考點規(guī)范練13氮及其化合物(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.下列說法正確的是()A.CO、NO、NO2都是大氣污染物,在空氣中都能穩(wěn)定存在B.NO可用于某些疾病的治療C.NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象D.汽車尾氣的主要污染成分包括NO、CO和N22.下列反應(yīng)中硝酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是()A.使石蕊溶液變紅B.與銅反應(yīng)放出NO氣體,生成Cu(NO3)2C.與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體,生成NaNO3D.與S單質(zhì)混合共熱時生成H2SO4和NO23.下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是()序號實驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論過量的Fe粉中加入稀硝酸,充分反應(yīng)后,滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀硝酸將Fe氧化為Fe3+濃硝酸久置或光照變黃色HNO3不穩(wěn)定易分解Al箔插入稀硝酸中無現(xiàn)象Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜用玻璃棒蘸取濃硝酸點到藍(lán)色石蕊試紙上試紙先變紅色后褪色濃硝酸具有酸性和強氧化性A.B.C.D.4.將O2和NH3的混合氣體448 mL通過加熱的三氧化二鉻,充分反應(yīng)后,再通過足量的水,最終收集到44.8 mL氣體。原混合氣體中O2的體積可能是(假設(shè)氨全部被氧化;氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)()231.5 mL268.8 mL287.5 mL313.6 mLA.B.C.D.5.將5.6 g鐵投入濃硝酸中,產(chǎn)生紅棕色氣體A,把所得溶液減壓蒸干,得到20 g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,將該固體在高溫下加熱,得到紅褐色的Fe2O3和氣體B,A、B氣體混合通入足量水中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下剩余氣體的體積為()A.1 120 mLB.2 240 mLC.336 mLD.4 480 mL6.“綠色化學(xué)”實驗已走進課堂,下列做法符合“綠色化學(xué)”的是()實驗室中收集氨氣采用圖甲所示裝置實驗室中做氯氣與鈉反應(yīng)的實驗時采用圖乙所示裝置實驗室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸反應(yīng)生成銨鹽的實驗實驗室中采用圖丙所示裝置進行銅與稀硝酸的反應(yīng)A.B.C.D.7.不論以何種比例混合,將甲和乙兩種混合氣體同時通入過量的丙中,一定能產(chǎn)生沉淀的組合是()序號甲乙丙CO2SO2石灰水HClCO2石灰水CO2SO2Ba(NO3)2溶液NO2SO2BaCl2溶液CO2NH3CaCl2溶液A.B.C.D.8.用下圖裝置制取、提純并收集下表中的四種氣體(a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑),其中可行的是()選項氣體abcANO2濃硝酸銅片NaOH溶液BCO2稀硫酸石灰石飽和NaHCO3溶液CO2H2O2溶液二氧化錳濃硫酸DNH3濃氨水生石灰堿石灰9.在1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4兩種溶質(zhì),其濃度分別為0.2 molL-1和1.5 molL-1,現(xiàn)向該溶液中加入39.2 g鐵粉使其充分反應(yīng),下列有關(guān)說法正確的是()A.反應(yīng)后溶液中Fe3+物質(zhì)的量為0.8 molB.反應(yīng)后產(chǎn)生13.44 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C.反應(yīng)后溶液中Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之和為0.9 molD.由于氧化性Fe3+>H+,故反應(yīng)中先沒有氣體產(chǎn)生后產(chǎn)生氣體10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成兩份,向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被還原為NO氣體),向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示。下列分析錯誤的是()A.AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe3+3Fe2+B.