高考化学一轮精题演练-氮及其化合物

氮及其化合物1．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是()①氮气与氧气在放电条件下可直接生成NO2②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化④实验室采用加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气A．①③④ B．①③C．①④ D．①②③④答案D解析在放电条件下，氮气与氧气反应生成的是一氧化氮而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，①错误；硝酸铵加强热时剧烈分解发生爆炸生成氮气、二氧化氮和水，②错误；向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原成一氧化氮，③错误；氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误。2．下列关于氨水的说法中，不正确的是()A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)C．氨水显弱碱性，是弱电解质D．在1mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、NH3的物质的量浓度之和为1mol·L－1答案C解析氨极易溶于水，发生如下反应：NH3＋H2O⇋NH3·H2O⇋NHeq\o\al(＋,4)＋OH－；生成的氨水是混合物，其中的NH3·H2O是弱电解质，电离程度小，且NH3分子极易与H2O结合，故其中浓度最大的粒子是NH3·H2O(H2O除外)。3．通过一步反应不能直接完成的是()①N2→NO2②NO2→NO③NH3→NO④NH3→N2⑤Cu→Cu(NO3)2⑥HNO3→NO2A．①④B．②⑤C．③④⑥D．①答案D解析①N2与氧气反应生成NO，再与氧气反应生成NO2，需两步完成；②NO2与水反应生成NO，一步完成；③NH3与氧气反应生成NO，一步完成；④NH3与氯气反应生成N2，一步完成；⑤Cu与硝酸反应生成Cu(NO3)2，一步完成；⑥浓HNO3与铜反应生成NO2，一步完成。4．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的一组是()A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性答案D5．下列与碳、氮、氧、硫、硅等非金属元素及其化合物有关的说法不正确的是()A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅可得到含杂质的粗硅B．氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质，硫的氧化物是形成酸雨的主要物质C．NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，它们都是电解质D．将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀答案C解析NO2、CO2和SO2溶于水均可导电，但都不是它们自身发生电离，故它们都不是电解质，C项错误。6．下列是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()答案A解析NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。7．(2020·北京模拟)全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子Neq\o\al(－,5)，Neq\o\al(－,5)是制备全氮类物质Neq\o\al(＋,5)Neq\o\al(－,5)的重要中间体，下列说法中不正确的是()A．全氮类物质属于绿色能源B．每个Neq\o\al(＋,5)中含有35个质子C．每个Neq\o\al(－,5)中含有35个电子D．Neq\o\al(＋,5)Neq\o\al(－,5)结构中含共价键答案C解析根据全氮类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点可知A正确；Neq\o\al(＋,5)的质子数为7×5＝35，B正确；Neq\o\al(－,5)含有的电子数为5×7＋1＝36，C错误；Neq\o\al(＋,5)、Neq\o\al(－,5)中均含有5个氮原子，氮原子间以共价键结合，D正确。8．(2020·安徽皖江名校联考)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和产生的NO2，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项正确；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项正确；装置D盛放的是水，其作用是除去挥发出的HNO3和产生的NO2，C项正确；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项错误。9．已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是()A．①中发生的化学反应为NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2OB．④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓H2SO4、碱石灰C．③中盛放的试剂是NaOH溶液D．实验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝答案C解析由题干可知，装置①为制备氮气的装置，饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热生成氮气、氯化钠和水，反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2O，故A正确；Ca3N2遇水发生水解，所以产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应，装置④应为干燥装置，可选用浓硫酸作干燥剂；装置⑥中也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进入，装置⑥中可盛放碱石灰，故B正确；装置中含有氧气，可利用装置③除去装置中的氧气，NaOH溶液不能除去氧气，可改成酸性氯化亚铁溶液，故C错误；实验结束后，装置⑤中有生成的Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2，NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D正确。10．(2020·莱芜模拟)在如图所示装置中进行氨的催化氧化实验：向三颈烧瓶内的浓氨水中不断通入空气，将红热的铂丝插入瓶中并接近液面。