高三化学激战专项大胜氮族元素

高三化学激战专项大胜氮族元素

试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，请将第Ⅰ卷各小题的答案选出后填涂在答题卡上，第Ⅱ卷各题答在试卷的相应位置上，满分110分，答题时间100分钟。

可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 N－14 O－16 F－19 Na－23 P－31 S－32 Cl－35.5 Ca－40

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、选择题(本题包括16个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)。 1．汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物，而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是

( )

A．汽油中含有大量含氮化合物 B．燃烧含铅汽油引起的 C．汽油燃料不充分引起的 D．气缸中的N2与O2反应生成的

【解析】 汽车工作时气缸中的温度很高。 【答案】 D

2．常温下，下列各组气体等体积混合，充满试管倒立在水槽中，试管内气体体积不会明显减少的一组是

( )

① NO、O2 ② C2H4、H2 ③ NO2、O2 ④ Cl2、SO2 ⑤ NH3、O2 ⑥ CO、O2 A.③⑤ B．②⑤ C．②⑥ D．①③ 【解析】 乙烯与氢气、氧气与一氧化碳都不溶于水，它们之间也不反应，符合题意。 【答案】 C

3．下列关于浓硝酸、浓硫酸和浓盐酸的叙述中，正确的是 A．常温下都可以用铁器或铝器贮存 B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻 C．常温下都能与铜较快反应

D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低

【解析】 常温下不能用铝器或铁器贮存浓盐酸，A错；浓硫酸露置在空气中吸水，溶液质量增重，B错；浓硫酸与铜需要加热才能较快反应，C错；露置在空气中，浓硫酸吸水，溶液质量增大，浓度减小；

( )

浓硝酸和浓盐酸中溶质挥发，浓度减小，D正确。

【答案】 D

4．下列各组物质均在试管里进行反应，反应过程中在试管口观察不到红棕色气体出现的是

( )

A．浓硝酸和铜片共热 B．浓硫酸和铜片共热 C．稀硝酸和铜片共热

D．浓硫酸和硝酸钾晶体、铜片共热

【解析】 题中强调的是试管口，C项产生的NO遇空气生成NO2而呈红棕色；B中产生的是SO2气体。 【答案】 B

5．当三份Cu粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应后，收集到的气体在相同状况下体积相等时，三份Cu粉的质量比为(不考虑NO2转化为N2O4和反应生成气体的溶解)

( )

A．312 C．112

B．322 D．263

【解析】 由反应关系式可知：

3Cu—8HNO3(稀)—2NO↑ Cu—4HNO3(浓)—2NO2↑ Cu—2H2SO4(浓)—SO2↑ 如果在相同状况下生成气体体积相等，那么所需Cu粉的质量比为312。 【答案】 A

6．中学实验中，通常利用如下图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是

( )

A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压力小于外界压力，从而形成喷泉

B．选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验 C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验

D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸

【解析】 本题综合考查了喷泉实验的原理，即由于气体溶于水或某种溶液，导致烧瓶中的压强迅速减小，与外界压强间产生足够的压强差，从而形成了喷泉，A正确；B选项中，CO2能与NaOH等强碱溶液反应，从而被吸收，也能产生很大的压强差，故能形成喷泉，该项也正确；C选项中，NH3和HCl属于极易溶于水的气体，常温、常压下，SO2溶解度为40，也能较多地溶解，故均能形成喷泉；NO2和N2O4与水反应后

有NO生成，故液体不能充满烧瓶。

【答案】 D

7．下列关于磷及其化合物的叙述不正确的是 A．白磷、红磷都有毒，且都应保存在水中 B．磷酸比硝酸稳定，不易分解 C．白磷隔绝空气加热可以得到红磷

D．磷酸二氢钙溶于水，故可以当磷肥直接施用 【答案】 A

8．将充有mmL NO和nmL NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入mmL O2，若m

( )

( )

A．3(m－n) B．m＋

3C.

nn－m3

D.m＋n3

【解析】 反应的化学方程式为：①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ②4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

两式叠加得：NO2＋NO＋O2＋H2O===2HNO3，即反应物等物质的量时恰好完全反应，由题设条件m

过量(n－m)mL，过量的NO2按下式反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以最后剩余V(NO)＝

【答案】 C

9．FeS与一定浓度的HNO3反应，生成Fe(NO3)3、Fe(SO4)2、NO2、NO和H2O，当NO2、NO的物质的量之比为11时，实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为( )

A．29 B．211 C．215 D．25

【解析】 根据电荷守恒和电子守恒推算，将NO和NO2看成一个整体。依题意，取1mol FeS完全反应，则生成1mol Fe、1mol SO4，失去电子9mol，而生成(1mol NO＋1mol NO2)共得4mol e，故1mol FeS9－