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4C.混合酸中NO3-的物質(zhì)的量為0.4 molD.混合酸中H2SO4的濃度為5 molL-1二、非選擇題(本題共3個小題,共50分)11.(2018河南一輪復(fù)習(xí)診斷調(diào)研聯(lián)考)(16分)一定條件下,含氮元素的物質(zhì)可發(fā)生如圖所示的循環(huán)轉(zhuǎn)化?；卮鹣铝袉栴}:(1)氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)圖中屬于“氮的固定”的是(填字母,下同);轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的是。(3)若“反應(yīng)h”是在NO2與H2O的作用下實現(xiàn),則該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。(4)若“反應(yīng)i”是在酸性條件下由NO3-與Zn的作用實現(xiàn),則該反應(yīng)的離子方程式為。12.(16分)噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生原因通常是裝置內(nèi)外存在壓強差。(1)圖a所示為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實驗裝置,在燒瓶中充滿干燥氣體,膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是。A.HCl和H2OB.O2和H2OC.NH3和H2OD.CO2和NaOH溶液(2)某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他辦法,并設(shè)計了如圖b所示裝置。在圖b錐形瓶中分別加入足量下列物質(zhì),反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是。A.Cu與稀鹽酸B.NaHCO3與NaOH溶液C.CaCO3與稀硫酸D.NH4HCO3與稀鹽酸在錐形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物質(zhì),結(jié)果也產(chǎn)生了噴泉,水槽中加入的物質(zhì)可以是。A.濃硫酸B.食鹽C.硝酸鉀D.硫酸銅這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是。比較圖a和圖b兩套裝置,從產(chǎn)生噴泉的原理來分析,圖a是(填“增大”或“減小”,下同)上部燒瓶內(nèi)的氣體壓強;圖b是下部錐形瓶內(nèi)的氣體壓強。13.(18分)甲、乙兩同學(xué)用下圖所示裝置進行實驗,探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物。文獻記載:.在濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過程中,隨著硝酸濃度的降低,其生成的產(chǎn)物有+4、+2、-3價等氮的化合物。.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)(H<0)。.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。甲的實驗操作和現(xiàn)象記錄如下:實驗操作實驗現(xiàn)象打開彈簧夾,通入一段時間CO2,關(guān)閉彈簧夾打開分液漏斗活塞,將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中,關(guān)閉活塞無明顯現(xiàn)象加熱燒瓶,反應(yīng)開始后停止加熱A中有紅棕色氣體產(chǎn)生,一段時間后,氣體顏色逐漸變淺;B中溶液變棕色;C中溶液紫色變淺反應(yīng)停止后,A中無固體剩余請回答下列問題:(1)滴入濃硝酸,加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是。(2)檢驗是否生成-3價氮的化合物,應(yīng)進行的實驗操作是。(3)甲取少量B中溶液,加熱,實驗現(xiàn)象是。請用平衡移動原理解釋原因:。甲依據(jù)該現(xiàn)象得出的結(jié)論是A中有NO生成。(4)乙認(rèn)為甲得出A中有NO生成的證據(jù)不足。為獲取充足的證據(jù),乙仍采用該裝置和操作進行對照實驗,乙做出的改變是,證明有NO生成的實驗現(xiàn)象是。(5)證明A中溶液是否含有Fe2+和Fe3+,選擇的藥品是(填序號)。a.鐵粉b.溴水c.鐵氰化鉀溶液d.硫氰化鉀溶液考點規(guī)范練13氮及其化合物1.BNO易被氧化為NO2;NO2通入溶液中生成HNO3,HNO3能把Fe2+氧化成Fe3+,溶液由淺綠色變成棕黃色;N2不是污染物。2.B使石蕊變紅,只能說明硝酸具有酸性,不能說明硝酸具有氧化性,A錯誤;與銅反應(yīng)生成Cu(NO3)2和NO氣體,生成硝酸銅表現(xiàn)酸性,生成NO表現(xiàn)硝酸的氧化性,B正確;與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體生成NaNO3,說明硝酸的酸性比碳酸的酸性強,不發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能說明硝酸具有氧化性,C錯誤;與S單質(zhì)混合共熱時生成H2SO4和NO2,只表現(xiàn)硝酸的氧化性,不表現(xiàn)酸性,D錯誤。