专题7 阶段重点突破练(3)-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一化学必修第二册教师用书（苏教版2019）

阶段重点突破练(三) 专题7 <<< 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B B A B C A D 题号 9 10 11 12 13 14 答案 C D D D B B (1)①吸收多余的NH3(或防止空气对流，使NH3充满试管)　②不能　(2)①黄绿色　②生成大量白烟，试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至褪去　3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2　③de　 (3)①氨气极易溶于水，且氨水呈碱性　②先打开a、c旋塞，再挤压胶头滴管，片刻后，再打开b旋塞 15. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)①3NO2+H2O===2HNO3+NO 16. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ② (3)2NO+O2===2NO2 (4)常温时铁在浓硝酸中发生钝化(或生成氧化膜，合理即可) (5)硝酸挥发到淀粉⁃KI溶液中，将I-氧化为I2 (1)蒸馏烧瓶　3Cu+8H++2N===3C+2NO↑+4H2O (2)合理　浓硝酸可以和铜屑反应生成硝酸铜和二氧化氮，二氧化氮可以和水反应再生成一氧化氮 (3)Cl2　装置中充满黄绿色气体 (4)①防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中与NOCl反应　②O2 17. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 一、氮及其氧化物的重要性质及相关计算 1.(2023·南京师范大学附属中学月考)下列氮及其化合物的说法正确的是 A.NO2具有强氧化性，可作火箭燃料推进剂 B.NO、NO2均能与水发生反应 C.N2不溶于水，可用作保护气 D.NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 √ 答案 二氧化氮具有强氧化性，可与还原剂肼反应放出大量的热，可作火箭燃料推进剂，故A正确； 氮气的化学性质稳定，不支持燃烧，常用作保护气，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2.下列关于NO2的制取、净化、收集及尾气处理的装置和原理不能达到实验目的的是 15 16 17 A B C D         制取NO2 净化NO2 收集NO2 尾气处理 √ 答案 Cu在常温下可与浓硝酸反应生 成NO2，该实验装置为固液不加 热装置，可以用来制取NO2，A 不符合题意； 二氧化氮能与水反应，不能用水净化二氧化氮，B符合题意； 二氧化氮的密度大于空气，可用向上排空气法收集，C不符合题意； 二氧化氮能与氢氧化钠溶液反应，可以用氢氧化钠溶液吸收尾气，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.为了避免NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用NaOH溶液进行吸收处理(反应的化学方程式：2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O；NO2+ NO+2NaOH===2NaNO2+H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L NaOH溶液吸收(无气体剩余)，则此NaOH溶液的物质的量浓度为 A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 15 16 17 √ 答案 10 恰好反应时，由钠离子守恒可得n(NaOH)=n(NaNO3)+n(NaNO2)，根据氮原子守恒可知n(NaNO3)+n(NaNO2)=n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)，n(NaOH) =n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)=a mol+b mol+2c mol=(a+b+2c) mol，故氢氧化钠溶液的浓度为= mol·L-1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 4.MOFs材料利用其孔径大小和形状特点可恰好将N2O4“固定”，从而去除废气中的NO2。被“固定”的N2O4经处理可全部转化为HNO3，过程示意如图。(已知：2NO2 N2O4)。下列说法不正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A.MOFs材料将N2O4“固定”的过 程属于氮的固定 B.图示中转化为HNO3的反应为 2N2O4+O2+2H2O===4HNO3 C.每获得0.4 mol HNO3时，转移电子的数目约为0.4×6.02×1023 D.MOFs材料具有高选择性和可重复使用的优点 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 游离态的氮气转化为含氮化合物的过 程属于氮的固定，MOFs材料将N2O4 “固定”的过程不属于氮的固定， A错误； 由图可知，转化为HNO3的反应为2N2O4+O2+2H2O===4HNO3，B正确； 根据制备HNO3的方程式：2N2O4+O2+2H2O===4HNO3，每获得0.4 mol HNO3时，消耗0.1 mol O2，转移电子的数目约为0.4×6.02×1023，C正确； 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据题意：MOFs材料利用其孔径大 小和形状特点可恰好将N2O4“固定”， 从而去除废气中的NO2。被“固定” 的N2O4经处理可全部转化为HNO3， MOFs材料具有高选择性和可重复使用的优点，D正确。 15 16 17 答案 5.