非金属氮及其化合物 突破训练（二）.doc

非金属碳、硅及其化合物 突破训练（一）‎ ‎1.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(　　)‎ A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂 B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维 C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料 D．CaO能与水反应，可用作食品干燥剂 ‎[解析]　NaHCO3能与胃酸中的盐酸反应，可用于中和胃酸，与NaHCO3受热易分解无关，A项错误；SiO2制光导纤维是利用了SiO2可以对光进行全反射的性质，与其熔点和硬度无关，B项错误；Al2O3的熔点很高，可用作耐高温材料，与Al2O3的两性无关，C项错误；CaO无毒，能与水反应生成Ca(OH)2，常用作食品干燥剂，D项正确。‎ ‎2．化学与社会、生活密切相关，对下列现象或事实的解释不正确的是(　　)‎ 选项 现象或事实 解释 A 用铁制容器盛装浓硫酸 常温下，铁在浓硫酸中钝化 B 氧化铝可用作耐火材料 氧化铝是两性氧化物 C 液氨可用作制冷剂 液氨汽化时要吸收大量的热 D ‎“84”消毒液可用于环境消毒 主要成分是NaClO，具有强氧化性 解析：选B　浓硫酸具有强氧化性，低温下能够使铁钝化，形成致密氧化膜阻止反应进行，所以可以用铁制容器盛装浓硫酸，故A正确；氧化铝可用作耐火材料是因为氧化铝熔点高，与两性无关，故B错误；液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，可用作制冷剂，故C正确；“84”消毒液主要成分是NaClO，具有强氧化性，能够杀菌消毒，所以可以用于环境消毒，故D正确。‎ ‎3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(　　)‎ A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂 B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维 D．NH3易溶于水，可用作制冷剂 解析：选A　人呼出的CO2可与Na2O2反应生成O2，故可用作呼吸面具供氧剂，A项正确；ClO2具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，B项错误；SiO2可用于制造光导纤维的原因是其导光性能好，与硬度无对应关系，C项错误；液氨汽化吸收大量的热是其作制冷剂的原因，D项错误。‎ ‎4.下列物质的性质与应用对应关系正确的是(　　)‎ A．氢氟酸具有弱酸性，可用作玻璃蚀刻剂 B．干冰升华时吸热，可用作制冷剂 C．钠与水反应，可用于除去乙醇中少量的水 D．硅酸钠易溶于水，可用作木材防火剂 解析：选B　氢氟酸用作玻璃蚀刻剂，不是因为具有弱酸性，是因为HF与SiO2反应生成挥发性的SiF4气体，故A错误；干冰升华时吸热，使得周围环境温度降低，可用作制冷剂，故B正确；钠也能与乙醇反应，故C错误；硅酸钠用作木材防火剂，与易溶于水的性质无关，故D错误。‎ ‎5．次磷酸(H3PO2)是一元中强酸，具有较强还原性。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．次磷酸的电离方程式为H3PO2===H＋＋H2PO B．NaH2PO2是次磷酸的正盐，其水溶液呈中性 C．白磷与氢氧化钠溶液反应可得次磷酸盐，反应的化学方程式为P4＋9NaOH===3Na3PO2＋PH3↑＋3H2O D．利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，1 mol H3PO2最多还原4 mol Ag＋‎ 解析：选D　中强酸的电离方程式应用可逆号，则次磷酸的电离方程式为H3PO2H＋＋H2PO，故A错误；NaH2PO2属于强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，故B错误；白磷(P4)与NaOH溶液反应生成PH3和NaH2PO2，反应的化学方程式为P4＋3NaOH＋3H2O===3NaH2PO2＋PH3↑，故C错误；次磷酸(H3PO2)中O为－2价，H为＋1价，则P为＋1价，其氧化产物为H3PO4，磷酸中P的化合价为＋5价，故1 mol H3PO2最多还原4 mol Ag＋，故D正确。‎ ‎6．亚硝酸(HNO2)既可作氧化剂又可作还原剂，当它在反应中作氧化剂时，可能生成的产物是(　　)‎ A．N2 B．N2O3‎ C．HNO3 D．NO2‎ 解析：选A　亚硝酸(HNO2)在反应中作氧化剂时，氮元素的化合价降低，A项正确。‎ ‎7．已知H2O2易分解，反应式为2H2O2===2H2O＋O2↑，FeS2的结构类似于Na2O2，是一种过硫化物，与酸反应时生成H2S2，H2S2易分解。实验室用稀硫酸与FeS2颗粒混合，则反应完毕后不可能生成的物质是(　　)‎ A．H2S B．S C．FeS D．FeSO4‎ 解析：选C　FeS2颗粒与硫酸发生反应：FeS2＋H2SO4===H2S2＋FeSO4，H2S2类似于H2O2，易分解，发生反应H2S2===H2S＋S，则不可能生成的是FeS。‎ ‎8．两个或多个同种含氧酸分子之间可以脱水形成相对分子质量更大的酸，如磷酸H3PO4可形成H4P2O7或H5P3O10等。下列物质不属于硫酸(H2SO4)脱水后形成的是(　　)‎ A．H2S2O7 B．H2S2O8‎ C．H2S3O10 D．H2S4O13‎ 解析：选B　该分子中含有两个硫原子，可能为对应两分子的硫酸，2H2SO4===H2S2O7＋H2O，脱的是水分子，A正确；该分子中含有两个硫原子，则可能对应两分子的硫酸，2H2SO4===H2S2O8＋H2，脱的是氢分子而不是水分子，B错误；该分子中含有3个硫原子，则可能对应3分子的硫酸，3H2SO4===H2S3O10＋2H2O，脱的是水分子，C正确；该分子中含有4个硫原子，则可能对应4分子的硫酸，4H2SO4===H2S4O13＋3H2O，脱的是水分子，D正确。‎ ‎9．下列叙述与氮元素的循环无关的是(　　)‎ A．工业合成氨的过程是固氮的过程 B．自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物 C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气做保护气 D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 解析：C项中由于N2很不活泼，故作保护气，不参与化学反应，也就不参与氮的循环。‎ ‎10．