适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第四章化工生产中的重要非金属元素课时规范练13氮及其重要化合物

这是一份适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第四章化工生产中的重要非金属元素课时规范练13氮及其重要化合物，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2021广东广州二模)氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是( )
A.氮气既可作氧化剂又可作还原剂
B.氮气和氧气在放电条件下直接生成NO2
C.氮气是工业合成氨的原料之一
D.氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物
2.(高考题组合)下列说法正确的是( )
A.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
B.向浓硝酸中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓硝酸反应生成NO2
C.浓硝酸和稀硝酸与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,故稀硝酸氧化性更强
D.常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
3.(2022江苏模拟)下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.N2不溶于水,可用作保护气
B.NH3极易溶于水,可用作制冷剂
C.NO2具有强氧化性,可作火箭燃料推进剂
D.HNO3易挥发,可用来制备硝酸纤维
4.如图,试管中充满NO2,现向其中缓慢通入O2,用水吸收NO2(假设每次通入的O2能完全反应)。下列说法正确的是( )
A.当试管内溶液的pH不再变化时,说明NO2全部转化为HNO3(假设试管内的溶质不向水槽中扩散)
B.当试管内气体不是红棕色时,说明NO2全部转化为HNO3
C.水槽内的水改为稀盐酸,有利于吸收NO2
D.水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO2
5.(2022重庆高三模拟)探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.将集有氨的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨极易溶于水
B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氨水中含有N
C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3具有热不稳定性
D.将红热的Pt丝伸入上图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明氨催化氧化的产物中有NO
6.(2022河北衡水中学阶段检测)亚硝酸钠(NaNO2)是一种具有咸味、有毒,且价格比食盐(NaCl)便宜的工业用盐,常被误作食盐使用,会导致中毒事故,它的部分性质如图,下列说法错误的是( )
A.可用碘化钾淀粉试纸和食醋鉴别食盐(NaCl)与亚硝酸钠(NaNO2)
B.亚硝酸钠可以加到食品中,但添加量要符合规定
C.NaNO2与N2H4反应生成NaN3的化学方程式为NaNO2+N2H4NaN3+2H2O
D.上图所涉及的化学反应都是氧化还原反应
7.(2021辽宁朝阳一模)氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质,设计了如图所示装置。下列说法错误的是( )
A.甲装置中的固体可以是NaOH或CaO
B.乙装置中的干燥剂可以是碱石灰
C.丙中发生的反应是4NH3+5O24NO+6H2O
D.若戊中观察到紫色石蕊溶液变红,则说明已制得HNO3
二、选择题:本题共3小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求。
8.(2021山东临沂三模)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具有较强还原性,遇水发生水解反应。下列说法错误的是( )
A.①中发生反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
B.③、⑥中依次盛装的试剂可以是浓硫酸、碱石灰
C.③中盛放的试剂是NaOH溶液
D.实验结束,取⑤中的少量产物置于试管中,加适量蒸馏水,可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝
9.(2021北京石景山区高三期末)某实验小组发现在相同温度下,铁与不同密度的硝酸反应时,还原产物有所不同,该小组的实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.硝酸的密度越大,其还原产物越多
B.当硝酸溶液的密度小于d g·mL-1时,还原产物始终以NO为主
C.还原产物中NO的分布分数随硝酸密度的增大而增大
D.硝酸的密度为d g·mL-1时,足量的铁与硝酸发生的主要反应为2Fe+6HNO32Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O
10.(2021河北邯郸六校联考)某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异,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+2N+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O
C.当B中0.03 ml铜粉被氧化时,B中产生的NO气体等于0.02 ml
D.C装置中装入一定量的水进行尾气处理
三、非选择题:本题共1小题。
11.(2021北京房山区高三期末)某兴趣小组探究溶液中NaNO2与KI的反应。
【查阅资料】
①NaNO2常温下比较稳定,在一定条件下可将碘离子氧化为碘单质,同时被还原为NO。
②HNO2常温下不稳定,分解产生NO和NO2。
【实验探究】
(1)NaNO2溶液显弱碱性,用离子方程式说明原因 。
(2)实验Ⅰ无明显现象的原因是 。
(3)根据实验Ⅱ现象,甲同学认为NaNO2将I-氧化为碘单质,请写出该反应的离子方程式: 。
(4)乙同学认为,上述现象不足以证明NaNO2将碘离子氧化,追加以下实验:
实验Ⅲ能够证明是NaNO2将碘离子氧化的证据是 。
解释实验Ⅱ中液面上方气体未变色的原因 。
(5)探究实验Ⅲ中红棕色气体的来源。来源1:HNO2分解产生NO和NO2
来源2:在产生NO后再被空气氧化生成NO2。
【设计实验】利用5 mL注射器,吸取1 mL 0.2 ml·L-1 NaNO2溶液和1 mL 0.2 ml·L-1 KI溶液及少量淀粉的混合溶液,针头朝上排尽空气后,吸入少量稀硫酸并迅速将针头插入橡皮塞(如右图所示)。
