2022屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物課后達(dá)標(biāo)檢測 蘇教版一、選擇題1隨著我國汽車年銷量的大幅增加，空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是()A反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2CNO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)D催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NOO24CO4CO2N2解析：選D。反應(yīng)過程中NO、O2為氧化劑，N2為還原產(chǎn)物；汽車尾氣中的N2不是污染物；NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑；根據(jù)題中的圖示，可將反應(yīng)的過程分成如下兩步寫：2NOO2=2NO2，2NO24CO=N24CO2，將兩步反應(yīng)式合并可得總化學(xué)方程式為2NOO24CO4CO2N2。2已知氨氣極易溶于水，而難溶于有機(jī)溶劑CCl4。下列裝置中不適宜作氨氣尾氣吸收裝置的是()解析：選C。A項(xiàng)，氨氣不溶于CCl4，不會發(fā)生倒吸；B項(xiàng)，導(dǎo)管末端連接倒置漏斗，漏斗下沿剛好沒入水中可有效防止倒吸；C項(xiàng)，會發(fā)生倒吸；D項(xiàng)，導(dǎo)管末端連接干燥管，干燥管細(xì)口沒入水中少許可有效防止倒吸。3下列關(guān)于氮及其化合物的說法正確的是()AN2分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因而氮?dú)獠荒苤С秩魏挝镔|(zhì)的燃燒B液氨汽化時(shí)要吸收大量熱，因而液氨可用作制冷劑CNO可用向上排空氣法或排水法收集D濃硝酸保存在棕色瓶內(nèi)是因?yàn)橄跛嵋讚]發(fā)解析：選B。Mg能在N2中燃燒，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NO能與空氣中的O2反應(yīng)生成NO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硝酸見光易分解，故保存在棕色瓶內(nèi)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4某同學(xué)仿照噴泉實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)驗(yàn)室里做了一個(gè)“噴煙實(shí)驗(yàn)”。如圖所示，在甲、乙兩個(gè)燒瓶中分別裝入X、Y兩種無色氣體，膠頭滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)時(shí)將膠頭滴管內(nèi)的液體擠入甲燒瓶中，然后打開彈簧夾，便可看到甲燒瓶中的導(dǎo)管噴出白色的煙，同時(shí)甲燒瓶中的溶液顏色逐漸變淺最后褪為無色。則X、Y分別為()ANH3和HClBHCl和NH3CSO2和HCl DNO和HCl解析：選A。要想產(chǎn)生“噴煙”現(xiàn)象，應(yīng)具備兩個(gè)條件：一是形成壓強(qiáng)差，二是兩種氣體反應(yīng)會生成白煙，排除C、D項(xiàng)。根據(jù)甲中溶液顏色發(fā)生的變化，結(jié)合題給條件“膠頭滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液”可知，甲中氣體溶于水所得溶液顯堿性，即X為NH3，故Y為HCl，選A。5用加熱法可以分離的一組物質(zhì)是()A氯化銨和消石灰 B碳酸氫銨和過氧化鈉 C氯化銨和氯化鈉 D碘和氯化銨解析：選C。銨鹽可與堿反應(yīng)，因此選項(xiàng)A在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)2NH4ClCa(OH)22NH32H2OCaCl2，不能用于分離。選項(xiàng)B中的NH4HCO3受熱分解，且產(chǎn)生的H2O及CO2能與Na2O2反應(yīng)，也無法達(dá)到分離的目的。選項(xiàng)D中碘在受熱時(shí)升華，NH4Cl受熱分解再重新化合后仍與碘混合，無法達(dá)到分離的目的。對于選項(xiàng)C，NH4Cl受熱分解后可從體系中脫離，遇冷又重新化合為NH4Cl晶體，從而達(dá)到與NaCl分離的目的。6下列說法不正確的是()A在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解B某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體的水溶液一定顯堿性C銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為Cu4H2NO=Cu22NO22H2ODHNO3NONO2，以上各步變化均能通過一步實(shí)驗(yàn)完成解析：選A。A項(xiàng)中加入Cu(NO3)2固體后，Cu和H、NO發(fā)生反應(yīng)：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，該項(xiàng)不正確。7N2O俗稱“笑氣”，曾用作可吸入性麻醉劑。以下反應(yīng)能產(chǎn)生N2O：3CO2NO23CO2N2O。下列關(guān)于N2O的說法正確的是()A上述反應(yīng)中每生成1 mol N2O，消耗1.5 mol COB等物質(zhì)的量的N2O和CO2含有相等的電子數(shù)CN2O只具有氧化性，無還原性DN2O會迅速與人體血紅蛋白結(jié)合，使人中毒解析：選B。