高考化学二轮 氮及其化合物 专项培优及详细答案.docx
- 文档编号:25615680
- 上传时间:2023-06-10
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:207.40KB
高考化学二轮 氮及其化合物 专项培优及详细答案.docx
《高考化学二轮 氮及其化合物 专项培优及详细答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学二轮 氮及其化合物 专项培优及详细答案.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考化学二轮氮及其化合物专项培优及详细答案
高考化学二轮氮及其化合物专项培优及详细答案
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.下图是无机物A到M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。
其中,I是由第三周期元素组成的单质中,熔点最高的金属。
K是一种红棕色气体。
请回答下列问题
(1)M、F、E、G四种物质中所含同一种元素,其名称是_____________。
(2)写出反应⑩(溶液J+G)的离子反应方程式__________________________________。
(3)反应④中被还原的离子和被氧化的离子的物质的量之比是___________。
(4)向M的溶液中直接滴加NaOH溶液,现象是______________________,写出相应的化学方程式_____________________________,_______________________________。
(5)将化合物D与KNO3、KOH共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。
该反应的的化学方程式是___________________________。
(6)共有120t硫铁矿(FeS2)参与反应①冶炼化合物D,最终得到化合物D共16t,则冶炼D的转化率为_____。
【答案】铁3Fe+8H++2NO3‾=3Fe2++2NO↑+4H2O1:
3先产生白色沉淀,很快变为灰绿色,最终变成红褐色Fe(NO3)2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaNO34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2O3+3KNO3+4KOH
2K2FeO4+3KNO2+2H2O20%
【解析】
【分析】
FeS2氧化得到二氧化硫和氧化铁,A可以继续被氧化,则A为SO2,B为SO3,C为H2SO4,D为Fe2O3;I为第三周期中熔点最高的金属单质,I为Al,则反应⑦为铝单质与氧化铁发生的铝热反应,得到Fe与氧化铝;K是一种红棕色气体,则K为NO2,J为HNO3,J与G反应得到L,L被氧化成为NO2,则G为Fe,H为Al2O3,L为NO,联系反应④:
M+H2SO4→F+NO知,M为Fe(NO3)2,F为铁盐溶液,E为Fe(OH)3,据此分析解答。
【详解】
FeS2氧化得到二氧化硫和氧化铁,A可以继续被氧化,则A为SO2,B为SO3,C为H2SO4,D为Fe2O3;I为第三周期中熔点最高的金属单质,I为Al,则反应⑦为铝单质与氧化铁发生的铝热反应,得到Fe与氧化铝;K是一种红棕色气体,则K为NO2,J为HNO3,J与G反应得到L,L被氧化成为NO2,则G为Fe,H为Al2O3,L为NO,联系反应④:
M+H2SO4→F+NO知,M为Fe(NO3)2,F为铁盐溶液,E为Fe(OH)3。
(1)M、F、E、G四种物质中所含同一种元素,为Fe,其名称是铁,故答案为:
铁;
(2)反应⑩为铁与硝酸反应生成硝酸亚铁和一氧化氮,反应的离子反应方程式为3Fe+8H++2NO3‾=3Fe2++2NO↑+4H2O,故答案为:
3Fe+8H++2NO3‾=3Fe2++2NO↑+4H2O;
(3)反应④为硝酸亚铁与硫酸发生的氧化还原反应,反应中被还原的离子为硝酸根离子,反应生成NO,转移3个电子,被氧化的离子为亚铁离子,反应生成铁离子,转移1个电子,根据得失电子守恒,被还原的硝酸根离子和被氧化的亚铁离子的物质的量之比是1∶3,故答案为:
1∶3;
(4)向M(硝酸亚铁)的溶液中直接滴加NaOH溶液,可以看到的现象为先产生白色沉淀,很快变为灰绿色,最终变成红褐色,相应的化学方程式有Fe(NO3)2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaNO3、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:
先产生白色沉淀,很快变为灰绿色,最终变成红褐色;Fe(NO3)2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaNO3;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(5)化合物Fe2O3与KNO3、KOH共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O,反应的化学方程式为:
Fe2O3+3KNO3+4KOH
2K2FeO4+3KNO2+2H2O,故答案为:
Fe2O3+3KNO3+4KOH
2K2FeO4+3KNO2+2H2O;
(6)120t硫铁矿(FeS2)中含有铁元素120t×
=56t,完全转化为氧化铁能够生成氧化铁的质量为56t×
=80t,因此冶炼氧化铁的转化率=
×100%=20%,故答案为:
20%。
2.非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:
(1)若A在常温下是固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体:
①D的化学式:
_________;
②在工业生产中,B气体大量排放,被雨水吸收后形成____________污染环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色气体。
①C的化学式为:
_________;
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,该反应的化学方程式为:
___________,该反应___(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
【答案】H2SO4酸雨NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O属于
【解析】
【分析】
根据框图,非金属单质A能发生连续氧化,含氧酸D为强酸,对应的是硫和氮等元素的转化。
(1)A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则A为S单质,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4;
(2)A在常温下为气体,C是红棕色的气体,则A应为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3,根据氧化还原反应的特点判断,据此分析解答。
【详解】
(1)A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则A为S单质,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4。
①由以上分析可知D是硫酸,化学式为H2SO4,故答案为:
H2SO4;
