課時(shí)跟蹤檢測（十三） 氮及其化合物

PAGE第8頁共8頁課時(shí)跟蹤檢測（十三）氮及其化合物1．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·江蘇卷)防治大氣污染、打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，下列做法不應(yīng)該提倡的是()A．開發(fā)使用清潔能源 B．田間焚燒秸稈C．積極鼓勵植樹造林 D．養(yǎng)成低碳生活習(xí)慣解析：選B開發(fā)使用清潔能源，可以減少化石能源的使用，從而防治大氣污染，應(yīng)該提倡；田間焚燒秸稈，會增加空氣中可吸入顆粒物等污染物，加重大氣污染，不應(yīng)該提倡；大量植樹造林，可以防風(fēng)固沙、防止水土流失、凈化空氣等，應(yīng)該提倡；養(yǎng)成低碳生活習(xí)慣可以降低二氧化碳的排放，從而減輕溫室效應(yīng)，應(yīng)該提倡。2.隨著我國汽車年銷量的大幅增加，空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是()A．反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)D．催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2解析：選D反應(yīng)過程中NO、O2為氧化劑，N2為還原產(chǎn)物；汽車尾氣中的N2不是污染物；NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑；根據(jù)題中的圖示，可將反應(yīng)的過程分成如下兩步寫：2NO＋O2=2NO2,2NO2＋4CO=N2＋4CO2，將兩步反應(yīng)式合并可得總化學(xué)方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2。3．工業(yè)上常采用生物硝化法將NHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,3)來處理氨氮廢水，工作流程如圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A．生物硝化法處理廢水，會導(dǎo)致水體pH逐漸下降：NHeq\o\al(＋,4)＋2O2=NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋H2OB．長期過量使用NH4Cl等銨態(tài)化肥，易導(dǎo)致土壤酸化，水體富營養(yǎng)化C．檢驗(yàn)NHeq\o\al(＋,4)所需的試劑是濃NaOH溶液、濕潤的藍(lán)色石蕊試紙D．微生物保持活性的pH范圍為7～9，可以加入石灰石來調(diào)節(jié)水體的pH解析：選CNH4Cl水解呈酸性，長期過量使用會導(dǎo)致土壤酸化，也會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，B項(xiàng)正確；檢驗(yàn)NHeq\o\al(＋,4)應(yīng)使用紅色石蕊試紙，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生物硝化法處理廢水會使水體呈酸性，可以加入石灰石與H＋反應(yīng)來調(diào)節(jié)水體的pH，D項(xiàng)正確。4．(2020·北京等級考)硫酸鹽(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))氣溶膠是PM2.5的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽生成的轉(zhuǎn)化機(jī)理，其主要過程示意圖如圖：下列說法不正確的是()A．該過程有H2O參與B．NO2是生成硫酸鹽的氧化劑C．硫酸鹽氣溶膠呈酸性D．該過程沒有生成硫氧鍵解析：選D根據(jù)圖示中各微粒的構(gòu)造可知，該過程有H2O參與，故A正確；根據(jù)圖示的轉(zhuǎn)化過程，NO2轉(zhuǎn)化為HNO2，N元素的化合價(jià)由＋4價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，化合價(jià)降低，得電子被還原，做氧化劑，則NO2是生成硫酸鹽的氧化劑，故B正確；硫酸鹽(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))氣溶膠中含有HSOeq\o\al(－,4)，轉(zhuǎn)化過程有水參與，則HSOeq\o\al(－,4)在水中可電離生成H＋和SOeq\o\al(2－,4)，則硫酸鹽氣溶膠呈酸性，故C正確；根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化過程中，由SOeq\o\al(2－,3)轉(zhuǎn)化為HSOeq\o\al(－,4)，根據(jù)圖示對照，有硫氧鍵生成，故D錯(cuò)誤。5．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·廣東卷)部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)氮元素的化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)可經(jīng)催化氧化生成bB．b為紅棕色，可轉(zhuǎn)化為cC．密閉體系中，c存在2NO2N2O4D．d的溶液與Cu反應(yīng)可生成b或c解析：選B根據(jù)圖，a為NH3，b為NO，NH3可經(jīng)催化氧化生成NO，A說法正確；b為NO，為無色氣體，與氧氣反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為c，即NO2，B說法錯(cuò)誤；＋4價(jià)的含氮氧化物有NO2、N2O4，密閉體系中，c存在2NO2N2O4，C說法正確；d為硝酸，Cu與稀硝酸溶液反應(yīng)生成NO，與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，D說法正確。6．(2021·婁底質(zhì)檢)已知飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱可制備氮?dú)?。利用如圖裝置制取氮?dú)猓⒂玫獨(dú)庵苽銫a3N2，Ca3N2遇水發(fā)生水解反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．①中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2OB．④、⑥中依次盛裝的試劑可以是濃H2SO4、堿石灰C．③中盛放的試劑是NaOH溶液D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束，?