(2023·沈阳二十中月考)研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系如图，以下说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A.物质A被还原转化为NO B.标准状况下，3.36 L气体B与水完全反 应，转移0.1 mol电子 C.物质C的浓溶液与Cu反应的离子方程式为 3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O D.检验物质A用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近，产生白烟 √ 答案 物质A为NH3，其中氮元素呈-3价，转化为 NO，NO中氮元素为+2价，则物质A被氧 化，A错误； 物质B为NO2，与水发生反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO，由化学方程式可知，3 mol NO2参加反应，转移电子2 mol，标准状况下，3.36 L NO2的物质的量为=0.15 mol，转移电子0.1 mol，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 物质C为HNO3，其浓溶液与Cu反应的离子 方程式为Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+ 2H2O，C错误； 浓硫酸难挥发，检验氨气应用蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近，产生白烟，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 二、氨及铵盐 6.(2023·青岛高一期末)实验室可选用下列装置和试剂制备氨气，并干燥、收集和处理尾气。下列说法正确的是 15 16 17 A.①和②均可用于实验室制备氨气 B.③中盛有碱石灰或无水氯化钙可 用于干燥氨气 C.④可用于收集氨气，气流方向为左进右出 D.⑤中盛有稀硫酸可用于氨气的尾气处理 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 氯化铵受热分解成NH3和HCl，NH3和HCl遇冷会重新化合成NH4Cl，①不能用于实验室制备NH3；向氧化钙中滴加浓氨水时发生反应：CaO+ NH3·H2O===Ca(OH)2+NH3↑，②能用于实验室制备NH3，A项错误； NH3能用碱石灰干燥，无水CaCl2能吸收NH3，不能用无水CaCl2干燥NH3，B项错误； NH3的密度比空气的密度小，故④用于收 集NH3，气流方向为左进右出，C项正确； 由于NH3极易溶于水，若用⑤中盛有的稀硫酸吸收NH3会产生倒吸，D项错误。 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.将NH4HCO3置于干燥的试管中加热，并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管，最后得到的气体有 A.NH3，O2 B.H2O，O2 C.CO2，O2 D.O2 15 16 17 √ NH4HCO3分解生成NH3、CO2和H2O，将混合气体通过足量Na2O2，CO2 和H2O分别和Na2O2反应生成O2，再通过碱石灰干燥，最终剩余气体为NH3和O2，故选A。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是 A.在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨， 用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢 B.在实验室中制备干燥的氨和氯化氢时，可选 用相同的干燥剂 C.实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉 D.喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体 15 16 17 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 在实验室中制备干燥的氨和氯化氢时，可选用相同的干燥 剂，如无水硫酸钠等中性干燥剂，B正确； 实验中同时打开止水夹a、c、d，a导管中氨和氯化氢相互 作用，使两烧瓶内压强减小，氨溶于水显碱性，氯化氢溶 于水显酸性，即可分别形成蓝色和红色喷泉，C正确； 氯化铵受热易分解，蒸干得不到氯化铵固体，D错误。 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9.(2024·江苏连云港高一期中)某同学设计实验测定膨松剂中碳酸氢铵的含量。已知：膨松剂中有少量的水分且其他成分受热不分解。下列说法不正确的是 15 16 17 A.装置丁的作用是吸收空气中的水分和 二氧化碳 B.充分反应后停止加热，应继续从a端通入氮气一段时间 C.实验前后称量装置丙的质量增加17 g，则w(NH4HCO3)=17% D.若装置乙、丙对调，也能达到测定碳酸氢铵的含量 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 装置甲中碳酸氢铵受热分解生成氨气、 二氧化碳和水，装置乙中碱石灰吸收二 氧化碳和水，装置丙中浓硫酸与氨气反 应生成硫酸铵，装置丁的作用是吸收空 气中的水分和二氧化碳，防止被装置丙中浓硫酸吸收，影响测定结果，故A正确； 充分反应后停止加热，应继续从a端通入氮气一段时间，使氨气全部被浓硫酸吸收，故B正确； 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 装置丙中浓硫酸的作用是与氨气反应生 成硫酸铵，通过称量装置丙的质量可知 氨气的质量为17 g，进而测定碳酸氢铵 的含量为×100%=79%，故C错误； 装置乙、丙对调，由于浓硫酸能吸收水分和氨气，还有膨松剂中有少量的水分，碱石灰吸收的只有二氧化碳的质量，也能计算碳酸氢铵的质量，能达到实验目的，故D正确。 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10.(2023·扬州高一期中)用Pt⁃Rh合金催化氧化NH3制NO，其反应的微观模型如图甲，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图乙。