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2022届高考化学一轮复习-课后限时集训14-氮及其化合物新人教版.doc

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1、2022届高考化学一轮复习 课后限时集训14 氮及其化合物新人教版2022届高考化学一轮复习 课后限时集训14 氮及其化合物新人教版年级:姓名:- 10 -课后限时集训(十四)(建议用时:40分钟)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NHB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氮循环D合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱A氮肥一般分为铵态氮肥(含NH),硝态氮肥(含NO)和酰胺氮肥(含),A项错误。2常温常压下,注射器甲中装有NO2气体,注射器乙中装有相同体积的空气,注射器与U形管连通,固定活塞。如图所示,打开两个止水夹,足够时间后,将会看到U形管中

2、液面()Aa端上升,b端下降Ba端下降,b端上升CU形管中液面无变化D无法判断A打开止水夹,NO2与H2O反应,气体体积减小,压强减小,水向左流动,a端上升,b端下降。3(2020黑龙江重点中学三联)如图所示,在一个密闭的玻璃管两端各放一团棉花,再用注射器同时在两端注入适量的浓氨水和浓盐酸,下列说法错误的是()A玻璃管中发生的反应可表示为NH3HCl=NH4ClB实验时会在玻璃管中看到白雾C用手触摸玻璃管外壁,会感觉到有热量放出D将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象B浓氨水和浓盐酸均具有挥发性,挥发出的NH3和HCl发生反应NH3HCl=NH4Cl,A项正确;生成的NH4Cl为固体小颗粒,故可以观

3、察到有白烟生成,B项错误;NH3HCl=NH4Cl为放热反应,用手触摸玻璃管外壁,会感觉到有热量放出,C项正确;浓硝酸具有挥发性,将浓盐酸换成浓硝酸,也会出现相似现象,D项正确。4下列关于氮及其化合物的说法错误的是()A所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气B浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应,均体现其酸性和强氧化性C一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,更易造成人体缺氧D把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为41)的集气瓶中,木条复燃,说明NO2支持燃烧B浓硝酸与C反应,只体现强氧化性,B错误。5如图是含氮化合物及单质的“类别价态”二维图,结合二维图及氧化还原反应

4、原理的基本规律,下列相关分析或预测错误的是()A硝酸具有较强的氧化性,可用稀硝酸清洗银镜反应后的试管B在一定条件下NO、NO2均能和NH3发生反应,可用氨气处理氮氧化物C可加热NH4NO3和Ca(OH)2制备氨气D联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸(HN3)CHNO3中氮元素为5价,具有强氧化性,能与Ag发生反应,故A正确;由题图可知NO、NO2在一定条件下均能和NH3发生归中反应,产物是氮气和水,则氨气可用于处理氮氧化物,故B正确;通过分析NH4NO3中氮元素价态可知,其可能发生自身的氧化还原反应,所以其受热分解产物不一定有NH3,故不能用NH4NO3和Ca(OH)2共

5、热制备NH3,故C错误;依据价态分析,N2H4(氮元素为2价)和HNO2(氮元素为3价)反应可能生成HN3,故D正确。6(2020黑龙江重点中学联考)一定温度下,探究铜与稀硝酸反应,过程如图所示,下列说法不正确的是()A过程中生成无色气体的离子方程式是3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2OB过程反应速率比快的原因是NO2溶于水,使c(HNO3)增大C由实验可知,NO2对该反应具有催化作用D当活塞不再移动时,再抽入空气,铜可以继续溶解B过程中铜与稀硝酸反应生成NO气体,离子方程式为3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O,A项正确;随着反应进行,溶液中生成硝酸铜,根据氮元素守恒,过程中硝酸的浓

6、度没有中的大,因此反应速率增大的原因不是硝酸浓度增大,B项错误;过程反应速率比快,结合B项分析及实验过程可知,NO2对反应具有催化作用,C项正确;当活塞不再移动时,再抽入空气,NO与氧气、水反应生成硝酸,能与铜继续反应,D项正确。7科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质,该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子,当N4H遇到碱性溶液时,会生成N4分子。下列说法正确的是 ()A14N、N4与N2互为同位素BN4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2N4H2SOCN4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用DN4H4(SO4)2中只含