3.D中稀硝酸與鐵粉反應(yīng),鐵首先被氧化成Fe3+,過量鐵粉將Fe3+還原,最終得到Fe2+,滴入KSCN溶液不顯紅色;中濃硝酸變黃色的原因是硝酸分解生成的二氧化氮溶于硝酸所致;中Al箔能與稀硝酸反應(yīng)放出氣體;中變紅表現(xiàn)酸性,而褪色表現(xiàn)的是強氧化性。綜上所述,D項正確。4.BO2和NH3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O,充分反應(yīng)后,再通入足量的水,發(fā)生反應(yīng)4NO+3O2+2H2O4HNO3。若最后剩余的44.8mL氣體是NO,設(shè)原混合氣中V(NH3)=xmL,則V(O2)=(448-x)mL,第1個反應(yīng)中消耗的V(O2)=54xmL,生成的V(NO)=V(NH3)=xmL,第2個反應(yīng)中消耗的V(O2)=34(x-44.8)mL,故54xmL+34(x-44.8)mL=(448-x)mL,解得:x=160.5,則原混合氣體中V(O2)=(448-x)mL=(448-160.5)mL=287.5mL。若最后剩余的44.8mL氣體是O2,設(shè)原混合氣體中V(NH3)=ymL,則V(O2)=(448-y)mL,兩個反應(yīng)共消耗的V(O2)=54ymL+34ymL=2ymL,則448-y-2y=44.8,解得:y=134.4,原混合氣體中V(O2)=(448-134.4)mL=313.6mL。5.B因最后氣體為NO,設(shè)其物質(zhì)的量為xmol,根據(jù)守恒思想,計算時抓住反應(yīng)的始末態(tài)即可。反應(yīng)物可看作Fe、HNO3和水,最終生成物是Fe2O3和NO,根據(jù)得失電子守恒可得:5.6g56gmol-1(3-0)=xmol(5-2),解得x=0.1,故剩余氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.1mol22.4Lmol-1=2.24L=2240mL。6.C因為氨氣的密度比空氣的小,實驗室用向下排空氣法收集氨氣,氨氣溶于水呈弱堿性,可以使滴有酚酞的水變紅,符合“綠色化學(xué)”;氯氣有毒,與鈉反應(yīng)后,多余的氯氣被堿液吸收,符合“綠色化學(xué)”;銅與稀硝酸反應(yīng)生成的一氧化氮有毒,一氧化氮可以用氣球收集,符合“綠色化學(xué)”;濃鹽酸和濃氨水都易揮發(fā),不符合“綠色化學(xué)”。7.D中石灰水過量,一定有沉淀生成。CO2與Ba(NO3)2不反應(yīng),SO2與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)有BaSO4沉淀生成。NO2和SO2混合,通入BaCl2溶液中生成BaSO4沉淀。NH3和CO2混合,當(dāng)NH3過量時有沉淀生成,2NH3+CO2+CaCl2+H2OCaCO3+2NH4Cl;但NH3不足時,無沉淀生成,發(fā)生反應(yīng)2NH3+2CO2+CaCl2+2H2OCa(HCO3)2+2NH4Cl。8.CNO2與NaOH反應(yīng),達(dá)不到提純的目的,收集不到NO2,A項錯誤;稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水,會覆蓋在石灰石表面阻止硫酸與碳酸鈣進一步反應(yīng),B項錯誤;二氧化錳作催化劑分解過氧化氫,生成的氧氣可以用濃硫酸干燥,氧氣的密度比空氣的大,可以用該裝置收集,C項正確;氨氣的密度比空氣小,收集裝置中應(yīng)該短管進氣長管出氣,D項錯誤。9.CFe(NO3)3和H2SO4的物質(zhì)的量分別為0.2mol、1.5mol,n(Fe)=39.2g56gmol-1=0.7mol,氧化性為HNO3>Fe3+>H+,則Fe先與HNO3反應(yīng):Fe+4H+NO3-Fe3+NO+2H2O,再發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+3Fe2+。反應(yīng)開始便有氣體生成,D項錯誤。結(jié)合有關(guān)量,依據(jù)離子方程式知:Fe完全反應(yīng),沒有剩余,溶液中存在0.6molFe3+、0.3molFe2+,A項錯誤,C項正確;因硝酸具有強氧化性,溶液中不發(fā)生反應(yīng):Fe+2H+Fe2+H2,故沒有氫氣生成,B項錯誤。