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專題17 氮及其化合物 （滿分42分 時(shí)間20分鐘） 姓名：_______________ 班級(jí)：_______________ 得分：_______________ 1．為模擬氨堿法制取純堿的主要反應(yīng)，設(shè)計(jì)在圖所示裝置。有關(guān)說法正確的是() A． 先從b管通入NH3再從a管通入CO2 B． 先從a管通入CO2再從b管通入NH3 C． 反應(yīng)一段時(shí)間廣口瓶內(nèi)有晶體析出 D． c中裝有堿石灰以吸收未反應(yīng)的氨氣 【答案】C 點(diǎn)睛：氨氣極易溶于水，不能直接將氨氣通入水中；氨氣的干燥應(yīng)采用堿性干燥劑，對(duì)其回收應(yīng)采用酸性溶液或水。 2．一種無色氣體100mL，由NH3、NO、CO2所組成，將此無色氣體通過濃硫酸的洗氣瓶后，發(fā)現(xiàn)氣體減少了30mL。剩余氣體繼續(xù)通過Na2O2固體后，發(fā)現(xiàn)氣體變成紅棕色，再將該氣體通入盛滿水倒立于水槽中的試管內(nèi)，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)水位上升，最后試管內(nèi)充滿液體。則原混合氣體中NH3、NO、CO2氣體的體積比為(　　) A． 5∶8∶12 B． 15∶14∶21 C． 10∶14∶21 D． 30∶28∶23 【答案】B 【解析】 【詳解】 氣體通過濃硫酸后減少，說明含有氨氣，氨氣的體積為30mL，剩余氣體通過過氧化鈉，氣體變?yōu)榧t棕色，說明原氣體含有一氧化氮和二氧化碳，二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，氧氣和一氧化氮反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，再 將氣體通入盛滿水倒立于水槽中的試管內(nèi)，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)水位上升，最后試管內(nèi)充滿液體，根據(jù)方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3分析，二氧化氮和氧氣的體積比為4:1，則根據(jù)2NO+O2=2NO2分析，原一氧化氮和氧氣的體積比為4:3，根據(jù)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2分析，則一氧化氮和二氧化碳的體積比為4：6，則根據(jù)總體積為100mL和氨氣體積為30mL計(jì)算，一氧化氮的體積為28mL，二氧化碳的體積為42mL，則三者比例為15:14:21，故選B。 【點(diǎn)睛】 掌握氣體的性質(zhì)是管家。濃硫酸吸收氨氣，過氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮和氧氣和水反應(yīng)生成硝酸。 3．現(xiàn)有等體積混合而成的四組氣體：①NO2＋NO； ②NO2＋O2；③HCl＋N2；④NO＋N2，將其分別通入體積相同的試管，并立即倒立于水槽中，試管內(nèi)水面上升的高度分別為H1，H2，H3，H4，其中高度關(guān)系是(　　) A． H2＞H3＞H1＞H4 B． H3＞H2＞H1＞H4 C． H1＝H2＝H3＝H4 D． H1＞H2＞H3＞H4 【答案】A 【解析】 【分析】 根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行分析：3NO2+H2O=2HNO3+NO，4NO2+O2+2H2O=4HNO3。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 掌握二氧化氮和水的反應(yīng)方程式，并能分析在反應(yīng)過程中氣體的減少量即為水上升的高度。 4．某氮肥樣品可能含有NH4HCO3、NH4C1、NH4NO3中的一種或幾種。稱取該樣品1.000克，溶于水配成100mL溶液。將溶液分成兩等份依次完成如下實(shí)驗(yàn)： ①向一份溶液中加入10mL 0.2mol?L-1的鹽酸與之充分反應(yīng)，可收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體44.8mL（設(shè)產(chǎn)生的CO2全部逸出）。 ②向另一份溶液中加入足量的6mol?L-1氫氧化鈉溶液，加熱，產(chǎn)生的氣體（設(shè)產(chǎn)生的NH3全部逸出）至少需要25mL 0.15mol?L-1的硫酸才能被完全反應(yīng)。下列說法正確的是 A． 1.000 g樣品中一定含有NH4HCO3 0.316克 B． 向①反應(yīng)所得的溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，說明原樣品中一定含有NH4C1 C． 原樣品的含氮量為21% D． 無需另外再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，就能確定原樣品中是否含有NH4Cl 【答案】D 【解析】 【分析】 實(shí)驗(yàn)①標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體44.8mL的物質(zhì)的量為0.002mol，10mL 0.2mol?L-1的鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為0.002mol，說明鹽酸完全參與反應(yīng)，可能是鹽酸不足，因此不能確定NH4HCO3是否完全反應(yīng)； 實(shí)驗(yàn)②中消耗H2SO4的物質(zhì)的量為0.025L0.15mol/L=0.00375mol，則生成NH3的物質(zhì)的量為0.00375mol2=0.0075mol，1.000g樣品生成氨氣的物質(zhì)的量為0.0075mol2=0.015mol。 【詳解】 綜上所述，本題應(yīng)選D。 