反应过程中，可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热。下列有关说法错误的是()A．反应后溶液中含有NOeq\o\al(－,3)B．反应后溶液中c(H＋)增大C．实验过程中有化合反应发生D．实验过程中NH3·H2O的电离常数不可能发生变化答案D解析反应过程生成硝酸，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，硝酸电离产生硝酸根离子，A正确；反应生成硝酸，硝酸是强酸，所以反应后溶液中c(H＋)增大，pH变小，B正确；2NO＋O2=2NO2，为化合反应，C正确；氨的氧化反应为放热反应，溶液温度升高，实验过程中NH3·H2O的电离常数发生变化，D错误。11．某学习小组为研究铜与浓、稀HNO3反应的差异，设计了如图所示的实验装置。下列说法不正确的是()A．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气B．A中的离子方程式为Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2OC．当B中0.03mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02molD．C装置中装入一定量的水进行尾气处理答案D解析为便于观察B中生成无色气体，防止NO被氧化，则开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气，故A正确；A中Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，则离子反应为Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Cu2＋＋2H2O＋2NO2↑，故B正确；B中0.03molCu被氧化时，由电子守恒可知生成NO为eq\f(0.03mol×2－0,5－2)＝0.02mol，且二氧化氮与水反应生成NO，即B中产生的NO气体大于0.02mol，故C正确；NO与水不反应，不能用水进行尾气处理，C中应装入NaOH溶液，故D错误。12．某化学研究性学习小组的同学根据理论分析推测出NO具有氧化性，他们设想利用如图所示装置验证NO的氧化性(已知NO2＋OH－→NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋H2O，夹持装置已省略)。(1)判断NO有氧化性的理论依据是________________，本套装置气密性检查较简便的操作是_______________________________________________________________________________，装置A中反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)装置C中试剂X是________，装置B的作用是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)本套装置有一个明显的错误，下列分析中正确的是________(填字母)。A．装置B中导管不应插入液面以下B．装置E无法吸收NOC．实验开始后，应不断地向装置E中通入空气(4)本实验结束时装置D中试管内得到黑色粉末，对黑色粉末的成分，小组的同学提出了不同的看法：a．是FeOb．是Fe3O4c．是FeO与Fe3O4①甲同学认为仅用磁铁就可以确定黑色粉末的成分到底是哪种情况，他判断的依据与结论是______________________________________________________________________________。②若用化学方法分析a组和c组中的黑色粉末，则需要使用三种试剂，这三种试剂是____________________________________________________________________________。答案(1)NO中氮为＋2价，不是氮元素的最低价关闭分液漏斗活塞，在E中加水没过导管微热烧瓶，如果E中出现气泡且停止加热后导管中形成一段液柱，则说明气密性良好3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2)无水CaCl2(或其他合理试剂)吸收装置A中挥发出的HNO3(或其他合理答案)(3)BC(4)①若粉末能全部被磁铁吸引，则b对；若完全不能被吸引，则a对；若部分能被吸引，则c对②HCl、KSCN、K3[Fe(CN)6](或稀硫酸、酸性KMnO4溶液、KSCN)解析(2)装置C是干燥装置，可用无水CaCl2、P2O5等试剂干燥NO。硝酸是挥发性酸，对后续反应会产生干扰，故装置B的作用是用于吸收装置A中挥发出的HNO3。(3)因要吸收HNO3(g)，故装置B中导管应插入液面下，A项错误；NO是不成盐氧化物，不能与碱反应，B项正确；通入空气后NO被O2氧化为NO2，NO2可被NaOH溶液吸收(或者在O2存在的条件下，NO、O2、OH－反应生成盐)，C项正确。(4)①可根据Fe3O4能被磁铁吸引，FeO不能被磁铁吸引的性质判断。②用化学方法分析时，先用非氧化性酸将固体溶解，然后用KSCN检验有无Fe3＋，用K3[Fe(CN)6](或酸性KMnO4溶液)检验有无Fe2＋，但由于酸性KMnO4溶液能氧化Cl－，故当用盐酸溶解固体时，不能使用KMnO4溶液。13．甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物(加热装置省略)。文献记载：ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有＋4、＋2、－3价等氮的化合物。ⅱ.FeSO4＋NO⇋Fe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。甲的实验操作和现象记录如下：实验操作实验现象打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹－打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞无明显现象加热三颈烧瓶，反应开始后停止加热①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅；②反应停止后，A中无固体剩余请回答下列问题：(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是______________________________________。(2)检验是否生成－3价氮的化合物，应进行的实验操作是___________________________。(3)甲取少量B中溶液，加热，实验现象是________________________________________。请用平衡移动原理解释原因：___________________________________________________。甲依据该现象得出的结论是