收集证据:若 (填写实验操作及现象),则证明红棕色气体来源2正确。
【实验结论】在酸性条件下,NaNO2可将碘离子氧化为碘单质,同时被还原为NO。
参考答案
课时规范练13 氮及其重要化合物
1.B 解析 N2中氮元素显0价,处于中间价态,既可作氧化剂又可作还原剂,A正确;在放电或高温下,N2和O2反应生成NO,不能直接生成NO2,B错误;工业合成氨利用N2和H2作原料,C正确;氮的固定是将大气中N2转化为含氮化合物的过程,D正确。
2.D 解析 浓氨水易挥发出NH3,浓硫酸难挥发,故不能产生白烟,A错误;向浓硝酸中插入红热的炭,产生红棕色气体,可能是炭与浓硝酸反应生成NO2,也可能是硝酸受热分解生成NO2,B错误;浓硝酸和稀硝酸与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,并非还原产物中氮元素价态越低,对应硝酸的氧化性越强,实际上浓硝酸的氧化性更强,C错误;常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化,表面生成致密的氧化物,D正确。
3.C 解析 氮气的化学性质稳定,一般不与物质发生反应,可用作保护气,与不溶于水的性质无关,故A项错误;NH3易汽化和液化,可以用作制冷剂,与NH3极易溶于水无关,故B项错误;NO2具有强氧化性,与还原性物质如N2H4混合在一起发生剧烈的氧化还原反应,放出大量的热,并产生大量的气体,可为火箭提供强大的推进力,故C项正确;在一定条件下,纤维素与浓硫酸和浓硝酸反应生成硝酸纤维,和HNO3易挥发性无关,故D项错误。
4.D 解析 试管中发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,根据NO2→HNO3,c(HNO3)=,故试管内溶液的pH始终不变,A错误;根据反应3NO2+H2O2HNO3+NO,当试管中气体不是红棕色时,不能说明NO2全部转化为HNO3,B错误;NO2与稀盐酸不反应,C错误;NO2与NaOH溶液能够发生反应:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO2,D正确。
5.B 解析 B项,因为氨水中存在NH3,加热NH3逸出,也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能证明是N与OH-反应产生的氨,错误。
6.D 解析 亚硝酸钠能和酸化的KI反应生成碘单质,碘化钾淀粉试纸变蓝色,A项正确;NaNO2具有防腐性,但有毒,所以亚硝酸钠可以加到食品中,但添加量要符合规定,B项正确;亚硝酸钠和N2H4反应生成NaN3和H2O,该反应中N元素化合价由+3价、-2价变为-价,C项正确;有电子转移的化学反应为氧化还原反应,其特征是有元素化合价的升降,NaNO2与NH4Cl反应生成NH4NO2的反应中没有元素化合价的变化,D项错误。
7.A 解析 甲中浓氨水用于制备氨气,经过干燥后在丙中发生氨气的催化氧化反应,因此甲中需要同时提供氨气和氧气,则X为过氧化钠,丙中氨气、氧气在催化作用下发生反应生成一氧化氮,一氧化氮可被氧化生成二氧化氮,过量的氧气与二氧化氮在戊中可生成硝酸,己为尾气吸收装置。甲装置需要提供氨气和氧气,如果甲装置中的固体是NaOH或CaO,只能提供氨气,不能提供氧气,X应为过氧化钠等,A错误;乙用于干燥氨气、氧气,可用碱石灰干燥,B正确;加热条件下,氨气与氧气在催化条件下反应生成一氧化氮,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,C正确;戊中观察到紫色溶液变红,说明生成了酸性物质,可以说明二氧化氮、氧气与水反应生成了硝酸,D正确。
8.BC 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+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,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,B错误。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,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,D正确。
9.D 解析 硝酸的密度越大,其浓度越大。由题图可知,随着硝酸的密度逐渐增大,还原产物的种类逐渐减少,A错误;由题图可知,硝酸的密度在a~dg·mL-1之间时,还原产物以NO为主,当硝酸的密度小于ag·mL-1时,还原产物以N为主,B、C均错误;由题图可知,硝酸的密度为dg·mL-1时,还原产物NO和NO2的分布分数相等,即二者的物质的量之比为1∶1,足量铁与HNO3反应生成Fe(NO3)2、NO、NO2和H2O,结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式:2Fe+6HNO32Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O,D正确。
10.CD 解析 研究铜与浓、稀硝酸反应的差异,先利用二氧化碳将装置中的空气排出,防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化,滴加浓硝酸时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,在B中发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO、3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,C中收集到NO气体,最后尾气处理。反应开始前通入过量的CO2气体,目的是排除装置内的空气,A正确;A中铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+2N+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O,B正确;B中发生3NO2+H2O2HNO3+NO、3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,因此当B中0.03ml铜粉被氧化时,B中产生的NO气体大于0.02ml,C错误;NO不溶于水,C装置中装入一定量的水不能进行尾气处理,D错误。
11.答案 (1)N+H2OHNO2+OH-
(2)弱碱性条件下N氧化性弱,不能将I-氧化为I2
(3)2N+2I-+4H+I2+2NO↑+2H2O
(4)产生大量气泡在液面上方变为红棕色(生成了NO) 有微小的气泡产生,可能生成的NO较少,生成的NO2较少,观察不到气体变色现象
(5)注射器内生成无色气体,取下橡皮塞,吸入少量空气后气体变为红棕色
实验
Ⅰ
Ⅱ
操作
3滴0.01 ml·L-1 NaNO2溶液
①1 mL 0.01 ml·L-1 KI溶液
图示
淀粉碘化钾试纸
现象
无明显现象
有微小无色气泡,溶液变为蓝色
实验
操作
现象
Ⅲ
有大量气泡和紫色泡沫产生,液面上方气体变为红棕色,溶液呈紫黑色