新教材適用高考化學(xué)第一部分專(zhuān)題十八 氮及其化合物一、選擇題1(2015北京理綜)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說(shuō)法不正確的是()A氮元素均被氧化B工業(yè)合成氨屬于人工固氮C含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)解析：A項(xiàng)，人工固氮時(shí)，N23H22NH3，氮元素被還原；B項(xiàng)，把游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程是氮的固定，工業(yè)合成氨屬于人工固氮；C項(xiàng)，硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，動(dòng)植物遺體可轉(zhuǎn)化為氨或銨鹽，則含氮有機(jī)物和含氮無(wú)機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化；D項(xiàng)，在自然界氮循環(huán)過(guò)程中，碳、氫、氧三種元素也參與了循環(huán)。答案：A2(2015福建福州期末質(zhì)檢)下列有關(guān)氮及其化合物的說(shuō)法不正確的是()A硝酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶里B銨態(tài)氮肥不宜與堿性肥料混合施用C常溫下鐵、鋁不與濃硝酸反應(yīng)DNO可用排水法收集，NO2可用向上排空氣法收集解析：A項(xiàng)，硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解，所以應(yīng)保存在棕色試劑瓶里；B項(xiàng)，銨態(tài)氮肥的水溶液呈酸性，與堿性肥料混合施用會(huì)產(chǎn)生氨氣，導(dǎo)致肥效降低；C項(xiàng)，常溫下鐵、鋁遇濃硝酸鈍化，鈍化是氧化還原反應(yīng)，是金屬表面被氧化產(chǎn)生了一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻止了金屬的進(jìn)一步反應(yīng)；D項(xiàng)，NO與氧氣反應(yīng)但不與水反應(yīng)，也不溶于水，可用排水法收集，NO2與水反應(yīng)，不能用排水法收集，由于其密度比空氣大，可用向上排空氣法收集。答案：C3(2015合肥一模)下列說(shuō)法正確的是()A白色污染是指橡膠造成的污染B硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)C汽車(chē)尾氣的排放是造成溫室效應(yīng)的主要原因D含磷洗滌劑的使用是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因解析：本題考查化學(xué)與生活，意在考查考生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。白色污染是指塑料造成的污染，A項(xiàng)錯(cuò)誤；汽車(chē)尾氣的排放不是造成溫室效應(yīng)的主要原因，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因是過(guò)多含氮、磷、鉀元素物質(zhì)的排入，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B4(2015長(zhǎng)沙市一模)向溶液X中持續(xù)通入氣體Y，會(huì)產(chǎn)生“渾濁澄清”現(xiàn)象的是()AX：漂白粉溶液Y：二氧化硫BX：硝酸鋇溶液Y：二氧化硫CX：氯化鋁溶液Y：氨氣DX：偏鋁酸鈉溶液Y：二氧化氮解析：本題考查元素化合物知識(shí)，考查考生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。難度中等。A項(xiàng)，因漂白粉具有氧化性，通入SO2后得到CaSO4沉淀使溶液渾濁，再繼續(xù)通入SO2，不再發(fā)生反應(yīng)，因此不能看到澄清現(xiàn)象；B項(xiàng)，通入SO2后，SO2、NO、Ba2先發(fā)生氧化還原反應(yīng)，再發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到BaSO4沉淀，BaSO4沉淀不與繼續(xù)通入的SO2發(fā)生反應(yīng)；C項(xiàng)，得到的Al(OH)3沉淀不與過(guò)量氨水反應(yīng)；D項(xiàng)，先得到Al(OH)3沉淀使溶液渾濁，繼續(xù)通入NO2后，NO2與水作用生成硝酸，硝酸可將Al(OH)3沉淀溶解，使溶液變澄清。答案：D5合成氨廠(chǎng)用氨氣和空氣的混合氣體通過(guò)灼熱鉑銠合金網(wǎng)發(fā)生氨氧化反應(yīng)，若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下A L氨氣完全反應(yīng)，測(cè)得轉(zhuǎn)移電子數(shù)X個(gè)，則阿伏加德羅常數(shù)(NA)可表示為()A mol1 B mol1C mol1 D mol1解析：本題考查氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移分析。