2H＋===NO＋2Fe3＋＋H2O

解析：选C。过硝酸钠(NaNO4)能与水发生反应：NaNO4＋H2O===NaNO3＋H2O2，H2O2具有强氧化性，可用于杀菌消毒，A项正确；H2O2中有—O—O—结构，可推测过硝酸钠中也含有—O—O—结构，B项正确；过硝酸钠中有—O—O—结构，氧元素的化合价为－1价，既有强氧化性又有还原性，C项错误；亚铁离子有还原性，过硝酸钠有强氧化性，所以将过硝酸钠加入酸性FeSO4溶液中发生反应的离子方程式为NO＋2Fe2＋＋2H＋===NO＋2Fe3＋＋H2O，D项正确。

7．向50 mL稀H2SO4与稀HNO3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，且每一段只对应一个反应。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)＝1 mol·L－1

D．参加反应的铁粉的总质量m2＝8.4 g

解析：选C。已知氧化性：NO>Fe3＋>H＋，OA段发生：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；AB段发生：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；BC段发生：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A、B项错误；由图像可知，n(NO)＝＝0.05 mol，根据氮原子守恒可知，可知硝酸的物质的量为0.05 mol，浓度为1 mol·L－1，C项正确；根据得失电子守恒，有n(NO)×3＋n(H2)×2＝n(Fe)×2，又n(H2)＝＝0.025 mol，解得 n(Fe)＝0.1 mol，即m2＝5.6 g，D项错误。

8．将3.2 g Cu与30.0 mL 10.0 mol·L－1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2，若反应后溶液中有a mol H＋，则此时溶液中含NO的物质的量为(　　)

A．0.5a mol　　　　　 B．(0.1＋a) mol

C．0.1a mol  D．2a mol

解析：选B。首先判断Cu与硝酸谁过量，经判断知HNO3过量，Cu全部反应，根据溶液中的电荷守恒，n(NO)＝n(H＋)＋2n(Cu2＋)，而n(Cu2＋)＝＝0.05 mol，所以n(NO)＝a mol＋0.05 mol×2＝(a＋0.1) mol。

9．下列说法正确的是(　　 )

A．氨极易溶于水，可以进行喷泉实验

B．用玻璃棒分别蘸取浓硫酸和浓氨水，相互靠近时会看到有白烟产生

C．工业制硝酸过程中有下列反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O，反应中氨表现氧化性

D．加热盛NH4Cl的试管底部，NH4Cl受热升华

解析：选A。A.氨极易溶于水，使烧瓶内的气体压强迅速减小，可以进行喷泉实验，故A正确；B.浓硫酸不挥发，和浓氨水靠近时不能看到白烟，故B错误；C.氨中氮元素化合价升高，表现还原性，故C错误；D.NH4Cl受热易分解生成氨和氯化氢，不是升华，故D错误。

二、非选择题

10．某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：

(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是______，该装置中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________。

(2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是__________________________、____________________________；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为_________________________________________

________________________。

(3)取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为________色。

解析：(1)在浓硝酸与铜的反应中，需要随时控制浓硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是一般的漏斗；浓硝酸与铜反应生成二氧化氮。

(2)二氧化氮为红棕色气体，能够与水反应生成无色的一氧化氮。

(3)试管D中的溶液为稀硝酸，稀硝酸具有强氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与SCN－生成血红色的物质。

答案：(1)分液漏斗　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

(2)逐渐充满红棕色气体　蒸馏水中有气泡产生，生成无色气体　3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO

(3)棕黄　血红

11．为证明铜丝与稀硝酸反应生成的是NO，某同学设计了一套如图所示制取NO的装置。反应开始后，可以在U形管右端观察到生成无色气体。

(1)长玻璃管的作用是__________________________________________。

(2)让反应停止的操作方法及原理是__________________________________

______________________________________________________________。

(3)以下收集NO气体的装置，合理的是________(填选项代号)。

解析：(1)该实验装置可以防止产生的气体与空气接触，长玻璃管的作用是接收稀硝酸，防止稀硝酸溢出；(2)关闭导气管上的活塞，产生的气体将稀硝酸向下压，从而使铜丝与稀硝酸分开，反应停止；(3)不能用排空气法来收集NO，因为NO与空气中的氧气反应，只能用排水法，C和D装置符合题意。

