【名師一號(hào)】2021高考化學(xué)(蘇教版)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)訓(xùn)練：4-2生產(chǎn)生活中的含氮化合物

其次單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物(計(jì)時(shí)：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共10小題，每小題5分，共50分)1．下列關(guān)于固氮的說法不正確的是()A．豆科植物的根瘤菌把氮?dú)庾優(yōu)镹H3B．閃電時(shí)，空氣中的O2和N2化合成NOC．固氮就是將空氣中的氮元素氧化轉(zhuǎn)變成氮的化合物D．工業(yè)上用N2和H2合成NH3解析氮的固定指游離態(tài)的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，若轉(zhuǎn)變成氨氣，氮元素被還原，若轉(zhuǎn)變成氮氧化物或硝酸，則氮元素被氧化，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C2．下列有關(guān)試驗(yàn)原理或操作正確的是()A．用干燥的pH試紙鑒別SO2和Cl2兩種氣體B．鹽酸滴定氨水時(shí)，用甲基橙作指示劑C．試驗(yàn)室用圖①裝置制備并收集少量的NO2D．試驗(yàn)室用圖②裝置除去H2中混有的少量NH3解析檢驗(yàn)氣體性質(zhì)時(shí)試紙需潤(rùn)濕，否則無法檢驗(yàn)，A項(xiàng)錯(cuò)。不能用排水法收集NO2氣體，C項(xiàng)錯(cuò)。若U形管中盛裝液態(tài)干燥劑，將導(dǎo)致氣體無法通過，D項(xiàng)錯(cuò)。答案B3．下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是()A．濃、稀硝酸都能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色B．硝酸能與Na2CO3反應(yīng)，但不生成CO2C．硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體D．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色解析硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，并且濃度越大，氧化性越強(qiáng)。濃硝酸可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，故選項(xiàng)A錯(cuò)；硝酸是一種氧化性酸，可氧化很多還原性物質(zhì)，因此硝酸與Na2S反應(yīng)不能生成H2S，與Na2CO3反應(yīng)能生成CO2，所以選項(xiàng)B、C項(xiàng)錯(cuò)；選項(xiàng)D正確。答案D4．(2022·江西月考)M、N、X、Y四種物質(zhì)之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件和其他產(chǎn)物已略去)。下列選項(xiàng)不符合的是()eq\x(M)eq\o(→,\s\up15(＋X),\s\do15(反應(yīng)①))eq\x(N)eq\o(→,\s\up15(＋X),\s\do15(反應(yīng)②))eq\x(Y)A．M：N2X：O2 B．M：HNO3X：FeC．M：SX：O2 D．M：NOX：O2解析假如M是NO，X是氧氣，則N是NO2，但NO2和氧氣是不反應(yīng)的，故選項(xiàng)D是不行能的，其余都是正確的，答案選D項(xiàng)。答案D5．下列說法正確的是()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．可用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣C．碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生的氣體用堿石灰干燥后可得到純潔的氨氣D．氨氣溶于水后，在水溶液中主要以銨根離子的形式存在解析硫酸電離出的H＋使溶液呈酸性，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，與銅反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；雖然飽和氯化銨溶液能使氨氣的溶解度降低，但氨氣極易溶于水，氨氣還會(huì)溶于水中，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；NH4HCO3eq\o(=,\s\up15(△))NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，H2O、CO2均能被堿石灰吸取，C項(xiàng)正確；由于NH3·H2O是弱堿，所以氨氣溶于水后大部分以NH3·H2O的形式存在，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C6．將充有nmLNO和mmLNO2氣體的試管倒立于盛水的水槽中，然后通入nmLO2。