難度中等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，A L氨氣的物質(zhì)的量為A/22.4 mol，反應(yīng)中N元素化合價(jià)變化了5，所以反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)為5ANA/22.4X，則NA22.4X/5A(mol1)。即D項(xiàng)正確。答案：D6(2015凍北三省四市聯(lián)考)已知FeS2與某濃度的HNO3反應(yīng)時(shí)生成Fe(NO3)3、H2SO4和某單一的還原產(chǎn)物，若FeS2和參與反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量之比為18，則該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是()ANO2 BNOCN2O DNH4NO3解析：本題考查化學(xué)計(jì)算。設(shè)參加反應(yīng)的FeS2為1 mol，HNO3為8 mol，還原產(chǎn)物中N元素化合價(jià)為x，F(xiàn)eS2中Fe顯2價(jià)，S顯1價(jià)，反應(yīng)后生成1 mol Fe(NO3)3，由N元素守恒知做氧化劑的HNO3為8 mol3 mol5 mol，即還原產(chǎn)物中N為5 mol，由得失電子守恒知1725(5x)，解得x2，所以還原產(chǎn)物是NO，B項(xiàng)正確。答案：B7(2015濟(jì)南調(diào)研)下列由相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所推斷出的結(jié)論中，正確的是()ACl2、SO2均能使品紅溶液褪色，說(shuō)明二者均有氧化性B加熱分別盛有氯化銨和碘的兩支試管，試管底部固體均減少，說(shuō)明二者均發(fā)生升華CFe與稀HNO3溶液、稀H2SO4溶液反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)D分別充滿(mǎn)HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面均迅速上升，說(shuō)明二者均易溶于水解析：本題考查實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論推斷。A項(xiàng)，Cl2能漂白是因?yàn)槠渑c水反應(yīng)生成的次氯酸有強(qiáng)氧化性，SO2能漂白是因?yàn)槠渑c有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，與氧化性無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯化銨加熱固體減少是由于發(fā)生了分解反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鐵與稀硝酸反應(yīng)生成NO，不屬于置換反應(yīng)，錯(cuò)誤。答案：D8(2015銀川一中)某100 mL混合酸中，HNO3物質(zhì)的量濃度為0.4 mol/L，H2SO4物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L。向其中加入2.56 g Cu粉，待充分反應(yīng)后(反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì))，溶液中Cu2的物質(zhì)的量濃度為()A0.15 mol/L B0.3 mol/LC0.225 mol/L D無(wú)法計(jì)算解析：本題考查根據(jù)離子方程式的計(jì)算。n(H)0.4 mol/L0.1 L0.2 mol/L0.1 L20.08 mol；n(NO)0.04 mol；n(Cu)2.56 g64 gmol10.04 mol。根據(jù)方程式：3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O，004 mol 0.04 mol 0.08 mol所以H不足，應(yīng)按其計(jì)算，n(Cu2)0.08 mol3/80.03 mol，所以c(Cu2)0.3 mol/L。答案：B9(2015江西師大附中、臨川一中聯(lián)考)固體A的化學(xué)式為NH5，它的所有原子的最外層都符合相應(yīng)稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu)，則下列有關(guān)說(shuō)法中，不正確的是()A NH5中既有離子鍵又有共價(jià)鍵BNH5的熔沸點(diǎn)高于NH3CNH5固體投入少量水中，可產(chǎn)生兩種氣體D0.1 mol NH5中含有5 mol NH鍵解析：本題考查晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)鍵。氮原子最多只能結(jié)合4個(gè)氫原子，所以有1個(gè)氫原子必須單獨(dú)成氫負(fù)離子，所以該物質(zhì)是銨根離子與氫負(fù)離子形成的離子化合物。