【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021高考化學(xué)(人教版)一輪配套練習(xí)：第4章-課時(shí)5-氮及其化合物

課時(shí)5氮及其化合物(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共8個(gè)小題，每題6分，共48分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．(2021·溫州模擬)下列由相關(guān)試驗(yàn)現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是 ()。A．NH4Cl和NH4HCO3受熱都能分解，說明可以用加熱NH4Cl或NH4HCO3固體的方法制氨氣B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液消滅白色沉淀，說明該溶液中肯定有SO42－C．Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)D．分別將布滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中，液面均快速上升，說明二者均易溶于水解析不能用加熱NH4Cl固體的方法制氨氣，由于NH3和HCl會(huì)在試管里重新化合成NH4Cl；硝酸能將SO32－氧化成SO42－，B項(xiàng)試驗(yàn)不能說明原溶液中肯定有SO42－；鐵和稀硝酸反應(yīng)生成的氣體是NO不是H2。答案D2．(2021·南昌二中調(diào)研)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．某氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體的水溶液肯定顯堿性C．銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD．HNO3→NO→NO2，以上各步變化均能通過一步實(shí)現(xiàn)解析稀H2SO4與銅不反應(yīng)，在溶液中再加入Cu(NO3)2固體，相當(dāng)于存在稀HNO3，則銅粉與稀HNO3反應(yīng)而溶解。答案A3．某同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)，一段時(shí)間后，水沿導(dǎo)管緩慢上升。下列說法錯(cuò)誤的是 ()。A．試驗(yàn)過程中氣球體積會(huì)發(fā)生變化B．廣口瓶中液體的pH減小C．廣口瓶中有化合反應(yīng)發(fā)生D．試管中不行能發(fā)生分解反應(yīng)解析銅與濃硝酸反應(yīng)生成的NO2氣體進(jìn)入廣口瓶中，與水反應(yīng)生成NO，NO可能再與水上方的O2化合生成NO2，氣體進(jìn)入氣球使其體積變大；廣口瓶中有硝酸生成，液體的pH減??；試管中有濃硝酸，有可能發(fā)生濃硝酸的分解反應(yīng)。答案D4．如圖所示，向肯定量的鐵粉中加入肯定體積12mol·L－1的硝酸并加熱，待反應(yīng)結(jié)束時(shí)，下列微粒在體系中肯定大量存在的是 ()。①NO3－②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A．① B．①⑤C．②④⑤ D．①②③⑤解析Fe與濃HNO3反應(yīng)時(shí)，開頭生成的還原產(chǎn)物是NO2，并且若鐵少量時(shí)，還原產(chǎn)物只有NO2；當(dāng)鐵過量時(shí)，氧化產(chǎn)物是Fe2＋，當(dāng)HNO3過量時(shí)，氧化產(chǎn)物是Fe3＋。因產(chǎn)物有硝酸鹽，故溶液中肯定還有NO3－。答案B5．(2021·烏魯木齊一中月考)有a、b、c、d、e五種氣體，進(jìn)行下列試驗(yàn)：(1)a和b混合氣體變紅棕色(2)c和d混合產(chǎn)生白煙(3)c和e分別通入少量溴水中溴水都變成無色透亮?????的液體(4)b和e分別通入氫硫酸中都產(chǎn)生淡黃色渾濁a、b、c、d、e依次可能是 ()。A．O2、NO、HCl、NH3、CO2 B．O2、NO、NH3、HCl、SO2C．NO、O2、NH3、HCl、SO2 D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4解析a和b混合后氣體變成紅棕色，可知a和b分別為NO、O2中的一種；b通入氫硫酸中產(chǎn)生淡黃色渾濁，則b為O2，a為NO；c和d混合產(chǎn)生白煙，則c和d分別為NH3、HCl中的一種；c通入少量溴水中使溴水變成無色透亮?????液體，則c為NH3，d為HCl；e通入少量溴水中，溴水變成無色透亮?????的液體，e通入氫硫酸中產(chǎn)生淡黃色渾濁，則e為SO2。答案C6．已知HNO2在低溫下較穩(wěn)定，酸性比醋酸略強(qiáng)，既有氧化性又有還原性，其氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物與溶液pH的關(guān)系如下表。pH范圍＞7＜7產(chǎn)物NO3－NO、N2O、N2中的一種下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 ()。A．堿性條件下，NaNO2與NaClO反應(yīng)的離子方程式為NO2－＋ClO－=NO3－＋Cl－B．向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2C．向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2D．向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氫碘酸，溶液變藍(lán)色解析由表中數(shù)據(jù)知，堿性條件下，HNO2可被氧化為NO3－，而ClO－有強(qiáng)氧化性，A對；HNO2的酸性比碳酸強(qiáng)但比硫酸弱，故CO2不能與亞硝酸鹽作用而硫酸能，B錯(cuò)、C對；酸性條件下，NaNO2有氧化性，而I－具有強(qiáng)還原性，NO2－能將I－氧化成I2，D對。答案B7．肯定體積0.01mol·L－1的稀硝酸恰好能氧化肯定質(zhì)量的鐵、鋁混合物，已知兩種金屬均被氧化為最高價(jià)態(tài)，還原產(chǎn)物只有NO。若用0.01mol·L－1NaOH溶液溶解相同質(zhì)量的該混合物，當(dāng)反應(yīng)完全時(shí)所需氫氧化鈉溶液的體積是稀硝酸的eq\f(1,5)，則樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為 ()。A．2∶3 B．1∶3 C．1∶4 D．5∶3解析設(shè)樣品中鐵和鋁的物質(zhì)的量分別為x和y，依據(jù)Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、Al＋4HNO3(稀)=Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O，反應(yīng)中消耗HNO3的物質(zhì)的量為4x＋4y；而2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑中消耗NaOH的物質(zhì)的量為y，即eq\f(y,4x＋4y)＝eq\f(1,5)，解得x∶y＝1∶4。