下列说法正确的是 15 16 17 A.氨分子的电子式为 B.400 ℃时，生成的产物只有N2、NO C.Pt⁃Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜 的温度为400 ℃ D.800 ℃以上，可能发生反应：2NO(g) O2(g)+N2(g) √ 答案 NH3的电子式中N原子应满足8电子结构，A错误； 400 ℃时，生成的产物有N2、NO和H2O，B错误； 根据图乙，Pt⁃Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜 温度为800 ℃，C错误； 800 ℃以上，NO产率降低，N2产率有所上升， 故可能发生反应：2NO(g) O2(g)+N2(g)，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 三、硝酸的性质和计算 11.某化学兴趣小组设计了如图所示的浓硝酸与铜反应的微型实验。下列说法错误的是 A.挤压塑料瓶使浓硝酸进入干燥管就可引发反应 B.将装置口向上提起就可停止反应 C.蘸碱液的棉花可起到吸收NO2的作用 D.该装置适用于木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应实验 15 16 17 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管与铜接触，可以 引发反应，A项正确； 将装置口向上提起使铜与浓HNO3分离，可使反应 停止，B项正确； NO2可被碱液吸收，C项正确； 木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应需要加热才能够进行，而该装置是在常温下进行的反应装置，D项错误。 15 16 17 答案 12.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中木炭与浓硝酸产生了反应 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17       ① ② ③ √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ①中浓HNO3受热分解，发生 反应：4HNO3(浓) 4NO2↑ +O2↑+2H2O，产生的气体为 混合气体，故选项A正确； 由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭与浓硝酸发生了反应，故选项B正确； 根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故选项C正确； 红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误。 15 16 17       ① ② ③ 答案 13.现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸和稀硝酸的浓度均为2 mol·L-1。取10 mL混合酸，向其中加入1.92 g铜粉，反应结束后，在标准状况下可收集到气体体积为(假设HNO3只被还原为NO) A.0.224 L B.0.336 L C.0.448 L D.0.672 L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 mL混合酸中：n(H+)=0.01 L×2×2 mol·L-1+0.01 L×2 mol·L-1=0.06 mol，n(N)=0.01 L×2 mol·L-1=0.02 mol。1.92 g Cu的物质的量为 =0.03 mol， 3Cu　+　2N　+　8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O 3 2 8 0.03 mol 0.02 mol 0.08 mol 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0.03 mol Cu完全反应消耗0.02 mol N、0.08 mol H+，消耗H+物质的量大于0.06 mol，故H+不足，由离子方程式可知生成NO为0.06 mol× =0.015 mol，标况下生成NO的体积为0.015 mol×22.4 L·mol-1=0.336 L。 15 16 17 答案 四、氮及其化合物的综合实验 14.(2024·江苏无锡梅村高级中学高一期末)氮化铬(CrN)常用作薄膜涂层。实验室制备氮化铬的反应原理为CrCl3+NH3 CrN+3HCl，装置如图所示(注：没食子酸可以吸收少量氧气)： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 下列说法正确的是 A.装置①中的生石灰可以换成浓硫酸 B.装置⑤中产生的尾气冷却后有固体生成 C.装置④中的药品为无水氯化钙 D.装置③的作用是去除氧气，可将Na2SO3固体换为没食子酸溶液 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 装置①为制备NH3的发生装置，若加入 浓硫酸会发生中和反应生成(NH4)2SO4， 不能生成NH3，A项错误； 装置⑤为实验室制备氮化铬，产生的尾气为HCl和未反应的NH3，冷却后会生成NH4Cl固体，B项正确； 装置④为干燥装置，无水氯化钙可与NH3反应生成CaCl2·8NH3，不能用于干燥NH3，C项错误。 15 16 17 答案 15.某化学兴趣小组欲制备氨气并探究其相关性质。请回答下列问题： (1)如图1是制取少量氨气的实验装置： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 图1 ①在制取氨气的实验装置中，使用湿润棉花(棉花团外侧滴有少量蒸馏水)的作用是__________________ ________________________________(填一条)。  吸收多余的NH3 (或防止空气对流，使NH3充满试管) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ②干燥管中的碱石灰　　　　(填“能”或“不能”)用无水CaCl2、P2O5代替。  