m>n，則充分反應(yīng)后，試管中氣體在同溫同壓下的體積為()A.eq\f(m－n,3)mL B.eq\f(n－m,3)mLC.eq\f(4m－n,3)mL D.eq\f(3,m－n)mL解析可認(rèn)為首先發(fā)生反應(yīng)4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，反應(yīng)后剩余eq\f(n,4)mLO2，然后發(fā)生反應(yīng)4NO2＋O2＋H2O=4HNO3，eq\f(n,4)mLO2消耗NO2nmL，則NO2過量，最終剩余NO的體積為過量NO2的三分之一，即eq\f(m－n,3)mL。答案A7．把xmLCO2通過足量的Na2O2后再與ymLNO混合。x與y之和為30mL。設(shè)充分反應(yīng)后氣體的體積縮小為15mL，則x:y可能為()①1:1②2:1③5:4④7:5A．只有① B．只有②C．只有③④ D．①②③④解析依據(jù)關(guān)系式：2CO2→O2和2NO＋O2→2NO2可知當(dāng)x:y＝1:1時(shí)，恰好發(fā)生上述兩反應(yīng)，最終剩余ymLNO2，符合題意；當(dāng)x:y>1:1時(shí)，最終剩余NO2和O2，其體積為y＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)－\f(y,2)))＝eq\f(1,2)(x＋y)，符合題意；當(dāng)x:y<1:1時(shí)，最終剩余NO2和NO，其體積為y，不符合題意。依據(jù)上述分析可知①②③④全部符合題意。本題也可逐項(xiàng)驗(yàn)證。答案D8．(2022·長(zhǎng)沙模擬)某無色的混合氣體甲中可能含有NO2、NO、CO2、O2、NH3、N2中的幾種，將100mL甲氣體經(jīng)過如下圖所示的試驗(yàn)進(jìn)行處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為()A．NO2、CO2、N2 B．NH3、NO、CO2C．NH3、N2、CO2 D．NO、O2、NH3解析該氣體無色，說明其中不含NO2；氣體通過濃硫酸體積減小，說明其中有NH3；氣體通過足量Na2O2后顯紅棕色，說明其中含有CO2和NO，故不含O2；最終通入水中無氣體剩余，說明其中不存在N2，故B項(xiàng)正確。答案B9．(2022·豫東、豫北名校測(cè)試)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(NOeq\o\al(－,3))＝2.5mol·L－1。取200mL該混合酸，則能溶解銅的最大質(zhì)量為()A．12.8g B．19.2gC．32.0g D．38.4g解析本題考查銅與酸的反應(yīng)，意在考查考生的分析力量和計(jì)算力量。Cu與稀硫酸、稀硝酸混合溶液反應(yīng)的本質(zhì)為：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，當(dāng)n(H＋):n(NOeq\o\al(－,3))＝4:1時(shí)，溶解的銅為最大量。設(shè)c(NOeq\o\al(－,3))＝xmol·L－1，則c(SOeq\o\al(2－,4))＝(2.5－x)mol·L－1，c(H＋)=c(NOeq\o\al(－,3))＋2c(SOeq\o\al(2－,4))＝[x＋2×(2.5－x)]mol·L－1＝(5－x)mol·L－1，(5－x):x＝4:1，x＝1。200mL該混合酸中n(H＋)＝0.2L×4mol·L－1＝0.8mol，n(NOeq\o\al(－,3))＝0.2L×1mol·L－1＝0.2mol，依據(jù)反應(yīng)的離子方程式可知消耗n(Cu)＝0.3mol，m(Cu)＝0.3mol×64g·mol－1＝19.2g，B項(xiàng)正確。答案B10．(2021·上海)肯定量CuS和Cu2S的混合物投入足量HNO3中，收集到氣體VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu2＋和SOeq\o\al(2－,4))加入足量NaOH，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，過濾，洗滌，灼燒，得到CuO12.0g。若上述氣體為NO和NO2的混合物，且體積比為1:1，且V可能為()A．9.0L B．13.5LC．15.7L D．16.8L解析NO2與NO的物質(zhì)的量之比為11，所以生成1mol的混合氣體得到2mol電子，n(CuO)＝0.15mol。一個(gè)CuS、Cu2S分別失去8、10個(gè)電子，假設(shè)全部是CuS，則失去電子的物質(zhì)的量＝0.15mol×8＝1.2mol，生成混合氣體0.6mol；假設(shè)全部是Cu2S，則失去電子的物質(zhì)的量＝0.075mol×10＝0.75mol，生成混合氣體0.375mol，所以混合氣體的體積在8.4L～13.44L之間，只有A選項(xiàng)正確。答案A二、非選擇題(本大題共4小題，共50分)11．(12分)某化學(xué)課外活動(dòng)小組在試驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示的試驗(yàn)裝置，進(jìn)行“氨的催化氧化”試驗(yàn)。(1)A處是氣體發(fā)生裝置，A中所用的試劑只能從下列物質(zhì)中選取：①硝酸銨②碳酸銨③碳酸氫銨④氯化銨⑤熟石灰⑥氫氧化鈉。若A中制取氣體時(shí)只用了一種藥品，則該藥品可以是________(填編號(hào))，在只用一種藥品制取氨氣時(shí)，圖中空白處所需儀器應(yīng)為________(選填下列儀器編號(hào)，固定裝置省略)。