2020高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物第4节检测(含解析)

非金属及其化合物

一、选择题

1．(2019·广东广州调研)下列关于自然界中氮循环的说法错误的是(　　)

A．氮肥均含有NH

B．雷电作用固氮中氮元素被氧化

C．碳、氢、氧三种元素参与了自然界中氮循环

D．合成氨工业的产品可用于侯氏制碱法制备纯碱

【答案】A

2．下列叙述不正确的是(　　)

A．NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水

B．NO和NH3均可用排空气法收集

C．盛液溴的瓶内加少量水可防止液溴的挥发

D．NH3遇到挥发性强酸就能冒白烟

【答案】B

【解析】做喷泉实验时，由于氨气极易溶于水，使得烧瓶内的压强迅速降低，在外界大气压的作用下，烧杯内的水被压到烧瓶内，形成喷泉，故A项正确；NO易与氧气反应生成二氧化氮，故不能用排空气法收集，B项错误；利用水封可以避免液溴挥发，故C项正确；氨气是碱性气体，和挥发出的酸分子反应生成铵盐，所以NH3遇到挥发性强酸就能冒白烟，故D项正确。

3．下列有关NH3的实验正确的是(　　)

【答案】B

【解析】给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止生成的水倒流而炸裂试管，A项错误；氨气极易溶于水，可形成喷泉，B项正确；氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集，因此气体应从短管口进，长管口出，C项错误；氨气极易溶于水，导管直接插入到液面以下容易引起液体倒吸，D项错误。

4．为验证铜与稀硝酸反应的还原产物是NO而不是NO2，设计了如图的装置，以下叙述错误的是(　　)

A．应先打开活塞再从右侧加稀硝酸

B．左侧稀硝酸须注满

C．关闭活塞后铜丝会全部溶解

D．反应停止后打开活塞气体变成红棕色

【答案】C

【解析】U形管中含有空气，能将NO氧化为NO2，从而干扰实验，因此应先打开活塞再从右侧加稀硝酸，排尽装置内的空气，A项正确；左侧Cu与稀硝酸反应生成NO，为防止NO与氧气反应生成NO2气体，左侧须注满稀硝酸，B项正确；稀硝酸与Cu反应生成NO气体，NO不溶于水，导致左侧压强增大，Cu与稀硝酸分离，Cu不能完全反应，C项错误；反应停止后打开活塞，分液漏斗中NO与空气接触，生成红棕色NO2气体，D项正确。

5．某同学仿照喷泉实验原理在实验室里做了一个“喷烟实验”。如图所示，在甲、乙两个烧瓶中分别装入X、Y两种无色气体，胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶中，然后打开弹簧夹，便可看到甲烧瓶中的导管喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色先变红，后逐渐变浅最后褪为无色。则X、Y分别为(　　)

A．NH3和HCl　 B．HCl和NH3

C．SO2和HCl　 D．NO和HCl

【答案】A

【解析】要想产生“喷烟”现象，应具备两个条件：一是形成压强差，二是两种气体反应会生成白烟，排除C、D项。甲中溶液颜色发生变化，结合题给条件“胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液”可知，甲中气体显碱性，即X为NH3，故Y为HCl，选A项。

6．(2018·河北石家庄测试)下列有关实验装置的说法正确的是(　　)

图1　　　图2　　　　　图3　　　图4

A．用图1装置制取干燥纯净的NH3

B．实验室可以用图2装置制备Fe(OH)2

C．用图3装置可以完成“喷泉”实验

D．用图4装置测量Cu与浓硝酸反应产生的NO2体积

【答案】C

【解析】氨气密度小于空气，用向下排空气法收集，A项错误；铁应为电解池的阳极，B项错误；SO2易溶解于氢氧化钠溶液，且发生反应生成Na2SO3溶液，C项正确；产生的气体二氧化氮与水反应，故不能用该法测量气体的体积，D项错误。

7．(2018·湖南郴州一模)甲、乙、丙、戊是中学常见的无机物，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法错误的是(　　)

A．若戊为一种强碱且焰色反应为黄色，则反应①②可能都属于氧化还原反应

B．常温下，若丙为无色气体，戊为红棕色气体，则甲、乙可能是铜和稀硝酸

C．若甲为硫磺燃烧产物，丁为水，则戊不可用于干燥甲

D．若甲为浓盐酸，乙为MnO2，则戊可能使品红褪色

【答案】C

【解析】若戊为一种强碱且焰色反应为黄色，则戊为NaOH，此时甲、乙可能为Na和O2，丙为Na2O2，反应①②可能都属于氧化还原反应，A项正确；常温下，若丙为无色气体，戊为红棕色气体，则丙为NO，戊为NO2，铜和稀硝酸反应可制备NO，B项正确；若甲为硫磺燃烧产物SO2，则乙为O2、丙为SO3，丁为水，戊为H2SO4，浓H2SO4可用于干燥SO2，C项错误；若甲为浓盐酸，乙为MnO2，则丙为Cl2，Cl2可与水或碱反应生成具有漂白性的HClO或次氯酸盐，戊可能使品红溶液褪色，D项正确。