不能 氯化钙能和氨气反应生成CaCl2·8NH3，而P2O5为酸性干燥剂，能与氨气发生反应，因此不能用无水CaCl2、P2O5代替干燥管中的碱石灰。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (2)如图2为探究氨气的还原性实验装置： 图2 ①开始时试管中气体的颜色为　　　　。  黄绿色 试管中的气体为氯气，氯气是一种黄绿色的气体。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ②打开K1，室温下将过量的氨气推入试管中，可能出现的现象为________________ __________________________________，  反应的化学方程式为__________________ ____________。  图2 生成大量白烟， 试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至褪去 3Cl2+8NH3=== 6NH4Cl+N2 打开K1，室温下将过量的氨气推入试管中，氨气和氯气反应生成氯化铵，氯化铵是白色固体，因此观察到的现象为生成大量白烟，试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至褪去。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ③检验试管中固体是否含有氮元素一定用不到的试纸或试剂是　　　　(填字母)。  a.蒸馏水 　　 b.NaOH溶液 c.红色石蕊试纸 　　 d.蓝色石蕊试纸 e.稀硫酸 图2 de 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 检验试管中固体是否含有氮元素，即检验是否含有N，铵根离子和氢氧化钠溶液反应生成氨气，因此需要氢氧化钠 溶液，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则需要红色石蕊试纸检验氨气，且需要蒸馏水润湿试纸，因此一定不需要的物质是蓝色石蕊试纸及稀硫酸，故选de。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (3)如图3为探究NH3和HCl的有关性质的实验装置： 图3 ①得到蓝色喷泉的原因是_____________ _________________。  氨气极易溶于 水，且氨水呈碱性 氨水呈碱性，能使石蕊试液变蓝，因此打开b、c旋塞，挤压胶头滴管，由于氨气溶于水导致烧瓶Ⅱ中压强减小，外界大气压将石蕊试液压入到烧瓶Ⅱ中，氨气与石蕊试液相遇即可得到蓝色喷泉。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ②该装置中产生“红蓝双色喷泉”现象的操作方法是___________________________________________________________________ ___________________________。  先打开a、c旋塞，再挤压胶头 滴管，片刻后，再打开b旋塞 先打开a、c旋塞，再挤压胶头滴管，使上面的烧瓶Ⅰ和烧瓶Ⅱ共同形成负压，片刻后，再打开b旋塞，外界大气压将石蕊试液压入，从而产生红蓝双色喷泉。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16.甲同学利用如图所示装置进行硝酸、氮氧化物的相关实验： 15 16 17 实验Ⅰ：将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住。 (1)烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，该反应的 化学方程式为________________________________ _______。  Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O 烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，是由于浓硝酸被铜还原生成二氧化氮：Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (2)一段时间后，红棕色气体消失，烧杯C中的液体变成蓝色，甲同学分析出现蓝色的原因，认为其中涉及两个反应： ①红棕色气体消失，该化学方程式为____________ _______________。  3NO2+H2O ===2HNO3+NO 二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，因此红棕色气体消失，该化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ②配平溶液出现蓝色反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目： 　　　I-+ 　　　N+　　　　H+===　　　 I2+　　　 NO↑+　　　H2O。  答案　 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 反应中碘元素化合价从-1价升高到0价，失去1个电子，氮元素化合价从+5价降低到+2价，得到3个电子，根据得失电子守恒、原子守恒以及电荷守恒可得配平后的离子方程式为6I-+2N+8H+===3I2+ 2NO↑+4H2O。 15 16 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (3)打开烧杯B，A中液体上方又出现淡红棕色，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　。  2NO+O2===2NO2 打开烧杯B，NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮，故A中液体上方又出现淡红棕色。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 实验Ⅱ：因为有其他同学对淀粉⁃KI溶液变蓝的原因提出异议，甲同学将铜片换成铁片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住。 (4)实验前甲同学认为换为铁片后不应出现红棕色气 体，其理由是　 　　 　　　　。  