在汽车尾气净化装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．NO2是红棕色气体 B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 C．汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO D．催化转化总反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2‎ 解析：NO2是红棕色气体，A正确；NO和O2在常温下就能反应，不必加催化剂，B错误；汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO，C正确；根据2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO4CO2＋N2，可得总反应：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，D正确。‎ ‎11．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是(　　)‎ A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同 B．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素 C．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡 D．“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质 解析：氯水中存在的微粒有：Cl2、H2O和HClO、Cl－、ClO－、H＋、OH－，氨水中存在的微粒有：NH3、H2O和NH3·H2O、NH、H＋、OH－‎ ‎，A错；氨水无漂白性，B错；氯水变质是因为HClO见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，D错。‎ ‎12．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(　　)‎ A．60 mL　　　　　　　　 B．45 mL C．30 mL D．15 mL 解析：NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，完全生成HNO3，则整个过程中HNO3 反应前后没有变化，即Cu失去的电子都被O2得到了，根据得失电子守恒：n(Cu)×2＝n(O2)×4‎ n(Cu)×2＝ mol×4‎ 解得：n(Cu)＝0.15 mol　所以Cu(NO3)2 为0.15 mol，‎ 根据　　Cu2＋～2OH－‎ ‎0．15 mol　n(OH－)‎ 则NaOH 为 0.15 mol×2＝0.3 mol，‎ 则NaOH 体积V＝＝＝0.06 L，即60 mL。‎ 答案：A ‎13．将充有n mL NO和m mL NO2气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入n mL O2。m>n，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为(　　)‎ A. mL B. mL C. mL D. mL 解析：可认为首先发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，反应后剩余 mL O2，然后发生反应4NO2＋O2＋H2O===4HNO3， mL O2消耗NO2 n mL，则NO2‎ 过量，最后剩余NO的体积为过量NO2的三分之一，即 mL。‎ ‎14．某实验过程如图所示：‎ 则图③的试管中的现象是(　　)‎ A．无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应 B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体 D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色 解析：生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。‎ ‎15.amol FeS与bmol FeO投入VL cmol·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)×63g B．(a＋b)×169g C．(Vc－)mol D．(a＋b)mol 解析：‎ FeS＋6HNO3===Fe(NO3)3＋H2SO4＋3NO↑＋2H2O ‎ amol amol 3amol ‎3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O ‎ bmol bmol mol 反应中未被还原的HNO3的物质的量等于反应后溶液中NO的物质的量，即3(a＋b)mol，未被还原的HNO3的质量为(a＋b)×189g。作氧化剂的HNO3为(3a＋)mol，则未被还原的HNO3为(Vc－)mol。综上所述，本题选C。‎ ‎16．用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。‎ ‎(1)装置A中的分液漏斗中盛装的液体是______，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜不用铁的原因是______________。‎ ‎(2)干燥管B中盛装的干燥剂可以是________(选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”“碱石灰”)，干燥管D中干燥剂的作用是______________________。‎ ‎(3)装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下，请将其补充完整。‎ NaOH＋NO2===________＋NaNO2＋H2O。‎ ‎(4)用上述装置收集到了NO气体，采用的收集装置是________(选填“F”或“G”)。‎ 解析：(1)铁在浓硝酸中钝化，故使用铜屑与浓硝酸反应制备二氧化氮。(3)根据提供的反应物，NaOH中各元素化合价不可能发生变化，而NO2中N的化合价由＋4降低为反应物NaNO2中的＋3价，则另外一种产物含有N，且N的化合价升高为＋5，该物质是NaNO3，根据氧化还原反应化学方程式的配平方法可以配平该化学方程式。(4)二氧化氮溶解于水生成NO，故用排水法可以收集到NO。‎ 答案：(1)浓硝酸　铁在浓硝酸中会钝化而终止反应 ‎(2)无水氯化钙或五氧化二磷　防止E装置中的水蒸气进入集气瓶　(3)2　2　1　NaNO3　1　1　(4)G ‎17．