山东名校高三化学试题分类汇编氮及化合物3doc.docx
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山东名校2009高三化学试题汇编(氮及化合物3)
1.【青岛市2009年高三模拟练习5月】(13分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料,可通过多种途径制取硫酸铜晶体。
铜不能与稀硫酸直接反应,某化学活动小组设计实验如下:
将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1所示)
请回答相关问题:
(1)图1分液漏斗中装的液体是;
(2)烧瓶内发生反应的离子方程式为;
(3)图2是图1的改进装置,其优点是①,②;
(4)该化学活动小组要用无水硫酸铜检验少量水的存在。
由于无水硫酸铜吸湿性很强,需要用上述实验得到的硫酸铜晶体现制现用。
方法甲:
取2药匙细小的硫酸铜晶体置于研钵中研碎后放入坩埚,将坩埚放在上用小火慢慢加热并,最后将坩埚移入 中进行冷却。
方法乙:
取2药匙研碎的硫酸铜晶体于小烧杯中,加入20mL浓硫酸(质量分数不低于98%),用玻璃棒充分搅拌,静置5min后倾去浓硫酸,用无水乙醇洗涤数次,倒在滤纸上晾干。
该方法中,浓硫酸的作用是 ;为了不浪费药品,对无水乙醇洗涤液进行再生的方法是 ,所用的主要玻璃仪器有 等。
答案.(共13分)
(1)浓硝酸(1分)
(2)3Cu+8H++2NO3-=2NO↑+3Cu2++4H2O(2分)
(3)①有利于氮氧化合物的吸收(1分)
②防止倒吸(1分)
(4)泥三角、用玻璃棒搅拌、干燥器(各1分,共3分)
吸水剂(1分),加CaO后蒸馏(或蒸馏也可)(1分),
蒸馏烧瓶、温度计、承接管(牛角管)、锥形瓶、冷凝管(3分,写出3种仪器得1分,写出4种得2分)
2.【山东英雄山中学09学年度高三年级期末】铜与1mol·L-1的硝酸反应,如果c(NO3-)下降0.2mol·L-1,则溶液中c(H+)同时下降(假设反应前后溶液体积不变)(D)
A.0.2mol·L-1B.0.4mol·L-1C.0.6mol·L-1D.0.8mol·L-1
3.【山东省聊城一中08—09高三期末综合】某集气瓶内装的混合气体呈红棕色,加入足量蒸馏水,盖上玻璃片振荡得橙黄色溶液,气体颜色消失,再打开玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,该混合气体可能是(A)
A.N2、NO2、Br2B.NO2、NO、N2
C.NO2、NO、O2D.N2、O2、Br2
4.【山东省聊城一中08—09高三期末综合】在xZn+nHNO3→xZn(NO3)2+yNH4NO3+zH2O反应中,被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比是(A)
A.1:
9 B.9:
1 C.4:
10 D.5:
2
5.【山东省聊城一中08—09高三期末综合】一氯氨(
)中氨基离子带负电荷,预计它跟水反应的最初生成物是(C)
A.
和HClB.
和HCl
C.
和HC1OD.
和
6【山东省聊城一中08—09高三期末综合】.在标准状况下,将NO2、NO、O2混合后充满容器,倒置在水中,完全溶解,无气体剩余,若产物也不扩散,则所得溶液物质的量浓度的数值范围是(C)
A.0 B. C. D. 7.【山东省聊城一中08—09高三期末综合】把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是(C) A.氧气B.二氧化氮 C.二氧化氮和氧气D.二氧化氮和一氧化氮 8.【山东省聊城一中08—09高三期末综合】将22.4g铁粉逐渐加入到含HNO30.8mol的稀硝酸中,反应生成的气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)变化关系中正确的是(C ) 9.【山东省都进中学2009届高三年级第三次模拟】(16分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。 合成氨反应的化学方程式为: N2(g)+3H2(g)3NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1。 合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。 我国合成氨工业目前的生产条件为: 催化剂: 铁触媒,温度400℃~500℃,压强: 30MPa~50MPa。 回答下列问题: (1)合成氨工业中原料气压缩到30MPa~50MPa的原因是 ;从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400℃~500℃的高温,原因是 。 (2)合成氨反应的热化学方程式如下: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol ①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图所示。 图中t1时引起平衡移动的条件可能是其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是。 ②温度为T℃时,将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。 则反应的平衡常数为。 (3)500℃、50MPa时,在容积为1L的容器中加入nmolN2、3nmolH2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。 则K和x的关系满足K=。 (4)甲烷在高温下与水蒸气反应的方程式为: CH4+H2O=CO+3H2。 已知部分物质燃烧的热化学方程式如下: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol-1 又知1molH2O(g)转变为1molH2O(l)时放出44.0kJ热量。 写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程。 (5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造新型燃烧电池。 