由方程式知，生成1 mol N2O時(shí)消耗3 mol CO，A錯(cuò)誤；1 mol N2O與1 mol CO2都含有22 mol電子，B正確；N2O中氮元素的化合價(jià)為1價(jià)，是氮元素的中間價(jià)態(tài)，所以N2O既具有氧化性又具有還原性，C錯(cuò)誤；NO能與人體血紅蛋白結(jié)合，使人體中毒，D錯(cuò)誤。8(2015·高考北京卷)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡下列說法不正確的是()A中氣體由無色變紅棕色的化學(xué)方程式：2NOO2=2NO2B中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)C對比、中現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強(qiáng)于濃HNO3D針對中現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計(jì)，可判斷Fe是否被氧化解析：選C。A.鐵放入稀HNO3中發(fā)生反應(yīng)Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，氣體由無色變?yōu)榧t棕色。B.鐵放入濃HNO3中，在常溫下會鈍化，即在Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進(jìn)一步反應(yīng)。C.濃HNO3的氧化性強(qiáng)于稀HNO3。D.在鐵、銅之間連接一個(gè)電流計(jì)，根據(jù)電子的流向(與電流方向相反)，可判斷鐵是否被氧化。若電子由鐵移動(dòng)到銅，則鐵被氧化。9等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是()AFeOBFe2O3CFeSO4 DFe3O4解析：選A。根據(jù)得失電子守恒，還原劑提供的電子越多，氧化劑硝酸生成的NO的物質(zhì)的量就越多。1 g題述四種物質(zhì)能提供的電子的物質(zhì)的量為A.×1 mol；B.0 mol；C.×1 mol；D.×1 mol(Fe3O4也可以寫為Fe2O3·FeO)，故提供電子的物質(zhì)的量最多的為FeO。10對于1 L H2SO4和HNO3的混合溶液，若H2SO4和HNO3物質(zhì)的量濃度存在如下關(guān)系：c(H2SO4)c(HNO3)1.2 mol·L1，則理論上最多能溶解銅的物質(zhì)的量為()A0.80 mol B0.72 molC0.45 mol D0.40 mol解析：選B。HNO3、H2SO4的混酸和金屬反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，用離子方程式法計(jì)算，因?yàn)镠2SO4電離出的H能與NO結(jié)合繼續(xù)和銅反應(yīng)。離子方程式為3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，設(shè)n(H2SO4)x，則n(HNO3)1.2 molx，當(dāng)兩者電離出的H之和與NO的物質(zhì)的量之比符合離子方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)，表明兩者完全反應(yīng)，溶解的銅最多，有，得x0.72 mol，n(NO)0.48 mol，根據(jù)離子方程式計(jì)算得n(Cu)0.72 mol。二、非選擇題11氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。(1)氮?dú)庥糜诠I(yè)合成氨，寫出氮?dú)獾碾娮邮剑篲。NH3的穩(wěn)定性比PH3_(填“強(qiáng)”或“弱”)。(2)如圖所示，向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，迅速蓋上蓋，觀察現(xiàn)象。濃鹽酸液滴附近會出現(xiàn)白煙，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。濃硫酸液滴上方?jīng)]有明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后濃硫酸的液滴中有白色固體，該固體可能是_(寫化學(xué)式，一種即可)。FeSO4液滴中先出現(xiàn)灰綠色沉淀，過一段時(shí)間后變成紅褐色，發(fā)生的反應(yīng)包括Fe22NH3·H2O=Fe(OH)22NH和_。(3)空氣吹脫法是目前消除NH3對水體污染的重要方法。在一定條件下，向水體中加入適量NaOH可使NH3的脫除率增大，用平衡移動(dòng)原理解釋其原因：_。(4)在微生物作用下，蛋白質(zhì)在水中分解產(chǎn)生的氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸(HNO2)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，若反應(yīng)中有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，生成亞硝酸的質(zhì)量為_g。解析：(1)氮?dú)怆娮邮街写嬖谌I；根據(jù)非金屬性的判斷依據(jù)“非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定”，很容易判斷出NH3的穩(wěn)定性強(qiáng)于PH3。(2)根據(jù)現(xiàn)象寫方程式；氨氣溶于濃硫酸，能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4；根據(jù)現(xiàn)象寫方程式，氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(3)氨水中存在平衡：NH3H2ONH3·H2ONHOH，加入NaOH后OH濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，故有利于氨的脫除。