完全反应生成NO和NO2均为mol。根据电荷守恒，溶液中有1mol NO3形成盐，所以，消耗硝酸的物质的

4911

量为mol×2＋1mol＝mol，故实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为211。

42

【答案】 B

10．当NH3与NaClO按物质的量之比为21反应时，生成NaCl、H2O和肼(N2H4)。下列有关肼的说法中正确的是

( )

3＋

2－

－

n－m3

mL，故选C。

A．上述反应中肼是还原产物

H

H

B．肼的电子式为HN N H C．肼不可能再被氧化剂氧化 D．肼能和碱反应生成氨气

【解析】 从化合价的角度分析，肼中氮元素呈－2价，是 NH3的氧化产物，同时本身还可继续被氧化成高价氮，肼分子中氮原子上有孤对电子，能和酸反应，不能和碱反应。

【答案】 B

11．不同浓度的硝酸分别与一定量的锌粉完全反应，还原产物分别为NO2、NO和NH4NO3，若参加反应的锌的质量相等，则起氧化剂作用的硝酸的物质的量之比为( )

A．245

B．125 D．241615

－

－

＋

－

C．2483

【解析】 HNO3―→NO2得到1e，HNO3―→NO得到3e，HNO3―→NH4得到8e，参加反应的锌的质量相111

等，所以，失电子总数相等，根据电子守恒，起氧化剂作用的硝酸物质的量之比为＝2483。

138

【答案】 C

12．某试管中盛装的是红棕色气体(可能是两种气体的混合物)，当倒扣在盛水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，则原来试管中盛装的气体是

A．可能是NO和NO2的混合气体 B．一定是O2与NO2的混合气体 C．可能是N2与NO2的混合气体 D．只可能是NO2一种气体

【解析】 依题意，原气体中一定含有NO2，又因为通入氧气，气体最终完全被水吸收，所以原气体中不含N2。原气体可能是二氧化氮，也可能是二氧化氮和一氧化氮的混合物，还可能是二氧化氮与氧气的混合物。

【答案】 A

13．已知NH3和HCl都能用来做喷泉实验，若在标准状况下用两个大小不同的烧瓶分别收集满NH3和HCl气体，实验后两个烧瓶中溶液的关系是

( )

( )

A．溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同 B．溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同 C．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同 D．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同

【解析】 两溶液的物质的量浓度均为1/22.4mol/L，由于两溶液的密度不同，故质量分数不同。 【答案】 A

14．取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃棒上，然后按顺序分别滴加69%的HNO3、98.3%的H2SO4和新制氯水，三张试纸最后呈现的颜色依次为

A．白、红、白 C．红、红、红

( )

B．红、黑、红 D．白、黑、白

【解析】 浓硝酸和氯水具有强氧化性而具有漂白性，浓硫酸具有脱水性。 【答案】 D

15．所有的氮的氧化物都能和灼热的铁发生如下反应：4NxOy＋3yFe===yFe3O4＋2xN2，将2mol NxOy通过500g 灼热的铁粉，完全反应生成1mol N2和1mol Fe3O4，则NxOy是( )

A．NO B．NO2 C．N2O D．N2O3

【解析】 本题可用原子守恒来解，N2中的N原子完全来源于NxOy，Fe3O4中的氧原子完全来源于NxOy，由1mol N2含2mol N原子，1mol Fe3O4含4mol O原子，可知NxOy中N原子与O原子的物质的量之比为12，即B项符合题意。

【答案】 B

16．将一定质量的铜粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中充分反应后，容器中剩有m1g铜粉，此时共收集到NO气体448mL(标准状况)，然后向上述混合物中加入稀硫酸至不再反应为止，容器中剩有铜粉m2g。有关说法正确的是

A．m1－m2＝5.76 B．m1＝1.92

C．加入稀硫酸后生在的气体分子个数为0.6NA D．原硝酸的浓度为0.2mol/L

【解析】 铜与硝酸反应的方程式为：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。据此可计算出：n(HNO3)＝(0.448/22.4)×8/2mol＝0.08mol，n[Cu(NO3)2]＝(0.448/22.4)×3/2mol＝0.03mol。加入稀硫酸后，铜、硝酸铜、稀硫酸发生反应：3Cu＋8H＋2NO3===3Cu＋2NO↑＋4H2O。该反应中的NO3全部来源于硝酸铜，故有n(NO3)＝2n[Cu(NO3)2]＝0.06mol。由此可求出加入稀硫酸后反应的铜为0.06mol×3/2×64g/mol＝5.76g，即m1－m2＝5.76；n(NO)＝n(NO3)＝0.06mol。