请写出该电池的正极反应式 。 答案.(16分) (1)加压既有利于增大反应速率,又有利于平衡正向移动,提高原料气的转化率;…………………………………………………………………………(2分) 催化剂在该温度条件下活性最高,反应速率大,达到平衡所需的时间短…………(2分) (2)①增大压强;……………………(2分)t2—t3;……………………………(2分) ②4/a2………………………………………………………………………………(2分) (3) ……………………………………………………………(2分) (4)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ·mol-1…………(2分) (5)N2+8H++6e-=2NH …………………………………………………………(2分)【选做部分】 20.【2009年高考押题卷山东卷】(16分)选择性催化还原(SCR)是在有催化剂的条件下将NOx转变为N2和H2O,这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法。 某校化学兴趣小组拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率。 试回答下列问题: (1)装置①为实验室制氨气,选用装置下图装置中的_____(填装置序号),其反应的化学方程式为_______________________________________________;若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是___________(填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是____________________________________________。 (2)若用下列各种试剂组合(其它条件相同)进行制取氨气的对比实验,测出氨气的体积(标准状况)如下表: 试剂: 6.0gCa(OH)2(s,过量),6.0gCaO(s,过量),5.4gNH4Cl(s),5.4g(NH4)2SO4(s)。 试剂组合 ①Ca(OH)2 NH4Cl ②Ca(OH)2 (NH4)2SO4 ③CaO NH4Cl ④CaO (NH4)2SO4 NH3体积(mL) 1344 1364 1792 1753 从表中数据分析,实验室制氨气的产率(产率= ×100%)最高的是_________(填序号)。 其原因是___________________________________________________。 (3)装置⑦的作用可能是: 。 (4)若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下2016mLN2,则NO的转化率为: 。 答案. (1)①NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O;③⑦;氨气难溶于该试剂,该试剂不易挥发,不与氨气反应。 (2)④;因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合生成NH4Cl;而用Ca(OH)2反应产生的水较多,吸收的NH3较多。 所以用CaO和(NH4)2SO4反应产率最高。 (3)吸收未反应的NO(4)90%(每空2分,共16分) 解析: (1)实验室制氨气利用的是固体氢氧化钙与氯化铵固体反应,固体和固体需要加热反应,选用装置①。 测氨气体积用的是排液体法,由于氨气极易溶于水,不能用溶液,该液体不与氨气反应,不吸收氨气,不易挥发。 (2)①与③比较,排除①;②与④比较,排除②;5.4gNH4Cl为0.101mol,理论上可生成0.101mol氨气,产率(③)= =79.2%;5.4g(NH4)2SO4为0.041mol,可生成气体0.082mol,产率(④)= =95.4%。 (3)装置⑥是吸收未反应的NH3,装置⑦中FeSO4溶液,利用Fe2+的还原性来吸收未反应的NO。 (4)NH3与NO的反应为,4NH3+6NO 5N2+6H2O,由氮气体积计算出参加反应的NO,计算出NO的转化率。 21.【山东省实验中学2009届高三第三次诊断】(14分) 1.x是中学化学中的常见物质,X既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应。 (1)若X为氧化物.X的化学式为_____________。 (2)若X为单质,X用于焊接钢轨时,发生反应的化学方程式为_____________。 (3)若X与稀硫酸反应生成无色无味的气体A,与浓氢氧化钠溶液加热反应生成气 体B。 等物质的量的A和B在水溶液中反应又生成X。 常温下X与足量稀氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_____________。 II.铜既能与稀硝酸反应.也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为: (未配平) (1)硝酸在该反应中的作用是_____,该反应的还原产物是_____。 (2)0.3molCu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是_____,如果得到的N0和 NO 物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是_____,若用捧水法收集 这些气体,可得标准状况下的气体体积_____。 (3)如果参加反应的Cu平 的物质的量之比是5: 14,写出并配平该反应的离子 方程式________________________________________。 答案.(14分) (1) (2)①② (3) 0.02 (4)①负极, ;阳极, ②13 22.【2009年山东省聊城市高考模拟试题一(5月)】一定体积0.01mol/L的稀硝酸溶液恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物,已知两种金属均被氧化为最高价态,还原产物只有NO。 