高考化学一轮复习 专题4 第二单元 生产生活中的含氮化合物课后强化作业

冠夺市安全阳光实验学校【走向高考】高考化学一轮复习专题4 第二单元生产生活中的含氮化合物课后强化作业苏教版
(时间：45分钟分值：100分)
基础巩固
一、选择题
1．除稀有气体外，目前人类已发现的非金属元素共有16种。

下列对这16种非金属元素的相关判断正确的是( )
①都是主族元素，最外层电子数均大于或等于4；②单质在反应中都只能作氧化剂，具有强氧化性；③其中碳、氮形成的氢化物常温下都是气态；④氧化物都是酸性氧化物
A．①正确B．只有①③正确
C．只有③正确D．①②③④均不正确
[解析]氢原子最外层只有1个电子，①错误；绝大部分非金属既能作氧化剂，又能作还原剂，②错误；③中忽略了多个碳的氢化物，如辛烷是汽油的主要成分，常温下为液态；④错误，如CO、NO都属于不成盐的氧化物，水也不属于酸性氧化物。

[答案]D
2．关于SO2和NO2的叙述中正确的是( )
A．SO2可使石蕊试液褪色
B．SO2与水作用生成H2SO4
C．闪电时，空气中的N2和O2可直接化合生成NO2
D．实验室可用NaOH溶液处理NO2和SO2废气
[解析]SO2的漂白性是有限的，不能使石蕊试液褪色，A错误；SO2与水作用生成H2SO3，B错误；闪电时，空气中的N2和O2直接化合生成的是NO，C错误。

[答案]D
3．如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。

下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，并打开止水夹
B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，并打开止水夹
C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气，并打开止水夹
D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸，并打开止水夹
[解析]氢气难溶于NaOH溶液，不会产生喷泉现象。

[答案]B
4．现有下列物质：①氯水；②氨水；③浓硝酸；④氢氧化钠；⑤溴，其中必须保存在棕色瓶里的是( )
A ．全部
B ．①③⑤
C ．①③
D ．①②④
[解析]氯水见光发生反应2HClO=====光
2HCl ＋O 2↑而变质，浓硝酸见光分解：4HNO 3=====光
4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O, 为防止它们分解变质，必须保存在棕色瓶里。

[答案]C
5．将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A ．反应速率：两者相同
B ．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C ．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D ．反应中转移的电子总数：前者多，后者少
[解析]铜片与浓、稀HNO 3的反应方程式分别为Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2
＋2NO 2↑＋2H 2O,3Cu ＋8HNO 3(稀)===
3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O ，因浓度越大反应速率越大，所以A 错；又因NO 2为红棕色，NO 为无色，所以C 错；因两种酸都过量，铜完全溶解，所以转移电子数相等，D 错；由方程式不难看出，同质量的铜消耗浓HNO 3多，故选B 。

[答案]B
6．在给定条件下，下列加点的物质在化学反应中能被完全消耗的是( )
A ．用浓盐酸．．
与二氧化锰共热制氯气
B ．状况下，将1 g 铝片．．投入到20 mL 18 mol·L －1
的硫酸中
C ．向100 mL 3 mol·L －1
的硝酸中加入5.6 g 铁．
D ．在5×107
Pa 、500 ℃和铁触媒催化的条件下，用氮气．．和氢气合成氨
[解析]MnO 2与浓盐酸才能发生反应，当盐酸变稀时反应不再进行，故盐酸不能被完全消耗，A 项不正确；铝片遇到18 mol·L －1
的浓硫酸会发生钝化，故铝片不能被完全消耗，B 项不正确；氮气和氢气合成氨反应是可逆反应，不能完全进行，故N 2不能被完全消耗，D 项不正确。

[答案]C
7．NO 2可以用氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下用氨气(NH 3)与其反应使之转化为无污染的物质，发生反应的化学方程式分别是：2NO 2＋2NaOH===M ＋NaNO 3＋H 2O,8NH 3＋6NO 2===7X ＋12H 2O 。

则M 和X 代表的物质的化学式是( )
A ．NaNO 2、N 2
B ．HNO 2、N 2
C ．NO 、HNO 3
D ．N 2
[解析]根据得失电子守恒、元素守恒综合判断A 项正确。

[答案]A
8．1.28 g Cu 完全溶于一定量的浓HNO 3中，生成的气体刚好充满500 mL 的烧瓶，然后将该烧瓶倒置于水中，缓缓通入一定量的氧气后容器内刚好充满水，则通入的氧气为( )
A ．0.16 g
B ．0.02 mol
C ．0.32 g
D ．0.224 g
[解析]铜失去的电子给了硝酸，然后硝酸被还原为氮氧化物，氮氧化物与氧气反应，氮氧化物又把电子给了氧气，相当于铜直接把电子给了氧气；由得
失电子相等可以计算，n (失电子)＝n (得电子)，n (Cu)×2＝n (O 2)×4，即
(1.28÷64)×2＝n (O 2)×4，得n (O 2)＝0.01 mol ，m (O 2)＝0.01 mol×32 g/mol
＝0.32 g ，因此C 选项正确。

