（通用版）2022年高考化學一輪復習 跟蹤檢測（十三）氮及其化合物、（含解析）

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1、（通用版）2022年高考化學一輪復習 跟蹤檢測（十三）氮及其化合物、（含解析） 1．近年來在中國汽車的銷量大幅增長的同時也帶來了嚴重的空氣污染。汽車尾氣處理裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸的過程如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2 B．反應中NO為氧化劑，N2為氧化產物 C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應 D．催化轉化總反應為2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 解析：選D　N2為大氣的主要成分，不是污染物，故A錯誤；NO與CO反應生成N2和CO2，氮元素從＋2價降為0價，化合價降低，所以NO作氧化劑，N2為還原產物，故B錯誤；

2、NO和O2在常溫下就會發(fā)生反應生成NO2，無需催化劑，故C錯誤；尾氣處理凈化的目的是把有毒的污染氣體在催化劑作用下轉化為空氣中的無毒成分，反應方程式：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2正好是過程圖中的變化，故D正確。 2．“綠色化學”實驗已走進課堂，下列做法符合“綠色化學”的是(　　) ①實驗室收集氨氣采用圖甲所示裝置　②實驗室中做氯氣與鈉的反應實驗時采用圖乙所示裝置?、蹖嶒炇抑杏貌ＡО舴謩e蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實驗?、軐嶒炇抑胁捎脠D丙所示裝置進行銅與稀硝酸的反應 A．②③④　　　　　　　　　 B．①②③ C．①②④ D．①③④ 解析：選C?、賹嶒炇沂占睔獠?/p>

3、用圖甲所示裝置，在制備的過程中用帶有酚酞的水吸收溢出的氨氣，防止污染環(huán)境，符合綠色化學的要求；②實驗室中做氯氣與鈉的反應實驗時采用圖乙所示裝置，用沾有堿液的棉球可以吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境，符合綠色化學的要求；③實驗室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實驗，揮發(fā)的氯化氫和氨氣會污染大氣，因此不符合綠色化學的要求；④實驗室中采用圖丙所示裝置進行銅與稀硝酸的反應，生成的氮的氧化物及時收集在氣球中，防止污染環(huán)境，符合綠色化學的要求。綜上所述，①②④符合要求。 3．下列有關氨和銨鹽的敘述正確的是(　　) A．NH3易液化，常用作制冷劑 B．NH4Cl中含有少量的I2可通過加

4、熱的方法除去 C．將蘸有濃氨水和濃硫酸的玻璃棒相互靠近，有白煙產生 D．某氣體通入紫色石蕊溶液后溶液變紅，據(jù)此可推斷該氣體為NH3 解析：選A　液氨汽化時吸收熱量導致其周圍溫度降低，所以液氨可以作制冷劑，故A正確；加熱氯化銨會分解，所以不能用加熱的方法除去，故B錯誤；蘸有濃氨水和揮發(fā)性的酸(如鹽酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白煙產生，而硫酸不是揮發(fā)性的酸，故C錯誤；氣體如果是氨氣通入紫色石蕊溶液后溶液應變藍，而不是變紅，故D錯誤。 4.碳和濃硫酸共熱產生的氣體X和銅與稀硝酸反應產生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖所示裝置)，下列有關說法錯誤的是(　　) A．洗氣瓶中

5、產生的沉淀是BaCO3 B．洗氣瓶中產生的沉淀是BaSO4 C．在Z導管口可能有紅棕色的氣體出現(xiàn) D．在Z導管口出現(xiàn)的氣體中含有CO2 解析：選A　因為碳酸的酸性比鹽酸的酸性弱，所以在BaCl2溶液中通入CO2，不能生成BaCO3沉淀，A錯誤；NO和洗氣瓶中O2反應生成的NO2溶于水生成HNO3，HNO3將H2SO3氧化成H2SO4，因此有BaSO4生成，B正確；若O2不足，NO有剩余，則Z導管口可能出現(xiàn)紅棕色氣體，C正確；CO2未參與反應，D正確。 5．用下列實驗裝置和方法進行相應實驗，能達到實驗目的是(　　) A．用甲裝置制干燥的氨氣 B．用乙裝置收集并測量Cu與濃硝酸反