常温时铁在浓硝酸中发生钝化(或生成氧化膜，合理即可) 由于常温下铁在浓硝酸中发生钝化，不会产生二氧化氮，因此换为铁片后不出现红棕色气体。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (5)实验开始后，发现确实无红棕色气体生成，但过一段时间后，淀粉⁃KI溶液仍然变为蓝色，分析其中的原因：　 　　　。  硝酸挥发到淀粉⁃KI溶液中，将I-氧化为I2 由于浓硝酸易挥发，硝酸挥发到淀粉⁃KI溶液中，将I-氧化为I2，因此溶液仍然变为蓝色。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 17.(2024·广东省惠州市惠阳区第五中学高一月考)亚硝酰氯(NOCl)常用于合成洗涤剂及合成中间体，某学习小组在实验室利用2NO+Cl2 2NOCl反应制备NOCl，设计如图实验装置(夹持装置略去)。 15 16 17 已知：①NOCl为红褐色液体或黄色气体，熔点-64.5 ℃，沸点-5.5 ℃； ②NOCl遇水发生反应：NOCl+H2O===HNO2+HCl。 回答下列问题： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)仪器a的名称是　　　　　　，仪器a中反应的离子方程式为 _________________________________________。  15 16 17 蒸馏烧瓶 3Cu+8H++2N===3C+ 2NO↑+4H2O 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)实验过程中，某同学发现铜与稀硝酸反应较慢，于是有同学提议用“浓硝酸”代替A装置中的“稀硝酸”，该同学的观点是否合理？　　　 (填“合理”或 15 16 17 合理 “不合理”)，试说明原因：______________________________________ _____________________________________________。  浓硝酸可以和铜屑反应生成硝酸铜和二氧化氮，二氧化氮可以和水反应再生成一氧化氮 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)实验时，应先在三颈烧瓶内通入　　　(填“Cl2”或“NO”)，另一种气体可以通入的标志是　　　　　　 　　　　。  装置中有空气，一氧化氮遇到空气中的氧气会生成二氧化氮，则应该先通入Cl2，排出装置中的空气，当装置中充满黄绿色气体时，可以通入一氧化氮。 15 16 17 Cl2 装置中充满黄绿色气体 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (4)实验中用NaOH溶液进行尾气处理。 ①无水CaCl2的作用是_________ ________________________________________。  根据题给信息，NOCl遇水发生反应：NOCl+H2O===HNO2+HCl，则无水CaCl2的作用是防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中与NOCl反应。 15 16 17 防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中与NOCl反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ②尾气处理时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收。为了充分吸收尾气，可将尾气与 　　(填化学式)同时通入NaOH溶液中。  一氧化氮不能和氢氧化钠反应，则为了充分吸收尾气，可将O2同时通入与NO反应生成NO2，则可被NaOH 溶液吸收。 15 16 17 O2 答案 本课结束 专题7 <<< $$ 阶段重点突破练(三)　［分值：100分］ (选择题1~14题，每小题4分，共56分) 一、氮及其氧化物的重要性质及相关计算 1.(2023·南京师范大学附属中学月考)下列氮及其化合物的说法正确的是(　　) A.NO2具有强氧化性，可作火箭燃料推进剂 B.NO、NO2均能与水发生反应 C.N2不溶于水，可用作保护气 D.NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 答案　A 解析　二氧化氮具有强氧化性，可与还原剂肼反应放出大量的热，可作火箭燃料推进剂，故A正确；氮气的化学性质稳定，不支持燃烧，常用作保护气，故C错误。 2.下列关于NO2的制取、净化、收集及尾气处理的装置和原理不能达到实验目的的是(　　) A B C D 制取NO2 净化NO2 收集NO2 尾气处理 答案　B 解析　Cu在常温下可与浓硝酸反应生成NO2，该实验装置为固液不加热装置，可以用来制取NO2，A不符合题意；二氧化氮能与水反应，不能用水净化二氧化氮，B符合题意；二氧化氮的密度大于空气，可用向上排空气法收集，C不符合题意；二氧化氮能与氢氧化钠溶液反应，可以用氢氧化钠溶液吸收尾气，D不符合题意。 3.为了避免NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用NaOH溶液进行吸收处理(反应的化学方程式：2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O；NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L NaOH溶液吸收(无气体剩余)，则此NaOH溶液的物质的量浓度为(　　) A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 答案　B 解析　恰好反应时，由钠离子守恒可得n(NaOH)=n(NaNO3)+n(NaNO2)，根据氮原子守恒可知n(NaNO3)+n(NaNO2)=n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)，n(NaOH)=n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)=a mol+b mol+2c mol=(a+b+2c) mol，故氢氧化钠溶液的浓度为= mol·L-1。 4.MOFs材料利用其孔径大小和形状特点可恰好将N2O4“固定”，从而去除废气中的NO2。