A項(xiàng)，NH5是離子化合物，既有離子鍵又有共價(jià)鍵，正確；B項(xiàng)，離子化合物的熔沸點(diǎn)較高；C項(xiàng)，NH5固體投入少量水中生成氨氣與氫氣，正確；D項(xiàng)，0.1 mol NH5中只含有0.4 mol NH鍵，錯(cuò)誤。答案：D10(2015南昌一模)三支體積相等的試管分別充滿(mǎn)相同狀態(tài)下氣體：氨氣；體積比為41的NO2和O2氣體；NO2氣體；將他們分別倒立于盛有足量水的水槽中，液面恒定后(假設(shè)試管內(nèi)液體不擴(kuò)散)，則下列結(jié)論正確的是()A和試管內(nèi)溶液的體積不等，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度也不相等B因?yàn)樗鼈兌伎扇苡谒?，所以液面都上升到試管頂部C三支試管中，試管中溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度最小D試管和試管中溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定相等解析：本題考查氨氣、氮的氧化物溶于水的計(jì)算。設(shè)3試管中氣體均為1 mol，試管容積為V L，分析三支試管中的反應(yīng)分別為：中氨氣全部溶于水形成氨水溶液，NH3H2ONH3H2O，溶液中溶質(zhì)(NH3)的物質(zhì)的量濃度為 mol/L，中NO2與O2以41恰好反應(yīng)：4NO2O22H2O=4HNO3，故氣體也全部溶于水中，溶液中溶質(zhì)(HNO3)的物質(zhì)的量濃度為 mol/L，中發(fā)生反應(yīng)：3NO22H2O=2HNO3NO，溶液體積占試管容積的，溶液中溶質(zhì)(HNO3)的物質(zhì)的量濃度為 molV L mol/L。故C項(xiàng)正確。答案：C11(2015湖南十三校聯(lián)考)已知A、B、C、D之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A若A為Fe，D為氫氣，則B一定為酸B若A、D為化合物，B為水，則C一定是氣體單質(zhì)C若A、B、C、D均為化合物，該反應(yīng)一定屬于復(fù)分解反應(yīng)D若A、B、C、D均為10電子微粒，且C是可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則D在常溫下一定呈液態(tài)解析：本題考查物質(zhì)的性質(zhì)。A項(xiàng)，B也可能為NaHSO4；B項(xiàng)，當(dāng)A為CaC2時(shí)，產(chǎn)物均為化合物；C項(xiàng)，由B項(xiàng)可知也可能是氧化還原反應(yīng)；D項(xiàng)，C為NH3，則A、B、D分別為NH、OH、H2O。答案：D二、填空題12(2015湖南省部分重點(diǎn)中學(xué)三聯(lián)考)有資料認(rèn)為NO、NO2不能與Na2O2反應(yīng)。某小組學(xué)生提出質(zhì)疑，從理論上分析Na2O2和NO2都有氧化性，根據(jù)化合價(jià)升降原則提出假設(shè)并進(jìn)行探究：假設(shè).Na2O2能氧化NO2假設(shè).NO2能氧化Na2O2(1)小組甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：試管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。待試管B中收集滿(mǎn)氣體，向試管B中加入適量Na2O2粉末，塞緊塞子，輕輕振蕩試管內(nèi)粉末，觀(guān)察到紅棕色氣體迅速消失；再將帶余燼的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi)，看見(jiàn)木條復(fù)燃。甲同學(xué)認(rèn)為假設(shè)正確；乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，在A(yíng)、B之間增加一個(gè)裝置，該裝置的作用是_。乙同學(xué)用改進(jìn)后裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，觀(guān)察到紅棕色氣體迅速消失；但帶余燼的木條未復(fù)燃。得出結(jié)論：假設(shè)正確。NO2和Na2O2反應(yīng)的方程式是_ _。(2)丙同學(xué)認(rèn)為NO易被O2氧化，更易被Na2O2氧化。查閱資料：2NONa2O2=2NaNO26NaNO23H2SO4=3Na2SO42HNO34NO2H2O酸性條件下，NO或NO都能與MnO反應(yīng)生成NO和Mn2丙同學(xué)用下圖所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na2O2的反應(yīng)。A裝置中盛裝Cu片的儀器名稱(chēng)是_，B中觀(guān)察到的主要現(xiàn)象是_，F(xiàn)裝置的作用是_。在反應(yīng)前，打開(kāi)彈簧夾，通入一段時(shí)間N2，目的是_。充分反應(yīng)后，檢驗(yàn)D裝置中產(chǎn)物是NaNO2還是NaNO3的實(shí)驗(yàn)方法是_ _。解析：本題考查探究實(shí)驗(yàn)，考查考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。