专题7 氮与社会可持续发展 练习题
一、单选题
1.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
A.氧化物:CO;环境问题:煤气中毒;主要来源:含碳燃料的不完全燃烧
B.氧化物:SO2;环境问题:光化学烟雾;主要来源:汽车尾气的排放
C.氧化物:NO2;环境问题:温室效应;主要来源:工厂废气的排放
D.氧化物:CO2;环境问题:酸雨;主要来源:化石燃料的燃烧
2.下列各组离子能大量共存的是
A.在透明溶液中:、、、
B.能使酚酞变红的溶液中:、、、
C.溶液中:、、、
D.使石蕊变红的溶液中:、、、
3.下列离子的检验方法正确的是
A.向某溶液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀,说明该溶液中存在Cl-
B.向某溶液中滴加稀硫酸生成无色气体,说明该溶液中存在
C.向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,说明该溶液中存在
D.向某溶液中滴加NaOH溶液,加热后产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,说明该溶液中存在
4.某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案I:铜铝混合物测量生成气体的体积;
方案II:铜铝混合物测量剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是
A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B.若溶液B选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小
C.溶液A和B均可选用稀硝酸
D.实验室中方案II更便于实施
5.下列物质的电子式,正确的是
A. B. C. D.
6.下列对化肥的认识不正确的是
A.KNO3是一种复合肥
B.施用氮肥,能促进植物茎叶生长
C.铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用
D.化肥能提高粮食产量,施用越多越好
7.下列说法正确的是
A.工业上利用C和反应冶炼得到粗硅,说明C的非金属性比Si强
B.工业上制硫酸用含硫矿石如在接触室中与氧气反应生成二氧化硫
C.加热HgO可以得到单质汞,同时生成氧气
D.氨气在催化剂作用下与氧气直接反应生成二氧化氮
8.下列实验中的现象与结论相符的是
选项 实验现象 实验结论
A 将稀盐酸加入Na2SiO3溶液中,生成白色沉淀 非金属性Cl>Si
B 向紫色石蕊溶液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色 新制氯水中含有Cl2分子
C 向溶液中加入浓NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中存在
D 用洁净的玻璃棒蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧,发现火焰呈黄色 该溶液中一定含有Na+
A.A B.B C.C D.D
9.下列反应属于氮的固定的是
A.NO和O2生成NO2 B.空气在雷电作用下产生NO
C.铜与浓硝酸反应产生NO2 D.NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3
10.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.NO2与水反应:2NO2+H2O=2H++2NO
B.将SO2通入过量冷氨水中:SO2+NH3·H2O=HSO+NH
C.铜与浓硝酸反应:Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O
D.向NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液并加热:NH+OH-NH3↑+H2O
11.下列表示正确的是
A.含8个中子的氧原子的核素符号:
B.CH4分子的球棍模型:
C.K+离子的结构示意图:
D.二氧化碳的电子式:
12.如图表示与反应的量的关系,、、、四点中表示铜与稀硝酸反应中被还原的与的量的关系的点是
A.点 B.点 C.点 D.点
二、填空题
13.铁是人体含量最多的微量元素,这些铁在人体中不是以金属单质的形式存在,而是以和的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是___________。