、葜械纳倭慨a(chǎn)物于試管中，加適量蒸餾水，可以使試管口濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)解析：選C由題干可知，裝置①為制備氮?dú)獾难b置，飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱生成氮?dú)?、氯化鈉和水，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2O，故A正確。Ca3N2遇水發(fā)生水解，所以產(chǎn)生的氮?dú)庑枰稍锊拍苓M(jìn)入玻璃管中反應(yīng)，裝置④應(yīng)為干燥裝置，可選用濃硫酸作干燥劑；裝置⑥中也應(yīng)裝有干燥劑，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，可盛放堿石灰，故B正確。裝置中含有氧氣，可利用裝置③除去裝置中的氧氣，NaOH溶液不能除去氧氣，可改成酸性氯化亞鐵溶液，故C錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置⑤中有生成的Ca3N2，Ca3N2遇水發(fā)生水解反應(yīng)生成NH3和Ca(OH)2，NH3可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，故D正確。7．[雙選]合成氨及其衍生工業(yè)是化工生產(chǎn)的重要部分，請結(jié)合圖示判斷下列說法正確的是()A．合成氨采用400～500℃B．濕潤的淀粉-KI試紙可以鑒別氣體2和溴蒸氣C．生成固體1的化學(xué)方程式為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4ClD．1L氣體1、2的混合氣與1LNH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)，混合氣中二者的體積比為1∶1解析：選CD由圖可知：氣體1為NO，氣體2為NO2，NO2與水反應(yīng)生成硝酸，固體1為NaHCO3，NaHCO3受熱分解生成固體2為Na2CO3；1LNO、NO2的混合氣體與1LNH3在一定條件下轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì)，反應(yīng)方程式為2NH3＋NO＋NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2N2＋3H2O，NO、NO2的體積比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，為1∶1，故D正確。8.(2021·河北聯(lián)考)如圖，試管中充滿NO2，現(xiàn)向其中緩慢通入O2，用水吸收NO2(假設(shè)每次通入的O2能完全反應(yīng))。下列說法正確的是()A．當(dāng)試管內(nèi)溶液的pH不再變化時(shí)，說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3(假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散)B．當(dāng)試管內(nèi)氣體不是紅棕色時(shí)，說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3C．水槽內(nèi)的水改為稀鹽酸，有利于吸收NO2D．水槽內(nèi)的水改為稀NaOH溶液，有利于吸收NO2解析：選D試管中發(fā)生反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，根據(jù)NO2→HNO3，c(HNO3)＝eq\f(\f(ΔVNO2,Vm),V溶液)，消耗的NO2的體積等于試管中溶液的體積，即ΔV(NO2)＝V(溶液)，則c(HNO3)＝eq\f(1,Vm)，試管內(nèi)溶液的pH始終不變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，當(dāng)試管中氣體不是紅棕色時(shí)，不能說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3，故B錯(cuò)誤；水槽內(nèi)的水改為稀鹽酸時(shí)，NO2仍是與稀鹽酸中的水反應(yīng)，不能促進(jìn)NO2的吸收，故C錯(cuò)誤；NO2與NaOH溶液能夠發(fā)生反應(yīng)：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，水槽內(nèi)的水改為稀NaOH溶液，有利于吸收NO2，故D正確。9．甲、乙兩同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物。已知：ⅰ.在濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產(chǎn)物有＋4、＋2、－3價(jià)等氮的化合物。ⅱ.FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)(ΔH<0)。ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。甲的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象記錄如下：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象打開彈簧夾，通入一段時(shí)間CO2，關(guān)閉彈簧夾—打開分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關(guān)閉活塞無明顯現(xiàn)象加熱燒瓶，反應(yīng)開始后停止加熱①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時(shí)間后，氣體顏色逐漸變淺；B中溶液呈棕色；C中溶液紫色變淺；②反應(yīng)停止后，A中無固體剩余請回答下列問題。(1)滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是____________________________________________________________________________________________________________。(2)檢驗(yàn)是否生成－3價(jià)氮的化合物，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)甲取少量B中溶液，加熱，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________。請用平衡移動原理解釋原因：____________________________________________________________________________________________________________________。甲依據(jù)該現(xiàn)象得出的結(jié)論是A中有NO生成。