答案C8．(2021·大慶模擬)FeS與肯定濃度的HNO3反應(yīng)，生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O，當(dāng)NO2、N2O4、NO的物質(zhì)的量之比為1∶1∶1時(shí)，實(shí)際參與反應(yīng)的FeS與HNO3的物質(zhì)的量之比為 ()。A．1∶6 B．16∶25 C．2∶11 D．1∶7解析當(dāng)生成的NO2、N2O4、NO的物質(zhì)的量之比為1∶1∶1時(shí)，4molHNO3被還原得到6mol電子，當(dāng)1molFeS生成硝酸鐵、硫酸鐵時(shí)化合價(jià)的變化為：鐵升1，硫升8，即共失去9mol電子，所以參與氧化還原反應(yīng)的FeS與被還原HNO3的物質(zhì)的量之比為1∶6。但是生成物中還有硝酸鐵，因而有一部分硝酸起了酸性介質(zhì)作用，通過元素守恒可得方程式中FeS與HNO3的比例為3∶21，即1∶7。答案D二、非選擇題(本題共5個(gè)小題，共52分)9．(9分)(2022·四川理綜，28)甲、乙兩個(gè)爭辯性學(xué)習(xí)小組為測定氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比，設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)流程：eq\x(制取氨氣)→eq\x(裝有足量干燥劑的干燥管)→eq\x(裝有氧化銅的硬質(zhì)玻管)→eq\x(盛有足量濃硫酸的洗氣瓶)→eq\x(測定生成氮?dú)獾捏w積)試驗(yàn)中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前全部裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，馬上加熱氧化銅。反應(yīng)完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時(shí)可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。甲小組測得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量m1g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量m2g、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V1L。乙小組測得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m3g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m4g、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V2L。請回答下列問題：(1)寫出儀器a的名稱：________。(2)檢查A裝置氣密性的操作是________。(3)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣。請將試驗(yàn)裝置的字母編號和制備原理填寫在下表的空格中。試驗(yàn)裝置試驗(yàn)藥品制備原理甲小組A氫氧化鈣、硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：①____________________________________________乙小組②____濃氨水、氫氧化鈉用化學(xué)平衡原理分析氫氧化鈉的作用：③________(4)甲小組用所測數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)之比為________。(5)乙小組用所測數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比明顯小于理論值，其緣由是________________。為此，乙小組在原有試驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)裝有某藥品的試驗(yàn)儀器，重新試驗(yàn)。依據(jù)試驗(yàn)前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮?dú)獾捏w積，得出了合理的試驗(yàn)結(jié)果。該藥品的名稱是________。解析(3)①(NH4)2SO4與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH4)2SO4＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaSO4＋2NH3↑＋2H2O；②快速制備氨氣，可以將濃氨水滴加到NaOH固體上，故應(yīng)選擇裝置B；③氨水中存在的平衡為：NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－，NaOH溶于水后放熱且增大了c(OH－)，使平衡逆向移動(dòng)，從而生成氨氣。(4)該試驗(yàn)的原理為：2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O。由甲小組的方法可知：(m1－m2)g為CuO削減的O原子的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為eq\f(m1－m2,16)mol；則生成的H2O中H原子的物質(zhì)的量為eq\f(m1－m2,8)mol；生成N2的體積為V1L，其物質(zhì)的量為eq\f(V1,22.4)mol，則N原子的物質(zhì)的量為eq\f(V1,11.2)mol，故N、H的原子個(gè)數(shù)比為eq\f(5V1,7（m1－m2）)。(5)未參與反應(yīng)的氨氣與水蒸氣一起被濃硫酸吸取了，導(dǎo)致計(jì)算中水的質(zhì)量增大，求得氫原子的物質(zhì)的量增大，最終求得氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比明顯比理論值偏小?？梢赃x用只吸取水分而不吸取氨氣的藥品(如堿石灰等)及相應(yīng)的裝置。答案(1)圓底燒瓶(2)連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中；加熱試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱(3)①(NH4)2SO4＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋2H2O＋CaSO4②B③氫氧化鈉溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－向逆方向移動(dòng)，加快氨氣逸出(4)5V1∶7(m1－m2)(5)濃硫酸吸取了未反應(yīng)的氨氣，從而使計(jì)算的氫的量偏高堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等)10．