2018届高考化学一轮复习检测:非金属及其化合物4-4 (含答案和解释)

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2018届高考化学一轮复习检测:非金属及其化合物4-4 (含答案和解释)

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来源 莲山课
件 w w w.5 Y K
j.Co M  
   时间:45分钟    满分:100分
一、选择题(每题6分,共66分)
1.[2017•山东潍坊高三期末]下列关于氮及其化合物的说法错误的是(  )
A.所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气
B.浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应,均体现其酸性和强氧化性
C.一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,更容易造成人体缺氧
D.把带火星的木条伸入充满NO2和O2的混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中,木条复燃,说明NO2支持燃烧
答案 B
解析 A项,铵盐与烧碱共热发生反应:NH+4+OH-=====△NH3↑+H2O,生成氨气,正确;B项,浓硝酸与碳共热发生反应:4HNO3(浓)+C=====△CO2↑+4NO2↑+2H2O,浓硝酸只表现强氧化性,错误;C项,一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳强,正确;D项,带火星的木条在空气中不复燃,而伸入充满NO2和O2的混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中,木条复燃,说明NO2支持燃烧,正确。
2.下列说法正确的是(  )
A.N2分子的结构较稳定,因而氮气不支持任何物质燃烧
B.浓硝酸保存在棕色瓶内是因为浓硝酸易挥发
C.灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触,铂丝继续保持红热,说明氨的氧化反应是放热反应
D.NO2能与水反应生成HNO3,NO2是HNO3的酸酐,属于酸性氧化物
答案 C
解析 Mg能在N2中燃烧生成Mg3N2,A错;浓硝酸见光易分解,故保存在棕色瓶中,B错;酸酐与水反应时生成相同价态的含氧酸,故NO2不是HNO3的酸酐,不是酸性氧化物,D错。
3.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为(      )
 
A.NH3、NO2、N2             B.NH3、NO、CO2
C.NH3、NO2、CO2        D.NO、CO2、N2
答案 B
解析 因是无色混合气体,证明没有NO2的存在,故A、C错误,100 mL气体甲经过浓H2SO4后剩余80 mL说明含有NH3被吸收,又经过一系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色,应存在NH3、NO、CO2气体,故B正确。
4.氮及其化合物的变化关系如下图所示。
 
则下列说法不正确的是(  )
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.反应③中,NO2作氧化剂,H2O作还原剂
D.液氨可用作制冷剂,硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
答案 C
解析 在反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,NO2既作氧化剂又作还原剂。
5.[2017•山东重点中学联考]硝酸与金属反应往往产生氮氧化物,但是在某些特殊情况下则不然。将稀硝酸(HNO3浓度低于2 mol•L-1)与过量金属镁缓慢反应放出气体A,反应完全后向剩余溶液中加入过量NaOH固体并加热,放出气体B,将两次放出气体全部收集并混合,用碱石灰干燥后缓慢通过足量的灼热氧化铜固体,观察到固体变红,将剩余气体用浓硫酸干燥,气体体积变为原来的三分之一,则下列分析不正确的是(本题中所有气体体积均为相同条件下测得的体积)(  )
A.灼热氧化铜变红过程发生的反应有2NH3+3CuO=====△N2+3H2O+3Cu
B.气体A为H2,气体B为NH3
C.气体A与气体B的体积比为1∶2
D.在镁与硝酸反应过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶2
答案 D
解析 反应后溶液加NaOH固体加热放出气体B,则可判断B为NH3,NH3具有还原性,加热条件下能还原氧化铜,A项正确;由化学方程式2NH3+3CuO=====△N2+3H2O+3Cu可知,若A不与CuO反应,则反应后气体体积应该大于原体积的12,而实际反应后气体体积是原体积的13,故A可与CuO反应,则可判断A为H2,B项正确;通过足量CuO氢气完全反应,NH3转化为N2,体积变为原来的13,设H2、NH3的体积分别为a、b,则b2∶(a+b)=1∶3,所以b=2a,H2与NH3的体积比为1∶2,C项正确;由上述分析可知硝酸与镁反应的离子方程式为9Mg+22H++2NO-3===2NH+4+H2↑+9Mg2++6H2O,D项错误。
6.[2017•湖南东部六校联考]a mol FeS与b mol FeO投入V L c mol•L-1的HNO3溶液中充分反应,产生NO气体,所得澄清溶液可看做Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,则反应中未被还原的HNO3可能为(  )
A.(a+b)×63 g        B.(a+b)×169 g
C.Vc-9a+b3 mol        D.(a+b) mol
答案 C
解析 FeS+6HNO3===Fe(NO3)3+H2SO4+3NO↑+2H2O
  a mol  a mol  3a mol
3FeO+10HNO3===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
b mol  b mol  b3 mol
反应中未被还原的HNO3的物质的量等于反应后溶液中NO-3的物质的量,即3(a+b) mol,未被还原的HNO3的质量为(a+b)×189 g。作氧化剂的HNO3为3a+b3 mol,则未被还原的HNO3为Vc-9a+b3 mol。综上所述,本题选C。
7.物质的量之比为1∶3的锌与稀硝酸混合,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,下列说法正确的是(  )
A.在此反应中硝酸体现强氧化性,全部被还原
B.向反应后的溶液中再加入金属铁,不再发生化学反应
C.该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶4
D.该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶5
答案 D
解析 设锌的物质的量为a,则稀硝酸的物质的量为3a,发生还原反应的硝酸与锌的关系为HNO3~2Zn,由于锌不足,故被还原的硝酸为a2,未被还原的硝酸为3a-a2,二者的比为a2∶3a-a2=1∶5,D项正确。
 