【答案】 A

第Ⅱ卷(非选择题，共62分)

二、填空题(本题包括4个小题，共43分)

17．(6分)某同学想研究NO3表现氧化性的条件，请你为他设计最简单的实验方案，药品、仪器自选。 (1)使用材料：①药品：______________________；②仪器：______________________。 (2)实验步骤：________________________________；

________________________________________________________________________。 (3)实验结论：_______________________________；

________________________________________________________________________。 【答案】 (1)①铜片、硝酸钾、稀氢氧化钠溶液和稀盐酸 ②试管、试管夹、酒精灯、镊子 (2)①取几块铜片放入试管中，加入稀盐酸，微热，观察试管口气体颜色；②取几块铜片放入试管中，加入硝酸钾，适当加热观察现象，待试管冷却后，再加入稀盐酸，适当加热，观察试管口气体的颜色；③取几块铜片放入试管中，向其中加入少量稀氢氧化钠溶液和硝酸钾，微热，观察试管口气体颜色

(3)NO3只在酸性条件下表现强氧化性

18．(13分)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到。亚硝酰氯(ClNO)的有关性质如下：

分子式：ClNO 熔点：－64.5℃ 别名：氯化亚硝酰 沸点：－5.5℃ 溶解性：溶于浓硫酸 性质与状态：红褐色液体或有毒气体，具有刺激－

－

－

－

＋

－

2＋

－

( )

性恶臭，遇潮湿空气分解成氮的氧化物与氯化氢 某研究性学习小组根据亚硝酰氯(ClNO)的性质拟在通风橱中制取亚硝酰氯，设计了如下实验装置。 实验开始前K1、K3均已关闭，但K2却打开着。

试回答下列问题：

(1)如何检查A、B、C所组成的实验装置气密性？______________________。

(2)若D中装有纯净的NO气体，则B中应选用的最佳试剂为________，B的作用为：①________；②________。

(3)F中U形管的作用为：______________________；干燥管G的作用为：______________________。 (4)某同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和ClNO，但不能吸收NO，所以装置H不能有效除去有毒气体，写出你的改进措施：______________________。

【解析】 (1)检验装置气密性注意三点：一是关闭K2，保持装置密闭；二是加水浸没导管M下口，起液封作用；三是微热时，观察到上 升的液柱，且稳定不下降。(2)A装置制取氯气，混有氯化氢，B装置装饱和食盐水除去氯化氢；导管M与大气相通，维持大气压与装置内压强平衡，当装置内气压过大时，将液面压入M导管中，以防止发生事故。亚硝酰氯的沸点低，F装置中冰水起冷凝作用；因为亚硝酰氯遇水会分解，而氢氧化钠溶液能挥发出水蒸气，所以，必须用干燥装置G吸收氢氧化钠溶液中挥发出来的水蒸气。(4)吸收NO的原理为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，故选择在G和H之间插入一个装有水的洗气瓶。

【答案】 (1)关闭K2，B装置中加入适量的水浸没导管M下口，用酒精灯微热烧瓶或双手掌紧握烧瓶外壁，若B装置中的导管M内水柱上升，并稳定不下降，说明气密性良好

(2)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢 安全瓶作用(防止装置内压强过大，引起实验事故) (3)冷凝收集亚硝酰氯(ClNO) 防止水蒸气进入U形管使ClNO分解 (4)在G和H之间插入如图装置

19．(13分)下图表示各物质之间的转化关系。已知：

Ⅰ.A是无色液体，L是不溶于稀硝酸的白色沉淀，E、F、H、J、X、Y、Z是气体；

Ⅱ.G、X、Y、Z是单质，其他是化合物，其中Y呈黄绿色、H呈红棕色，E和F都极易溶解于水，二者相遇会有白烟生成；

Ⅲ.B和C都是由一种金属与一种非金属元素组成的化合物，其中非金属元素相同且质量分数都是28%，

组成B的金属元素原子核外的K层和M层电子数相同。

请按要求填空：

(1)写出下列物质的电子式：A______________，X______________。 (2)工业上制取硝酸的反应有(填写反应代号)______________________。 (3)写出下列物质的化学式：B______________，C______________。 (4)反应④的化学方程式为______________________。

(5)保持容器的温度和体积不变，在反应③刚好完全反应时，反应前后容器的压强之比为________。 【解析】 根据题给信息，A是H2O，Y是Cl2，H是NO2，L是AgCl，则F是HCl，E是NH3，W是HNO3，B是镁与氮的化合物，C是银与氮的化合物，结合氮元素质量分数都是28%，不难算出它们的化学式。

【答案】 (1) (2)⑤⑥⑦

(3)Mg3N2 AgN3 (4)Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O (5)57

20．(11分)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：

(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L。

(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL amol·L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu全部转化成沉淀，则原硝酸的物质的量浓度为________mol·L。

(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。 【解析】 (1)设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为x、y，则有x＋y＝0.5mol和3x＋y＝0.51mol×2，解得x＝0.26mol，y＝0.24mol，V(NO)＝0.26mol×22.4L/mol＝5.824L，V(NO2)＝0.24mol×22.4L/mol＝5.376L。

(2)变成气体的HNO3的物质的量为0.5mol，溶液中的NO3的物质的量等于加入NaOH的物质的量aV×10

－3

－－1

－1

2＋

mol。c(HNO3)＝(aV×10＋0.5)/0.14mol·L。

(3)NO、NO2变成NaNO3需要失去的电子总数等于Cu与HNO3反应时失去的电子总数：0.51mol×2＝

－3－1

1.02mol，根据得失电子守恒需要用作氧化剂的H2O2的物质的量为0.51mol。m[H2O2(aq)]＝(0.51mol×34g/mol)/30%＝57.8g。

【答案】 (1)5.824 5.376 (2)(aV·10＋0.5)/0.14 (3)57.8 三、计算题(本题包括2小题，共19分)

21．(8分)14g Fe全部溶于某稀硝酸溶液中，恰好完全反应，放出NO气体后得到溶液1L；称量所得

－3

溶液，发现比原硝酸增重8g，求：

(1)所得溶液中，金属离子的物质的量浓度。

(2)原稀HNO3溶液的物质的量浓度(体积变化忽略不计)。 【解析】 Fe与HNO3反应可能出现三种情况 ①恰为Fe??HNO32＋3＋

Fe――→?②Fe与Fe混合物

??③恰为Fe3＋

2＋

究竟哪种情况，可用极端法，可用质量法，在此用电子守恒法。 14g－8g

由题意知n(NO)＝－1＝0.2mol

30g·mol则HNO3―→NO得0.6mol e

??全变为Fe失0.5mol e14g Fe即0.25mol?3＋－

?全变为Fe失0.75mol e?

2＋

2＋

－

－

而0.5mol<0.6mol<0.75mol，故得Fe和Fe的混合物。

设14g Fe(0.25mol)中有xmol变为Fe，依电子守恒定律，则有2x＋(0.25－x)×3＝0.6，x＝0.15

0.15mol2＋

则c(Fe)＝＝0.15mol/L

1L

2＋

[来3＋

自:中国学考频道]c(Fe3＋)＝(0.25－0.15)mol

＝0.10mol/L

1L

由此求出n(HNO3)＝0.15mol×2＋0.10mol×3＋0.20mol＝0.80mol

c(HNO3)＝

0.8mol

＝0.8mol/L。 1L

2＋

3＋

【答案】 (1)c(Fe)＝0.15mol/L c(Fe)＝0.10mol/L (2)0.8mol/L

22．(11分)已知3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。

(1)将0.15mol NO2气体缓慢地通入49.6mL的水(密度为1.0g/cm)中，NO2与水充分反应，所得到的溶液中硝酸的物质的量为________。

(2)若上述所得溶液的密度为1.1g/cm，求所得硝酸溶液的物质的量浓度。

(3)如上述NO2气体通入水中速度过快，部分NO2尚未与水反应便逸出，所得到的尾气中NO和NO2的体积比为23，将这些混合气体缓缓通入足量NaOH溶液中充分反应后，气体全部被吸收，求所得溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比。(写出推理计算过程)

【解析】 (1)由题给信息可知，H2O过量，NO2完全参与反应，由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得n(HNO3)＝2

0.15mol×＝0.1mol。(2)所得硝酸溶液的质量为49.6mL×1g/mL＋0.15mol×46g/mol－0.05mol×30g/mol

355g0.1mol

＝55g，V＝c(HNO3)＝＝2mol/L。(3)假设混合气体中NO、NO2分别为2mol、3mol，－3＝50mL，

1.1g·cm0.05L

3

3

由NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O得，可生成4mol NaNO2，剩余1mol NO2；已知：①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，②2HNO3＋2NaOH===2NaNO3＋2H2O，③NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，由①式＋②式＋③式得4NO2＋4NaOH===2NaNO3＋2NaNO2＋2H2O，整理得2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；1mol NO2发生此反应生成0.5mol NaNO3,0.5mol NaNO2，n(NaNO3)n(NaNO2)＝0.5mol(4mol＋0.5mol)＝19。

【答案】 (1)0.1mol (2)c＝2mol/L (3)n(NaNO3)n(NaNO2)＝19

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/cci3.html