2023届新高考化学选考一轮总复习训练-第12讲　氮及其重要化合物

第12讲氮及其重要化合物课时训练选题表知识点题号氮及氮的氧化物2氨和铵盐3,9硝酸的性质及制备6,7,10环境保护与绿色化学1,4综合5,8,11,12,131.(2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是(D)A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除解析:SO2是无色气体,A错误;汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等,B错误;植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,C错误;石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3,故可采用石灰法脱除工业废气中的SO2,D正确。2.下列关于氮及其化合物的说法错误的是(B)A.N2化学性质稳定,是因为分子内氮氮三键很强B.NO、NO2均为大气污染气体,在空气中可稳定存在C.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物D.浓HNO3一般保存在棕色细口试剂瓶中解析:A.氮气分子内存在氮氮三键,键能较大,所以N2化学性质稳定,正确;B.NO、NO2均能形成酸雨,为大气污染气体,但在空气中都不能稳定存在,NO会被氧气氧化生成二氧化氮,二氧化氮会聚合为四氧化二氮,不正确;C.氨水为溶液,属于混合物,液氨为液态的氨气,属于纯净物,正确;D.浓HNO3是液体,保存在细口瓶中,且浓硝酸见光易分解,一般保存在棕色细口试剂瓶中,正确。3.从某些性质看(CN)2和Cl2,NH3和H2O,NH4+和H+,NH2①(CN)2+2OH-OCN-+CN-+H2O②2Na+2NH32NaNH2+H2③CuO+2NH4ClCuCl2+2NH3↑+H2O④NH4Cl+NaNH22NH3↑+NaClA.①②④ B.①③④ C.②③④ D.都正确解析:①(CN)2和Cl2相似,可以依据Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,类推得到反应为(CN)2+2OH-OCN-+CN-+H2O,故正确;②NH3和H2O相当,可以依据2Na+2H2O2NaOH+H2↑,类推得到反应为2Na+2NH32NaNH2+H2,故正确;③NH4+和H+相似,NH3和H2O相似,可以依据CuO+2HClCuCl2+H2O,类推得到反应为CuO+2NH4ClCuCl2+2NH3↑+H2O,故正确;④NH2-和OH-相似,NH3和H2O相似,依据NH4Cl+NaOHNH3↑+NaCl+H2O,类推得到反应为NH4Cl+NaNH22NH3↑+NaCl,故正确。4.工业上常采用生物硝化法将NH4+转化为NA.生物硝化法处理废水,会导致水体pH逐渐下降:NH4++2O2NO2H++H2OB.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥,易导致土壤酸化,水体富营养化C.检验NH4D.微生物保持活性的pH范围为7～9,可以加入石灰石来调节水体的pH解析:检验NH45.下列由相关实验现象推出的结论正确的是(D)A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨气B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SOC.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应D.NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明两者发生反应生成白色固体解析:NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,冷却后两者又重新结合生成NH4Cl,不能制备氨气,NH4HCO3受热分解生成氨气、二氧化碳和水,制得的氨气中混有二氧化碳,不能制备氨气,A选项错误;向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,在酸性条件下NO3-具有强氧化性,会把SO32-氧化成SO42-,不能说明该溶液中一定有SO42-,B选项错误;Fe与稀HNO3、稀H26.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是(B)A.①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,稀硝酸被还原为NO2B.③中反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+3Cu2++2NO↑+4H2C.③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强D.由上述实验可知,Cu在常温下既可与稀硝酸反应,又可与稀硫酸反应解析:Cu与稀硝酸发生反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,稀硝酸被还原为NO,NO遇空气中的O2生成NO2,故试管口有红棕色气体产生,A错误;③中溶液含有NO3-,滴加稀硫酸后,Cu、NO3-、H+继续反应生成NO,B正确;③中铜片继续溶解,是因为稀硫酸提供H+,与NO7.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(D)实验操作现象解释或结论①过量的Fe粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液溶液不呈红色稀硝酸不能将Fe氧化为Fe3+②浓硝酸久置或光照变黄色HNO3不稳定,易分解③Al箔插入稀硝酸中无现象Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜④用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红色后褪色浓硝酸具有酸性和强氧化性A.①② B.③④ C.②③④ D.②④解析:①中过量的Fe与HNO3反应生成Fe2+,滴入KSCN溶液不呈红色,但稀硝酸能将Fe氧化为Fe3+;③中Al在常温下遇浓硝酸钝化,而遇稀硝酸反应。8.据文献报道,某反应的反应历程如图所示:下列有关该历程的说法错误的是(A)A.总反应化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2OB.Ti4+…NH2—NO是中间产物C.Ti4+是催化剂D.Ti4+…NH2—NOTi4++N2+H2O属于分解反应解析:结合图示可知,参加反应的NH3和NO等物质的量,反应物还有O2,根据反应中转移电子数目相等,可写出总反应方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O,A错误;据图可知Ti4+…NH2—NO是中间产物,B正确;Ti4+参与循环反应,起催化作用,C正确;据图可知,Ti4+…NH2—NOTi4++N2+H2O属于分解反应,D正确。9.如图所示,用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法不正确的是(D)A.喷泉实验结束后,发现水未充满三颈烧瓶,可能是因为收集的氨气不纯B.关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2,则C点时喷泉最剧烈C.工业上,可用蘸有浓盐酸或者液氯的玻璃棒检验液氨是否泄漏D.三颈烧瓶中充满NH3形成的氨水与换成NO2形成的HNO3溶液的溶质的物质的量浓度不同解析:A.氨气在收集过程中若混有空气,在喷泉实验结束后,会发现水未充满三颈烧瓶,正确;B.三颈烧瓶内气体压强与外界大气压强相差越大,喷泉越剧烈,C点压强最小,此时与大气压压强差最大,所以C点时喷泉最剧烈,正确;C.工业上,蘸有浓盐酸或者液氯的玻璃棒可以和泄漏的液氨反应生成白烟,现象明显,所以可用蘸有浓盐酸或者液氯的玻璃棒检验液氨是否泄漏,正确;D.设三颈烧瓶的体积为V,此温度下气体摩尔体积为Vm,则充满氨气形成氨水的溶质的物质的量浓度为c=VVmVmol/L=1Vmmol/L,充满NO2H2O2HNO3+NO,溶质的物质的量浓度为c=VVm×210.将9g铜和铁的混合物投入100mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下1.12LNO,剩余4.8g金属;继续加入100mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下1.12LNO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法正确的是(B)A.原混合物中铜和铁各0.15molB.稀硝酸的物质的量浓度为2mol/LC.第一次剩余4.8g金属为铜和铁D.再加入上述100mL稀硝酸,还会得到标准状况下1.12LNO解析:整个过程可以看作是9g铜和铁的混合物与200mL硝酸反应生成0.1molNO,金属完全溶解,向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,说明生成硝酸亚铁、硝酸铜,且硝酸完全反应,发生反应的方程式为3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,设铁的物质的量为xmol,铜的物质的量为ymol,根据两者质量与生成NO的体积列方程组,有56x+64yA.由上述分析可知,原混合物中铜和铁各0.075mol,错误;B.根据方程式可知,n(HNO3)=4n(NO)=0.4mol,稀硝酸的物质的量浓度为0.2mol/L,正确;C.9g混合物中含铁质量为0.075mol×56g/mol=4.2g,含铜质量为0.075mol×64g/mol=4.8g,故第一次剩余金属4.8g为Cu,错误;D.再加入100mL该稀硝酸,亚铁离子与硝酸反应生成NO与硝酸铁,溶液中亚铁离子为0.075mol,根据电子转移守恒可知,亚铁离子完全反应,所以再加硝酸得NO为0.11.Ⅰ.氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。(1)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是、。(2)设备2中通入的物质A是。