8.为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO,设计右图实验(实验过程中活塞2为打开状态),下列说法中不正确的是(  )
A.关闭活塞1,加入稀硝酸至液面a处
B.在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C.通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D.反应开始后,胶塞下方有无色气体生成,但不能证明该气体为NO
答案 A
解析 A选项,关闭活塞1,将无法加液体到液面a,错误;C选项关闭活塞1,生成的NO把稀硝酸压向右边,使铜丝与稀硝酸分离,正确;D选项,想证明该气体为NO,必须使NO与O2接触,生成红棕色NO2,正确。
9.Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如下图所示:
 
下列有关判断正确的是(  )
A.若铜片为51.2 g,则生成0.2 mol NaNO3
B.常温下,Cu遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应
C.标准状况下收集的氮氧化物为20.16 L
D.反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物,也是还原产物
答案 A
解析 分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化,即Cu→Cu2+,HNO3→NaNO2,51.2 g Cu为0.8 mol,共失电子0.8 mol×2=1.6 mol,由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6 mol电子,故产物中NaNO2的物质的量为0.8 mol,由Na元素守恒可知另一种产物NaNO3为0.2 mol,A正确;常温下,Cu能与浓硝酸反应,B错误;部分NO2会转化为N2O4,而N2O4在标准状况下不是气体,C错误;反应过程中生成的Cu(NO3)2、NaNO3是氧化产物,氮的氧化物是还原产物,NaNO2既是氧化产物又是还原产物,D错误。
10.[2017•江西师大附中期末]1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g•cm-3、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体物质的量为0.05 mol,向反应后的溶液中加入1.0 mol•L-1 NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是(  )
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶2
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol•L-1
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是640 mL
答案 A
解析 A项,2.54 g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54 g-1.52 g=1.02 g,即0.06 mol。根据电荷守恒,金属提供电子的物质的量等于氢氧根的物质的量,设铜、镁合金中  Cu、Mg的物质的量分别为x mol、y mol,则:
2x mol+2y mol=0.06 mol64 g•mol-1×x mol+24 g•mol-1×y mol=1.52 g,解得x=0.02,y=0.01。所以合金中铜与镁的物质的量之比是0.02 mol∶0.01 mol=2∶1,错误;B项,该浓硝酸密度为1.40 g•cm-3、质量分数为63%,故该浓硝酸的物质的量浓度为1000×1.4×63%63 mol•L-1=14 mol•L-1,正确;C项,NO2和N2O4混合气体物质的量为0.05 mol,设NO2为a mol,N2O4为(0.05-a) mol,则a×1+(0.05-a)×2×1=0.06,解得a=0.04,NO2和N2O4的物质的量之比为4∶1,NO2的体积分数是44+1×100%=80%,正确;D项,反应后溶质为硝酸钠,根据氮元素守恒可知,硝酸钠的物质的量为0.05 L×14 mol•L-1-0.04 mol-0.01 mol×2=0.64 mol,根据钠离子守恒,n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64 mol,故需要NaOH溶液的体积为0.64 mol1.0 mol•L-1=0.64 L,正确。
11.在如图所示装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状态喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是表中的(  )
 