被“固定”的N2O4经处理可全部转化为HNO3，过程示意如图。(已知：2NO2N2O4)。下列说法不正确的是(　　) A.MOFs材料将N2O4“固定”的过程属于氮的固定 B.图示中转化为HNO3的反应为2N2O4+O2+2H2O===4HNO3 C.每获得0.4 mol HNO3时，转移电子的数目约为0.4×6.02×1023 D.MOFs材料具有高选择性和可重复使用的优点 答案　A 解析　游离态的氮气转化为含氮化合物的过程属于氮的固定，MOFs材料将N2O4“固定”的过程不属于氮的固定，A错误；由图可知，转化为HNO3的反应为2N2O4+O2+2H2O===4HNO3，B正确；根据制备HNO3的方程式：2N2O4+O2+2H2O===4HNO3，每获得0.4 mol HNO3时，消耗0.1 mol O2，转移电子的数目约为0.4×6.02×1023，C正确；根据题意：MOFs材料利用其孔径大小和形状特点可恰好将N2O4“固定”，从而去除废气中的NO2。被“固定”的N2O4经处理可全部转化为HNO3，MOFs材料具有高选择性和可重复使用的优点，D正确。 5.(2023·沈阳二十中月考)研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系如图，以下说法正确的是(　　) A.物质A被还原转化为NO B.标准状况下，3.36 L气体B与水完全反应，转移0.1 mol电子 C.物质C的浓溶液与Cu反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O D.检验物质A用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近，产生白烟 答案　B 解析　物质A为NH3，其中氮元素呈-3价，转化为NO，NO中氮元素为+2价，则物质A被氧化，A错误；物质B为NO2，与水发生反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO，由化学方程式可知，3 mol NO2参加反应，转移电子2 mol，标准状况下，3.36 L NO2的物质的量为=0.15 mol，转移电子0.1 mol，B正确；物质C为HNO3，其浓溶液与Cu反应的离子方程式为Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O，C错误；浓硫酸难挥发，检验氨气应用蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近，产生白烟，D错误。 二、氨及铵盐 6.(2023·青岛高一期末)实验室可选用下列装置和试剂制备氨气，并干燥、收集和处理尾气。下列说法正确的是(　　) A.①和②均可用于实验室制备氨气 B.③中盛有碱石灰或无水氯化钙可用于干燥氨气 C.④可用于收集氨气，气流方向为左进右出 D.⑤中盛有稀硫酸可用于氨气的尾气处理 答案　C 解析　氯化铵受热分解成NH3和HCl，NH3和HCl遇冷会重新化合成NH4Cl，①不能用于实验室制备NH3；向氧化钙中滴加浓氨水时发生反应：CaO+NH3·H2O===Ca(OH)2+NH3↑，②能用于实验室制备NH3，A项错误；NH3能用碱石灰干燥，无水CaCl2能吸收NH3，不能用无水CaCl2干燥NH3，B项错误；NH3的密度比空气的密度小，故④用于收集NH3，气流方向为左进右出，C项正确；由于NH3极易溶于水，若用⑤中盛有的稀硫酸吸收NH3会产生倒吸，D项错误。 7.将NH4HCO3置于干燥的试管中加热，并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管，最后得到的气体有(　　) A.NH3，O2 B.H2O，O2 C.CO2，O2 D.O2 答案　A 解析　NH4HCO3分解生成NH3、CO2和H2O，将混合气体通过足量Na2O2，CO2和H2O分别和Na2O2反应生成O2，再通过碱石灰干燥，最终剩余气体为NH3和O2，故选A。 8.如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是(　　) A.在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢 B.在实验室中制备干燥的氨和氯化氢时，可选用相同的干燥剂 C.实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉 D.喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体 答案　D 解析　在实验室中制备干燥的氨和氯化氢时，可选用相同的干燥剂，如无水硫酸钠等中性干燥剂，B正确；实验中同时打开止水夹a、c、d，a导管中氨和氯化氢相互作用，使两烧瓶内压强减小，氨溶于水显碱性，氯化氢溶于水显酸性，即可分别形成蓝色和红色喷泉，C正确；氯化铵受热易分解，蒸干得不到氯化铵固体，D错误。 9.(2024·江苏连云港高一期中)某同学设计实验测定膨松剂中碳酸氢铵的含量。已知：膨松剂中有少量的水分且其他成分受热不分解。下列说法不正确的是(　　) A.装置丁的作用是吸收空气中的水分和二氧化碳 B.充分反应后停止加热，应继续从a端通入氮气一段时间 C.实验前后称量装置丙的质量增加17 g，则w(NH4HCO3)=17% D.若装置乙、丙对调，也能达到测定碳酸氢铵的含量 答案　C 解析　装置甲中碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，装置乙中碱石灰吸收二氧化碳和水，装置丙中浓硫酸与氨气反应生成硫酸铵，装置丁的作用是吸收空气中的水分和二氧化碳，防止被装置丙中浓硫酸吸收，影响测定结果，故A正确；充分反应后停止加热，应继续从a端通入氮气一段时间，使氨气全部被浓硫酸吸收，故B正确；装置丙中浓硫酸的作用是与氨气反应生成硫酸铵，通过称量装置丙的质量可知氨气的质量为17 g，进而测定碳酸氢铵的含量为×100%=79%，故C错误；装置乙、丙对调，由于浓硫酸能吸收水分和氨气，还有膨松剂中有少量的水分，碱石灰吸收的只有二氧化碳的质量，也能计算碳酸氢铵的质量，能达到实验目的，故D正确。 10.(2023·扬州高一期中)用Pt⁃Rh合金催化氧化NH3制NO，其反应的微观模型如图甲，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图乙。