(2)該裝置補(bǔ)充完整后，仍舊存在肯定缺陷，試從平安與環(huán)保的角度來考慮，對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)：①___________________________________________________；②___________________________________________________。(3)依據(jù)改進(jìn)后的裝置進(jìn)行試驗(yàn)，請(qǐng)完成以下問題：①裝置B的作用______________________________________；②寫出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________；③若A、B處試劑足量，則裝置D中可以觀看到的試驗(yàn)現(xiàn)象有_________________________________________________________。解析依據(jù)題意，A處只用一種試劑，完成氨的催化氧化，則可選取碳酸銨或碳酸氫銨，加熱分解能產(chǎn)生氨氣、二氧化碳和水，二氧化碳和水通過足量過氧化鈉時(shí)，與過氧化鈉反應(yīng)生成氨的催化氧化所需的氧氣，生成的NO與沒反應(yīng)的氧氣同時(shí)通入水中，生成HNO3，與銅片反應(yīng)。答案(1)②或③e、f、g、h(2)①在裝置C與D之間增加一個(gè)防倒吸裝置②在D后增加一個(gè)尾氣吸取裝置(3)①吸取CO2和水蒸氣，并生成O2②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up15(Pt),\s\do15(△))4NO＋6H2O③銅片漸漸削減直至完全溶解，溶液變藍(lán)色，生成無色氣體并在廣口瓶上方變成紅棕色12．(12分)如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀看還原產(chǎn)物的試驗(yàn)裝置。Ⅰ.濃硝酸的強(qiáng)氧化性試驗(yàn)將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸，往具支試管中放入約2mL濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。(1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)試驗(yàn)中觀看到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象___________________________________________________________________。Ⅱ.稀硝酸的強(qiáng)氧化性試驗(yàn)(3)上述反應(yīng)完成后，欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性，緊接的簡(jiǎn)便、合理的試驗(yàn)操作是_________________________________。(4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的試驗(yàn)現(xiàn)象是________(填選項(xiàng)字母)。A．c中收集到無色氣味B．c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色C．b中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色Ⅲ.試驗(yàn)反思(5)利用該裝置先進(jìn)行銅與濃硝酸反應(yīng)，再進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的試驗(yàn)，其好處是___________________________________________。Ⅳ.問題爭(zhēng)辯用等質(zhì)量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應(yīng)時(shí)，發(fā)覺反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色。對(duì)此有兩種看法：①兩者顏色不同的緣由是由于Cu2＋濃度差異引起的。②前者溶液呈綠色，是由于生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你認(rèn)為上述看法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理，說明理由，若是②合理，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)潔試驗(yàn)證明。_________________________________________________________________________________________________________________。解析Ⅰ.銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，試驗(yàn)中具支試管中溶液變藍(lán)，且有紅棕色氣體產(chǎn)生。Ⅱ.向試管中加水將濃硝酸稀釋后，可以連續(xù)進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的試驗(yàn)，這樣可以利用Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀看銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。