(10分)如圖所示分別是某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的制取氨氣并用氨氣進(jìn)行噴泉試驗(yàn)的三組裝置，回答下列問題：(1)用A圖所示的裝置可制備干燥的NH3：①反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。裝置中收集NH3的試管口放置棉花團(tuán)的作用是________________________________________________________________________。②干燥管中干燥劑能否改用無水CaCl2？________(填“能”或“不能”)，理由是______________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。(2)用B圖所示的裝置可快速制取較大量NH3：①用化學(xué)方程式表示濃氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的過程：_________________________________________________________________。②檢驗(yàn)NH3是否收集滿的試驗(yàn)方法是___________________________________________________________________________________________________。(3)用C圖所示的裝置進(jìn)行噴泉試驗(yàn)，上部燒瓶已布滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是________________________，該試驗(yàn)的原理是________________________________________________________________________。答案(1)①2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O減小空氣對流，使NH3布滿試管②不能CaCl2＋8NH3=CaCl2·8NH3(2)①CaO＋H2O=Ca(OH)2，反應(yīng)放熱，NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O②用蘸取少許濃鹽酸的玻璃棒靠近收集NH3的容器口，若產(chǎn)生白煙，說明容器已收集滿NH3，反之，則沒有收集滿；或用潮濕的紅色石蕊試紙靠近收集NH3的容器口，若潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明NH3已收集滿，反之，則沒有收集滿(其他合理答案也可)(3)打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水NH3極易溶解于水，致使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)快速減小11．(12分)下圖中A～J分別代表相關(guān)反應(yīng)的一種物質(zhì)。已知A分解得到等物質(zhì)的量的B、C、D，圖中有部分生成物未標(biāo)出。請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?1)A的化學(xué)式________。(2)定出反應(yīng)①②的化學(xué)方程式：①_______________________________________________________________，②_______________________________________________________________。(3)寫出反應(yīng)③的離子方程式：________________________________________。(4)J與F反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________。(5)在反應(yīng)④中，當(dāng)生成標(biāo)況下2.24LG時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________mol。解析A分解得到等物質(zhì)的量的B、C、D，A可能為NaHCO3或NH4HCO3，B與Mg反應(yīng)，B應(yīng)為CO2，C與Na2O2反應(yīng)生成G，C可能為H2O，D與G在催化劑存在的條件下反應(yīng)，D應(yīng)為NH3，則H為NO，I為NO2，J為HNO3，HNO3與F反應(yīng)又生成B(CO2)、C(H2O)、I(NO2)，則F為C(碳)。答案(1)NH4HCO3(2)①2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))4NO＋6H2O(3)NH4＋＋HCO3－＋2OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO32－＋2H2O(4)C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(5)0.212．(9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)接受下列方案測定該氮肥中(NH4)2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：稱取5.7g樣品與2.0mol·L－1NaOH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，測得氨氣的質(zhì)量與所用NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題：(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________(填字母序號)。(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HCO3－和NH4＋都能與OH－反應(yīng)，只有HCO3－反應(yīng)完之后，NH4＋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)樣品中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HCO3－反應(yīng)的NaOH為0.06mol，與NH4＋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)HCO3－＋OH－=CO32－＋H2O(2)ABD(3)16.8(4)0.68g13．(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