高考化学易错题精选-氮及其化合物练习题附详细答案
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高考化学易错题精选-氮及其化合物练习题附详细答案
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.A、B、C、D四种物质之间有下图所示的转化关系。
已知:A是气体单质,C 是红棕色气体。
回答下列问题:
(1)写出C的化学式:________;
(2)在上图D→B的过程中,D表现出强_____(填“氧化性”或“还原性”);
(3)写出C→D转化的化学方程式_________。
【答案】NO2 氧化性 3NO2+H2O=2HNO3+NO;
【解析】
【分析】
C为红棕色气体,则C是NO2,NO2溶于水生成硝酸和NO.A是空气中的主要成分,且能和氧气反应,所以A是氮气,则B是NO,D能与Cu反应得到NO2,故D为HNO3;
【详解】
(1)由上述分析可知,C为NO2,;
(2)D→B的过程为稀硝酸与铜的反应,发生反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应中HNO3所含N元素化合价降低,硝酸表现出强氧化性;
(3)C是NO2,D为HNO3,C→D反应的化学方程式为3NO2+H2O=NO+2HNO3。
2.亚硝酸(HNO2)是一种不稳定的酸,易分解为NO2和NO;其盐亚硝酸钠是一种重要的化工原料,酸性条件下能氧化碘离子等还原性物质,常用作漂白剂、媒染剂。回答下列问题:
(1)亚硝酸钠会与人体中的血红蛋白作用,将二价铁氧化为三价铁,从而使血红蛋白丧失输送氧气的功能而使人体中毒。一旦发生亚硝酸盐中毒,立即注射美蓝溶液进行治疗,推断美蓝溶液具有________(填“氧化”或“还原”)性。
(2)亚硝酸钠外观极像食盐,和食盐一样有咸味。工业上常用下列两种方法检验食盐中是否混有亚硝酸钠。
①取样品,加稀硫酸,若观察到________(填现象),说明样品中含有亚硝酸钠。
②取样品,加________溶液(填试剂名称),酸化后溶液变蓝,说明样品中含有亚硝酸钠。
(3)研究不同条件下保存萝卜,发现亚硝酸钠含量随时间变化如图所示,若要保证在亚硝酸钠含量低于1mg·kg-1时食用,则三种条件下保存时间由长到短的顺序是________(填序号)。
(4)鱼塘中亚硝酸钠浓度过高,鱼不吃食甚至死亡。可用适量二氧化氯(ClO2)处理亚硝酸钠,ClO2被还原为Cl-,反应的离子方程式为________________________;若有3mol ClO2参与反应,则转移电子的物质的量是________。
【答案】还原 溶液产生气泡 淀粉碘化钾溶液 ③①②
----22322ClO+5NO+2OH=2Cl+5NO+HO 15mol
【解析】
【分析】
本题综合考察了亚硝酸及亚硝酸盐的性质,分析时可从其+3价的化合价出发,+3价可升可降使其既能当氧化剂又能当还原剂,此外亚硝酸还是一个弱酸。
【详解】
(1)若要解毒可将血红蛋白中的3+Fe重新还原为2+Fe,因此美蓝溶液应具有还原性;
(2)①亚硝酸是弱酸,因此亚硝酸钠与硫酸反应可以得到23NO,23NO不稳定又分解产生NO和2NO,因此可以观察到气泡;
②也可从其氧化性出发,加入淀粉碘化钾溶液,亚硝酸盐可将碘离子变为单质碘,单质碘遇淀粉变蓝即可证明;
(3)据图可以看出若要达到1mg/kg的量,冷藏不密封用时最长,冷藏密封用时最短,因此保存时间由长到短为③①②;
(4)二氧化氯当氧化剂,亚硝酸钠当还原剂,离子方程式为:----22322ClO+5NO+2OH=2Cl+5NO+HO;2ClO在反应中由+4价降低到-1价,因此每个2ClO得5个电子,3mol2ClO在反应中一共转移15mol电子。
3.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)则Y和新制氯水主要成分反应生成两种强酸的化学方程式______________。
(2) 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________________。
(3)Z的水溶液可以制得某种强酸E。实验室用98%的浓3Eρ1.84g?cmn溶液配制1l.5mol?Ln稀E溶液240mLn。
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、____和_____;
②算所需E浓溶液的体积为___mL(保留1位小数)。
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100mLn密度为11.40g?mLn质量分数为63%的浓F溶液中,得到Z和24NO(Z和24NO均为浓F溶液的还原产物)的混合气体1792mL(n标准状况),向反应后的溶液中加入11.0mol?LNaOHn溶液,当金属离子全部沉淀,得到3.7gn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】22224SOCl2HOHSO2HCl 32242322NHHOSO(NH)SOHOg
玻璃棒 250mL容量瓶 20.4 2222322NaO2CO2NaCOO
2233NOHO2HNONO 2:3 1300
【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,可判断Y为2SO。
II.若Z是淡黄色固体粉末,可知Z为过氧化钠。
III.若Z是红棕色气体,可知Z为二氧化氮,X为氮气或氨气,Y为一氧化氮;