下列说法正确的是(　　) A.氨分子的电子式为 B.400 ℃时，生成的产物只有N2、NO C.Pt⁃Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜的温度为400 ℃ D.800 ℃以上，可能发生反应：2NO(g)O2(g)+N2(g) 答案　D 解析　NH3的电子式中N原子应满足8电子结构，A错误；400 ℃时，生成的产物有N2、NO和H2O，B错误；根据图乙，Pt⁃Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜温度为800 ℃，C错误；800 ℃以上，NO产率降低，N2产率有所上升，故可能发生反应：2NO(g)O2(g)+N2(g)，D正确。 三、硝酸的性质和计算 11.某化学兴趣小组设计了如图所示的浓硝酸与铜反应的微型实验。下列说法错误的是(　　) A.挤压塑料瓶使浓硝酸进入干燥管就可引发反应 B.将装置口向上提起就可停止反应 C.蘸碱液的棉花可起到吸收NO2的作用 D.该装置适用于木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应实验 答案　D 解析　挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管与铜接触，可以引发反应，A项正确；将装置口向上提起使铜与浓HNO3分离，可使反应停止，B项正确；NO2可被碱液吸收，C项正确；木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应需要加热才能够进行，而该装置是在常温下进行的反应装置，D项错误。 12.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(　　) ① ② ③ 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中木炭与浓硝酸产生了反应 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 答案　D 解析　①中浓HNO3受热分解，发生反应：4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O，产生的气体为混合气体，故选项A正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭与浓硝酸发生了反应，故选项B正确；根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故选项C正确；红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故选项D错误。 13.现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸和稀硝酸的浓度均为2 mol·L-1。取10 mL混合酸，向其中加入1.92 g铜粉，反应结束后，在标准状况下可收集到气体体积为(假设HNO3只被还原为NO)(　　) A.0.224 L B.0.336 L C.0.448 L D.0.672 L 答案　B 解析　10 mL混合酸中：n(H+)=0.01 L×2×2 mol·L-1+0.01 L×2 mol·L-1=0.06 mol，n(N)=0.01 L×2 mol·L-1=0.02 mol。1.92 g Cu的物质的量为=0.03 mol， 3Cu　+　2N　+　8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O 3 2 8 0.03 mol 0.02 mol 0.08 mol 0.03 mol Cu完全反应消耗0.02 mol N、0.08 mol H+，消耗H+物质的量大于0.06 mol，故H+不足，由离子方程式可知生成NO为0.06 mol×=0.015 mol，标况下生成NO的体积为0.015 mol×22.4 L·mol-1=0.336 L。 四、氮及其化合物的综合实验 14.(2024·江苏无锡梅村高级中学高一期末)氮化铬(CrN)常用作薄膜涂层。实验室制备氮化铬的反应原理为CrCl3+NH3CrN+3HCl，装置如图所示(注：没食子酸可以吸收少量氧气)： 下列说法正确的是(　　) A.装置①中的生石灰可以换成浓硫酸 B.装置⑤中产生的尾气冷却后有固体生成 C.装置④中的药品为无水氯化钙 D.装置③的作用是去除氧气，可将Na2SO3固体换为没食子酸溶液 答案　B 解析　装置①为制备NH3的发生装置，若加入浓硫酸会发生中和反应生成(NH4)2SO4，不能生成NH3，A项错误；装置⑤为实验室制备氮化铬，产生的尾气为HCl和未反应的NH3，冷却后会生成NH4Cl固体，B项正确；装置④为干燥装置，无水氯化钙可与NH3反应生成CaCl2·8NH3，不能用于干燥NH3，C项错误。 15.(16分)某化学兴趣小组欲制备氨气并探究其相关性质。请回答下列问题： (1)如图1是制取少量氨气的实验装置： 图1 ①在制取氨气的实验装置中，使用湿润棉花(棉花团外侧滴有少量蒸馏水)的作用是　　　(填一条)。  ②干燥管中的碱石灰　　　　(填“能”或“不能”)用无水CaCl2、P2O5代替。  (2)如图2为探究氨气的还原性实验装置： 图2 ①开始时试管中气体的颜色为　　　　。  ②打开K1，室温下将过量的氨气推入试管中，可能出现的现象为　　　　　，  反应的化学方程式为　　　　　　　　　。  ③检验试管中固体是否含有氮元素一定用不到的试纸或试剂是　　　　(填字母)。  a.蒸馏水 　　b.NaOH溶液 c.红色石蕊试纸 　　d.蓝色石蕊试纸 e.稀硫酸 (3)如图3为探究NH3和HCl的有关性质的实验装置： 图3 ①得到蓝色喷泉的原因是　　　　　。  ②该装置中产生“红蓝双色喷泉”现象的操作方法是 　　　　　。  答案　(1)①吸收多余的NH3(或防止空气对流，使NH3充满试管)　②不能　(2)①黄绿色　②生成大量白烟，试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至褪去　3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2　③de (3)①氨气极易溶于水，且氨水呈碱性　②先打开a、c旋塞，再挤压胶头滴管，片刻后，再打开b旋塞 解析　(1)②氯化钙能和氨气反应生成CaCl2·8NH3，而P2O5为酸性干燥剂，能与氨气发生反应，因此不能用无水CaCl2、P2O5代替干燥管中的碱石灰。