答案：(1)接收被产生的气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出

(2)关闭U形管右端导气管上的活塞，反应产生的气体将U形管右端管内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应停止　(3)CD

12．(2020·宁波选考模拟)已知木炭在一定条件下与浓硝酸反应生成两种＋4价的氧化物，为了探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应，以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(NaNO2)，某小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器和连接用的胶管已经省略)。

(1)为了完成该实验，虚线框内还需要连接B～E四套装置，按气流方向连接的顺序为a→(________)(________)→(________)(________)→(________)(________)→(________)(________)(填仪器接口的字母编号)。连接好仪器，检查气密性，装入药品后，要通入一段时间的氮气，再滴加浓硝酸，点燃酒精灯，通入氮气的主要目的是____________________________________________________________

________________________________________________________________。

(2)装置E中观察到的主要实验现象有____________________________

_______________________________________________________________。

(3)某同学经查阅资料后发现亚硝酸是弱酸，性质不稳定，室温下易分解生成一氧化氮。装置D中充分反应后，设计实验证明D中是否有亚硝酸钠生成：______________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(写出检验步骤及现象)。

解析：由题意可以看出A中发生的反应为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，要得到NO，则要E装置发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。为了防止NO被氧化成NO2，装置中要保持无氧的条件，则装入药品后，要通入一段时间的氮气，再滴加浓硝酸，点燃酒精灯。E装置出来的气体是CO2、NO、N2和少量的水蒸气。先用装置C除去CO2，再用装置B除去水蒸气。在装置D中探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应，以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(NaNO2)。

答案：(1)h　i　d　e　b　c　f(或g)　g(或f)　排除装置中的空气，防止一氧化氮被空气中的氧气氧化为二氧化氮

(2)溶液由无色变成蓝色，有无色气泡产生

(3)取少量D中的固体于试管中，加入稀硫酸，若溶液中有气泡产生且在试管液面上方变成红棕色气体，则D中有亚硝酸钠生成(或其他合理答案)

13．(2020·杭州选考模拟)为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校同学设计了一个实验，其装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。A为注射器，B为两端长短不等的U形管，C是装有NaOH溶液的烧杯，D处是绕成螺旋状的铜丝，K1、K2是止水夹。

(1)实验时，为了方便观察颜色，必须事先在A中吸入一定量的空气，然后________止水夹K1(填“关闭”或“打开”)，打开止水夹K2，从U形管左端注入稀硝酸，当看到__________________________________时可以确定U形管中空气已被赶尽，关闭止水夹K2。

(2)然后给装置B微微加热，在装置D处产生无色气体，该反应中稀硝酸表现的性质有_________________________________________________________。

(3)如何证明D处收集的是NO而不是H2?

__________________________________________________________________

________________________________________________________________。

(4)实验现象观察完毕，关闭止水夹K1，打开止水夹K2，在重力作用下，U形管右端的红棕色混合气体被酸液压入NaOH溶液中吸收，消除了环境污染。

解析：NO易与氧气反应，铜与稀硝酸反应制取NO应排尽装置内的氧气。向U形管中加注稀硝酸时应加满，不留空隙。当收集一定量的气体后，将注射器中的气体注入U形管中，气体的颜色变为红棕色可确定是NO而不是H2。

答案：(1)关闭　U形管右端稀硝酸接触胶塞

(2)酸性和强氧化性

(3)打开止水夹K1，把注射器中的空气压入U形管中，若观察到D处气体变红棕色，则证明收集的是NO而不是H2

14．某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。

(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：①硝酸铵；②碳酸铵；③碳酸氢铵；④氯化铵；⑤熟石灰；⑥氢氧化钠。

若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是________(填选项编号)，在只用一种药品制取氨时，图中空白处所需仪器应为________(选填下列仪器编号，固定装置省略)。

(2)该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：

①______________________________________________________________；

②___________________________________________________________。

(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：

①装置B的作用是______________________________________________

________________________________________________________________；

②写出C中发生反应的化学方程式：__________________________________

________________________；

③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_____________________________________________________________________

________________________________________________________________。

答案：(1)②或③　efgh

(2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸装置

②在D后增加一个尾气吸收装置

(3)①吸收CO2和水蒸气，并生成O2

②4NH3＋5O24NO＋6H2O

③铜片逐渐溶解直至消失，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色