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4-4 氮及其重要化合物 板塊三 限時規(guī)范特訓 　時間：45分鐘　　　滿分：100分　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題(每題6分，共72分) 1．氮元素在海洋中的循環(huán)是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎和關鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程可如圖表示。下列關于海洋氮循環(huán)的說法正確的是(　　) A．海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化 B．海洋中的氮循環(huán)中屬于固氮作用的是③ C．海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與 D．向海洋排放含NO的廢水會影響海洋中NH的含量 答案　D 解析　海洋中的氮循環(huán)起始于N2→NH，即起始于氮的還原，A錯誤；海洋中的氮循環(huán)中屬于固氮作用的是②，B錯誤；反硝化作用中N元素化合價降低，被還原，而O2是常見氧化劑，不需要有O2參與，C錯誤；轉化關系圖中若硝酸根離子增多，反硝化作用增強，向海洋排放含NO的廢水會影響海洋中NH的含量，D正確。 2．下列關于氮及其化合物的說法錯誤的是(　　) A．所有的銨鹽都能與燒堿共熱生成氨氣 B．濃硝酸不論與銅反應還是與碳反應，均體現(xiàn)其酸性和強氧化性 C．一氧化氮結合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強，更容易造成人體缺氧 D．把帶火星的木條伸入充滿NO2和O2的混合氣體(NO2和O2的物質的量之比為4∶1)的集氣瓶中，木條復燃，說明NO2支持燃燒 答案　B 解析　銨鹽與燒堿共熱發(fā)生反應：NH＋OH－NH3↑＋H2O，生成氨氣，A正確；濃硝酸與碳共熱發(fā)生反應：4HNO3(濃)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O，濃硝酸只表現(xiàn)強氧化性，B錯誤；一氧化氮結合血紅蛋白的能力比一氧化碳強，C正確；帶火星的木條在空氣中不復燃，而伸入充滿NO2和O2的混合氣體(NO2和O2的物質的量之比為4∶1)的集氣瓶中，木條復燃，說明NO2支持燃燒，D正確。 3．下列關于濃硝酸和濃硫酸的敘述正確的是(　　) A．常溫下都能用鋁制容器貯存 B．露置在空氣中，容器內酸液的質量都減輕 C．常溫下都能與銅較快地反應 D．露置在空氣中，容器內溶質的濃度都升高 答案　A 解析　常溫下，濃硝酸和濃硫酸都能使鋁發(fā)生鈍化，所以都能用鋁制容器貯存，A正確。濃硝酸具有揮發(fā)性，露置在空氣中，質量會減?。粷饬蛩峋哂形?，露置在空氣中，溶液質量會增加，B錯誤。常溫下，濃硝酸與銅可以較快地反應，但是濃硫酸與銅需要加熱才能反應，C錯誤。濃硝酸具有揮發(fā)性，露置在空氣中，容器內酸液的濃度會降低；濃硫酸具有吸水性，露置在空氣中，容器內酸液的濃度也會降低，D錯誤。 4．[2018贛州模擬]一定質量的銅分別與足量的稀硝酸或濃硝酸完全反應，在相同條件下，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體(假設產(chǎn)物氣體只可能是NO或NO2)。下列敘述一定正確的是(　　) ①硝酸濃度越大，消耗的硝酸越少　②硝酸濃度不同，生成的Cu(NO3)2的物質的量相同?、巯跛釢舛仍酱?，產(chǎn)生的氣體越少?、苡门潘瘹夥ㄊ占降臍怏w在相同狀況下體積相同 A．只有② B．②④ C．③④ D．①②③ 答案　B 解析　一定質量的銅分別與足量的稀硝酸和濃硝酸完全反應，發(fā)生3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，①等量的Cu與酸反應，濃硝酸消耗得多，錯誤；②等量的Cu與酸反應，由銅原子守恒可知生成Cu(NO3)2的物質的量相同，正確；③等量的Cu與酸反應，濃硝酸反應生成氣體多，錯誤；④因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最終收集到的氣體均為NO，由電子守恒可知，收集到NO的體積相等，正確。 5．實驗室采用下列裝置制取氨氣，正確的是(　　) 答案　D 解析　加熱氯化銨固體分解生成的氨氣和氯化氫在試管口遇冷后又化合生成氯化銨，不能制取氨氣，故A錯誤；氨氣為堿性氣體，不能用濃硫酸干燥，故B錯誤；收集氨氣的導管應該插入試管底部，故C錯誤；氨氣極易溶于水，采用倒扣的漏斗可以防止倒吸，故D正確。 6. 為證明稀硝酸與銅反應產(chǎn)物中氣體為NO，設計右圖實驗(實驗過程中活塞2為打開狀態(tài))，下列說法中不正確的是(　　) A．關閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處 B．在裝置左側稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應速率 C．通過關閉或開啟活塞1可以控制反應的進行 D．反應開始后，膠塞下方有無色氣體生成，但不能證明該氣體為NO 答案　A 解析　關閉活塞1，將無法加液體到液面a，A錯誤；關閉活塞1，生成的NO把稀硝酸壓向右邊，使銅絲與稀硝酸分離，C正確；想證明該氣體為NO，必須使NO與O2接觸，生成紅棕色NO2，D正確。 7．[2017淮北模擬]無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100 mL甲氣體經(jīng)過如圖所示實驗的處理，結果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為(　　 ) A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2 C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2 答案　B 解析　因是無色混合氣體，證明沒有NO2的存在，故A、C錯誤；100 mL氣體甲經(jīng)過濃H2SO4后剩余80 mL說明含有NH3被吸收，又經(jīng)過一系列實驗的處理得酸性溶液且通過足量Na2O2后顯紅棕色，應存在NH3、NO、CO2氣體，故B正確。 