【详解】
I.1据上述分析可知,二氧化硫和新制氯水反应生成盐酸和硫酸,反应的化学方程式22224SOCl2HOHSO2HCl;
2二氧化硫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,生成亚硫酸铵和水,反应的化学方程式为32242322NH?HOSO(NH)SOHO;
3二氧化硫氧化生成三氧化硫,三氧化硫溶于水可得硫酸,故E是硫酸。实验室用98%的浓硫酸3ρ1.84g?cmn溶液配制1l.5mol?Ln稀硫酸溶液240mLn。
① 依据配制溶液的步骤可知需要使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:玻璃棒250mL;容量瓶;
②依据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变,设需E浓溶液的体积为x,则
3x1.84g?cm980.25L1.5mol/L98g/mol%,解得x20.4mL;
II.在呼吸面具或潜水艇中由过氧化钠和2CO制备氧气的化学反应方程式为,2222322NaO2CO2NaCOO;
III.1 二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为2233NOHO2HNONO,
故答案为:2233NOHO2HNONO;
2金属离子全部沉淀时,得到3.7g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为3.7g2g1.7g,氢氧根的物质的量为:1.7g0.1mol17g/mol,根据电荷守恒可以知道,金属提供的电子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xmol、ymol,则:220.164242xyxy计算得出:x0.02,y0.03,故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.03mol2:3,
标况下,2NO和24NO混合气体的物质的量为1.792L0.08mol22.4L/mol,令二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为0.08amol,根据电子转移守恒可以知道,a10.08a210.1,计算得出a0.06mol,24NO的物质的量为0.02mol
根据钠离子守恒可以知道,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,根据氮元素守恒可以知道,硝酸钠的物质的量为0.1L14mol/L0.06mol0.02mol21.3mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为:1.3mol1.3L1300mL1.0mol/L,
故答案为:2:3;1300。
【点睛】
该题考查无机框图题的判断,是高考中的常见题型,属于基础性试题的考查,试题难易适中,侧重对学生基础知识的巩固训练,物质特殊的颜色是推断的突破口。
4.下列A~H八种物质存在如下图所示的转化关系(反应条件、部分产物未标出)。已知A是正盐,B能使品红溶液褪色,G是红棕色气体。试回答下列问题:
(1)写出下列各物质的化学式:A________________;B________________。
(2)按要求写出下列反应的有关方程式
E→F反应的化学方程式_____________________________________________________;
G→H反应的离子方程式_____________________________________________________。
(3)写出H的浓溶液与木炭反应的化学方程式_______________________________________。
(4)检验D中阴离子的方法是___________________________________________________。
【答案】(NH4)2SO3 SO2 4NH3+5O2高温催化剂4NO+6H2O 3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
C+4HNO(浓)加热4NO2↑+CO2↑+2H2O 取少量该溶液于试管中,加足量稀盐酸酸化,未见沉淀生成.再加入少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则证明该溶液中含有SO42-
【解析】
【分析】
G是红棕色气体,则是NO2,F和氧气反应生成二氧化氮,所以F是NO;A是正盐,和氢氧化钠反应生成E,E和氧气反应生成NO,则E是NH3,A是铵盐;二氧化氮和某种物质反应后能生成NO和H,则是和水反应生成硝酸和NO,所以H是硝酸;B能使品红溶液褪色,且B能和氧气反应生成C,所以B是SO2,C是SO3,A是正盐且是铵盐,反应后能生成二氧化硫,所以A是(NH4)2SO3,三氧化硫和水反应生成硫酸,则D是硫酸,据此分析解答。
【详解】
(1)通过以上分析知,A是(NH4)2SO3;B是SO2;
(2)高温、催化剂条件下,氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,反应方程式为:4NH3+5O2高温催化剂4NO+6H2O,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,离子方程式为: