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考點(diǎn)規(guī)范練13　氮及其化合物 (時(shí)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(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.下列說(shuō)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(wú)明顯現(xiàn)象 D.汽車(chē)尾氣的主要污染成分包括NO、CO和N2 2.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)2 C.與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體,生成NaNO3 D.與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2 3.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是(　　) 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 解釋或結(jié)論 ① 過(guò)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+ ② 濃硝酸久置或光照 變黃色 HNO3不穩(wěn)定易分解 ③ Al箔插入稀硝酸中 無(wú)現(xiàn)象 Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取濃硝酸點(diǎn)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(qiáng)氧化性 A.①② B.③④ C.②③④ D.②④ 4.將O2和NH3的混合氣體448 mL通過(guò)加熱的三氧化二鉻,充分反應(yīng)后,再通過(guò)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)(　　) ①231.5 mL?、?68.8 mL?、?87.5 mL?、?13.6 mL A.①③ B.③④ C.①④ D.②③ 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 mL B.2 240 mL C.336 mL D.4 480 mL 6.“綠色化學(xué)”實(shí)驗(yàn)已走進(jìn)課堂,下列做法符合“綠色化學(xué)”的是(　　) ①實(shí)驗(yàn)室中收集氨氣采用圖甲所示裝置 ②實(shí)驗(yàn)室中做氯氣與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)采用圖乙所示裝置 ③實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn) ④實(shí)驗(yàn)室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng) A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④ 7.不論以何種比例混合,將甲和乙兩種混合氣體同時(shí)通入過(guò)量的丙中,一定能產(chǎn)生沉淀的組合是(　　) 序號(hào) 甲 乙 丙 ① CO2 SO2 石灰水 ② HCl CO2 石灰水 ③ CO2 SO2 Ba(NO3)2溶液 ④ NO2 SO2 BaCl2溶液 ⑤ CO2 NH3 CaCl2溶液 A.②③④ B.②③④⑤ C.①③④ D.①②③④ 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(xiàng) 氣體 a b c A NO2 濃硝酸 銅片 NaOH溶液 B CO2 稀硫酸 石灰石 飽和NaHCO3溶液 C O2 H2O2溶液 二氧化錳 濃硫酸 D NH3 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(shuō)法正確的是(　　) A.反應(yīng)后溶液中Fe3+物質(zhì)的量為0.8 mol B.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 mol D.由于氧化性Fe3+>H+,故反應(yīng)中先沒(méi)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(cuò)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FeSO4 C.混合酸中NO3-的物質(zhì)的量為0.4 mol D.混合酸中H2SO4的濃度為5 molL-1 二、非選擇題(本題共3個(gè)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。 回答下列問(wèn)題: (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(guò)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(shí)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(shí)現(xiàn),則該反應(yīng)的離子方程式為　。 12.(16分)噴泉是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生原因通常是裝置內(nèi)外存在壓強(qiáng)差。 (1)圖a所示為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實(shí)驗(yàn)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H2O B.O2和H2O C.NH3和H2O D.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(jì)了如圖b所示裝置。 ①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 ②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　　　　　　　　　　　　　　。 ③比較圖a和圖b兩套裝置,從產(chǎn)生噴泉的原理來(lái)分析,圖a是　　　　(填“增大”或“減小”,下同)上部燒瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng);圖b是　　　　下部錐形瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)。 13.(18分)甲、乙兩同學(xué)用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物。 文獻(xiàn)記載:ⅰ.在濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過(guò)程中,隨著硝酸濃度的降低,其生成的產(chǎn)物有+4、+2、-3價(jià)等氮的化合物。 ⅱ.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。 ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。 甲的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象記錄如下: 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 打開(kāi)彈簧夾,通入一段時(shí)間CO2,關(guān)閉彈簧夾 — 打開(kāi)分液漏斗活塞,將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中,關(guān)閉活塞 無(wú)明顯現(xiàn)象 加熱燒瓶,反應(yīng)開(kāi)始后停止加熱 ①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生,一段時(shí)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 ②反應(yīng)停止后,A中無(wú)固體剩余 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)滴入濃硝酸,加熱前沒(méi)有明顯現(xiàn)象的原因是　。 (2)檢驗(yàn)是否生成-3價(jià)氮的化合物,應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是　。 (3)甲取少量B中溶液,加熱,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　。 