【导与练】2015版高考化学考点分类汇编：专题十七 氮及其化合物(近3年真题+模拟)

专题十七氮及其化合物

高考试题

考点一氮及其氧化物

1.(双选题)(2013年上海化学,21,4分)一定条件下,将0.1 L CO、0.2 L CO2、0.1 L NO、0.2 L NO2和0.2 L NH3混合,然后通过分别盛有足量蒸馏水、饱和碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液的三个洗气瓶(洗气瓶排列顺序不确定)。假设气体通过每个洗气瓶都能充分反应,则尾气(已干燥)( )

A.可能是单一气体

B.不可能含有一氧化碳

C.可能存在原气体中的两种气体

D.成分和洗气瓶的排列顺序无关

解析:洗气瓶排列顺序有6种,若第一个洗气瓶装氢氧化钠溶液,则发生反应:CO 2+2NaOH Na2CO3+H2O,

NO 2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O,

2NO 2+2NaOH NaNO2+H2O+NaNO3,

这时出来的气体有CO、NH3,后面的2个洗气瓶无论顺序怎样,最后的气体为CO;若第一个洗气瓶装水,则这时出来的气体有CO、CO2、NO,后面的2个洗气瓶无论顺序怎样,最后的气体为CO、NO;若第一个洗气瓶装饱和碳酸氢钠溶液,则这时出来的气体有CO、CO2、NO,后面的2个洗气瓶无论顺序怎样,最后的气体为CO、NO。综上所述,A、C项正确,B、D项错误。

答案:AC

2.(2010年上海化学,13,3分)下列实验过程中,始终无明显现象的是( )

A.NO2通入FeSO4溶液中

B.CO2通入CaCl2溶液中

C.NH3通入AlCl3溶液中

D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中

解析:A项,NO2通入FeSO4溶液中生成HNO3会把Fe2+氧化为Fe3+,溶液由浅绿色变为黄色;B项,CO2与CaCl2溶液不反应,无现象;C项,NH3通入AlCl3溶液中生成 Al(OH)3白色沉淀;D项,SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中会生成BaSO4白色沉淀,故选B。

答案:B

3.(2009年宁夏理综,7,6分)22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为

11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为( )

A.NO2

B.N2O2

C.N2O

D.N2O4

解析:可以假定该氮氧化合物的化学式为N x O y,根据2N x O y+2yCu2yCuO+xN2,以及题中数据可知:反应后气体体积为反应前气体体积的一半,可以得到x=1,因此只有A选项符合题意。

答案:A

4.(2013年北京理综,26,14分)NO x是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NO x能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式: 。

(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式: 。

②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是。

(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NO x的排放。

①当尾气中空气不足时,NO x在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:

。

②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NO x生成盐。其吸收能力顺序如下:

12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是 ,

元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NO x的吸收能力逐渐增强。

(4)通过NO x传感器可监测NO x的含量,其工作原理示意图如图所示:

①Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式: 。

解析:(1)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,3NO 2+H2O2HNO3+NO。

(2)①根据能量变化示意图可知,反应物1 mol N2(g)和1 mol O2(g)键能总和为(945+498) kJ·mol-1,生成物2 mol NO(g)键能总和为2×630 kJ·mol-1,再根据ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol-1。②温度升高,化学平衡向吸热反应方向移动,平衡常数增大。

(3)①空气不足,尾气中NO被CO还原成N2,则CO被氧化生成CO2,2NO+2CO N2+2CO2。

②金属氧化物吸收NO x生成盐的能力不同,本质原因是金属性不同。12Mg、20Ca、38Sr、56Ba属于第ⅡA族元素,按从上到下的顺序,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强,最高价氧化物属于碱性氧化物,碱性增强,吸收非金属氧化物生成盐的能力增强。

(4)①原电池中阴离子移向负极,所以NiO电极为负极,Pt电极为正极,发生还原反应;②NiO电极上反

应:NO-2e-+O2-NO 2。

答案:(1)3NO 2+H2O2HNO3+NO

(2)①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol-1

②增大

(3)①2CO+2NO N2+2CO2

②Mg、Ca、Sr、Ba为第ⅡA族元素,按从上到下顺序,原子半径逐渐增大

(4)①还原②NO+O2--2e-NO 2

5.(2012年江苏化学,16,12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:

(1)一定条件下,NO与NO2存在下列反应:NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常数表达式为K= 。

(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是

; 滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是(填化学式)。

(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致 ; 若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致。

(4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为

。