②在工业生产中大量排放的SO2气体被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境,故答案为:
酸雨;
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体,则A应为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3。
①由以上分析可知C为NO2,故答案为:
NO2;
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,该反应中Cu的化合价升高,N的化合价降低,属于氧化还原反应,故答案为:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;属于。
【点睛】
解答本题的关键是物质的颜色和框图中的“连续氧化”特征,也是解答本题的突破口。
本题的易错点为A的判断,要注意A属于非金属单质。
3.A、B、C、D是中学化学中常见的物质,已知C为红棕色气体,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物已略去)。
(1)若A为单质,则A的化学式为_________,试写出C→D反应的化学方程式:
_________。
(2)A亦可为NH3,它与O2在高温、催化剂的作用下反应生成B,此化学方程式为_________。
【答案】N23NO2+ H2O==2HNO3 + NO4NH3+5O2
4NO+6H2O
【解析】C为红棕色气体,常见的红棕色气体有溴蒸气和NO2,根据“B+O2→C”可知C为NO2;B为NO。
“C(NO2)+H2O→D”,则为HNO3。
①若A是单质,则A为N2;NO2与水反应的方程式为3NO2+ H2O==2HNO3 + NO;
②NH3与O2在催化剂条件下反应生成NO,该反应名为“氨的催化氧化”,化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O。
4.下图是由短周期元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。
各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去),其中A、B、D在常温下均为无色无刺激性气味的气体,C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,M是最常见的无色液体。
(1)物质G的化学式:
______。
(2)物质B的电子式:
______。
(3)写出A→D的化学方程式:
______;G→E的离子方程式:
_____。
【答案】HNO3
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O23Cu+8H++2NO3–=3Cu2++2NO↑+4H2O
【解析】
【分析】
无色无刺激性气味的气体A和过氧化钠反应,A为气体二氧化碳,D为氧气;C是使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C为氨气,则B为氮气,在高温高压催化剂条件下和氢气化合生成氨,氨催化氧化得到一氧化氮气体E,F为二氧化氮,溶于水形成硝酸G。
【详解】
(1)物质G为硝酸,其化学式为:
HNO3,故答案为:
HNO3。
(2)物质B为氮气,其电子式为:
,故答案为:
。
(3)A→D的反应为过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,故答案为:
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2。
(4)G→E的反应为铜与稀硝酸反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,离子方程式为:
3Cu+8H++2NO3–=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:
3Cu+8H++2NO3–=3Cu2++2NO↑+4H2O。
5.A、B、C是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如图(部分反应条件及产物略去)。
(1)若A是一种黄色单质固体,则B→C的化学方程式为____。
(2)若A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则C的名称为____,试用化学方程式表示该物质与水的反应____。
将C长期露置于空气中,最后将变成物质D,D的化学式为____。
(3)若C是红棕色气体,A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
请结合所学知识,写出实验室制取A的化学方程式____。
【答案】2SO2+O2
2SO3过氧化钠2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2CO32NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
【解析】
【分析】
【详解】
(1)若A是一种黄色单质固体,为S,硫被氧气氧化变为二氧化硫,二氧化硫被氧气氧化生成三氧化硫,则B→C的化学方程式为2SO2+O2
2SO3;
(2)若A是一种活泼金属,C是淡黄色固体,则C为过氧化钠,A为金属钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,其化学方程式表示该物质与水的反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,将过氧化钠长期露置于空气中,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,则D的化学式为Na2CO3;
(3)若C是红棕色气体,A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则A为氨气,B为一氧化氮,C为二氧化氮,实验室制取氨气用氯化铵和氢氧化钙加热反应,其化学方程式2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
6.A、B、C、D均为短周期元素组成的物质,它们之间符合如下转化关系:
(1)若A为可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气态氢化物,X为水,D为重要的化工原料。
①A的电子式为_________________,A→B的化学方程式为______________________。
②A和D发生化合反应得到的化合物E的化学式是___________,用离子方程式表示检验E中阳离子的方法________________。
③写出D的稀溶液与Cu反应的离子方程式____________________________。
(2)若A为非金属单质,X为水,该转化关系为工业生产D的一系列反应。
①将B通入溴水中颜色褪去,体现了B的___________________性,写出该变化的化学方程式________________________。
②A和H2发生化合反应得到的E,在B与E的反应中,氧化产物和还原产物的质量比为_______________________________。
③写出D的浓溶液与Cu反应的化学方程式_________________________________________________________。
(3)若A为烃的含氧衍生物,医疗上常用75%(体积分数)A的水溶液作消毒剂,X为甲醇(CH3OH)。