A. B. C.
(2)工业盐的主要成分是,以前有许多起因误食而中毒的事件,其原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力,这说明具有___________性。下列不能实现这种转化的物质是___________(填字母序号)
A. B. C. D.浓硫酸
(3)在的反应中,表现了___________性和___________性,每有1个参加反应,被还原的为___________个,转移电子数___________个。
14.按要求完成下列反应:
(1)某离子反应涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒,请写出该离子反应方程式:________________________________________________。
(2) 向明矾溶液中滴加氢氧化钡,Al3+恰好完全沉淀:_________________________________ 。
(3)少量的SO2通入Ba(NO3)2溶液:____________________________ 。
(4)足量的NaOH与NH4HCO3溶液反应的离子方程式:____________________________。
15.无机化合物A和NaH都是重要的还原剂,遇水都强烈反应。一定条件下,2.40gNaH与气体B反应生成3.90g化合物A和2.24L(已折算成标准状况)的H2.已知气体B可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答下列问题:
(1)A的化学式是_______。
(2)NaH与气体B反应生成化合物A的化学方程式_______。
16.回答下列问题:
(1)氮气的电子式_______。
(2)与焦炭制备粗硅的化学方程式_______。
(3)Cu和浓硫酸反应的化学方程式_______。
(4)硝酸放在棕色试剂瓶的原因(用化学方程式解释)_______。
(5)蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时产生白烟的化学方程式_______。
17.化学用语是化学学科的特色语言,化学用语可以准确表述化学现象、变化以及本质。完成下列有关方程式。
(1)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为:_______。
(2)化学反应多姿多彩,把SO2通入硝酸铁溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,此时向溶液中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出上述变化中溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色所涉及的两个离子方程式:_______、_______。
18.(1)①写出石膏的化学式 ___________ ;
②写出CH(CH3)3的名称___________;
③写出氮气的电子式___________。
(2)写出石英砂制备粗硅的化学方程式___________。
(3)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式___________。
19.硝酸工业尾气中氮的氧化物(NO、NO2)是大气污染物之一,可以用NaOH溶液处理,其原理为:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O、NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,现有amolNO2和bmolNO混合气体,恰好被200mL某浓度的NaOH溶液完全吸收
(1)NaOH溶液的物质的量浓度为 ___________ mol·L-1。(含a、b的代数式表示)
(2)当生成物中NaNO2和NaNO3的物质的量之比为4:1时,则a∶b= ___________ 。(要求写出计算过程)
20.有下列物质:①N2②Na2O③NaOH④CH4⑤CO2⑥MgF2⑦NH4Cl
(1)只由离子键构成的物质是_______。
(2)只由极性键构成的物质是_______。
(3)只由非极性键构成的物质是_______。
(4)只由非金属元素组成的离子化合物是_______。
(5)请写出②Na2O和④CH4的电子式_______、_______。
(6)请用电子式表示⑤CO2⑥MgF2的形成过程。CO2:_______MgF2:_______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.碳不完全燃烧生成CO,易导致煤气中毒,非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确,故A正确;
B.汽车尾气中含氮的氧化物,易导致光化学烟雾,而二氧化硫导致酸雨的发生,故B错误;
C.工厂废气的排放主要含二氧化硫及氮的氧化物,导致酸雨,氮的氧化物还可导致光化学烟雾,而温室效应与二氧化碳有关,故C错误;
D.化石燃料的燃烧产生二氧化硫,导致酸雨,而温室效应与二氧化碳有关,故D错误;
答案选A。
【点睛】二氧化碳会造成温室效应,不会造成酸雨。
2.A
【详解】A.透明不等于无色,、、、互不反应,可以大量共存,A符合题意;
B.能使酚酞变红的溶液显碱性,与和均不能大量共存,B不符合题意;
C. 和会生成弱酸,次氯酸、硝酸根离子和氢离子共存时都具有强氧化性,会氧化,不能大量共存,C不符合题意;
D.使石蕊变红的溶液显酸性,与会反应生成弱酸,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
3.D