請(qǐng)用平衡移動(dòng)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(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),乙做出的改變是　　　　　　　,證明有NO生成的實(shí)驗(yàn)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(hào))。 a.鐵粉 b.溴水 c.鐵氰化鉀溶液 d.硫氰化鉀溶液  考點(diǎn)規(guī)范練13　氮及其化合物 1.B　NO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(shuō)明硝酸具有酸性,不能說(shuō)明硝酸具有氧化性,A錯(cuò)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(shuō)明硝酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng),不發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能說(shuō)明硝酸具有氧化性,C錯(cuò)誤;與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2,只表現(xiàn)硝酸的氧化性,不表現(xiàn)酸性,D錯(cuò)誤。 3.D?、僦邢∠跛崤c鐵粉反應(yīng),鐵首先被氧化成Fe3+,過(guò)量鐵粉將Fe3+還原,最終得到Fe2+,滴入KSCN溶液不顯紅色;②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;③中Al箔能與稀硝酸反應(yīng)放出氣體;④中變紅表現(xiàn)酸性,而褪色表現(xiàn)的是強(qiáng)氧化性。綜上所述,D項(xiàng)正確。 4.B　O2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(gè)反應(yīng)中消耗的V(O2)=54xmL,生成的V(NO)=V(NH3)=xmL,第2個(gè)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(gè)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(jì)算時(shí)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?yàn)榘睔獾拿芏缺瓤諝獾男?實(shí)驗(yàn)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,①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,②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,④符合“綠色化學(xué)”;濃鹽酸和濃氨水都易揮發(fā),③不符合“綠色化學(xué)”。 7.D　①②中石灰水過(guò)量,一定有沉淀生成。③CO2與Ba(NO3)2不反應(yīng),SO2與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)有BaSO4沉淀生成。④NO2和SO2混合,通入BaCl2溶液中生成BaSO4沉淀。⑤NH3和CO2混合,當(dāng)NH3過(guò)量時(shí)有沉淀生成,2NH3+CO2+CaCl2+H2OCaCO3↓+2NH4Cl;但NH3不足時(shí),無(wú)沉淀生成,發(fā)生反應(yīng)2NH3+2CO2+CaCl2+2H2OCa(HCO3)2+2NH4Cl。 8.C　NO2與NaOH反應(yīng),達(dá)不到提純的目的,收集不到NO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水,會(huì)覆蓋在石灰石表面阻止硫酸與碳酸鈣進(jìn)一步反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化錳作催化劑分解過(guò)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(xiàng)正確;氨氣的密度比空氣小,收集裝置中應(yīng)該短管進(jìn)氣長(zhǎng)管出氣,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.C　Fe(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(kāi)始便有氣體生成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。結(jié)合有關(guān)量,依據(jù)離子方程式知:Fe完全反應(yīng),沒(méi)有剩余,溶液中存在0.6molFe3+、0.3molFe2+,A項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;因硝酸具有強(qiáng)氧化性,溶液中不發(fā)生反應(yīng):Fe+2H+Fe2++H2↑,故沒(méi)有氫氣生成,B項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確;根據(jù)題圖可知NO3-全部被還原,因?yàn)槿芤褐杏辛蛩岣x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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤。 11.答案(1)○+7?2??5?　(2)k和c　a和l　(3)2∶1 (4)4Zn+2NO3-+10H+4Zn2++N2O↑+5H2O 解析(1)N位于第二周期第ⅤA族,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ○+7?2??5?。 (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(shuō)明反應(yīng)前后各元素化合價(jià)沒(méi)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2∶1。 (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)①D?、贏　濃硫酸溶于水放熱,溫度升高,酒精加快揮發(fā),錐形瓶?jī)?nèi)氣壓增大　③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)①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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤;CaCO3與稀硫酸生成的硫酸鈣微溶于水,阻止反應(yīng)進(jìn)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確。②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?jī)?nèi)壓強(qiáng)大大增加;食鹽、硝酸鉀、硫酸銅溶于水不會(huì)使水溫明顯升高,所以不能形成噴泉。③圖a和圖b兩套裝置,均產(chǎn)生壓強(qiáng)差形成噴泉,圖a是減小上部燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng),而圖b是增大下部錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)。 13.答案(1)常溫時(shí),鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應(yīng)進(jìn)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(rùn)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(wú)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(dòng) (4)濃硝酸換成稀硝酸　A中沒(méi)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(jià)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(jià)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(yàn)。(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(dòng),無(wú)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(wú)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(yàn)Fe2+,生成藍(lán)色沉淀;用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)Fe3+,溶液變成紅色,故選c、d。