2023屆高考化學(xué)人教版一輪復(fù)習(xí)測(cè)評(píng)-(十四)　氮及其重要化合物

氮及其重要化合物一、選擇題(本題包括9個(gè)小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列關(guān)于氮及其化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．所有的銨鹽都能與燒堿共熱生成NH3B．濃硝酸不論與銅反應(yīng)還是與木炭反應(yīng)，均體現(xiàn)其酸性和強(qiáng)氧化性C.NO結(jié)合血紅蛋白的能力比CO還強(qiáng)，更容易造成人體缺氧D．把帶火星的木條伸入充滿NO2和O2混合氣體(NO2和O2的物質(zhì)的量之比為4∶1)的集氣瓶中，木條復(fù)燃，說(shuō)明NO2支持燃燒【詳解】B濃硝酸與木炭的反應(yīng)中，濃硝酸只體現(xiàn)強(qiáng)氧化性，B錯(cuò)誤。2.(2021·1月廣東選擇性考試適應(yīng)性測(cè)試)部分含氮物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)氮元素的化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)可經(jīng)催化氧化生成bB．b為紅棕色，可轉(zhuǎn)化為cC．密閉體系中，c存在2NO2N2O4D．d的溶液與Cu反應(yīng)可生成b或c【詳解】B由題中信息知，a為NH3，b為NO，NH3可經(jīng)催化氧化生成NO，A說(shuō)法正確；b為NO，為無(wú)色氣體，與氧氣反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為NO2，即c為NO2，B說(shuō)法錯(cuò)誤；c存在2NO2N2O4，C說(shuō)法正確；d為硝酸，Cu與稀硝酸溶液反應(yīng)生成NO，與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，D說(shuō)法正確。3．(2021·南充模擬)常溫下，在FeCl2溶液中滴加少量稀硝酸，溶液變?yōu)闇\黃色。下列有關(guān)推斷錯(cuò)誤的是()A．在上述淺黃色溶液中滴加少量KSCN溶液，溶液為紅色B．K＋、Fe3＋、Cl－、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))能大量共存C．在溶液中滴加稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：Fe2＋＋2H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=Fe3＋＋H2O＋NO2↑D．在上述淺黃色溶液中滴加少量KMnO4溶液，紫色褪去，證明Fe2＋有剩余【詳解】C向FeCl2溶液中滴加少量稀硝酸，溶液變?yōu)闇\黃色，說(shuō)明溶液中的亞鐵離子被硝酸氧化生成了鐵離子，再滴加少量KSCN溶液，溶液變紅色，A對(duì)；K＋、Fe3＋、Cl－、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))之間不發(fā)生反應(yīng)，能大量共存，B對(duì)；FeCl2溶液中滴加稀硝酸，亞鐵離子被氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，C錯(cuò)；上述淺黃色溶液中還含有沒(méi)有被硝酸氧化的亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，能夠?qū)MnO4溶液還原，因此滴加少量KMnO4溶液，紫色褪去，D對(duì)。4．對(duì)比分析下列實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論正確的是()A．由①中收集的氣體能使帶火星木條復(fù)燃可推斷NO2能助燃B．②中產(chǎn)生紅棕色氣體可以證明濃硝酸有不穩(wěn)定性C．③中氣體產(chǎn)物中有CO2能證明C能將硝酸還原D．①、②、③中產(chǎn)生的氣體通入足量水中后都無(wú)污染性氣體產(chǎn)生【詳解】A①中發(fā)生反應(yīng)4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，收集的氣體中O2的百分含量為20%，與空氣中O2的百分含量(約21%)接近，而空氣不能使帶火星的木條復(fù)燃，由此可推斷NO2能助燃，A項(xiàng)正確；濃硝酸能與紅熱的木炭發(fā)生反應(yīng)，生成NO2，不能證明濃硝酸具有不穩(wěn)定性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；紅熱的木炭與試管中的氧氣反應(yīng)也能生成二氧化碳，C項(xiàng)錯(cuò)誤；②、③中生成的NO2溶于水后生成HNO3和NO，NO屬于污染性氣體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅰ將NH4Cl固體加入試管中，并將濕潤(rùn)的pH試紙置于試管口，試管口略向下傾斜，對(duì)試管底部進(jìn)行加熱試紙顏色變化：黃色→藍(lán)色(pH≈10)→黃色→紅色(pH≈2)；試管中部有白色固體附著Ⅱ?qū)柡蚇H4Cl溶液滴在pH試紙上試紙顏色變化：黃色→橙黃色(pH≈5)下列說(shuō)法不正確的是()A．根據(jù)Ⅰ中試紙變藍(lán)，說(shuō)明NH4Cl發(fā)生了分解反應(yīng)B．根據(jù)Ⅰ中試紙顏色變化，說(shuō)明氨氣比氯化氫氣體擴(kuò)散速率快C．Ⅰ中試紙變成紅色，是由于NH4Cl水解造成的D．根據(jù)試管中部有白色固體附著，說(shuō)明不宜用加熱NH4Cl的方法制備N(xiāo)H3【詳解】C氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，其水溶液顯酸性，會(huì)使?jié)駶?rùn)的pH試紙變紅，根據(jù)Ⅰ中試紙變藍(lán)，說(shuō)明NH4Cl發(fā)生了分解反應(yīng)，故A正確；根據(jù)分析，根據(jù)Ⅰ中試紙顏色變化，說(shuō)明氨氣比氯化氫氣體擴(kuò)散速率快，故B正確；根據(jù)分析，Ⅰ中試紙變成紅色，是由于NH4Cl分解產(chǎn)生的氯化氫造成的，故C錯(cuò)誤；根據(jù)分析，根據(jù)試管中部有白色固體附著，說(shuō)明氯化銨分解產(chǎn)生的氨氣和氯化氫在擴(kuò)散過(guò)程中又化合生成氯化銨，則不宜用加熱NH4Cl的方法制備N(xiāo)H3，故D正確。