8．[2017河北定州中學期末]銅粉放入稀硫酸中，加熱后無明顯變化，但加入某鹽一段時間后，發(fā)現(xiàn)銅粉質量減少，溶液呈藍色，同時有氣體逸出，該鹽可能是(　　) A．FeCl3 B．Na2CO3 C．KNO3 D．FeSO4 答案　C 解析　Cu、稀硫酸、FeCl3混合時，銅和FeCl3發(fā)生氧化還原反應，生成氯化亞鐵和氯化銅，造成銅粉的質量減少，但沒有氣體生成，故A錯誤；Cu與稀硫酸不反應，Na2CO3與稀硫酸反應生成二氧化碳氣體，但Cu不溶解，故B錯誤；Cu、稀硫酸、KNO3混合時發(fā)生3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，則銅粉質量減少，同時溶液逐漸變?yōu)樗{色，有氣體逸出，故C正確；Cu、稀硫酸、FeSO4混合時不反應，故D錯誤。 9．下列說法正確的是(　　) A．向盛有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀硫酸，在管口觀察到紅棕色氣體，是HNO3分解生成了NO2 B．可用濃硝酸除去鐵表面的鍍層銀或銅 C．1.0 molL－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、I－、Cl－、SO D．硫化銅溶于硝酸的離子方程式為CuS＋2H＋===H2S↑＋Cu2＋ 答案　B 解析　Fe2＋與NO、H＋反應生成NO，NO與空氣中的O2反應生成NO2，A錯誤；常溫下，銀、銅可與濃硝酸反應，鐵遇濃硝酸鈍化，B正確；Fe2＋、I－具有還原性，與NO、H＋不能大量共存，C錯誤；CuS與HNO3發(fā)生氧化還原反應不會生成H2S，D錯誤。 10．下列由相關實驗現(xiàn)象所推出的結論正確的是(　　) 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溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有SO C．Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應 D．分別將充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中，液面均迅速上升，說明二者均易溶于水 答案　D 解析　A項，不能用加熱NH4Cl固體的方法制氨氣，因為NH3和HCl會在試管里重新化合成NH4Cl，錯誤；B項，硝酸能將SO氧化成SO，B項實驗不能說明原溶液中一定有SO；C項，鐵和稀硝酸反應生成的氣體是NO，不是發(fā)生置換反應，錯誤；D項正確。 11．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質的量濃度分別是4 molL－1和2 molL－1，取10 mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應結束后，可產(chǎn)生標準狀況下的氣體的體積為(設反應中HNO3被還原成NO)(　　) A．0.448 L B．0.672 L C．0.896 L D．0.224 L 答案　B 解析　金屬和混酸反應通過離子方程式計算比較簡便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(鐵過量，產(chǎn)物為Fe2＋)，反應中Fe和H＋過量，生成的NO的量以NO為準來計算，共得NO 0.448 L，若只考慮到這一步反應，得答案A是錯誤的，因為過量的鐵還可以和溶液中過量的H＋反應產(chǎn)生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2為0.224 L，所以氣體體積共計0.672 L，應選B。 12．[2017江西師大附中期末]1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 gcm－3、質量分數(shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體物質的量為0.05 mol，向反應后的溶液中加入1.0 molL－1 NaOH溶液，當金屬離子全部沉淀時，得到2.54 g沉淀。下列說法不正確的是(　　) A．該合金中銅與鎂的物質的量之比是1∶2 B．該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是14.0 molL－1 C．NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數(shù)是80% D．得到2.54 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是640 mL 答案　A 解析　2.54 g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質量為2.54 g－1.52 g＝1.02 g，即0.06 mol。根據(jù)電荷守恒，金屬提供電子的物質的量等于氫氧根的物質的量，設銅、鎂合金中 Cu、Mg的物質的量分別為x mol、y mol，則： ，解得x＝0.02，y＝0.01。所以合金中銅與鎂的物質的量之比是0.02 mol∶0.01 mol＝2∶1，A錯誤；該濃硝酸密度為1.40 gcm－3、質量分數(shù)為63%，故該濃硝酸的物質的量濃度為 molL－1＝14.0 molL－1，B正確；NO2和N2O4混合氣體物質的量為0.05 mol，設NO2為a mol，N2O4為(0.05－a) mol，則a1＋(0.05－a)21＝0.06，解得a＝0.04，NO2和N2O4的物質的量之比為4∶1，NO2的體積分數(shù)是100%＝80%，C正確；反應后溶質為硝酸鈉，根據(jù)氮元素守恒可知，硝酸鈉的物質的量為0.05 L14 molL－1－0.04 mol－0.01 mol2＝0.64 mol，根據(jù)鈉離子守恒，n(NaOH)＝n(NaNO3)＝0.64 mol，故需要NaOH溶液的體積為＝0.64 L，D正確。 