（通用版）2020版高考化学一轮复习跟踪检测（十三）氮及其化合物、.docx

跟踪检测（十三） 氮及其化合物1近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是()A汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2B反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物CNO和O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总反应为2NOO24CO4CO2N2解析：选DN2为大气的主要成分，不是污染物，故A错误；NO与CO反应生成N2和CO2，氮元素从2价降为0价，化合价降低，所以NO作氧化剂，N2为还原产物，故B错误；NO和O2在常温下就会发生反应生成NO2，无需催化剂，故C错误；尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分，反应方程式：2NOO24CO4CO2N2正好是过程图中的变化，故D正确。2“绿色化学”实验已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是()实验室收集氨气采用图甲所示装置实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应ABC D解析：选C实验室收集氨气采用图甲所示装置，在制备的过程中用带有酚酞的水吸收溢出的氨气，防止污染环境，符合绿色化学的要求；实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图乙所示装置，用沾有碱液的棉球可以吸收多余的氯气，防止污染环境，符合绿色化学的要求；实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验，挥发的氯化氢和氨气会污染大气，因此不符合绿色化学的要求；实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应，生成的氮的氧化物及时收集在气球中，防止污染环境，符合绿色化学的要求。综上所述，符合要求。3下列有关氨和铵盐的叙述正确的是()ANH3易液化，常用作制冷剂BNH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去C将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生D某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3解析：选A液氨汽化时吸收热量导致其周围温度降低，所以液氨可以作制冷剂，故A正确；加热氯化铵会分解，所以不能用加热的方法除去，故B错误；蘸有浓氨水和挥发性的酸(如盐酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白烟产生，而硫酸不是挥发性的酸，故C错误；气体如果是氨气通入紫色石蕊溶液后溶液应变蓝，而不是变红，故D错误。4.碳和浓硫酸共热产生的气体X和铜与稀硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置)，下列有关说法错误的是()A洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3B洗气瓶中产生的沉淀是BaSO4C在Z导管口可能有红棕色的气体出现D在Z导管口出现的气体中含有CO2解析：选A因为碳酸的酸性比盐酸的酸性弱，所以在BaCl2溶液中通入CO2，不能生成BaCO3沉淀，A错误；NO和洗气瓶中O2反应生成的NO2溶于水生成HNO3，HNO3将H2SO3氧化成H2SO4，因此有BaSO4生成，B正确；若O2不足，NO有剩余，则Z导管口可能出现红棕色气体，C正确；CO2未参与反应，D正确。5用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的是()A用甲装置制干燥的氨气B用乙装置收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积C用丙装置除去CO2中含有的少量HClD用丁装置吸收NH3，并防止倒吸解析：选AB项，Cu与浓HNO3反应生成NO2，NO2会与H2O反应，错误；C项，CO2也可与Na2CO3溶液反应，错误；D项，应将苯换成CCl4，将气体通入CCl4中以防止倒吸，错误。6实验室用稀硝酸与铜反应制备硝酸铜晶体及NO气体，需经过铜与稀硝酸反应、收集NO、尾气处理、制取硝酸铜晶体四个步骤，下列能达到实验目的的是()A用装置甲制取Cu(NO3)2和NOB用装置乙收集NOC用装置丙吸收尾气D用装置丁蒸发结晶制Cu(NO3)23H2O解析：选C用装置甲制取Cu(NO3)2和NO，生成的NO会从长颈漏斗中逸出，A项不能达到实验目的；NO易和O2反应，不能用排空气法收集，B项不能达到实验目的；NO、O2与NaOH溶液发生反应：4NO3O24NaOH=4NaNO32H2O，C项能达到实验目的；Cu(NO3)2溶液受热，水解生成的HNO3挥发，促进水解反应正向进行，Cu2水解程度增大，最终得不到Cu(NO3)23H2O，D项不能达到实验目的。7(2019北京海淀区模拟)合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是()A甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B反应、和的氧化剂相同C的产物可在上述流程中被再次利用D中发生反应：NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl解析：选B甲是N2，与H2化合生成NH3。反应是侯氏制碱法原理，丁是NaHCO3，受热分解生成Na2CO3。NH3发生催化氧化生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反应生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应中的氧化剂和还原剂均是NO2，B错误；NaHCO3分解生成的CO2可以循环利用，C正确。8无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()ANH3、NO2、N2 BNH3、NO、CO2CNH3、NO2、CO2 DNO、CO2、N2解析：选B由无色气体知一定无NO2，通过浓H2SO4体积减小，一定有NH3，无色气体变为红棕色，一定有NO，还有能与Na2O2产生O2的气体，即为CO2。9将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为0.896 L(标准状况)，向反应后的溶液中加入2 molL1NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀质量为()A(m2.28)g B(m2.04)gC(m3.32)g D(m4.34)g解析：选B当金属离子恰好沉淀时，m(沉淀)m(金属)m(OH)，根据电子守恒可知，n(OH)n(金属失电子)n(NO得到的电子) mol0.12 mol，m(沉淀)m(金属)m(OH)m g(0.1217 )g(m2.04)g，B正确。