6.為驗(yàn)證銅與稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物是NO而不是NO2，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．應(yīng)先打開(kāi)活塞再?gòu)挠覀?cè)加入稀硝酸B．左側(cè)稀硝酸須注滿C．關(guān)閉活塞后銅絲會(huì)全部溶解D．反應(yīng)停止后打開(kāi)活塞，氣體變成紅棕色【詳解】CU形管中含有空氣，能將NO氧化為NO2，從而干擾實(shí)驗(yàn)，因此應(yīng)先打開(kāi)活塞，再?gòu)挠覀?cè)加稀硝酸，排盡裝置內(nèi)的空氣，A項(xiàng)正確；左側(cè)Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO，為防止NO與氧氣反應(yīng)生成NO2，左側(cè)須注滿稀硝酸，B項(xiàng)正確；稀硝酸與Cu反應(yīng)生成NO，NO不溶于水，導(dǎo)致左側(cè)壓強(qiáng)增大，Cu與稀硝酸分離，Cu不能完全反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)停止后打開(kāi)活塞，生成的NO與空氣接觸，生成紅棕色的NO2，D項(xiàng)正確。7．工業(yè)上常采用生物硝化法將NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))來(lái)處理氨氮廢水，工作流程如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．生物硝化法處理廢水，會(huì)導(dǎo)致水體pH逐漸下降：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋2O2=NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2H＋＋H2OB．長(zhǎng)期過(guò)量使用NH4Cl等銨態(tài)化肥，易導(dǎo)致土壤酸化，水體富營(yíng)養(yǎng)化C．檢驗(yàn)NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))所需的試劑是濃NaOH溶液、濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙D．微生物保持活性的pH范圍為7～9，可以加入石灰石來(lái)調(diào)節(jié)水體的pH【詳解】CNH4Cl水解呈酸性，長(zhǎng)期過(guò)量使用會(huì)導(dǎo)致土壤酸化，也會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，B項(xiàng)正確；檢驗(yàn)NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))應(yīng)使用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生物硝化法處理廢水會(huì)使水體呈酸性，可以加入石灰石與H＋反應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)水體的pH，D項(xiàng)正確。8．(2022·漢中模擬)某同學(xué)進(jìn)行有關(guān)銅、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示：實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2①③中溶液呈藍(lán)色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生⑥中溶液呈藍(lán)色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生下列說(shuō)法正確的是()A．稀硝酸一定被還原為NO2B．②中溶液存在：c(Cu2＋)＋c(H＋)＝c(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＋c(OH－)C．由上述實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：常溫下，Cu既可與稀硝酸反應(yīng)，也可與稀硫酸反應(yīng)D．③⑥中反應(yīng)的離子方程式：3Cu＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O【詳解】D稀硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，生成硝酸銅溶液為藍(lán)色，試管口NO被空氣中的O2氧化生成紅棕色的二氧化氮，但硝酸被還原生成NO，故A錯(cuò)誤；②中溶液存在電荷守恒：2c(Cu2＋)＋c(H＋)＝c(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＋c(OH－)，故B錯(cuò)誤；由實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：常溫下Cu可以與稀硝酸反應(yīng)，但不能與稀硫酸反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；③⑥中反應(yīng)的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故D正確。9．(2022·烏魯木齊模擬)將5.6g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X。