10.D由題圖可知,OA段發(fā)生的反應(yīng)為Fe+NO3-+4H+Fe3+NO+2H2O,AB段發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+Fe2+H2,故A項正確;根據(jù)題圖可知NO3-全部被還原,因為溶液中有硫酸根離子,并且鐵單質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,所以溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4,故B項正確;OA段發(fā)生的反應(yīng)為Fe+NO3-+4H+Fe3+NO+2H2O,硝酸全部反應(yīng),故一份混合液中n(NO3-)=n(Fe)=11.2g56gmol-1=0.2mol,則原混合酸中NO3-物質(zhì)的量為20.2mol=0.4mol,故C項正確;第二份混合液反應(yīng)消耗22.4g鐵,物質(zhì)的量為0.4mol,所有的鐵都在硫酸亞鐵中,根據(jù)硫酸根離子守恒,所以每份含硫酸0.4mol,則原混合酸中H2SO4物質(zhì)的量為0.4mol2=0.8mol,原混合溶液中硫酸濃度為0.8mol0.2L=4molL-1,故D項錯誤。11.答案(1)+725(2)k和ca和l(3)21(4)4Zn+2NO3-+10H+4Zn2+N2O+5H2O解析(1)N位于第二周期第A族,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為+725。(2)氮的固定是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成為化合態(tài)的氮,根據(jù)循環(huán)圖可知,屬于氮的固定的是k和c;發(fā)生非氧化還原反應(yīng),說明反應(yīng)前后各元素化合價沒有發(fā)生變化,則屬于非氧化還原反應(yīng)的是a和l。(3)反應(yīng)h的化學(xué)方程式為3NO2+H2O2HNO3+NO,氧化產(chǎn)物是HNO3,還原產(chǎn)物是NO,因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21。(4)根據(jù)信息,Zn+H+NO3-Zn2+N2O+H2O,根據(jù)電荷守恒、得失電子守恒以及原子守恒得離子方程式為4Zn+2NO3-+10H+4Zn2+N2O+5H2O。12.答案(1)B(2)DA濃硫酸溶于水放熱,溫度升高,酒精加快揮發(fā),錐形瓶內(nèi)氣壓增大減小增大解析(1)圖a裝置中形成噴泉的條件是燒瓶中的氣壓變小。HCl易溶于H2O,所以能使燒瓶中的氣體迅速減少,能形成噴泉;O2不易溶于H2O,所以不能使燒瓶中的氣體減少,不能形成噴泉;NH3易溶于H2O,所以能使燒瓶中的氣體迅速減少,能形成噴泉;CO2和NaOH溶液能迅速反應(yīng),能導(dǎo)致燒瓶中的氣體減少,所以能形成噴泉。(2)圖b是在錐形瓶中加入的物質(zhì)能導(dǎo)致錐形瓶中氣壓變大而形成噴泉。Cu與稀鹽酸不反應(yīng),所以不能導(dǎo)致錐形瓶中的氣壓變大,A項錯誤;NaHCO3與NaOH溶液反應(yīng)不生成氣體,不能導(dǎo)致錐形瓶中的氣壓變大,B項錯誤;CaCO3與稀硫酸生成的硫酸鈣微溶于水,阻止反應(yīng)進一步發(fā)生,生成二氧化碳比較少,導(dǎo)致錐形瓶中的氣壓變化不大,不能形成噴泉,C項錯誤;NH4HCO3與稀鹽酸反應(yīng)生成大量氣體,導(dǎo)致錐形瓶中的氣壓變大,所以能形成噴泉,D項正確。在圖b錐形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的物質(zhì),結(jié)果也產(chǎn)生了噴泉,根據(jù)產(chǎn)生噴泉的原理必須要求水槽中加入的物質(zhì)能使錐形瓶中的溫度明顯升高;濃硫酸溶于水放出大量的熱使酒精揮發(fā)產(chǎn)生大量酒精蒸氣,使錐形瓶內(nèi)壓強大大增加;食鹽、硝酸鉀、硫酸銅溶于水不會使水溫明顯升高,所以不能形成噴泉。圖a和圖b兩套裝置,均產(chǎn)生壓強差形成噴泉,圖a是減小上部燒瓶內(nèi)氣體壓強,而圖b是增大下部錐形瓶內(nèi)氣體壓強。13.答案(1)常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應(yīng)進一步發(fā)生(答“鈍化”也可)(2)取少量反應(yīng)后A中溶液于試管中,向其中加入足量濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,若試紙變藍(lán),則A中生成NH4+(3)棕色溶液顏色變淺(或綠),有無色氣體逸出,且在空氣中變?yōu)榧t棕色FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),加熱后,平衡向逆反應(yīng)方向移動(4)濃硝酸換成稀硝酸A中沒有紅棕色氣體生成,B中溶液變?yōu)樽厣?5)cd解析(1)常溫下,鐵遇濃硝酸發(fā)生“鈍化”。(2)-3價氮的化合物是NH3或銨鹽,而此反應(yīng)的環(huán)境呈酸性,故-3價氮的化合物是硝酸銨,可利用NH4+與OH-共熱產(chǎn)生NH3的性質(zhì)檢驗。(3)B中發(fā)生反應(yīng)FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色),加熱后,上述平衡逆向移動,無色氣體NO逸出,在空氣中變?yōu)榧t棕色,而溶液顏色變淺或變成淺綠色。(4)NO2與水反應(yīng)生成NO,故可把濃硝酸換成稀硝酸,若A中無紅棕色氣體生成,但B中溶液變?yōu)樽厣?可證明A中有NO生成。(5)用鐵氰化鉀溶液檢驗Fe2+,生成藍(lán)色沉淀;用硫氰化鉀溶液檢驗Fe3+,溶液變成紅色,故選c、d。