(4)由方程式可看出，每當(dāng)生成1 mol HNO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6 mol，當(dāng)有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，生成亞硝酸0.05 mol，即2.35 g。答案：(1)NN強(qiáng)(2)NH3HCl=NH4ClNH4HSO4或(NH4)2SO44Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)氨水中存在平衡：NH3H2ONH3·H2ONHOH，加入NaOH后OH濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，故有利于氨的脫除(4)2NH33O22HNO22H2O2.3512工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物，假設(shè)不含N2O4)，對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅。(1)工業(yè)上可用氨催化吸收法處理NOx，反應(yīng)原理如下：4xNH36NOx(2x3)N26xH2O某化學(xué)興趣小組模擬該處理過程的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略)如下：裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。裝置D中堿石灰的作用是_。(2)工業(yè)上也常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx。已知：NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)。NONO2Na2CO3=2NaNO2CO2()2NO2Na2CO3=NaNO2NaNO3CO2()當(dāng)NOx被Na2CO3溶液完全吸收時(shí)，x的值不可能是_(填字母)。A1.3B1.6C1.8將1 mol NOx通入Na2CO3溶液中，被完全吸收時(shí)，溶液中生成的NO、NO兩種離子的物質(zhì)的量隨x變化關(guān)系如圖所示： 圖中線段a表示_離子隨x值變化的關(guān)系；若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na2CO3溶液吸收，則需要Na2CO3溶液至少_g。用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加44 g，則NOx中的x值為_。(3)氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法處理NOx尾氣共同的優(yōu)點(diǎn)是_。解析：(1)A中發(fā)生的是實(shí)驗(yàn)室制NH3的反應(yīng)。堿石灰的作用是作干燥劑。(2)由信息可知，NO不能過量，過量的NO不能被吸收，因此n(NO2)n(NO)，則x1.5。當(dāng)x1.5時(shí)，該氮氧化物為等物質(zhì)的量的NO2、NO，只發(fā)生反應(yīng)()，生成NaNO2，a表示NO。最終生成NaNO3和NaNO2，由鈉元素與氮元素守恒得n(Na2CO3)0.5 mol，Na2CO3溶液的質(zhì)量為250 g。由N原子與C原子的關(guān)系，可知每產(chǎn)生1 mol CO2，消耗2 mol NOx。產(chǎn)生1 mol CO2，即質(zhì)量為44 g，溶液質(zhì)量增加44 g，說明通入的氮氧化物共88 g，2 mol NOx質(zhì)量為88 g，則NOx的相對分子質(zhì)量為44，得x。答案：(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O除去氣體中含有的水蒸氣(或作干燥劑)(2)ANO250(或1.875 )(3)將有毒氣體轉(zhuǎn)化成無毒的物質(zhì)，防止有毒氣體的污染(其他合理答案均可)13(2018·臺州模擬)圖中所示的X、Y、D、E、F都是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)。已知Y是單質(zhì)，X是化合物，溶液E中滴入KSCN溶液呈血紅色。這些物質(zhì)間的相互關(guān)系如框圖所示，根據(jù)框圖及提示的信息回答下列問題：(1)Y和X的濃溶液反應(yīng)的條件是_，而該反應(yīng)在常溫下很難進(jìn)行，其原因是_。(2)寫出FGX的離子方程式：_。(3)HKL的化學(xué)方程式是_。(4)在試管中制備L，為了能觀察到L的顏色，需要進(jìn)行特殊的操作，該特殊的操作是_。解析：該推斷題的突破口是E，即題目提供的“溶液E中滴入KSCN溶液呈血紅色”證明E為三價(jià)鐵鹽，由此逆推Y為鐵，在一個(gè)反應(yīng)中過量的鐵與適量的鐵導(dǎo)致的反應(yīng)產(chǎn)物不完全相同，而且產(chǎn)物各為三種，由此可以聯(lián)想到Fe與HNO3的反應(yīng)，故H為亞鐵鹽，結(jié)合已知的E為三價(jià)鐵鹽，可知I、L分別為Fe(OH)3、Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3需要氧氣、水，故J、D一種是氧氣、一種是水。觀察框圖中F、G、X、J的關(guān)系及前面對其他物質(zhì)的推斷，可以聯(lián)想到2NOO2=2NO2與3NO2H2O=2HNO3NO兩個(gè)反應(yīng)，所以F、G、X、J分別為NO2、NO、HNO3、O2，因此D是水。答案：(1)加熱常溫下，F(xiàn)e遇濃硝酸表面被鈍化，生成致密的氧化膜，阻止內(nèi)層金屬繼續(xù)被氧化(2)3NO2H2O=2H2NONO(3)Fe(NO3)22NaOH=2NaNO3Fe(OH)2(4)用長膠頭滴管吸取FeSO4溶液緩緩插入盛有稀NaOH溶液的試管中，膠頭滴管管口位于溶液中，慢慢擠出FeSO4溶液(其他答案合理也可)