氨气在工农业生产中有重要应用。‎ ‎(1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式________________；‎ ‎②NH3的稳定性比PH3________(填写“强”或“弱”)。‎ ‎(2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。‎ 表面皿 ‎①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_________。‎ ‎②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是______________(写化学式，一种即可)。‎ ‎③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH和_____________。‎ ‎(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因________________________________________________。‎ ‎(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为______________________，若反应中有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为________ g(小数点后保留两位有效数字)。‎ 解析：据方程式：‎ ‎2NH3＋3O22HNO2＋2H2O ‎ 2×47 g　转移12 mol e－‎ ‎ m(HNO2)　0.3 mol ‎2×47 g∶12＝m(HNO2)∶0.3‎ m(HNO2)＝2.35 g 答案：(1)①N⋮⋮N　②强 ‎(2)①NH3＋HCl===NH4Cl　②NH4HSO4或(NH4)2SO4‎ ‎③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎(3)氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除 ‎(4)2NH3＋3O22HNO2＋2H2O　2.35 g ‎18某研究小组研究木炭与浓硝酸的反应，实验过程如下：‎ a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。‎ b．把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中，红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出明亮的光。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应：‎ ‎①木炭与浓硝酸的反应说明浓硝酸具有________________性。‎ ‎②反应产生的热量会使少量浓硝酸分解，产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水，该反应的化学方程式是__________。‎ ‎(2)实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出明亮的光。同学甲猜测可能是木炭与硝酸分解产生的单质气体X反应产生的现象；同学乙猜测NO2可能具有助燃性，木炭能在NO2中燃烧。为验证猜测，他们设计了如下实验：‎ Ⅰ.制取NO2气体。‎ ‎①在虚线框内画出铜与浓硝酸反应制取NO2的收集装置的导气管(夹持仪器略)。‎ ‎②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2‎ ‎，反应生成等物质的量的两种正盐，该反应的化学方程式是____________________________________。‎ Ⅱ.探究实验 实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。‎ 实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。‎ ‎①根据实验现象写出木炭与NO2气体反应的化学方程式：_________。‎ ‎②试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的单质气体X反应的实验：__________________。‎ ‎③通过实验探究，你认为甲、乙同学的猜测是否合理，请简述理由：__________________________________________________________。‎ 解析：(1)①木炭与浓硝酸的反应可联系实验现象，推测生成的是CO2、NO2、H2O，此过程中，浓硝酸表现出强氧化性。②反应过程中浓硝酸受热分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。‎ ‎(2)Ⅰ.①NO2的密度比空气的大，且易与水反应，需用导气管长进短出的向上排空气法收集。②NO2有毒，多余的NO2可用NaOH溶液吸收，依题意可知发生反应：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。Ⅱ.①由集气瓶中气体颜色变浅直至无色可知，NO2参与反应，其与木炭反应产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明含有CO2；遇空气不变色，说明NO2的还原产物不是NO，可推测为N2，反应的化学方程式为2NO2＋2CN2＋2CO2。②根据反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O可知，实验所得的气体中除NO2之外还有氧气，但氧气浓度低于空气中氧气浓度，木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，说明NO2支持燃烧，不需要做木炭在纯氧中燃烧的对比实验。③由题中实验可知，所得气体主要是NO2，也有O2，在此条件下，木炭主要发生与NO2的燃烧反应，也会发生与氧气的燃烧反应。‎ 答案：(1)①强氧化　②4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O ‎(2)Ⅰ.①　②2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O Ⅱ.①2NO2＋2CN2＋2CO2　②当木炭燃烧时，体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度，所以不用增加木炭在纯氧中燃烧的实验　③主要是木炭和NO2的燃烧反应，同时会发生木炭与氧气的燃烧反应，因为两种气体均存在