高考化学一轮复习训练第4章第4节氮及其重要化合物

第四章第四节[A组·基础练习]1．下列关于自然界中氮循环的说法错误的是()A．氮肥均含有NHeq\o\al(＋,4)B．雷电作用固氮中氮元素被氧化C．碳、氢、氧三种元素参与了自然界中的氮循环D．合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱【答案】A2．(2021·安徽黄山月考)下列叙述不正确的是()A．NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水B．NO和NH3均可用排空气法收集C．盛液溴的瓶内加少量水可防止液溴的挥发D．NH3遇到挥发性强酸就能冒白烟【答案】B【解析】做喷泉实验时，由于氨气极易溶于水，使得烧瓶内的压强迅速降低，在外界大气压的作用下，烧杯内的水被压到烧瓶内，形成喷泉，A正确；NO易与氧气反应生成二氧化氮，故不能用排空气法收集，B错误；利用水封可以避免液溴挥发，C正确；氨气是碱性气体，和挥发出的酸分子反应生成铵盐，所以NH3遇到挥发性强酸就能冒白烟，D正确。3．(2019·河南名校联考)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)，下列说法不正确的是()已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。A．装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→dB．装置E中发生反应的化学方程式为2NO＋2Feeq\o(=,\s\up7(△))2FeO＋N2C．装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2D．装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入E中干扰反应【答案】D【解析】根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO”，所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3等酸性气体，然后再通过F干燥，得到纯净干燥的NO，然后进入E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过B氧化NO，再通过C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d，A正确；装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，反应的化学方程式为2NO＋2Feeq\o(=,\s\up7(△))2FeO＋N2，B正确；装置D盛放的是水，其作用是除去挥发出的HNO3等酸性气体，C正确；装置B盛放的是浓硝酸，可以将NO氧化为NO2，便于氢氧化钠溶液充分吸收，D错误。4．为验证铜与稀硝酸反应的还原产物是NO而不是NO2，设计了如图的装置，以下叙述错误的是()A．应先打开活塞再从右侧加稀硝酸B．左侧稀硝酸须注满C．关闭活塞后铜丝会全部溶解D．反应停止后打开活塞气体变成红棕色【答案】C【解析】U形管中含有空气，能将NO氧化为NO2，从而干扰实验，因此应先打开活塞再从右侧加稀硝酸，排尽装置内的空气，A正确；左侧Cu与稀硝酸反应生成NO，为防止NO与氧气反应生成NO2气体，左侧须注满稀硝酸，B正确；稀硝酸与Cu反应生成NO气体，NO不溶于水，导致左侧压强增大，Cu与稀硝酸分离，Cu不能完全反应，C错误；反应停止后打开活塞，分液漏斗中NO与空气接触，生成红棕色NO2气体，D正确。5．在下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是()A．FeO和HNO3 B．Al(OH)3与HNO3C．H2S和HNO3 D．CaO与HNO3【答案】A【解析】硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的典型特征是既有硝酸盐生成又有低价态的氮化物生成。对照四个选项，A符合题意；B只起酸的作用；C只起氧化剂的作用；D只起酸的作用。6．下列有关实验装置的说法正确的是()A．用图1装置制取干燥纯净的NH3B．实验室可以用图2装置制备Fe(OH)2C．用图3装置可以完成“喷泉”实验D．用图4装置测量Cu与浓硝酸反应产生的NO2体积【答案】C【解析】氨气密度小于空气，用向下排空气法收集，A错误；铁应为电解池的阳极，B错误；SO2易溶解于氢氧化钠溶液，且发生反应生成Na2SO3溶液，C正确；产生的气体二氧化氮与水反应，故不能用该法测量气体的体积，D错误。7．(2020·吉林普通高中调研)下列除杂试剂选用正确且不涉及元素化合价改变的是()A．一氧化氮中有二氧化氮：依次通过盛有水、浓硫酸的洗气瓶B．二氧化碳气体中有氯化氢：通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶C．氯化铁溶液中有氯化亚铁：通入足量的氯气D．氯化钠溶液中有溴单质：用四氯化碳萃取再分液【答案】D【解析】二氧化氮可与水发生氧化还原反应，反应前后N元素的化合价发生改变，A错误；二氧化碳、氯化氢都可以与饱和碳酸钠溶液反应，应通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，B错误；氯气具有强氧化性，会氧化氯化亚铁，发生氧化还原反应，元素化合价改变，C错误。[B组·提高练习]8．如下图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是()A．两个实验均表现了NH3易溶于水B．两个实验均表现了NH3易挥发C．两个实验均表现了NH3是碱性气体D．两个实验均表现了NH3是还原性气体【答案】C【解析】实验一是氨气的喷泉实验，证明氨气极易溶于水，形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气是碱性气体。9．从某些性质看：NH3和H2O、NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋、NHeq\o\al(－,2)和OH－、N3－和O2－两两相似，据此判断下列反应正确的是()①2Na＋2NH3eq\o(=,\s\up7(2NaNH2＋H2↑,②CaO＋2NH4Cl△))CaCl2＋2NH3↑＋H2O③3Mg(NH2)2eq\o(=,\s\up7(△))Mg3N2＋4NH3↑④NH4Cl＋NaNH2eq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋2NH3↑A．③B．②C．②③D．①②③④【答案】D10．(2019·湖南郴州模拟)甲、乙、丙、戊是中学常见的无机物，它们的转化关系如下图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法错误的是()A．若戊为一种强碱且焰色反应为黄色，则反应①②可能都属于氧化还原反应B．