6、應產生的氣體及體積 C．用丙裝置除去CO2中含有的少量HCl D．用丁裝置吸收NH3，并防止倒吸 解析：選A　B項，Cu與濃HNO3反應生成NO2，NO2會與H2O反應，錯誤；C項，CO2也可與Na2CO3溶液反應，錯誤；D項，應將苯換成CCl4，將氣體通入CCl4中以防止倒吸，錯誤。 6．實驗室用稀硝酸與銅反應制備硝酸銅晶體及NO氣體，需經過銅與稀硝酸反應、收集NO、尾氣處理、制取硝酸銅晶體四個步驟，下列能達到實驗目的的是(　　) A．用裝置甲制取Cu(NO3)2和NO B．用裝置乙收集NO C．用裝置丙吸收尾氣 D．用裝置丁蒸發(fā)結晶制Cu(NO3)2·3H2O 解析：

7、選C　用裝置甲制取Cu(NO3)2和NO，生成的NO會從長頸漏斗中逸出，A項不能達到實驗目的；NO易和O2反應，不能用排空氣法收集，B項不能達到實驗目的；NO、O2與NaOH溶液發(fā)生反應：4NO＋3O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O，C項能達到實驗目的；Cu(NO3)2溶液受熱，水解生成的HNO3揮發(fā)，促進水解反應正向進行，Cu2＋水解程度增大，最終得不到Cu(NO3)2·3H2O，D項不能達到實驗目的。 7．(2019·北京海淀區(qū)模擬)合成氨及其相關工業(yè)中，部分物質間的轉化關系如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．甲、乙、丙三種物質中都含有氮元素 B．反應Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的

8、氧化劑相同 C．Ⅵ的產物可在上述流程中被再次利用 D．Ⅴ中發(fā)生反應：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl 解析：選B　甲是N2，與H2化合生成NH3。反應Ⅴ是侯氏制堿法原理，丁是NaHCO3，受熱分解生成Na2CO3。NH3發(fā)生催化氧化生成NO，NO與O2反應生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反應生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三種物質中都含有氮元素，A正確；反應Ⅳ中的氧化劑和還原劑均是NO2，B錯誤；NaHCO3分解生成的CO2可以循環(huán)利用，C正確。 8．無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的

9、幾種，將100 mL甲氣體經過如圖所示實驗的處理，結果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為(　　) A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2 C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2 解析：選B　由無色氣體知一定無NO2，通過濃H2SO4體積減小，一定有NH3，無色氣體變?yōu)榧t棕色，一定有NO，還有能與Na2O2產生O2的氣體，即為CO2。 9．將Mg、Cu組成的m g混合物投入適量稀HNO3中恰好完全反應，固體完全溶解時收集到的還原產物NO氣體為0.896 L(標準狀況)，向反應后的溶液中加入2 mol·L－1NaOH溶液60 mL時金屬離子

10、恰好沉淀完全，則形成沉淀質量為(　　) A．(m＋2.28)g B．(m＋2.04)g C．(m＋3.32)g D．(m＋4.34)g 解析：選B　當金屬離子恰好沉淀時，m(沉淀)＝m(金屬)＋m(OH－)，根據(jù)電子守恒可知，n(OH－)＝n(金屬失電子)＝n(NO得到的電子)＝ mol＝0.12 mol，m(沉淀)＝m(金屬)＋m(OH－)＝m g＋(0.12×17 )g＝(m＋2.04)g，B正確。 10.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化如圖所示(已

11、知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結果錯誤的是(　　) A．原混合酸中NO物質的量為0.1 mol B．OA段產生的是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產生氫氣 C．第二份溶液中最終溶質為FeSO4 D．H2SO4濃度為2.5 mol·L－1 解析：選A　鐵粉既能與硝酸反應也能與硫酸反應，從題圖中看出OA段產生的氣體是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段產生氫氣，反應為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，可知NO反應完全，加入鐵粉的溶液中NO的物質的量應為×3÷3＝0.1 mol，溶液中最終溶質為FeSO4，此時反應的鐵的質量是1

