搜索
高考作业(十三)氮及其化合物A组全员必做题1．下列叙述与氮元素的循环无关的是()A．工业合成氨的过程是固氮的过程B．自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收解析C项中由于N2很不活泼，故作保护气，不参与化学反应，也就不参与氮的循环。答案C2．科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是()A．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2OB．液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏C．氨气比空气轻，标准状况下密度约为0.76g·L－1D．氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全解析该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求，A项错误；B、D两项均正确；氨气在标准状况下的密度ρ标＝MVm＝17g·mol－122.4L·mol－1≈0.76g·L－1，C项正确。答案A3．下列离子方程式正确的是()A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2OB．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NH＋4＋OH－=====△NH3·H2OC．氨水中加盐酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋4＋H2OD．氨水中通入少量CO2：CO2＋NH3·H2O===NH＋4＋HCO－3＋H2O解析A项不能写离子方程式，B项应生成NH3，D项应生成(NH4)2CO3。答案C4．下列说法不正确的是()A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解B．某气体能使湿润的红色石蕊试红变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实现解析加入Cu(NO3)2后，Cu和H＋、NO－3发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项不正确；使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，NH3溶于水后使溶液显碱性，B项正确；Cu与稀硝酸反应时，还原产物为NO，NO可与O2反应生成NO2，C、D两项正确。答案A5．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SO2－4和N4H4＋4两种离子，当N4H4＋4遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是()A．14N、N4与N2互为同位素B．N4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2N4H4＋4＋2SO2－4C．N4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用D．N4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键解析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SO2－4和N4H4＋4两种离子，N4H4(SO4)2为离子化合物，电离方程式为N4H4(SO4)2===N4H4＋4＋2SO2－4，B项错误；草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当N4H4＋4遇到碱性溶液时，会生成N4分子，故不能混合施用，C项正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D项错误。答案C【拓展延伸】肼(N2H4)是强还原剂，在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属单质，并用作喷气式发动机燃料、火箭燃料等。呈碱性，碱性比氨弱。6．下列制备氨水的实验装置中最合理的是()解析制备氨水不需要干燥氨气，A、C两项错误；应该防止倒吸，D项错误。答案B7．(2019·南通调研)下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是()A．用装置甲制取氨气B．用装置乙除去氨气中的水蒸气C．用装置丙验证氨气具有还原性D．用装置丁吸收尾气解析用装置甲制取氨气需要加热，A项错误；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，B项错误；氨气与氧化铜在加热条件下反应生成N2、水和铜，可以验证氨气具有还原性，C项正确；用装置丁吸收尾气容易引起倒吸，D项错误。答案C8．将充有nmLNO和mmLNO2气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入nmLO2。mn，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为()A.m－n3mLB.n－m3mLC.4m－n3mLD.3m－nmL解析可认为首先发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，反应后剩余n4mLO2，然后发生反应4NO2＋O2＋H2O===4HNO3，n4mLO2消耗NO2nmL，则NO2过量，最后剩余NO的体积为过量NO2的三分之一，即m－n3mL。答案A9．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是()A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应解析①中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色NO2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有O2生成，产生的气体为混合气体，A项正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以②中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B项正确；③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的NO2是还原产物，C项正确；红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2，D项错误。答案D10.向50mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是()A．开始时产生的气体为H2B．AB段发生的反应为置换反应C．所用混合溶液中c(HNO3)＝0.5mol·L－1D．参加反应的铁粉的总质量m2＝5.6g解析向混合溶液中逐渐加入铁粉，铁首先和稀硝酸反应生成Fe(NO3)3和NO；当溶液中硝酸完全被消耗之后，过量的铁能和Fe3＋反应生成Fe2＋；当Fe3＋完全反应之后，过量的铁和稀硫酸反应生成FeSO4和H2。由以上分析可知，开始生成的气体是NO，A项错误；AB段的反应是铁和Fe3＋的反应，不是置换反应，B项错误；A点对应的气体是NO，物质的量是0.05mol，根据氮原子守恒可知，稀硝酸的物质的量浓度是0.05mol0.05L＝1.0mol·L－1，C项错误；生成氢气的体积是0.56L，物质的量为0.025mol，所以反应中共转移电子0.05mol×3＋0.025mol×2＝0.2mol，参加反应的铁最终在溶液中以Fe2＋的形式存在，因此根据电子得失守恒可知，消耗铁的物质的量是0.1mol，质量是5.6g，D项正确。答案D11．(2019·滨州期末)十九大报告指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。控制和治理NOx、SO2、CO2是解决光化学烟雾、减少酸雨和温室效应的有效途径，对构建生态文明有着极为重要的意义。请回答下列问题：(1)利用SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。①SCR(选择催化还原NOx)工作原理：尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为____________________________________________，SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为____________________________________________。CO(NH2)2＋H2O=====△CO2＋2NH38NH3＋6NO2=====催化剂7N2＋12H2O②NSR(NOx储存还原)工作原理：在储存过程中，NO发生的总化学反应方程式为________________________________________________________________。2BaO＋4NO＋3O2=====催化剂2Ba(NO3)2(2)双碱法除去SO2的工作原理：NaOH溶液①SO2②CaONa2SO3溶液过程①的离子方程式为____________________________________；CaO在水中存在如下转化：CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理：______________________________________________________________。2OH－＋SO2===SO2－3＋H2OSO2－3与Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡正向移动，有NaOH生成解析(1)①根据原子守恒可知尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为CO(NH2)2＋H2O=====△CO2＋2NH3；SCR催化反应器中NH3还原NO2生成氮气和水的化学方程式为8NH3＋6NO2=====催化剂7N2＋12H2O。②根据示意图可知在储存过程中NO在催化剂的作用下转化为硝酸钡，因此发生的总化学反应方程式为2BaO＋4NO＋3O2=====催化剂2Ba(NO3)2。(2)过程①是氢氧化钠溶液吸收SO2转化为亚硫酸钠，反应的离子方程式为2OH－＋SO2===SO2－3＋H2O；由于溶液中的SO2－3与Ca2＋结合生成CaSO3沉淀，使平衡正向移动，因此有NaOH生成。B组重点提升题12．氨气在工农业生产中有重要应用。(1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式为______________________；②NH3的稳定性比PH3________(填“强”或“弱”)。(2)如图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。表面皿N⋮⋮N强①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_____________________________________。②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是___________________________(写化学式，一种即可)。③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH＋4和_______________________________________________。NH3＋HCl===NH4ClNH4HSO4或(NH4)2SO44Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为___________________________________，若反应中有0.3mol电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为________g(保留两位小数)。氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的脱除2NH3＋3O2=====微生物2HNO2＋2H2O2.35解析据方程式：2NH3＋3O2=====微生物2HNO2＋2H2O2×47g转移12mole－m(HNO2)0.3mol2×47g∶12＝m(HNO2)∶0.3m(HNO2)＝2.35g。13．如图是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。(1)在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先_________________________