【點(diǎn)睛】 本題應(yīng)注意反應(yīng)中過量與少量的問題。實(shí)驗(yàn)①標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體44.8mL的物質(zhì)的量為0.002mol，10mL 0.2mol?L-1的鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為0.002mol，說明鹽酸完全參與反應(yīng)，可能是鹽酸不足，因此不能確定NH4HCO3是否完全反應(yīng)。 5．將15.2 g 銅和鎂組成的混合物加入250 mL4.0 mol ? L-1的稀硝酸中，固體完全溶解，生成的氣體只有NO。向所得溶液中加入1.0 L NaOH溶液，此時(shí)金屬離子恰好沉淀完全，沉淀質(zhì)量為25.4 g，下列說法不正確的是 A． 原固體混合物中，Cu和Mg的物質(zhì)的量之比為2：1 B． 氫氧化鈉溶液的濃度為0.8 molL-1 C． 固體溶解后的溶液中硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol D． 生成的NO氣體在標(biāo)況下的體積為4.48L 【答案】C 【解析】 【詳解】 電子轉(zhuǎn)移守恒可知生成的NO物質(zhì)的量為=0.2mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成NO的體積為0.2mol22.4L/mol=4.48L，選項(xiàng)D正確；答案選C。 6．足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，將這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 molL－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是 A． 60 mL B． 45 mL C． 30 mL D． 15 mL 【答案】A 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題主要考查了金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算，若根據(jù)化學(xué)方程式來計(jì)算，則無從下手，若根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒則化繁為簡，平時(shí)要注意守恒思想的應(yīng)用。 7．下圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案，下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是 A． 擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾 B． 擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開止水夾 C． 用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾 D． 向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾 【答案】B 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查了噴泉實(shí)驗(yàn)的原理。掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，理解形成噴泉的原因是解題的關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為A，要注意鹵素單質(zhì)在水中和有機(jī)溶劑中溶解性的差異。 8．現(xiàn)用傳感技術(shù)測定噴泉實(shí)驗(yàn)中的壓強(qiáng)變化來認(rèn)識(shí)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理。下列說法正確的是 A． 制取氨氣時(shí)燒瓶中的固體常用CaO或CaCl2 B． 將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙置于三頸瓶口，試紙變紅，說明NH3已經(jīng)集滿 C． 關(guān)閉a，將單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c，打開b，完成噴泉實(shí)驗(yàn)，電腦繪制三頸瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化曲線如圖2，則E點(diǎn)時(shí)噴泉最劇烈 D． 工業(yè)上，若出現(xiàn)液氨泄漏，噴稀鹽酸比噴灑NaHCO3溶液處理效果好 【答案】D 【解析】 【詳解】 A. CaO能與水反應(yīng)，使c(OH－)增大，同時(shí)放出大量的熱，有利于氨氣的逸出，而CaCl2為中性的鹽，能夠溶于水，熱量的變化很小，與水不反應(yīng)，對(duì)氨氣的逸出沒有作用，A錯(cuò)誤； B. 氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離出氫氧根離子而導(dǎo)致氨水溶液呈堿性，紅色石蕊試液遇堿藍(lán)色，所以檢驗(yàn)三頸瓶集滿NH3的方法是將濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口c，試紙變藍(lán)色，證明 NH3已收滿，B錯(cuò)誤； C. 三頸瓶內(nèi)氣體與外界大氣壓壓強(qiáng)之差越大，其反應(yīng)速率越快，C點(diǎn)壓強(qiáng)最小、大氣壓不變，所以大氣壓和C點(diǎn)壓強(qiáng)差最大，則噴泉越劇烈，C錯(cuò)誤； D. 鹽酸顯酸性，碳酸氫鈉溶液顯堿性，氨水溶液顯堿性，因此氨氣在酸性溶液中的吸收效率高于堿性溶液中的吸收效率，D正確； 綜上所述，本題選D。 