(4)乙認(rèn)為甲得出A中有NO生成的證據(jù)不足。為獲取充足的證據(jù)，乙仍采用該裝置和操作進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，乙做出的改變是________________________，證明有NO生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________________________________________________________。解析：(1)常溫下，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化。(2)－3價(jià)氮的化合物是NH3或銨鹽，而此反應(yīng)的環(huán)境呈酸性，故－3價(jià)氮的化合物應(yīng)是硝酸銨，可利用NHeq\o\al(＋,4)與OH－共熱產(chǎn)生NH3的性質(zhì)檢驗(yàn)。(3)B中發(fā)生反應(yīng)FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)，加熱后，平衡逆向移動，無色氣體NO逸出，在空氣中變?yōu)榧t棕色，而溶液顏色變淺或變?yōu)闇\綠色。(4)NO2與水反應(yīng)生成NO，故可把濃硝酸換成稀硝酸，若A中無紅棕色氣體生成，但B中溶液變?yōu)樽厣勺C明A中有NO生成。答案：(1)常溫時(shí)，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生(答鈍化也可)(2)取少量反應(yīng)后A中溶液于試管中，向其中加入足量濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，若試紙變藍(lán)，則A中生成NHeq\o\al(＋,4)(3)棕色溶液顏色變淺(或變?yōu)闇\綠色)，有無色氣體逸出，且在空氣中變?yōu)榧t棕色FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)ΔH<0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，加熱后，平衡向逆反應(yīng)方向移動(4)將濃硝酸換成稀硝酸A中沒有紅棕色氣體生成，B中溶液變?yōu)樽厣?0．現(xiàn)用下列裝置(儀器可重復(fù)使用)制備PH3，并證明PH3具有強(qiáng)還原性和熱不穩(wěn)定性。已知：①標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，PH3是一種無色、微溶于水、有劇毒的氣體，具有強(qiáng)還原性，在空氣中能自燃；②白磷(P4)常溫下為白色或黃色蠟狀固體，不溶于水，在空氣中易自燃；③乙醚是一種易揮發(fā)的液體，沸點(diǎn)為34.6℃(1)儀器m的名稱為________，裝置C的名稱為________。(2)實(shí)驗(yàn)室用白磷與NaOH濃溶液反應(yīng)生成NaH2PO2的同時(shí)制得PH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用裝置A制取PH3，實(shí)驗(yàn)前，在儀器n中加入適量的乙醚和白磷并微熱，然后才滴入濃NaOH溶液。實(shí)驗(yàn)前先微熱的目的是_______________________________________。(4)將A、C、E依次相連，按照(3)中操作滴入濃NaOH溶液后，同時(shí)點(diǎn)燃E處導(dǎo)出的氣體，若裝置C中溶液黃色變淺，同時(shí)得到白色蠟狀固體，說明PH3具有________性，裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________。點(diǎn)燃E處氣體的目的為______________________________________________________。(5)將以上裝置組合以證明PH3受熱已分解，并驗(yàn)證PH3受熱分解的氣體產(chǎn)物，則儀器連接順序?yàn)锳→________→D→________→________→E(在“→”之間的空白處填寫裝置編號)。能證明PH3分解的氣體產(chǎn)物的現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________。解析：(2)NaH2PO2中P元素為＋1價(jià)，PH3中P元素為－3價(jià)，根據(jù)得失電子守恒，可得到反應(yīng)的化學(xué)方程式為P4＋3NaOH(濃)＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))3NaH2PO2＋PH3↑。(3)乙醚易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)前微熱可生成乙醚蒸氣除去裝置中的空氣，防止P4和PH3自燃。(4)C中溶液黃色變淺，即Fe3＋被還原，可證明PH3有還原性；得到白色蠟狀固體即生成P4，化學(xué)方程式為6Fe2(SO4)3＋4PH3=P4↓＋12FeSO4＋6H2SO4。(5)先由A裝置生成PH3，在B裝置加熱分解，再將產(chǎn)物通過D裝置冷卻得到P4，然后第一次通過裝置C除去PH3，第二次通過裝置C檢驗(yàn)PH3是否完全除去，然后檢驗(yàn)生成的氫氣；證明分解生成的是氫氣，需先看到第二次通過裝置C的溶液不褪色，然后點(diǎn)燃E處氣體火焰呈藍(lán)色。答案：(1)分液漏斗洗氣瓶(2)P4＋3NaOH(濃)＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))3NaH2PO2＋PH3↑(3)排除裝置中的空氣，防止P4和PH3自燃(4)還原6Fe2(SO4)3＋4PH3=P4↓＋12FeSO4＋6H2SO4防止有毒氣體PH3泄漏，污染空氣(5)BCC第二瓶C中溶液不褪色，點(diǎn)燃E處氣體，火焰呈藍(lán)色11．(2021·衡水聯(lián)考)氨基甲酸銨(H2NCOONH4)是一種白色晶體，是常見的實(shí)驗(yàn)藥品，可由干燥的NH3和干燥的CO2在任何比例下反應(yīng)得到，每生成1.0g氨基甲酸銨放出2.05kJ的熱量?；卮鹣铝袉栴}：(1)實(shí)驗(yàn)室可選用下列裝置(Ⅰ～Ⅴ)制備干燥的NH3和CO2。①用裝置Ⅰ、Ⅲ制備并純化NH3時(shí)，接口a與________(填接口字母)相連，裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________________。②制備并純化CO2時(shí)，按氣流從左至右，各接口連接順序?yàn)開_______(填接口字母)。(2)一種制備氨基甲酸銨的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：①用儀器W代替分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是_____________