7、共价键,不含离子键C同种元素的不同原子之间互为同位素,N4与N2为单质,A项错误;N4H4(SO4)2晶体中含有SO和N4H两种离子,N4H4(SO4)2为离子化合物,电离方程式为N4H4(SO4)2=N4H2SO,B项错误;草木灰的主要成分为K2CO3,与K3PO4都为强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,当N4H遇到碱性溶液时,会生成N4,故不能混合施用,C项正确;N4H4(SO4)2中含有离子键,D项错误。8生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺,可将废液中的NH转化为N2和水,该工艺流程如图所示:已知反应的离子方程式为NH2O2=NO2HH2O。下列说法正确的是()A反应中NH转化为N2和水的

8、离子方程式为5NH3NO=4N29H2O2HB两池中投放的废液体积相等时,NH能完全转化为N2C常温常压下,反应中生成22.4 L N2时,转移电子3.75 molD两池发生的反应中,氮元素只被氧化A反应的离子方程式为5NH3NO=4N29H2O2H,故A正确;反应中1 mol NH转化为1 mol NO,反应中1 mol NO完全反应转化为N2消耗 mol NH,两个反应中消耗的废液体积不同,故B错误;标准状况下,反应中生成22.4 L N2时,转移电子3.75 mol,故C错误;反应中N元素既被氧化又被还原,故D错误。9某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的性质与分子组成,设

9、计了如下实验装置(夹持装置已略去)进行实验。请回答下列问题:(1)仪器a的名称为 ;仪器b中的试剂不可能为下列中的 (填标号)。 A氧化钙B碱石灰C石灰石 D熟石灰(2)装置B的作用是 。(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管收集到无色无味的气体,写出装置C中发生反应的化学方程式: 。(4)实验完毕,若测得干燥管D增重m g,装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮原子个数与氢原子个数的比值为 (用含m、n的代数式表示)。解析(1)仪器a为分液漏斗,仪器b中反应的原理是浓氨水使仪器b中的试剂溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,该试剂不可能是石灰石。(2

10、)装置A制得的氨气中含有水蒸气,装置B的作用是干燥氨气。(3)装置C中CuO与NH3反应,黑色CuO粉末变为红色固体Cu,CuO中Cu的化合价降低,则NH3中N的化合价升高,量气管收集到的无色无味的气体为N2,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式:3CuO2NH33CuN23H2O。(4)干燥管D增加的质量为NH3与CuO反应生成的H2O的质量,根据H守恒,知n(H) mol2 mol,F中的气体为N2,根据N守恒,知n(N) mol2 mol,则氨分子中氮原子个数与氢原子个数的比值为。答案(1)分液漏斗C(2)干燥氨气(3)3CuO2NH33CuN23H2O(4)10某化学兴趣小组进行了

11、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()A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中反应的离子方程式为3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2OC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BCu与稀硝酸发生反应3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,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;中溶液含有NO,滴加稀硫酸后,Cu、NO、H继续反应生成NO,B正确;中铜片继续溶解,是因为稀硫酸提供H,与NO

12、形成HNO3,HNO3继续与Cu反应,C错误;Cu是不活泼金属,在常温下,可与稀硝酸反应,但不能与稀硫酸反应,D错误。11氨基钠(NaNH2)常作有机合成的还原剂和吸水剂。实验室中可通过NH3在加热条件下与金属钠反应制得NaNH2。某小组拟利用下列装置制备氨基钠并检验相关气体产物。资料显示:无水CaCl2能吸收NH3;NH3具有还原性,能还原CuO。ABCDEF请回答下列问题:(1)NH3的电子式为 。(2)A装置中固体试剂可能是 (填化学式),盛装浓氨水的仪器名称是 。(3)按气流从左至右,装置连接顺序为A、 (填字母)。能证明NH3和Na的反应产物有H2的实验现象是 。(4)写出E中发生反