[答案]C
9．在状况下，将NO 2、NO 、O 2混合后充满容器，倒置在水中，完全溶解，
无气体剩余，若产物不扩散，则所得溶液物质的量浓度的数值范围是( )
A ．0<c <1
22.4 mol
B.139.2 mol<c <122.4 mol
C.139.2mol<c <128 mol
D.128mol<c <122.4
mol [解析]利用极值法求解。

若是NO 2和O 2的混合物，则按4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3 进行，其物质的量浓度c (HNO 3)＝45×122.4mol·L －1＝128
mol·L －1。

若是NO 和O 2的混合物，则按4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3进行，其物质的量浓度c (HNO 3)＝47×122.4 ·L －1＝139.2
mol·L －1。

[答案]C
10．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( )
①N 2→NO 2 ②NO 2→NO ③NO 2→HNO 3 ④N 2→NO ⑤N 2→NH 3
A ．①
B ．②⑤
C ．④
D ．③④ [解析]该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就能完成。

反
应①、③、④从化合价角度来看都升高，但反应①N 2→NO 2不能一步反应就完成；
而反应③NO 2→HNO 3虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能实现，如3NO 2＋
H 2O===2HNO 3＋NO ，在该反应中，NO 2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N 2→NO 必须加入氧化剂且一步反应就能完成。

[答案]C
二、非选择题
11．(2012·四川理综，28)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程：
制取氨气→装有足量干燥剂的干燥管→装有氧化铜的硬质玻管→盛有足量浓硫酸
的洗气瓶
→测定生成氮气的体积
实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。

反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。

下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

甲小组测得：反应前氧化铜的质量m1g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在状况下的体积V1 L。

乙小组测得：洗气前装置D的质量m3 g、洗气后装置D的质量m4 g、生成氮气在状况下的体积V2 L。

请回答下列问题：
(1)写出仪器a的名称：______________________。

(2)检查A装置气密性的操作是___________________________。

(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。

__________________________________________________________。

(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是________________________________________
____________________________________________________________________ ____________________________________。

为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。

根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出了合理的实验结果。

该药品的名称是________________________________________。

[解析](1)仪器a是圆底烧瓶。

(2)连接导管，将导管的末端插入水中，轻轻加热试管，若导管口有气泡冒出，停止加热后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。

(3)①仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取氨气，即可写出相应的化学方程式为(NH4)2SO4＋Ca(OH)2=====
△
CaSO4＋2H2O＋2NH3↑。

②浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气，且两种物质混合就无法控制反应随关随停，不需要选用C装置，选用B装置即可。

③固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促
使NH 3的挥发，溶液中OH －
浓度的增加，这两个因素都使NH 3＋H 2O
NH 3·H 2O
NH ＋
4＋OH －
向逆反应方向即生成NH 3的方向移动。

(4)由反应
前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为9
8(m 1－m 2)g ，其中氢
原子的物质的量为18(m 1－m 2)mol ；氮原子的物质的量为V 1
22.4×2 mol ，则氨分子
中氮、氢原子个数比为V 1
22.4×2 mol 1
8(m 1－m 2)mol ＝5V 17(m 1－m 2)。

(5)未参
加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了，导致计算中水的质量增大，求得
氢原子的物质的量增大，最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏
小。

可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等)及相应的装置。

[答案](1)圆底烧瓶
(2)连接导管，将导管插入水中；加热试管，导管口有气泡产生；停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱。

(3)①(NH 4)2SO 4＋Ca(OH)2=====△
2NH 3↑＋2H 2O ＋CaSO 4 ②B
③氢氧化钠溶于氨水后放热，增加氢氧根浓度，使NH 3＋H 2O
NH 3·H 2O NH ＋
4＋OH －
向逆方向移动，加快氨气逸出
(4)5V 1
7(m 1－m 2)
(5)浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高。

碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等)
12．(2010·重庆理综)某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化 (1)氨催化氧化的化学方程式为__________________。

(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质
呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。

(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_______；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是_________________。

(4)为实现氨的催化氧化，也可用装置5替换装置________(填装置代号)；
化合物X 为_____(只写一种)，Na 2O 2的作用是________。

[解析](1)氨催化氧化的化学方程式是
4NH 3＋5O 2=====催化剂
△
4NO ＋6H 2O
(2)停止加热后催化剂Cr 2O 3仍能保持红热，说明该反应放出大量的热量，是一个放热反应。

(3)经过装置2后的混合气体中含有NO 、O 2、水蒸气，NO 与O 2反应生成NO 2，NO 2和水反应生成HNO 3，NH 3和HNO 3反应生成了NH 4NO 3，该反应有大量白烟生成。

要在装置4中看到红棕色的NO 2气体，必须要用一种试剂吸收掉NH 3和水蒸气，而浓H 2SO 4正好符合题意。

(4)装置5与上面题目中的其他装置相比较，该装置要提供NH 3和O 2，故和
装置1相类似，加热时既能提供NH3，同时又能和Na2O2反应产生O2的物质是NH4Cl。