難度中等。(1)試管A中反應(yīng)為Cu與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，生成Cu(NO3)2、NO2與H2O；木條復(fù)燃說(shuō)明有氧氣生成，因Na2O2可與水發(fā)生反應(yīng)得到氧氣，而進(jìn)入試管B的NO2氣體中混有H2O，因此為得出正確結(jié)論需在試管A、B間添加一干燥裝置，除去生成NO2氣體中混有的水蒸氣；假設(shè)正確的話(huà)，NO2被氧化為N2O5，Na2O2被還原為Na2O，N2O5與Na2O反應(yīng)得到NaNO3，由此可得反應(yīng)的方程式為Na2O22NO2=2NaNO3。(2)利用裝置圖可知盛裝Cu片的儀器是三頸燒瓶；NO2進(jìn)入B中與水作用得到稀硝酸，同時(shí)有NO生成，生成稀硝酸與Cu反應(yīng)得到Cu(NO3)2、NO與H2O，故看到銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)楸O(jiān)色，有無(wú)色氣泡產(chǎn)生；利用資料和裝置圖可知裝置F的作用為尾氣處理，用于吸收未反應(yīng)的NO。利用資料可知檢驗(yàn)D中產(chǎn)物成分，可取少量D裝置中固體產(chǎn)物于試管中，然后加入足量硫酸(或鹽酸)，依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象做出相應(yīng)判斷。答案：(1)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O除去生成NO2氣體中混有的水蒸氣Na2O22NO2=2NaNO3(2)三頸燒瓶銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色，有無(wú)色氣泡產(chǎn)生吸收未反應(yīng)的NO排出裝置中的空氣取D裝置中產(chǎn)物少許于試管，加入足量稀鹽酸，若產(chǎn)生無(wú)色氣體，且遇到空氣變?yōu)榧t棕色，產(chǎn)物是亞硝酸鈉；反之為硝酸鈉13NH3是一種重要的化工產(chǎn)品，是制造銨鹽的原料。(1)NH3的電子式為_(kāi)。(2)實(shí)驗(yàn)室用圖甲所示裝置制備氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為檢驗(yàn)氨氣的方法是_。(3)實(shí)驗(yàn)室也常用圖乙所示的簡(jiǎn)易裝置制備氨氣，下列說(shuō)法正確的是_(填字母序號(hào))。a錐形瓶中加入的固體物質(zhì)可以是堿石灰b制得的氨氣可用堿石灰來(lái)干燥c可用圖丙裝置和試劑對(duì)氨氣進(jìn)行尾氣處理(4)氯化銨常用作除銹劑，用化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)其水溶液呈酸性的原因是_ _。(5)工業(yè)上用活性炭做催化劑，在280450 條件下氯化銨與甲醇反應(yīng)制取一氯甲烷，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(6)工業(yè)合成氨：N23H2NH3。已知斷開(kāi)1 mol化學(xué)鍵所需的能量見(jiàn)下表。NNHHNH鍵能/kJmol1945436391則運(yùn)用鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算，該反應(yīng)的H約為_(kāi)kJmol1。解析：本題考查氨氣的結(jié)構(gòu)、制備及性質(zhì)等。(1)NH3中N分別和3個(gè)H形成共用電子對(duì)，電子式為HH。(2)圖甲用NH4Cl和Ca(OH)2共熱制取氨氣，可以用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或用玻璃棒蘸取濃鹽酸檢驗(yàn)氨氣。(3)濃氨水容易揮發(fā)，將濃氨水加入堿石灰中，可以制取氨氣，a對(duì)；氨氣可以用堿石灰干燥，b對(duì)；氨氣極易溶于水，容易引起倒吸，吸收氨氣時(shí)不能將導(dǎo)管插入水中，c錯(cuò)。(4)氯化銨溶液中由于NH水解而使溶液顯酸性。(5)根據(jù)質(zhì)量守恒配平化學(xué)方程式為NH4ClCH3OHCH3ClNH3H2O。(6)該反應(yīng)斷裂化學(xué)鍵吸收的熱量為94543632253 kJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為39162 346 kJ，故反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H2253 kJ/mol2346 kJ/mol93 kJ/mol。答案：(1) (2)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢測(cè)氣體，試紙變藍(lán)，說(shuō)明氣體是氨氣(或用一根玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近氣體，有大量白煙，說(shuō)明氣體是氨氣)(3)ab(4)NHH2ONH3H2OH(5)NH4ClCH3OHCH3ClNH3H2O(6)93