13、应的化学方程式 。(5)为了更好地利用原料,需要控制反应速率。控制本实验反应速率的操作方法是 。(6)设计实验证明NaNH2和水反应产生NH3: 。解析(1)NH3是共价化合物,电子式为。(2)由题图可知,A装置在常温下可制备氨气,又浓氨水和生石灰、氢氧化钠固体等混合均可产生大量氨气,故A中固体试剂可以为CaO或NaOH等。盛装浓氨水的仪器是分液漏斗。(3)依题意,可知气体产物为H2,因NH3和H2都能还原氧化铜并有水生成,则检验H2之前必须除去NH3。根据题给装置和试剂知,盛装无水硫酸铜的干燥管用于检验H2的氧化产物H2O,盛装碱石灰的干燥管用于干燥NH3,盛装无水氯化钙的干燥管用于吸收未反

14、应的NH3。按气流从左至右,装置连接顺序依次为氨气发生装置(A)、干燥NH3装置(D)、NH3与钠反应装置(E)、除NH3装置(F)、氧化H2装置(C)和检验水的装置(B)。如果有H2生成,则C中氧化铜在氢气作用下转化成铜,B中无水硫酸铜吸收水蒸气生成五水硫酸铜晶体。(4)氨气和钠在加热条件下反应生成氨基钠和氢气。(6)可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气。答案(1) (2)CaO(或NaOH)(其他合理答案均可)分液漏斗(3)D、E、F、C、BC中黑色粉末变红色,B中白色粉末变蓝色(4)2NH32Na2NaNH2H2(5)旋转分液漏斗的旋塞,控制滴加浓氨水的速度(6)取少量NaNH2样品于试管中,

15、滴加适量水,用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸放在试管口上方,试纸变蓝色,证明NaNH2和水反应产生NH312(2020河北石家庄月考改编)利用尿素制备N2H4H2O(水合肼)的实验流程如图1所示。图1已知:氯气与烧碱溶液的反应是放热反应。N2H4H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。(1)步骤制备NaClO溶液时,若温度为41 ,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为51,该反应的离子方程式为 。(2)实验中,为使步骤中反应温度不高于40 ,除可采用冰水浴之外,还可采取的措施是 。(3)步骤合成N2H4H2O(沸点118.5 )的装置如图2所示。NaClO碱

16、性溶液与尿素CO(NH2)2(沸点196.6 )溶液在40 以下反应一段时间后,再迅速升温至110 继续反应。图2使用冷凝管的目的是 。分液漏斗内的试剂是 ;若分液漏斗内液体滴加速率过快,发生的副反应的化学方程式为 ;将分液漏斗内的液体加入三颈烧瓶内的操作是 。写出生成水合肼的化学方程式: 。解析(1)若温度为41 ,产物中除NaClO外还有NaClO3,Cl的化合价均升高,则还应有部分Cl的化合价降低,即有NaCl生成,根据NaClO和NaClO3的物质的量之比为51,结合得失电子守恒,可知ClO、ClO、Cl的化学计量数之比为5110,故反应的离子方程式为8Cl216OH5ClOClO10

17、Cl8H2O。(2)氯气与烧碱溶液的反应是放热反应,可通过减缓Cl2的通入速率,避免反应过于剧烈放出大量的热而导致反应温度高于40 。(3)使用冷凝管,可起到冷凝回流,减少挥发损失,提高水合肼产率的作用。为了避免生成的N2H4H2O与NaClO剧烈反应生成N2,需要控制NaClO碱性溶液的滴加速率,则实验中通过分液漏斗滴加的溶液应是NaClO碱性溶液;若分液漏斗内液体滴加速率过快,发生已知信息中的反应,即N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl。放出分液漏斗内的液体,需要先打开分液漏斗颈上的玻璃塞,然后拧开下面的活塞。NaClO和CO(NH2)2在NaOH溶液中反应可生成水合肼和碳酸钠,反应的化学方程式为NaClOCO(NH2)22NaOHNaClN2H4H2ONa2CO3。答案(1)8Cl216OH5ClOClO10Cl8H2O(2)减缓Cl2的通入速率(3)冷凝回流水合肼,提高水合肼的产率NaClO碱性溶液N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl打开分液漏斗颈上的玻璃塞,再拧开下面的活塞使分液漏斗内的液体缓缓流下NaClOCO(NH2)22NaOHNaClN2H4H2ONa2CO3

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