Ⅱ.氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H含NH4+的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标(3)过程①的目的是将NH4+转化为NH3,并通过鼓入大量热空气将氨气吹出,写出NH4+转化为NH3(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质,反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为、。

(5)含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,X可选用以下哪种溶液以达到去除余氯的目的(填字母)。

a.KCl b.Na2SO3 c.KMnO4 d.NaCl解析:Ⅰ.(1)设备1中是NH3和O2发生反应,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;设备3中是硝酸与氨气反应HNO3+NH3NH4NO3。(2)设备2中发生的反应为4NO+3O2+2H2O4HNO3,所以通入的物质A是O2或者空气。Ⅱ.(3)过程①的目的是将NH4+转化为NH3,并通过鼓入大量热空气将氨气吹出,使NH4+转化为NH3,反应的离子方程式为NH4++OH-(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质,反应的方程式为3NaClO+2NH33NaCl+N2+3H2O,所以含氮元素、氯元素的物质化学式为N2、NaCl。(5)含余氯废水的主要成分是NaClO和HClO,要除去需加入还原性物质Na2SO3。答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2OHNO3+NH3NH4NO3(2)O2(或空气)(3)NH4++OH-NH3↑+H2(4)N2NaCl(5)b12.某无机盐Y由三种元素组成,受热可分解。称取4.84g的Y,完全分解可得1.6g红棕色粉末Z;同时产生两种气体,其中一种成分为O2,O2体积为336mL(已折算成标准状况)。若将此混合气体通入水中,可被完全吸收,所得溶液恰能将Z溶解,得到黄色Y溶液。Z通常可用于生产颜料及防锈油漆。请推测并回答:(1)Z的化学式是。

(2)写出Y受热分解的化学反应方程式:

。

(3)若向Y的稀溶液中通入SO2,溶液由黄色变成浅绿色,后又变成黄色。写出最初溶液变成浅绿色所发生的离子方程式:。解析:分解生成的Z通常可用于生产颜料及防锈油漆,则Z为Fe2O3;若将此混合气体通入水中,可被完全吸收,所得溶液恰能将Z溶解,得到黄色Y溶液,则Y溶液中含有Fe3+,混合气体与水反应生成相应的酸,根据题目(3),分析可得,SO2与Fe3+反应生成浅绿色的Fe2+,而随后溶液又变为黄色,说明酸性条件下,Y稀溶液中的酸根离子具有强氧化性,则该酸根离子可能为NO3-。假设该酸根离子为NO3-,n(Fe1.6g160g·mol-0.06mol×14g·mol-1=0.84g,m(O)=2.76g-0.84g=1.92g,n(O)=1.92g16g·mol-1=0.12mol,N原子、O原子数目之比为0.06∶0.12=1∶2,则另外一种气体为NO2,将混合气体通入水中发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,恰好完全吸收,生成0.06molHNO3,恰好能溶解0.01molFe2O3,假设成立,则Y为Fe(NO3)3,分解产生的两种气体为NO2和O2。(1)通过上面的分析可知,Z为Fe2O3。(2)Fe(NO3)3受热分解产生Fe2O3、NO2和O2,方程式为4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3OSO2+2H2O2Fe2++SO42-+4H答案:(1)Fe2O3(2)4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑(3)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-13.某兴趣小组用纯净的金属镁制备Mg3N2,装置如图:(1)与传统工业的镁与氟气反应制备方法相比,此法最大的优点是产品纯度高(氧化镁含量低)。该实验