若用0.01mol/L的NaOH溶液溶解相同质量的该混合物,当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸溶液的 ,则样品中铁、铝的物质的量之比为(C) A.2: 3B.1: 3C.1: 4D.5: 3 23.【潍坊市2009届3月份高考模拟化学】氮化钠和氢化钠都是离子化合物,与水反应的化学方程式(末配平)如下: Na3N+H2O→NaOH+NH3,NaH+H2O→NaOH+H2.有关它们的叙述 ①离子半径: Na+>N3->H+;②与水反应都是氧化还原反应;③与水反应后的溶液都显碱性;④与盐酸反应都只生成一种盐;⑤两种化合物中的阴阳离子均具有相同的电子层结构。 其中正确的是【D】 A.②③④⑤B.①③⑤C.②④D.③ 24.【09枣庄调考模拟试卷】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,将这些气体1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收,所得硝酸溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是(A) A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL 煅烧炉 25.【潍坊市2009届3月份高考模拟化学】某化工厂为了综合利用废料CaSO4,与相邻的合成氨厂设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程 请回答以下问题: (1)沉淀池中发生的主要反应是(用化学方程式表示) ______________________________________________________ (2)从滤液中获取((NH4)2SO4晶体,必须的操作步骤是___________________(填写序号) A.加热蒸干B.蒸发浓缩C.冷却结晶D.过滤E.萃取F分液 (3)该生产过程中可以循环使用的X是__________________. (4)在生产中,要检查输送氨气的管道是否漏气,可选用____________(填写序号) A.浓盐酸B.湿润的蓝色石蕊试纸 C.湿润的淀粉碘化钾试纸D.稀硫酸 E.湿润的红色石蕊试纸 答案.(8分) (1)CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4 [或CO2+2NH3+H2O=(NH4)2CO3,(NH4)2CO3+CaSO4=CaCO3+(NH4)2SO4] (2)BCD(3)CO2(4)AE(每空2分,共8分。 (2)(4)两题漏1项扣1分,错选1项得0分) 26.【山东省滨州市2008年高三第三次教学质量检测】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1.68LO2(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5mol·mol—1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是(A) A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL 27.【山东省德州市宁津高中2008—2009学年度高三第一次月考】已知气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。 下图所示为气体扩散速度的试验,两种气体扩散相遇时形成白色烟环。 下列关于物质甲.乙的判断正确的是 【C】 A.甲是浓氨水,乙是浓硫酸 B.甲是浓盐酸,乙是浓氨水 C.甲是浓氨水,乙是浓盐酸 D.甲是浓硝酸,乙是浓氨水 28.【山东省苍山县2008学年第一学期高三年级期末测试】(14分)某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。 其实验流程图如下: 测定n(HNO3) (1)测定硝酸的物质的量 反应结束后,从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。 在B容器中生成硝酸的物质的量为mol,则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2体积为mL。 (2)测定NO的体积 ①从上图所示的装置中,你认为应选用装置进行Ag与浓硝酸反应实验,选用的理由是。 ②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是 (填各导管口编号)。 ③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置 (“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。 (3)气体成分分析 若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过 程中(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的 依据是。 答案 (1)0.008mol(2分);268.8(2分); (2)①A(1分),因为A装置可以通N2将装置中的空气排尽,防止NO被空气中O2氧化(2分)②123547(2分)(注: 1547考虑也给分)③升高(1分) (3)有(2分)因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积(89.6<112.0)29.【山东省日照市2009届高三上学期教学质量检测】(14分)金属(M)的腐蚀是因为发生反应: M-ne—→Mn+。 金属腐蚀造成很大的经济损 失,甚至超过自然灾害,其中钢铁锈蚀最为严重,寻求防止钢铁腐蚀的方法意义重大。 一种钢铁防腐的方法是将钢铁放在冷的浓硝酸中浸泡。 但是加热或在稀HNO3中,铁与 硝酸会不断反应。 不同浓度的HNO3与铁反应的还原产物很复杂,其分布曲线如图。 (1)钢铁在冷的浓硝酸中浸泡能防腐的原因是: 。 (2)工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理,其 可能的原因是: 。 (3)由图示可知,密度等于1.35g·mL-1的硝酸与铁 反应时,其还原产物主要是;足量的 铁与一定量的浓硝酸反应时,反应过程中可能的 气体产物有;还原产物中NH4+的 物质的量分数随而增大;请用 一句话概括该图反映出的基本结论: 。 (4)mmol铁与极大量的密度为1.35g·mL-1的硝酸溶液完全反应放出nL气体(体积 在标准状况下测定),此时溶液中Fe元素的存在方式是,n的值最接 近(填字母编号)。 A.22.4mB.33.6mC.44.8mD.67.2m (5)除了上述处理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是(填字母编号) A.在铁中掺入铬、镍等金属,改变其内部结构,制成不锈钢 B.在铁制品表面镀锌 C.提高铁中含碳量,制成生铁 D.将水库铁闸门与直流电源的负极相连 答案 (1)铁在冷的浓硝酸中会“钝化”,在钢铁表面形成一层致密氧化物保护膜。 (2分) (2)硝酸易挥发,且不稳定,见光易分解;生成物对环境污染严重。 (2分) (3)NO2、NO(1分)多选少选均不得分;NO2、NO、N2、N2O(1分)多选少选均不 得分;硝酸密度的减少(1分);硝酸的浓度越大,其还原产物中氮元素化合价越高。 (2 分) (4)Fe3+(1分);B(2分) (5)ABD(2分)多选少选均不得分 30.【泰安市2008—2009学年度第一学期高三期末考试化学试题】铜与1mol·L-1的硝酸反应,如果c(NO3-)下降0.2mol·L-1,则溶液中c(H+)同时下降(假设反应前后溶液体积不变)【D】 A.0.2mol·L-1B.0.4mol·L-1C.0.6mol·L-1D.0.8mol·L-1 31.【苍山补校期末综合模拟训练 (一)】在一定温度下,某浓度的硝酸与金属锌反应生成NO2和NO的物质的量之比为1: 3,则要使1mol金属锌完全反应,需要硝酸的物质的量为(A) A.2.8molB.2.6mol C.2.4molD.0.8mol 32.【山东省郓城实验中学2008—2009学年第一学期高三期末考】(11分)某兴趣小组设计出右图所示装置来改 进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学 实验的绿色化. 制取硝酸铜的方案 反应物 甲 Cu、浓HNO3 乙 Cu、稀HNO3 丙 Cu、O2、稀HNO3 (1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c.其目的是. (2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸.c中反应的化学方程式是.再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是. (3)题32表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是理由是: . (4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2.操作步骤为,实验现象为;但此实验的不足之处是. 答案.(11分) (1)检查装置气密性.(1分) (2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(1分) 反应变缓,气体颜色变淡.(1分) (3)丙(1分);耗酸量最少,无污染.(1分) (4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸(2分);c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色(2分);没有处理尾气.(2分) 33.【2009高三期末综合模拟训练 (一)】在一定温度下,某浓度的硝酸与金属锌反应生成NO2和NO的物质的量之比为1: 3,则要使1mol金属锌完全反应,需要硝酸的物质的量为(C) A.2.4molB.2.6molC.2.8molD.0.8mol 34.【山东省郯城三中08—09学年度上学期高三期末测试】在xZn+nHNO3→xZn(NO3)2+yNH4NO3+zH2O反应中,被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比是(A) A.1: 9 B.9: 1 C.4: 10 D.5: 2 35.【山东省郯城三中08—09学年度上学期高三期末测试】一氯氨( )中氨基离子带负电荷,预计它跟水反应的最初生成物是(C) A. 和HClB. 和HCl C. 和HC1OD. 和 36.【山东省郯城三中08—09学年度上学期高三期末测试】在标准状况下,将NO2、NO、O2混合后充满容器,倒置在水中,完全溶解,无气体剩余,若产物也不扩散,则所得溶液物质的量浓度的数值范围是(C) A.0 B. C. D. 37.【山东省郯城三中08—09学年度上学期高三期末测试】把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是(C) A.氧气B.二氧化氮 C.二氧化氮和氧气D.二氧化氮和一氧化氮 38.【山东省郯城三中08—09学年度上学期高三期末测试】(10分)L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价氮元素的常见物质,A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中,氮或氯元素的化合价只有一种),又知物质M中的氮元素的化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。 在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平)。 ①P+A→Q+B②L+O2→M+H2O③L+M→R+H2O④B+H2O→A+O2 (1)若五种氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是,理由是。 (2)反应②必须在催化剂作用下,加热到一定温度时方能发生.此反应在化工生产上有重要用途。 据此推断在同温、同压下,若物质R的密度比二氧化碳的密度小,则R的化学式为。 (3)某学生写出下面三个含氮元素的物质的相互转化的关
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