常温下，若丙为无色气体，戊为红棕色气体，则甲、乙可能是铜和稀硝酸C．若甲为硫黄燃烧产物，丁为水，则戊不可用于干燥甲D．若甲为浓盐酸，乙为MnO2，则戊可能使品红褪色【答案】C【解析】若戊为一种强碱且焰色反应为黄色，则戊为NaOH，此时甲、乙可能为Na和O2，丙可能为Na2O2，反应①②可能都属于氧化还原反应，A正确；常温下，若丙为无色气体，戊为红棕色气体，则丙为NO，戊为NO2，铜和稀硝酸反应可制备NO，B正确；若甲为硫黄燃烧产物SO2，则乙为O2，丙为SO3，丁为水，戊为H2SO4，浓H2SO4可用于干燥SO2，C错误；若甲为浓盐酸，乙为MnO2，则丙为Cl2，Cl2可与水或碱反应生成具有漂白性的HClO或次氯酸盐，戊可能使品红溶液褪色，D正确。11．(2019·河北邢台质检)氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题：(1)实验室可用如图所示装置合成氨。①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为_______________________________。②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后，锥形瓶中溶液变红，则气体X的成分为N2、水蒸气、________和________(填化学式)。(2)最近斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统，可持续合成氨，其原理如下图所示。①图中反应Ⅱ属于______________(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。②反应Ⅲ中能量转化的方式是________________(填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”)。【答案】(1)①NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up7(△))N2↑＋2H2O②H2NH3(2)①非氧化还原反应②电能转化为化学能【解析】(2)①反应Ⅱ是Li3N与水反应生成氨和LiOH的过程，反应中元素化合价没有变化，属于非氧化还原反应。②反应Ⅲ中氢氧化锂转变为锂、氧气和水，发生了氧化还原反应，属于非自发的氧化还原反应，属于电解池反应，能量转化的方式是电能转化为化学能。12．某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO3eq\o(=,\s\up7(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O)。请回答下列问题：(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学反应方程式是_______________________________________________。(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为____________(写化学式)。其中的Ba(OH)2溶液________(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是_____________________________________。(3)装置B的作用是_____________________________________。(4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。①下列对该气体的检验方法最合适，且环保的是________(填序号)。A．敞口观察集气瓶内气体的颜色变化B．将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红C．将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是______________________。【答案】(1)红棕色C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))4NO2↑＋CO2↑＋2H2O(2)BaCO3不能Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2浓度较低，不能形成CaCO3沉淀(3)防倒吸(4)①C②浓硝酸的分解13．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：(1)写出N2的一种用途_______________________________________。(2)从N元素化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)。氧化性：__________________________。还原性：__________________________。(3)HNO3与上图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为__________。(4)实验室制取物质B的化学方程式为_________________________________________________________。(5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为___________________________________。(6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为__________________________。【答案】(1)做保护气、保存粮食(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3(或N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电或高温))2NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(5)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(6)4HNO3(浓)＋Ceq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O14．用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。(1)装置A中的分液漏斗中盛装的液体是________；烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜不用铁的原因是________________________________________。(2)干燥管B、D中盛装的干燥剂可以是_____