再向所得溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，產(chǎn)生10.7g沉淀。根據(jù)題意推斷氣體X的成分可能是()A．0.15molNO2B．0.2molNOC．0.05molNO、0.15molNO2D．0.05molNO、0.2molNO2【詳解】C將5.6g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，反應(yīng)所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產(chǎn)生的10.7g沉淀為氫氧化鎂、氫氧化銅，所以沉淀中氫氧根離子的質(zhì)量為10.7g－5.6g＝5.1g，物質(zhì)的量為eq\f(5.1g,17g·mol－1)＝0.3mol，根據(jù)電荷守恒可知，5.6g的Mg、Cu提供的電子為0.3mol，結(jié)合選項(xiàng)根據(jù)得失電子守恒判斷。生成0.15molNO2，N元素獲得電子0.15mol×(5－4)＝0.15mol，得失電子數(shù)不相等，故A錯(cuò)誤；生成0.2molNO，N元素獲得電子0.2mol×(5－2)＝0.6mol，得失電子數(shù)不相等，故B錯(cuò)誤；生成0.05molNO、0.15molNO2，N元素獲得電子0.05mol×(5－2)＋0.15mol×(5－4)＝0.3mol，得失電子數(shù)相等，故C正確；生成0.05molNO、0.2molNO2，N元素獲得電子0.05mol×(5－2)＋0.2mol×(5－4)＝0.35mol，得失電子數(shù)不相等，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括3個(gè)小題)10．(2022·啟東模擬)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物，含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收，主要反應(yīng)為NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋H2O，2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H2O。①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有________(填字母)。A．加快通入尾氣的速率B．采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C．吸收尾氣過(guò)程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液②吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾，得到NaNO2晶體，該晶體中的主要雜質(zhì)是________(填化學(xué)式)；吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是____________(填化學(xué)式)。(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調(diào)節(jié))的變化如圖所示。①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，其離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。②NaClO溶液的初始pH越小，NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是______________________________________________________________________________。【詳解】(1)NH3與O2在加熱和催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2O，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知反應(yīng)有水生成，配平化學(xué)方程式為2NH3＋2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))N2O＋3H2O。(2)①加快通入尾氣的速率，不能提高尾氣中NO和NO2的去除率，不選A；采用氣、液逆流的方式吸收尾氣，可使氣液充分接觸，能提高尾氣中NO和NO2的去除率，選B；定期補(bǔ)充適量的NaOH溶液可增大反應(yīng)物濃度，能提高尾氣中NO和NO2的去除率，選C；②由吸收反應(yīng)：NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋H2O，2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H2O可知，反應(yīng)后得到NaNO2和NaNO3混合溶液，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾得到NaNO2和NaNO3晶體，因此得到的NaNO2晶體混有NaNO3；由吸收反應(yīng)可知，若NO和NO2的物質(zhì)的量之比大于1∶1，則NO不能被完全吸收，因此，吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NO。(3)①在酸性NaClO溶液中，次氯酸根離子和氫離子結(jié)合生成HClO，HClO和NO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))和Cl－，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒及電荷守恒，配平離子方程式為2NO＋3HClO＋H2O=2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3Cl－＋5H＋；②在相同條件下，氧化劑的濃度越大，氧化能力越強(qiáng)，在酸性NaClO溶液中，溶液pH越小，溶液中HClO的濃度越大，氧化NO的能力越強(qiáng)?！