 
答案 D
解析 A项,3NO2+H2O===2HNO3+NO,水进入烧瓶,占烧瓶容积的23,不能充满烧瓶;B项,NO与NaOH不反应,不能形成喷泉;C项,Cl2难溶于饱和NaCl溶液,不能形成喷泉;D项,NH3与HCl反应,符合题意。
二、非选择题(共34分)
12.(12分)某化学学习小组采用下列装置,对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知:4HNO3=====△4NO2↑+O2↑+2H2O)。
 
请回答下列问题:
  (1)检查装置气密性后,将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,立即伸入三颈瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三颈瓶中气体的颜色为________,产生该气体的化学反应方程式是__________________________________________________________。
  (2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀,该白色沉淀为 ______________(写化学式)。其中的Ba(OH)2溶液________(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替,理由是_____________________________________________。
(3)装置B的作用是________________________________。
(4)装置D中收集到了无色气体,部分同学认为是NO,还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体的检验方法合适的是________(填序号)。
A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化
B.将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察试纸是否变红
C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气,则氧气的来源是________。
答案 (1)红棕色   C+4HNO3(浓)=====△4NO2↑+CO2↑+2H2O (2)BaCO3   不能   Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2浓度较低,NO2、CO2过量,最终溶液显酸性,不能形成CaCO3沉淀 (3)防倒吸 (4)①AC ②浓硝酸的分解
解析 (1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应,生成NO2、CO2、H2O,由于NO2为红棕色气体,故三颈瓶中的气体为红棕色。
(2)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3,由于Ba(OH)2溶液足量,故溶液为碱性环境,BaCO3不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替,因为Ca(OH)2微溶于水,溶液中Ca(OH)2含量太少,浓度太低,不足以完全吸收生成的酸性气体,导致溶液呈酸性,从而不能生成CaCO3沉淀。
(3)装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。
(4)①NO与足量O2反应生成红棕色的NO2,A正确;NO和O2均不具有酸性,B错误;O2能使带火星的木条复燃,而NO不能,C正确。②装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外,还发生浓硝酸的分解反应。
 
13.[2017•江西上饶高三模拟](12分)亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。
已知:室温下,①2NO+Na2O2===2NaNO2;②3NaNO2+3HCl===3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性条件下,NO或NO-2都能与MnO-4反应生成NO-3和Mn2+。
请按要求回答下列问题:
(1)检查完该装置的气密性,装入药品后,实验开始前通入一段时间气体Ar,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热控制B中导管均匀地产生气泡,上述操作的作用是____________________________。
(2)B中观察到的主要现象为__________________________________,发生反应的离子方程式是_________________________________________________________。
(3)装置D的作用是______________________,发生反应的离子方程式是_______________________________________________。
(4)预测C中反应开始阶段,固体产物除NaNO2外,还含有的副产物有Na2CO3和____________。为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加装置E,则E中盛放的试剂名称为________。
(5)利用改进后的装置,将3.12 g Na2O2完全转化为NaNO2,理论上至少需要木炭________g。
答案 (1)排尽装置内的空气,防止生成的NO被O2氧化
(2)红棕色气体消失,铜片溶解,溶液变蓝,导管口有无色气泡冒出
3NO2+H2O===2H++2NO-3+NO↑、
3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)吸收未反应的NO
3MnO-4+5NO+4H+===3Mn2++5NO-3+2H2O
(4)NaOH 碱石灰 (5)0.48
解析 (1)根据题干中所给信息,本题涉及的反应①在装置C中进行时要有NO参与,实验前通入一段时间气体Ar,是为了排出装置内的空气,防止装置B中生成的NO被空气中的氧气氧化而干扰实验。
(2)装置A中生成的二氧化氮在装置B中和水发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,产物硝酸再和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,所以反应现象为红棕色气体消失,溶液变蓝,铜片溶解,导管口有无色气体冒出。
(3)通过装置D中酸性高锰酸钾溶液除去未反应的NO,根据信息③NO和MnO-4的氧化还原反应原理,由得失电子守恒和原子守恒配平反应:5NO+3MnO-4+4H+===5NO-3+3Mn2++2H2O。
(4)由题意推断碳酸钠是由二氧化碳和过氧化钠发生反应生成的,由此推断一氧化氮携带的水蒸气和过氧化钠反应会生成氢氧化钠,所以要避免生成碳酸钠和氢氧化钠,需除去二氧化碳和水蒸气,因此为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加盛有碱石灰的装置。
(5)3.12 g过氧化钠的物质的量为0.04 mol,与NO反应完全转化成为亚硝酸钠,根据①2NO+Na2O2===2NaNO2,生成NaNO2的物质的量为0.08 mol,需要NO的物质的量为0.08 mol。由反应C+4HNO3(浓)=====△CO2↑+4NO2↑+2H2O、3NO2+H2O===2HNO3+NO、3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O得出关系 即C~2NO,可求得碳的物质的量为0.04 mol,故理论上至少需要木炭0.48 g。
 