12、4 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4的濃度為＝2.5 mol·L－1，NO的物質的量為0.2 mol。 11．(2019·衡水中學模擬)利用如圖裝置，進行NH3與金屬氧化物MxOy反應生成M、N2、H2O，通過測量生成水的質量來測定M的相對原子質量。a中試劑是濃氨水。 (1)儀器a的名稱為__________，儀器b中裝入的試劑可以是__________。 (2)按氣流方向正確的裝置連接順序為________(填標號，裝置可重復使用)。 (3)裝置C的作用：__________________________________________________。 (

13、4)實驗結束時，應首先________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”); 這樣做的原因是 ________________________________________________________________________。 Ⅰ.熄滅A裝置的酒精燈 Ⅱ.停止從a中滴加液體 (5)若金屬氧化物為CuO，反應的化學方程式為_________________________________。 (6)若實驗中準確稱取金屬氧化物的質量為m g，完全反應后，測得生成水的質量為n g，則M的相對原子質量為____________(用含x、y、m、n的式子表示)。 (7)某同學仔細分析上述裝置后認

14、為仍存在缺陷，你認為該如何改進？ ________________________________________________________________________。 解析：(1)儀器a為分液漏斗，用來盛放和滴加液體，a中試劑是濃氨水，儀器b中加入的是NaOH固體或生石灰或堿石灰，滴入濃氨水固體溶解放熱使NH3·H2O分解生成NH3。(2)從發(fā)生裝置中出來的NH3帶有水蒸氣，必須干燥，故B接D，D接A，吸收反應生成的水用裝置D，最后空氣中的水不能進入裝置D，所以需要裝置C，按氣流方向正確的裝置連接順序為BDADC。(6)若實驗中準確稱取金屬氧化物的質量為m g，完全反應后，測

15、得生成水的質量為n g，由MxOy～yH2O關系列式：＝，M＝，則M的相對原子質量為。 答案：(1)分液漏斗　NaOH(或生石灰，或堿石灰) (2)BDADC (3)尾氣處理，吸收未反應的NH3，同時防止空氣中的水蒸氣進入裝置產生干擾 (4)Ⅰ　使反應產生的水蒸氣全部被堿石灰吸收 (5)2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O (6) (7)在吸收尾氣的濃硫酸前加安全瓶防倒吸 12．(2016·全國卷Ⅱ)聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列問題： (1)聯(lián)氨分子的電子式為______________，其中氮的化合價為______

16、__。 (2)實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨，反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 (3)①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1 ②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2 ③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3 ④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1 上述反應熱效應之間的關系式為ΔH4＝______________，聯(lián)氨和N2

17、O4可作為火箭推進劑的主要原因為_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應的平衡常數(shù)值為________(已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學式為________。 (5)聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液

18、，觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1 kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2________kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)由NH3的結構及電子式可推知N2H4的電子式為，其中氮的化合價為－2。(2)NH3中氮元素的化合價升高，

19、則NaClO作氧化劑，其中氯元素化合價應降為－1，由氧化還原反應規(guī)律及質量守恒定律可知，該反應的化學方程式為2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O。(3)由已知熱化學方程式①②③可得： N2O4(l)===2O2(g)＋N2(g)?。1 2N2H4(l)===2N2(g)＋4H2(g)　－2ΔH2 2O2(g)＋4H2(g)===4H2O(g)　2ΔH3 根據(jù)蓋斯定律，將上述三個熱化學方程式相加，可得2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1。由熱化學方程式可知，N2H4和N2O4反應時放出大量的熱，且產生大

20、量氣體。(4)將H2OH＋＋OH－　Kw＝1.0×10－14、N2H4＋H＋N2H　K＝8.7×107相加，可得：N2H4＋H2ON2H＋OH－　Ka1＝Kw·K＝1.0×10－14×8.7×107＝8.7×10－7。類比NH3與H2SO4形成酸式鹽的化學式NH4HSO4可知，N2H4與H2SO4形成的酸式鹽的化學式應為N2H6(HSO4)2。(5)由題意可知，N2H4是一種還原劑，其氧化產物應為N2，而AgBr作氧化劑，其還原產物應為Ag，因此向裝有少量AgBr的試管中加入N2H4溶液，可觀察到的現(xiàn)象是固體逐漸變黑，同時有氣泡產生。N2H4吸收O2時的化學方程式為N2H4＋O2=