①A→B的化学方程式为____________________________;C→D的化学方程式为_____________________________________。
②下列说法正确的是___________________________________(选填序号字母)
a.A可通过葡萄糖分解反应得到b.B的官能团的结构简式为-COH
c.C可与NaHCO3反应产生CO2d.A与X互为同系物
③已知:
CH≡CH在一定条件下可与C反应得到E(结构简式为CH2=CHOOCCH3),则上述反应的反应类型为_______________________,E中的官能团名称为_____________,E发生加聚反应的化学方程式为_____________________________。
【答案】
4NH3+5O2
4NO+6H2ONH3+HNO3=NH4NO3NH4++OH-
NH3↑+H2O3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O还原SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO42:
1Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2OCH3OH+CH3COOH
CH3COOCH3+H2Oacd加成反应酯基和碳碳双键nCH2=CHOOCCH3
【解析】
【分析】
(1)若A为可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气态氢化物,则A为NH3,X为水,B为NO,C为NO2,D为HNO3,据此分析解答;
(2)若A为非金属单质,X为水,将B通入溴水中颜色褪去,则A为S,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4,据此分析解答;
(3)若A为烃的含氧衍生物,医疗上常用75%(体积分数)A的水溶液作消毒剂,则A为乙醇(CH3CH2OH),X为甲醇(CH3OH),则B为乙醛,C为乙酸,D为乙酸甲酯,据此分析解答。
【详解】
(1)若A为可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气态氢化物,则A为NH3,X为水,B为NO,C为NO2,D为HNO3,
①A的电子式为
,A→B氨气的催化氧化,化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O;
②NH3和HNO3发生化合反应得到的化合物硝酸铵,化学式是NH3+HNO3=NH4NO3,检验铵根离子的方法取少量待测液体于试管中,滴加氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸于试管口,试纸变蓝,证明有氨气生成,进而证明有铵根离子存在,发生的离子反应为:
NH4++OH-
NH3↑+H2O;
③稀硝酸与Cu反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)若A为非金属单质,X为水,将B通入溴水中颜色褪去,则A为S,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4;
①将SO2通入溴水中发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢,溴水颜色褪去,体现了SO2的还原性,该变化的化学方程式SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;
②S和H2发生化合反应得到的H2S,在H2S与SO2的反应中生成S和水,反应方程式为:
2H2S+SO2=3S+2H2O,H2S中的S化合价升高,被氧化,SO2中的S元素化合价降低,被还原,氧化产物和还原产物的质量比为2:
1;
③浓硫酸与Cu在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(3)若A为烃的含氧衍生物,医疗上常用75%(体积分数)A的水溶液作消毒剂,,则A为乙醇(CH3CH2OH),X为甲醇(CH3OH),则B为乙醛,C为乙酸,D为乙酸甲酯;
①乙醇在催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化反应,化学方程式为2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;C为乙酸,X为甲醇(CH3OH),乙酸和甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应,化学方程式为CH3OH+CH3COOH
CH3COOCH3+H2O;
②a.A为乙醇,无氧或缺氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻百底的氧化分解成酒精或乳酸等,反应为C6H12O6
2C2H5OH+2CO2,故a正确;
b.B为乙醛,则B的官能团的结构简式为-CHO,故b错误;
c.C为乙酸,乙酸的酸性强于碳酸,则C可与NaHCO3反应产生CO2,故c正确;
d.结构相似,类别相同,分子组成上相差一个或多个-CH2-的有机物互为同系物,A为乙醇(CH3CH2OH),X为甲醇(CH3OH),互为同系物,故d正确;
答案选acd;
③已知:
CH≡CH在一定条件下可与C反应得到E(结构简式为CH2=CHOOCCH3),三键变双键,反应类型为加成反应,E中的官能团名称为酯基和碳碳双键,E发生加聚反应的化学方程式为nCH2=CHOOCCH3
。
7.X、Y、Z是中学化学常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(X、Y、Z、E、F为英文字母,部分反应条件及产物略去)
I.若Y是一种易溶于水,且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体。
(1)Y气体的大量排放会形成酸雨,在工业上可以用足量氨水吸收,化学方程式为_____。
(2)Z的水溶液可以制得某种强酸E。
实验室用98%的浓E(ρ=1.84g·cm−3)溶液配制l.5mol·L−1稀E溶液240 mL。
①制该稀E溶液需要使用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒和_____;
II.若Z是淡黄色固体粉末。
在呼吸面具或潜水艇中由Z和CO2制备氧气的化学反应方程式为_____。
III.若Z是红棕色气体。
(1)试写出Z与水反应制备另一种强酸F的化学方程式_____。
(2)2.0g铜镁合金完全溶解于100mL密度为1.40g·mL−1质量分数为63%的浓F溶液中,得到Z和N2O4(Z和N2O4均为浓F溶液的还原产物)的混合气体1792mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol·L−1NaOH溶液,当金属离子全部沉淀,得到3.7g沉淀。
则合金中铜与镁的物质的量之比为_____,加入NaOH溶液的体积为_____mL。
【答案】2NH3⋅H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O250mL容量瓶2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O23NO2+H2O=2HNO3+NO2:
31300
【解析】
【分析】
I.若Y是一种易溶于水,且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体,则Y为SO2;
II.若Z是淡黄色固体粉末,则Z为Na2O2;
III.若Z是红棕色气体,则Z为NO2,X为N2或NH3,Y为NO。
【详解】
I.