敬鸢浮?1)2NH3＋2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))N2O＋3H2O(2)①BC②NaNO3NO(3)①3HClO＋2NO＋H2O=3Cl－＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋5H＋②溶液pH越小，溶液中HClO的濃度越大，氧化NO的能力越強(qiáng)11．(2021·瀘州模擬)為了證明鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮，某校興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。B為一個(gè)用金屬絲固定的干燥管，內(nèi)裝塊狀碳酸鈣固體；F為一個(gè)空的蒸餾燒瓶；E是用于鼓入空氣的雙連打氣球。回答下列問(wèn)題：(1)裝置A采用了可以抽動(dòng)的金屬絲來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固液發(fā)生裝置，其優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體，目的是________________________________________________________________________，一段時(shí)間后，當(dāng)看到____________________(填現(xiàn)象)時(shí)，將B裝置上提，使之與稀硝酸分離，(3)將A中鐵絲放入稀硝酸中，裝置A中產(chǎn)生________(填“無(wú)色”或“紅棕色”)氣體。用E向F中鼓入空氣，燒瓶F內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________。(4)若反應(yīng)后向A中溶液滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，則鐵絲與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)反應(yīng)結(jié)束后，再將B裝置下移，使碳酸鈣與稀硝酸接觸產(chǎn)生氣體，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！驹斀狻?1)裝置A采用了可以抽動(dòng)的金屬絲來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固液發(fā)生裝置，其優(yōu)點(diǎn)是便于控制反應(yīng)開(kāi)始和結(jié)束。(2)由于NO能與空氣中的氧氣反應(yīng)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)，先產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，目的是排出裝置中的空氣(O2)，防止干擾NO的檢驗(yàn)；二氧化碳充滿裝置后進(jìn)入C(澄清石灰水)中，當(dāng)看到C中澄清石灰水變渾濁時(shí)，將B裝置上提，使之與稀硝酸分離。(3)將A中鐵絲放入稀硝酸中，反應(yīng)生成NO，因此裝置A中產(chǎn)生無(wú)色氣體。用E向F中鼓入空氣，NO與氧氣反應(yīng)，因此燒瓶F內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NO＋O2=2NO2。(4)若反應(yīng)后向A中溶液滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，說(shuō)明生成了亞鐵離子，則鐵絲與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為8H＋＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3Fe=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。(5)由于氮氧化物會(huì)污染環(huán)境，因此反應(yīng)結(jié)束后，再用CO2將裝置內(nèi)的氮氧化合物排入D中全部吸收，防止污染空氣。【答案】(1)便于控制反應(yīng)開(kāi)始和結(jié)束(2)排出裝置中的空氣(O2)，防止干擾NO的檢驗(yàn)C中澄清石灰水變渾濁(3)無(wú)色2NO＋O2=2NO2(4)8H＋＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3Fe=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(5)將裝置內(nèi)的氮氧化合物排入D中全部吸收，防止污染空氣12．工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備N(xiāo)aNO2、NaNO3。工藝流程如下：已知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2(1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外，還有____________(填化學(xué)式)。(2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)Ⅰ操作時(shí)，應(yīng)控制水的蒸發(fā)量，避免濃度過(guò)大，目的是________________________________________________________________________。蒸發(fā)Ⅰ產(chǎn)生的蒸氣中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì)，不能直接排放，將其冷凝后用于流程中的________(填操作名稱(chēng))最合理。(3)母液Ⅰ進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)加入稀HNO3的目的是_________________________________________