21、==N2＋2H2O，由化學方程式可知參加反應的N2H4和O2的質量相等，故1 kg N2H4理論上可除去水中溶解的O2 1 kg。Na2SO3吸收O2生成Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，兩者相比較，N2H4的用量少，且不產生其他雜質。 答案：(1) ?。? (2)2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O (3)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1　反應放熱量大、產生大量氣體 (4)8.7×10－7　N2H6(HSO4)2 (5)固體逐漸變黑，并有氣泡產生　1　N2H4的用量少，不產生其他雜質(還原產物為N2和H2O，而Na2SO3產生Na2SO4) 13．

22、(2019·萊州一中模擬)亞硝酸鈉是重要的防腐劑。某化學興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，設計如圖裝置利用一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗)。 查閱資料：①HNO2為弱酸，室溫下存在反應3HNO2===HNO3＋2NO↑＋H2O； ②在酸性溶液中，NO可將MnO還原為Mn2＋； ③NO不與堿反應，可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸。 實驗操作：①關閉彈簧夾，打開A中分液漏斗活塞，滴加一定量濃硝酸，加熱；②一段時間后停止加熱；③從C中取少量固體，檢驗是否含有亞硝酸鈉。 (1)裝置中儀器a的名稱為____________，D裝置的作用是 __

23、______________________________________________________________________。 (2)A中反應的化學方程式是________________________________________________， C中反應生成NaNO2的化學方程式是_____________________________________。 (3)檢驗C中產物有亞硝酸鈉的操作是_______。(填標號) a．取少量生成物溶于水充分振蕩，滴加酚酞溶液，若溶液變紅，則含有NaNO2 b．取少量生成物溶于稀硫酸，若產生無色氣體并在液體上方變?yōu)榧t棕色

24、，則含有NaNO2 (4)經檢驗C產物中亞硝酸鈉含量較少。 ①甲同學認為C中產物不僅有亞硝酸鈉，還有碳酸鈉和氫氧化鈉。生成碳酸鈉的化學方程式是____________________________________。為排除干擾，甲同學在B、C裝置間增加裝置E，E中盛放的試劑應是__________(寫名稱)。 ②乙同學認為除上述干擾因素外，還會有空氣參與反應導致產品不純，所以在實驗操作①前應增加一步操作，該操作是_______________________________________________。 (5)NaNO2有毒，國家規(guī)定肉制品中NaNO2含量不能超過30 mg·kg－

25、1。從1 000 g隔夜熟肉中提取NaNO3和NaNO2后，配成溶液，再用0.005 00 mol·L－1的高錳酸鉀(酸性)溶液滴定，消耗高錳酸鉀溶液16.00 mL，由此計算隔夜熟肉中NaNO2的含量是__________mg·kg－1。 解析：(3)檢驗亞硝酸鈉的實驗操作為將生成物置于試管中，加入稀硫酸，若產生無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，則C中產物有亞硝酸鈉，或將生成物置于試管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，則C中產物有亞硝酸鈉，故選b。(4)①E中盛放的試劑應為堿石灰，用來吸收CO2。②為避免裝置中的空氣導致產品不純，需要打開彈簧夾，通入N2排盡裝置中的空氣。(5)依

26、據(jù)得失電子守恒可知，亞硝酸鈉與高錳酸鉀(酸性)溶液發(fā)生氧化還原反應的關系式為5NaNO2～2KMnO4，可計算出1000 g隔夜熟肉中NaNO2的質量為2.5×0.005 00 mol·L－1×16.00×10－3 L×69 g·mol－1×103 mg·g－1＝13.8 mg，所以隔夜熟肉中NaNO2的含量為13.8 mg·kg－1。 答案：(1)分液漏斗　除去未反應的NO，防止污染空氣 (2)C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 2NO＋Na2O2===2NaNO2 (3)b (4)①2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　堿石灰 ②打開彈簧夾，通入一段時間N2 (5)13.8