10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是()A原混合酸中NO物质的量为0.1 molBOA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气C第二份溶液中最终溶质为FeSO4DH2SO4浓度为2.5 molL1解析：选A铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题图中看出OA段产生的气体是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气，反应为Fe2H=Fe2H2，可知NO反应完全，加入铁粉的溶液中NO的物质的量应为330.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4的浓度为2.5 molL1，NO的物质的量为0.2 mol。11(2019衡水中学模拟)利用如图装置，进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2、H2O，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。(1)仪器a的名称为_，仪器b中装入的试剂可以是_。 (2)按气流方向正确的装置连接顺序为_(填标号，装置可重复使用)。 (3)装置C的作用：_。(4)实验结束时，应首先_(填“”或“”); 这样做的原因是_。.熄灭A装置的酒精灯.停止从a中滴加液体(5)若金属氧化物为CuO，反应的化学方程式为_。(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为m g，完全反应后，测得生成水的质量为n g，则M的相对原子质量为_(用含x、y、m、n的式子表示)。(7)某同学仔细分析上述装置后认为仍存在缺陷，你认为该如何改进？_。解析：(1)仪器a为分液漏斗，用来盛放和滴加液体，a中试剂是浓氨水，仪器b中加入的是NaOH固体或生石灰或碱石灰，滴入浓氨水固体溶解放热使NH3H2O分解生成NH3。(2)从发生装置中出来的NH3带有水蒸气，必须干燥，故B接D，D接A，吸收反应生成的水用装置D，最后空气中的水不能进入装置D，所以需要装置C，按气流方向正确的装置连接顺序为BDADC。(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为m g，完全反应后，测得生成水的质量为n g，由MxOyyH2O关系列式：，M，则M的相对原子质量为。答案：(1)分液漏斗NaOH(或生石灰，或碱石灰)(2)BDADC(3)尾气处理，吸收未反应的NH3，同时防止空气中的水蒸气进入装置产生干扰(4)使反应产生的水蒸气全部被碱石灰吸收(5)2NH33CuO3CuN23H2O(6)(7)在吸收尾气的浓硫酸前加安全瓶防倒吸12(2016全国卷)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：(1)联氨分子的电子式为_，其中氮的化合价为_。(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为_。(3)2O2(g)N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41 048.9 kJmol1上述反应热效应之间的关系式为H4_，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_。(4)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为_(已知：N2H4HN2H的K8.7107；Kw1.01014)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_。(5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2_kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是_。解析：(1)由NH3的结构及电子式可推知N2H4的电子式为，其中氮的化合价为2。(2)NH3中氮元素的化合价升高，则NaClO作氧化剂，其中氯元素化合价应降为1，由氧化还原反应规律及质量守恒定律可知，该反应的化学方程式为2NH3NaClO=N2H4NaClH2O。(3)由已知热化学方程式可得：N2O4(l)=2O2(g)N2(g)H12N2H4(l)=2N2(g)4H2(g)2H22O2(g)4H2(g)=4H2O(g)2H3根据盖斯定律，将上述三个热化学方程式相加，可得2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H42H32H2H1。由热化学方程式可知，N2H4和N2O4反应时放出大量的热，且产生大量气体。(4)将H2OHOHKw1.01014、N2H4HN2HK8.7107相加，可得：N2H4H2ON2HOHKa1KwK1.010148.71078.7107。类比NH3与H2SO4形成酸式盐的化学式NH4HSO4可知，N2H4与H2SO4形成的酸式盐的化学式应为N2H6(HSO4)2。(5)由题意可知，N2H4是一种还原剂，其氧化产物应为N2，而AgBr作氧化剂，其还原产物应为Ag，因此向装有少量AgBr的试管中加入N2H4溶液，可观察到的现象是固体逐渐变黑，同时有气泡产生。N2H4吸收O2时的化学方程式为N2H4O2=N22H2O，由化学方程式可知参加反应的N2H4和O2的质量相等，故1 kg N2H4理论上可除去水中溶解的O2 1 kg。Na2SO3吸收O2生成Na2SO4：2Na2SO3O2=2Na2SO4，两者相比较，N2H4的用量少，且不产生其他杂质。答案：(1) 2(2)2NH3NaClO=N2H4NaClH2O(3)2H32H2H1反应放热量大、产生大量气体(4)8.7107N2H6(HSO4)2(5)固体逐渐变黑，并有气泡产生1N2H4的用量少，不产生其他杂质(还原产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4)13(2019莱州一中模拟)亚硝酸钠是重要的防腐剂。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如图装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。查阅资料：HNO2为弱酸，室温下存在反应3HNO2=HNO32NOH2O；在酸性溶液中，NO可将MnO还原为Mn2；NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸。实验操作：关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加一定量浓硝酸，加热；一段时间后停止加热；从C中取少量固体，检验是否含有亚硝酸钠。(1)装置中仪器a的名称为_，D装置的作用是_。(2)A中反应的化学方程式是_，C中反应生成NaNO2的化学方程式是_。(3)检验C中产物有亚硝酸钠的操作是_。(填标号)a取少量生成物溶于水充分振荡，滴加酚酞溶液，若溶液变红，则含有NaNO2b取少量生成物溶于稀硫酸，若产生无色气体并在液体上方变为红棕色，则含有NaNO2(4)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠。生成碳酸钠的化学方程式是_。为排除干扰，甲同学在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是_(写名称)。乙同学认为除上述干扰因素外，还会有空气参