二、非選擇題(共28分) 13．(13分)制備氮化鎂的裝置示意圖如下： 回答下列問題： (1)檢查裝置氣密性的方法是__________________________， a的名稱是________，b的名稱是________。 (2)寫出NaNO2和(NH4)2SO4反應制備氮氣的化學方程式_____________________________________________________。 (3)C的作用是______________，D的作用是__________________，是否可以把C與D的位置對調并說明理由________________。 (4)寫出E中發(fā)生反應的化學方程式____________________________________________________________ ________________________________________________________。 答案　(1)微熱b，若G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管內形成一段水柱，則氣密性良好 分液漏斗 圓底燒瓶 (2)(NH4)2SO4＋2NaNO22N2↑＋Na2SO4＋4H2O (3)除去氧氣(及氮氧化物) 除去水蒸氣 不能，對調后無法除去水蒸氣 (4)N2＋3MgMg3N2 解析　(1)檢查裝置氣密性時要先形成一個密閉體系再進行操作，要特別注意回答時必須答出“G中插在溶液里的玻璃管內形成一段水柱”。 (2)(NH4)2SO4與NaNO2反應產(chǎn)生N2應屬于氧化還原反應中的歸中反應，據(jù)此不難寫出該反應的化學方程式。 (3)反應體系中有空氣和制備N2過程中產(chǎn)生的一些氮氧化物，用FeSO4飽和溶液的目的是除去這些物質，以免與Mg發(fā)生反應；水蒸氣會影響N2與Mg的反應，故D的作用是除去水蒸氣。 14．(15分)亞硝酸鈉(NaNO2)被稱為工業(yè)鹽，在漂白、電鍍等方面應用廣泛。以木炭、濃硝酸、水和銅為原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示。 已知：室溫下，①2NO＋Na2O2===2NaNO2；②3NaNO2＋3HCl===3NaCl＋HNO3＋2NO↑＋H2O；③酸性條件下，NO或NO都能與MnO反應生成NO和Mn2＋。 請按要求回答下列問題： (1)檢查完該裝置的氣密性，裝入藥品后，實驗開始前通入一段時間氣體Ar，然后關閉彈簧夾，再滴加濃硝酸，加熱控制B中導管均勻地產(chǎn)生氣泡，上述操作的作用是________________________。 (2)B中觀察到的主要現(xiàn)象為_______________________，發(fā)生反應的離子方程式是_____________________________________。 (3)裝置D的作用是______________________，發(fā)生反應的離子方程式是____________________________________________。 (4)預測C中反應開始階段，固體產(chǎn)物除NaNO2外，還含有的副產(chǎn)物有Na2CO3和____________。為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物，應在B、C裝置間增加裝置E，則E中盛放的試劑名稱為________。 (5)利用改進后的裝置，將3.12 g Na2O2完全轉化為NaNO2，理論上至少需要木炭________g。 答案　(1)排盡裝置內的空氣，防止生成的NO被O2氧化 (2)導管口有氣泡冒出，紅棕色氣體消失，銅片溶解，表面有氣泡生成，溶液變藍 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO↑、3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (3)吸收未反應的NO 3MnO＋5NO＋4H＋===3Mn2＋＋5NO＋2H2O (4)NaOH　堿石灰　 (5)0.48 解析　(1)根據(jù)題干中所給信息，本題涉及的反應①在裝置C中進行時要有NO參與，實驗前通入一段時間氣體Ar，是為了排出裝置內的空氣，防止裝置B中生成的NO被空氣中的氧氣氧化而干擾實驗。 (2)裝置A中生成的二氧化氮在裝置B中和水發(fā)生反應：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，產(chǎn)物硝酸再和銅反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，所以反應現(xiàn)象為導管口有氣泡冒出，紅棕色氣體消失，銅片溶解，表面有氣泡生成，溶液變藍。 (3)通過裝置D中酸性高錳酸鉀溶液除去未反應的NO，根據(jù)信息③NO和MnO的氧化還原反應原理，由得失電子守恒和原子守恒配平反應：5NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O。 (4)由題意推斷碳酸鈉是由二氧化碳和過氧化鈉發(fā)生反應生成的，由此推斷一氧化氮攜帶的水蒸氣和過氧化鈉反應會生成氫氧化鈉，所以要避免生成碳酸鈉和氫氧化鈉，需除去二氧化碳和水蒸氣，因此為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物應在B、C裝置間增加盛有堿石灰的裝置。 (5)3.12 g過氧化鈉的物質的量為0.04 mol，與NO反應完全轉化成為亞硝酸鈉，根據(jù)①2NO＋Na2O2===2NaNO2，生成NaNO2的物質的量為0.08 mol，需要NO的物質的量為0.08 mol。由反應C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O得出關系 即C～2NO，可求得碳的物質的量為0.04 mol，故理論上至少需要木炭0.48 g。