(2)①试管中的气体为氯气，氯气是一种黄绿色的气体。②打开K1，室温下将过量的氨气推入试管中，氨气和氯气反应生成氯化铵，氯化铵是白色固体，因此观察到的现象为生成大量白烟，试管内黄绿色气体颜色逐渐变浅至褪去。③检验试管中固体是否含有氮元素，即检验是否含有N，铵根离子和氢氧化钠溶液反应生成氨气，因此需要氢氧化钠溶液，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则需要红色石蕊试纸检验氨气，且需要蒸馏水润湿试纸，因此一定不需要的物质是蓝色石蕊试纸及稀硫酸，故选de。(3)①氨水呈碱性，能使石蕊试液变蓝，因此打开b、c旋塞，挤压胶头滴管，由于氨气溶于水导致烧瓶Ⅱ中压强减小，外界大气压将石蕊试液压入到烧瓶Ⅱ中，氨气与石蕊试液相遇即可得到蓝色喷泉。②先打开a、c旋塞，再挤压胶头滴管，使上面的烧瓶Ⅰ和烧瓶Ⅱ共同形成负压，片刻后，再打开b旋塞，外界大气压将石蕊试液压入，从而产生红蓝双色喷泉。 16.(12分)甲同学利用如图所示装置进行硝酸、氮氧化物的相关实验： 实验Ⅰ：将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住。 (1)烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，该反应的化学方程式为　　　　。  (2)一段时间后，红棕色气体消失，烧杯C中的液体变成蓝色，甲同学分析出现蓝色的原因，认为其中涉及两个反应： ①红棕色气体消失，该化学方程式为　　　　。  ②配平溶液出现蓝色反应的离子方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目： 　　　I-+ 　　　N+　　　　H+===　　　 I2+　　　 NO↑+　　　H2O。  (3)打开烧杯B，A中液体上方又出现淡红棕色，该反应的化学方程式为　　　　。  实验Ⅱ：因为有其他同学对淀粉⁃KI溶液变蓝的原因提出异议，甲同学将铜片换成铁片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住。 (4)实验前甲同学认为换为铁片后不应出现红棕色气体，其理由是　　　　　　　　。  (5)实验开始后，发现确实无红棕色气体生成，但过一段时间后，淀粉⁃KI溶液仍然变为蓝色，分析其中的原因：　　　　。  答案　(1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)①3NO2+H2O===2HNO3+NO ② (3)2NO+O2===2NO2 (4)常温时铁在浓硝酸中发生钝化(或生成氧化膜，合理即可) (5)硝酸挥发到淀粉⁃KI溶液中，将I-氧化为I2 解析　(1)烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，是由于浓硝酸被铜还原生成二氧化氮：Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。(2)①二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，因此红棕色气体消失，该化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。②反应中碘元素化合价从-1价升高到0价，失去1个电子，氮元素化合价从+5价降低到+2价，得到3个电子，根据得失电子守恒、原子守恒以及电荷守恒可得配平后的离子方程式为6I-+2N+8H+===3I2+2NO↑+4H2O。(3)打开烧杯B，NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮，故A中液体上方又出现淡红棕色。(4)由于常温下铁在浓硝酸中发生钝化，不会产生二氧化氮，因此换为铁片后不出现红棕色气体。(5)由于浓硝酸易挥发，硝酸挥发到淀粉⁃KI溶液中，将I-氧化为I2，因此溶液仍然变为蓝色。 17.(16分)(2024·广东省惠州市惠阳区第五中学高一月考)亚硝酰氯(NOCl)常用于合成洗涤剂及合成中间体，某学习小组在实验室利用2NO+Cl22NOCl反应制备NOCl，设计如图实验装置(夹持装置略去)。 已知：①NOCl为红褐色液体或黄色气体，熔点-64.5 ℃，沸点-5.5 ℃； ②NOCl遇水发生反应：NOCl+H2O===HNO2+HCl。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是　　　　　　　　，仪器a中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)实验过程中，某同学发现铜与稀硝酸反应较慢，于是有同学提议用“浓硝酸”代替A装置中的“稀硝酸”，该同学的观点是否合理？　　　 (填“合理”或“不合理”)，试说明原因：　　　　　　　　。  (3)实验时，应先在三颈烧瓶内通入　　　　　(填“Cl2”或“NO”)，另一种气体可以通入的标志是　　　　　　　　　　。  (4)实验中用NaOH溶液进行尾气处理。 ①无水CaCl2的作用是　　　　　　　　。  ②尾气处理时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收。为了充分吸收尾气，可将尾气与　　　　　(填化学式)同时通入NaOH溶液中。  答案　(1)蒸馏烧瓶　3Cu+8H++2N===3C+2NO↑+4H2O (2)合理　浓硝酸可以和铜屑反应生成硝酸铜和二氧化氮，二氧化氮可以和水反应再生成一氧化氮 (3)Cl2　装置中充满黄绿色气体 (4)①防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中与NOCl反应　②O2 解析　 (3)装置中有空气，一氧化氮遇到空气中的氧气会生成二氧化氮，则应该先通入Cl2，排出装置中的空气，当装置中充满黄绿色气体时，可以通入一氧化氮。 (4)①根据题给信息，NOCl遇水发生反应：NOCl+H2O===HNO2+HCl，则无水CaCl2的作用是防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中与NOCl反应。②一氧化氮不能和氢氧化钠反应，则为了充分吸收尾气，可将O2同时通入与NO反应生成NO2，则可被NaOH 溶液吸收。 学科网（北京）股份有限公司 $$