Ⅳ.由于硝酸均過量，銅的質(zhì)量相同，溶液的體積相同，所以銅無論是與稀硝酸反應(yīng)，還是與濃硝酸反應(yīng)，生成的Cu2＋的濃度是相同的，看法①是不合理的，可通過向藍(lán)色溶液中通入NO2看溶液是否變綠，或加熱綠色溶液看是否有紅棕色氣體產(chǎn)生來證明。答案Ⅰ.(1)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)試管中溶液變藍(lán)，且有紅棕色氣體產(chǎn)生Ⅱ.(3)向試管中加水將濃硝酸稀釋(4)CⅢ.(5)操作簡(jiǎn)便、節(jié)省試劑Ⅳ.(6)②向藍(lán)色溶液中通入NO2，若溶液變綠色證明②說法正確13．(13分)(2021·皖南重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)某氮肥NH4HCO3中混有少量(NH4)2CO3，現(xiàn)接受下列方案測(cè)定該肥中(NH4)2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：稱取5.7g樣品與2.0mol/LNaOH溶液混合，完全溶解后，低溫加熱使其充分反應(yīng)(該溫度下銨鹽不分解)，并使生成的氨氣全部被硫酸吸取，測(cè)得氨氣的質(zhì)量與所用NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)A點(diǎn)前樣品與NaOH反應(yīng)的離子方程式為________。(2)為使生成的氨氣被硫酸吸取時(shí)不發(fā)生倒吸，可以選用下列裝置中的________(填選項(xiàng)字母)。(3)樣品中(NH4)2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________%(保留一位小數(shù))。(4)當(dāng)V(NaOH)＝50mL時(shí)，生成NH3的質(zhì)量為________。解析(1)樣品中的HCOeq\o\al(－,3)和NHeq\o\al(＋,4)都能與OH－反應(yīng)，只有HCOeq\o\al(－,3)反應(yīng)完之后，NHeq\o\al(＋,4)才會(huì)與OH－反應(yīng)生成NH3。(2)A、B中的漏斗和球形干燥管能蓄積較多液體，可防止倒吸；NH3不溶于CCl4，D裝置也能防止倒吸。(3)設(shè)樣品NH4HCO3、(NH4)2CO3的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：79x＋96y＝5.7,2x＋2y＝0.14。解得：x＝0.06，y＝0.01。m[(NH4)2CO3]＝0.96g，w[(NH4)2CO3]＝eq\f(0.96g,5.7g)×100%＝16.8%。(4)當(dāng)V(NaOH)＝50mL時(shí)，n(NaOH)＝0.1mol。與HCOeq\o\al(－,3)反應(yīng)的NaOH為0.06mol，與NHeq\o\al(＋,4)反應(yīng)的NaOH為0.04mol，所以生成的NH3為0.04mol，質(zhì)量為0.68g。答案(1)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(2)ABD(3)16.8(4)0.68g14．(13分)(2021·河北教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))當(dāng)硝酸與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同，硝酸被還原的產(chǎn)物也不同。請(qǐng)回答下列問題：(1)金屬Zn與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)無氣體產(chǎn)生，那么硝酸的還原產(chǎn)物為__________(填化學(xué)式)。(2)某混酸由200mL3mol·L－1的稀硝酸和200mL2.5mol·L－1的稀硫酸均勻混合而成(忽視溶液的體積變化)。將其分成兩等份，分別與銅和鐵反應(yīng)，還原產(chǎn)物只有NO，則最多能溶解________molCu和________gFe。(3)200mL16mol·L－1的濃硝酸與3.2gCu反應(yīng)，反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物只有NO2，則反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)生氣體的體積為________(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，溶液中c(H＋)c(NOeq\o\al(－,3))＝________________(忽視HNO3的揮發(fā))。(4)用試管將(3)反應(yīng)產(chǎn)生的NO2收集滿并倒立在足量的水中，待試管中液面不再上升時(shí)，試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的_____。試管中的液體的物質(zhì)的量濃度為________(假設(shè)試管中的液體不對(duì)外集中，此反應(yīng)條件下1mol氣體的體積為25.0L)。假如NO2中混有N2O4氣體，試管中的液體的物質(zhì)的量濃度將________(填“增大”“減小”或“不變”)。解析(1)硝酸被還原，N元素化合價(jià)降低，若無氣體產(chǎn)生，則還原產(chǎn)物為NH4NO3(或NH