8．(2018·辽宁大连质检)将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为两份，第①份先通过适量蒸馏水后，再通入少量澄清石灰水中；第②份直接通入少量澄清石灰水中。则石灰水的变化最可能为(　　)

A．①不变浑浊，②变乳白色

B．①变乳白色，②不变浑浊

C．①变乳白色，②变乳白色

D．①不变浑浊，②不变浑浊

【答案】B

【解析】木炭与浓硝酸反应生成CO2和NO2的混合气体，而NO2可与水反应生成硝酸，故混合气体直接通入澄清石灰水，会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀；混合气体先通过水，NO2可与水反应生成硝酸和NO，则变为NO和CO2的混合气体，再通入澄清石灰水会产生CaCO3沉淀。

9．从某些性质看：NH3和H2O、NH和H3O＋、NH和OH－、N3－和O2－两两相似，据此判断下列反应正确的是(　　)

①2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑

②CaO＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋H2O

③3Mg(NH2)2===Mg3N2＋4NH3↑

④NH4Cl＋NaNH2NaCl＋2NH3↑

A．③　 B．②　　

C．②③　 D．①②③④

【答案】D

10．(2018·河南南阳一中模拟)将镁铝合金溶于100 mL稀硝酸中，产生1.12 L NO气体(标准状况)，向反应后的溶液中加入NaOH溶液，产生沉淀情况如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．不能求出硝酸的物质的量浓度

B．氢氧化钠溶液浓度为3 mol·L－1

C．可以求出合金中镁的质量

D．可以求出沉淀的最大质量

【答案】A

【解析】向反应后的溶液中加入NaOH溶液，开始没有沉淀，说明硝酸过量，与硝酸反应的NaOH溶液是10 mL，沉淀达到最大时消耗NaOH溶液是50 mL，溶解氢氧化铝消耗NaOH溶液是10 mL，则生成氢氧化铝消耗NaOH溶液是30 mL，因此生成氢氧化镁消耗NaOH溶液是20 mL，所以根据方程式Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓可知金属镁、铝的物质之比为1∶1。生成的NO为0.05 mol，转移电子0.15 mol，根据得失电子守恒可知金属镁、铝的物质的量均是＝0.03 mol。

二、非选择题

11．有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。

化学试剂：①NH4Cl固体；②浓氨水；③NaOH固体。

(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气，应选择的装置是________(填字母)，选用试剂是_____(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是_____________________________________，实验过程中，制气时的实验操作是____________________。

(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：

①若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。

②若用排液集气法收集NH3，可选用的试剂是____(填序号)。

A．H2O　 B．浓H2SO4

C．CCl4　 D．饱和NaCl溶液

【答案】(1)B　②③　NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使溶液中c(OH－)增大，促使NH＋OH－NH3·H2ONH3＋H2O平衡向右移动，从而使氨气逸出　将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上

(2)①如下图所示　②C

【解析】(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到固体NaOH上。(2)①用排气法收集NH3的装置中要注意广口瓶中导气管的长短，因NH3的密度比空气的小，故进气管短，出气管长，因NH3极易溶于水，进行尾气处理时，要设置防倒吸装置。②用排液法收集NH3时，要求液体不能溶解NH3(排除A、D)且不与NH3发生反应(排除B)，故选CCl4。

12．(2017·河南南阳模拟)某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O)。

请回答下列问题：

(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学反应方程式是____________________________________________________________。

(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为____________(写化学式)。其中的Ba(OH)2溶液________(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是__________________________________________________。

(3)装置B的作用是______________________________________________________。

(4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。

①下列对该气体的检验方法最合适的是____(填序号)。

A．敞口观察集气瓶内气体的颜色变化

B．将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红

C．将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃

②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是____________________。

【答案】(1)红棕色

C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O

(2)BaCO3　不能　Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2浓度较低，不能形成CaCO3沉淀

(3)防倒吸　(4)①C　②浓硝酸的分解

13．(2018·山东滨州质检)如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：

(1)写出N2的一种用途_____________________________________________。

(2)从N元素化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)。

氧化性：__________________________________________________。

还原性：_____________________________________________________。

(3)HNO3与上图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为__________。

(4)实验室制取物质B的化学方程式为______________________________。

(5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为___________________________________。

(6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为__________________________。

【答案】(1)做保护气、保存粮食

(2)N2＋3H22NH3(或N2＋3MgMg3N2)

N2＋O22NO

(3)AgNO3

(4)Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O

(5)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(6)4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O

14．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、D中盛装的干燥剂可以是__________(填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”或“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为________________________________________________________________________

(4)用上述装置收集到了NO气体，采用的收集装置是________(填“F”或“G”)。

【答案】(1)浓硝酸　常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生　(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C中

(3)2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O　(4)G