[答案](1)4NH3＋5O2=====
催化剂
△
4NO＋6H2O
(2)放热
(3)浓H2SO4生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
(4)1 NH4Cl 与HCl反应生成氧气(合理答案均给分)
能力提升
一、选择题
13．NO－2既有氧化性，又有还原性。

NaNO2大量进入血液时，能将血红蛋白中的Fe2＋氧化为Fe3＋，正常的血红蛋白转化为高铁血红蛋白，失去携氧功能，引起中毒，甚至死亡。

下列各组试剂不能检验NO－2的是( )
A．AgNO3、HNO3B．FeCl2、KSCN
C．KMnO4、H2SO4D．KI、淀粉
[解析]B项FeCl2可被NO－2氧化；项KMnO4可被NO－2还原；D项KI可被NO－2氧化；上述3项均可用于NO－2的检验。

[答案]A
14．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol，其中Cu的物质的量分数为a，将此合金全部投入50 mL b mol·L－1的硝酸中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。

下列说法正确的是(双选)( ) A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋
C．若金属全部溶解，且产生336 mL气体(状况)，则b＝0.3
D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为b≥80y(1－a/3) [解析]若金属有剩余，再加入硫酸，其中的NO－3在酸性条件下能继续氧化剩余的金属，A对；若金属全部溶解，因为不知HNO3是否过理，铁可能被氧化为Fe2＋，也可能被氧化为Fe3＋，B错；HNO3的量应大于NO的量，即：0.05 L×b mol·L－1>0.336 L/22.4 L·mol－1，得b>0.3，C错；当溶液中金属离子只有Fe3
＋、Cu2＋时，金属全部溶解，根据反应3Cu＋8HNO
3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，知n(HNO3)≥n(Cu)×8/3＋4n(Fe)，即：0.05 L×b mol·L－1≥ay×8/3 mol＋4y(1－a)mol.得b≥80y(1－a/3)，D对。

[答案]AD
15．下列工业生产中，各物质的物质的量间的关系式不正确的是( )
A．制漂白粉：2Cl2～Ca(ClO)2
B．制H2SO4：FeS2～2H2SO4
C．合成氨：C～H2～2/3NH3
D．制HNO3：NH3～HNO3
[解析]A中的化学反应方程式是2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O；B中的反应是4FeS2＋11O2===2Fe2O3＋8SO2,2SO2＋O 2
催化剂
△
2SO3，SO3＋
H2O===H2SO4，根据S原子守恒可得B是正确的；C中的反应是C＋H2O===CO＋H2，CO＋H2O===CO2＋H2，N2＋3H 2
高温、高压
催化剂
2NH3，可得C中的关系应为3C～6H2～4NH3；D中的反应是4NH3＋5O2===4NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，其中后两个反应循环进行，所以可用一个总反应表示：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由上述关系可得D选项是正确的。

[答案]C
二、非选择题
16．(Ⅰ)某研究性学习小组的同学认为，空气中存在大量的氮气，镁也可能和氮气反应。

他们设计了如下装置进行实验：
(1)点燃镁条，镁条燃烧完后取出蒸发皿观察，发现蒸发皿中除有白色固体外还有少量的淡黄色固体。

生成淡黄色固体的化学方程式是
__________________________________；能支持该小组同学的观点的实验现象除生成淡黄色固体外还有__________________________，理由是
______________________________________________。

(2)另一小组同学对实验中生成的淡黄色固体产生了兴趣，他们向蒸发皿中的固体滴加少量水，现有刺激性气味的气体产生，淡黄色固体转变成白色。

请写出上述过程中发生的化学反应方程式：______。

(Ⅱ)如图所示，已知：
①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。

②在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1:3反应，分别生成X 和Y，在产物中元素甲呈负价。

③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1:2反应，分别生成Z 和W，在产物中元素乙呈负价。

则：
(1)甲是____________，乙是____________。

(2)甲与丙反应生成X的化学方程式为____________________。

(3)乙与丁反应生成W的化学方程式为____________________。

[解析](Ⅰ)因甲、乙在产物中呈负价，可知两元素为非金属元素，在短周期元素单质中能按物质的量之比13反应的有N2＋3H 2
催化剂
加热、加压
2NH3及N2＋3Mg=====
点燃
Mg3N2，而按12反应的有O2＋2H2=====
点燃
2H2O及2Mg＋O2=====
点燃
2MgO。

[答案](Ⅰ)(1)3Mg＋N2=====
点燃
Mg3N2MgO 钟罩中的水面上升大大超过钟罩容积的1/5，空气中O2的体积分数约为1/5，CO2的体积分数很小，只有和N2反应钟罩中的水面上升才能大大超过钟罩容积的1/5
(2)Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH 2)↓＋2NH 3↑ (Ⅱ)(1)N 2 O 2
(2)N 2＋3H 2高温高压催化剂2NH 3或N 2＋3Mg=====点燃
Mg 3N 2
(3)O 2＋2Mg
2MgO 或2H 2＋O 2=====点燃
2H 2O。