9．下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是 ① ② ③ A． 由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體 B． 紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) C． ③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng) D． 由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物 【答案】C 【解析】 【詳解】 低，NO2為還原產(chǎn)物，故D項(xiàng)正確。 故答案為C。 10．向21.6 g 鐵粉和銅粉的混合物中加入1L 1 mol/L 硝酸溶液，充分反應(yīng)，放出NO氣體且金屬有剩余。則反應(yīng)后溶液中c(NO3￣) 可能為 A． 0.45 mol/L B． 0.6 mol/L C． 0.75 mol/L D． 0.9 mol/L 【答案】C 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 掌握金屬和硝酸的反應(yīng)的先后順序和鐵的產(chǎn)物的價(jià)態(tài)。鐵先和硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵，然后鐵和硝酸鐵生成硝酸亞鐵，銅也可以和硝酸鐵反應(yīng)生成硝酸銅和硝酸亞鐵，所以當(dāng)金屬有剩余時(shí)，溶液中不可能有鐵離子，剩余的金屬肯定有銅，或有銅和鐵，溶液中肯定有硝酸亞鐵，可能有硝酸銅。 11．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置的說法中正確的是 A． 用圖1裝置制取并收集干燥純凈的NH3 B． 用圖2裝置制備Fe(OH)2并能較長時(shí)間觀察其顏色 C． 用圖3裝置可以完成“噴泉”實(shí)驗(yàn) D． 用圖4裝置測量Cu與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積 【答案】C 【解析】 【詳解】 A、裝置中發(fā)生裝置可以制備氨氣，通過堿石灰干燥氨氣，但氨氣密度小于空氣，收集時(shí)需要用向下排空氣法收集，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、裝置中應(yīng)把鐵做電解池的陽極生成亞鐵離子，亞鐵離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，燒瓶中壓強(qiáng)減小，燒杯中氫氧化鈉溶液被壓入燒瓶形成噴泉，符合形成條件，選項(xiàng)C正確；D、銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮?dú)怏w，二氧化氮能與水反應(yīng)，不能通過裝置中排開水的體積測定二氧化氮的體積，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C。 【點(diǎn)睛】 本題考查了實(shí)驗(yàn)裝置正誤判斷，主要是制備物質(zhì)，原理的分析應(yīng)用，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作是解題關(guān)鍵。注意利用氣體的密度及是否與水反應(yīng)及水溶性對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷。 12．Science雜志在2017 年報(bào)道了世界上首個(gè)成功合成的五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（白色固體），這是全氮含能材料里程碑式的突破。該鹽結(jié)構(gòu)如圖，下列分析不合理的是 A． 五氮陰離子的化學(xué)式為N5— B． 該鹽中陰陽離子數(shù)目之比為 C． 該鹽在堿中比在酸中穩(wěn)定 D． 該鹽存在離子鍵和共價(jià)鍵 【答案】C 【解析】 【詳解】 13．在給定條件下，下列物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是(　　) ①CCO2CO ②SiSiO2H2SiO3 ③飽和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3 ④Mg(OH)2MgCl2(aq)無水MgCl2 ⑤NH3NONO2HNO3 A． ①③⑤ B． ②③④ C． ②④⑤ D． ①④⑤ 【答案】A 【解析】 14．亞硝酸鈉(有毒性，市場上很易與食鹽混淆)是一種常見的工業(yè)用鹽，廣泛用于物質(zhì)合成、金屬表面處理等，它的性質(zhì)或用途，其物理性質(zhì)與NaCl極為相似．相關(guān)化學(xué)性質(zhì)如圖所示，下列說法不正確的是(　　) A． NaNO2穩(wěn)定性大于NH4NO2 B． NaNO2與N2H4反應(yīng)中，NaNO2是氧化劑 C． 可用KI淀粉和食醋鑒別NaNO2和NaCl D． 分解NaN3鹽每產(chǎn)生1mol N2轉(zhuǎn)移6mole－ 【答案】D 【解析】 A．NH4NO2加熱易分解，而NaNO2加熱難分解，所以NaNO2的穩(wěn)定性大于NH4NO2，故A正確；B．NaNO2與N2H4反應(yīng)生成NaN3，NaNO2是中氮的化合價(jià)由+3價(jià)降低為-，是氧化劑，故B正確；C．NaNO2具有氧化性，在酸性條件下氧化碘化鉀，得到單質(zhì)碘，單質(zhì)碘遇淀粉溶液變藍(lán)，NaCl無氧化性，在酸性條件下不能氧化碘化鉀，所以可用淀粉碘化鉀試紙和食醋鑒別NaCl與NaNO2，故C正確；D．NaN3中氮的化合價(jià)為-，生成1個(gè)N2轉(zhuǎn)移個(gè)電子，則每產(chǎn)生1molN2轉(zhuǎn)移mole-，故D錯(cuò)誤；故答案為D。