(1)根据分析,Y为SO2,SO2的大量排放会形成酸雨,在工业上可以用足量氨水吸收,生成亚硫酸铵和水,其反应的化学方程式为:
2NH3⋅H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,故答案为:
2NH3⋅H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。
(2)①二氧化硫氧化生成三氧化硫,三氧化硫溶于水得硫酸,E是硫酸。
实验室用98%浓硫酸(ρ=1.84mg⋅cm−3)溶液配制1.5mol⋅L−1稀硫酸溶液240mL,依据配制溶液的步骤可知,需用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶,故答案为:
250mL容量瓶。
II.根据分析,Z为Na2O2,在呼吸面具或潜水艇中Na2O2和CO2制备O2的化学反应方程式为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
III.
(1)Z为NO2,X为N2或NH3,Y为NO,NO2与H2O反应生成HNO3和NO,其化学反应方程式为:
3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案为:
3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(2)F为HNO3,金属离子全部沉淀时,得到3.7g沉淀为氢氧化铜和氢氧化镁,所以沉淀中氢氧根离子的质量为3.7g−2g=1.7g,氢氧根离子的物质的量为:
,根据电荷守恒可知,金属提供的电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量,设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则:
,计算得出:
,所以合金中铜与镁的物质的量之比是0.02:
0.03=2:
3;标准状况下,NO2和N2O4混合气体的物质的量为:
,设二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.08−a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.08−a)×2×1=0.1,计算得出:
a=0.06mol,则N2O4的物质的量为0.02mol,根据钠离子守恒可知,氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量,根据氮元素守恒可知,硝酸钠的物质的量为:
−0.06mol−0.02mol×2=1.3mol,所以需要氢氧化钠溶液的体积为:
,故答案为:
2:
3;1300。
8.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去):
(1)若A、B、C、D均是10电子粒子,请写出A、D的化学式:
A___;D___。
(2)若A和C均是18电子粒子,且A为阴离子,B和D均是10电子粒子,则A与B在溶液中反应的离子方程式为___。
【答案】NH4+H2OHS-+OH-=S2-+H2O
【解析】
【分析】
(1)若A、B、C、D均是10电子粒子,框图显示,A、B反应生成C和D,C和氢离子反应得到A,B可以和氢离子反应得到D,则A为
,B为
,C为NH3,D为H2O,据此填空;
(2)若A和C均是18电子粒子,且A为阴离子,B和D均是10电子粒子,则A为HS-,B为
,C为
,D为H2O,据此填空;
【详解】
(1)据分析A为
,B为
,C为NH3,D为H2O;
答案为:
NH4+;H2O;
(2)据分析A为HS-,B为
,C为
,D为H2O,则HS-与OH-在溶液中反应的离子方程式为
9.化合物A是一种化肥,受热分解生成三种物质,物质间的有关转换关系如图所示,部分生成物已省略,其中C为无色气体,B为无色液体,D为无色有刺激性气味的气体,B到E的反应条件为通电,I为一种常见强酸。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为___________________________。
(2)C的水化物与I的酸性由强到弱的顺序:
___________________(用化学式填空)
(3)B生成E的化学方程式为_____________________。
(4)金属铜与I的稀溶液反应的离子方程式为_____________,该反应中还原产物是______,生成1mo1的还原产物,转移电子的数目为__________NA。
【答案】NH4HCO3或(NH4)2CO3HNO3>H2CO32H2O
2H2↑+O2↑3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2ONO3
【解析】
【
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考化学二轮 氮及其化合物 专项培优及详细答案 高考 化学 二轮 及其 化合物 专项 详细 答案