14.[2016•河北唐山一模](10分)氨在工农业生产中有重要的用途。某校甲、乙两个化学小组分别对氨的相关实验进行了研究。
(1)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
 
 
(2)甲组通过如图装置(尾气处理装置已略去)验证了氨有还原性,装置中的实验现象是________________,硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)甲组将足量氨不断通入滴有酚酞的AgNO3溶液中,现象为________,反应结束所得溶液中除了H+、OH-、NH+4外还主要含有的离子有________。
(4)乙组欲制备氮化镁,查阅资料发现氨跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3+3CuO=====△3Cu+N2+3H2O),而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁,但氮化镁遇水立即反应生成Mg(OH)2和NH3。乙组提出了如下制备氮化镁的实验方案示意框图(实验前系统内空气已排除;图中箭头表示气体的流向)。你认为此方案是否正确,并说明理由:________________________。
NH4Cl固体CaOH2固体加热→碱石灰→浓硫酸→CuO粉末灼热→ 镁粉高温→(以下略)
答案 (1)①2NH4Cl+Ca(OH)2=====△CaCl2+2H2O+2NH3↑ ②B ③固体NaOH溶于浓氨水后,放出大量的热,促使NH3挥发;溶液中OH-浓度的增加,使NH3+H2ONH3•H2ONH+4+OH-向生成NH3的方向移动
(2)玻璃管中出现红棕色,干燥管中固体变蓝 4NH3+5O2=====催化剂△4NO+6H2O
(3)先产生白色沉淀,随后沉淀消失;溶液最后变成红色 [Ag(NH3)2]+、NO-3
(4)方案错误;反应产生的NH3全部被浓H2SO4吸收,不能进行后续反应
解析 (1)①固体氢氧化钙和氯化铵受热反应生成氨:2NH4Cl+Ca(OH)2=====△CaCl2+2H2O+2NH3↑。②浓氨水与氢氧化钠反应得到氨,选B装置。③固体NaOH溶于浓氨水后,放出大量的热,促使NH3挥发;溶液中OH-浓度的增加,使NH3+H2ONH3•H2ONH+4+OH-向生成NH3的方向移动。
(2)氨催化氧化生成NO和H2O,NO与O2反应生成NO2气体,所以现象是玻璃管中出现红棕色,干燥管中固体变蓝。
(3)先生成AgOH白色沉淀,继续通入氨,白色沉淀溶解,生成的Ag(NH3)2OH完全电离,溶液显强碱性,滴加酚酞,溶液变红,溶液中还有NO-3、[Ag(NH3)2]+。
(4)方案错误;反应产生的NH3(碱性气体)全部被浓H2SO4吸收,不能进行后续反应。 文章
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