【详解】A.向某溶液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀,该溶液中可能存在Cl-,也可能存在或等,A错误;
B.向某溶液中滴加稀硫酸生成无色气体,该溶液中可能存在,也可能存在、等离子,B错误;
C.向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,该溶液中可能存在,也可能存在或Ag+,C错误;
D.向某溶液中滴加NaOH溶液,加热后产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是NH3,则该溶液中一定存在,D正确;
故合理选项是D。
4.C
【详解】A.铜不能与盐酸或NaOH溶液反应,铝能与盐酸或NaOH溶液反应,剩余固体为铜,根据生成的氢气可计算混合物中铝的质量,所以溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液,A正确;
B.若B为浓硝酸时,Al在浓硝酸中钝化生成一层致密的氧化物保护膜,剩余的固体的质量大于混合物中铝的质量,实际测得铜的质量减少,则测得铜的质量分数偏小,B正确;
C.铜、铝均可与稀硝酸反应,方案II中反应后不会有剩余固体,不能通过测量剩余固体的质量进行,C错误;
D.相对于测定质量,测量气体体积操作复杂,而且误差较大,D正确;
答案选C。
5.C
【详解】A.氮气中存在氮氮三键,氮原子满足8电子稳定结构,氮气的电子式为,故A错误;B.二氧化碳中存在两对碳氧共用电子对,各原子均满足8电子稳定结构,二氧化碳的电子式为:, 故 B错误;C.氨气为共价化合物,分子中存在 3对共用电子对,氮原子最外层达到 8个电子,氢原子最外层达到2个电子,氨气分子的电子式为,故 C正确;D.氧化钾中,2个钾离子与 1个氧离子通过离子键形成离子化合物,电子式为: ,故 D错误;故选C。
【点睛】本题考查了电子式的书写,注意掌握电子式的概念及书写原则、明确离子化合物与共价化合物的电子式表示方法及区别是解题关键。本题的易错点为D,氧化钾的化学式为K2O。
6.D
【详解】A.KNO3中含有钾元素和氮元素,是一种复合肥,选项A正确;
B.施用氮肥,能促进植物茎叶生长使叶色浓绿,选项B正确;
C.铵态氮肥能与碱性肥料反应产生氨气,降低肥效,选项C正确;
D.多使用化肥使土壤板结,要将化肥和农家肥交替使用,要适量使用,选项D错误;
答案选D。
7.C
【详解】A.该反应原理是生成低沸点易挥发的CO,促使反应向生成Si的方向进行,A选项错误;
B.接触法制硫酸是使用含硫矿石在沸腾炉中燃烧产生SO2,进而在接触室中与O2催化氧化生成SO3,最后在吸收塔中用98.3%浓硫酸吸收制得发烟硫酸,B选项错误;
C.HgO不稳定,加热可分解为Hg和O2,C选项正确;
D.氨气在催化剂作用下与氧气的反应产物为NO,D选项错误;
答案选C。
8.C
【详解】A.将稀盐酸加入Na2SiO3溶液中,生成白色沉淀,只能证明酸性:盐酸>硅酸,由于盐酸不是Cl元素最高价氧化物对应的水化物,无法判断Cl、Si的非金属性强,A错误;
B.向紫色石蕊溶液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色,变红说明溶液中含有H+,后褪色说明说明溶液中含有HClO,而不能说明新制氯水中含有Cl2分子,B错误;
C.向某溶液中加入NaOH溶液并加热,产生使红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体是NH3,说明溶液中存在,C正确;
D.玻璃中含有硅酸钠,所以不能用玻璃棒蘸取待测夜,做焰色反应时,一般用光洁无锈的铁丝或铂丝,D错误;
故选C。
9.B
【详解】游离态的N转化为化合态N的过程是氮的固定,空气中的氮气在放电条件下与氧气化合生成NO属于氮的固定,答案选B。
10.C
【详解】A.NO2与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,其离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO+NO,故A错误;
B.二氧化硫通入过量的氨水中,应生成SO,故B错误;
C.浓硝酸具有强氧化性,能与Cu反应生成硝酸铜、NO2、H2O,其离子方程式为,故C正确;
D.因加入过量的NaOH溶液,因此过量OH-与HCO反应生成CO和H2O,题中丢失一个离子反应,故D错误;
答案为C。
11.A
【详解】A.氧原子的质子数为8,8个中子的氧原子的质量数为8+8=16,8个中子的氧原子的核素符号,故A正确;
B.该图为比例模型,CH4中H原子半径小于C原子半径,且甲烷为正四面体结构,故甲烷的球棍模型为,故B错误;
C.K+离子的质子数为19,核外电子数为18,有3个电子层,最外层电子数为8,离子结构示意图为,故C错误;
D.二氧化碳中C原子和O原子之间共用2对电子,二氧化碳的电子式为,故D错误;
故选:A。
12.A
【详解】与稀硝酸反应的化学方程式为,由化学方程式可知参加反应的只有被还原,故被还原的与的关系为(被还原),故选:A。
13.(1)B
(2) 氧化 C
(3) 酸 氧化 1 3
【详解】(1)A.Fe处于最低价,只有还原性,故A不符合题意;
B.Fe2+处于中间价态,既有还原性也有氧化性,故B符合题意;
C.Fe3+处于最高价,只有氧化性,故C不符合题意;
答案为B;
(2)根据题意,NaNO2将Fe2+转化成Fe3+,铁元素化合价升高,亚铁离子作还原剂,NaNO2作氧化剂,表现氧化性;不能实现Fe2+转化成Fe3+,说明该物质不具有强氧化性,或者氧化性比Fe3+弱,
A.Cl2具有强氧化性,能将Fe2+转化成Fe3+,故A不符合题意;
B.氧气具有强氧化性,能将Fe2+转化成Fe3+,故B不符合题意;
C.氯化铁虽然具有强氧化性,但不能将Fe2+转化成Fe3+,故C符合题意;
D.浓硫酸能将Fe2+转化成Fe3+,故D不符合题意;
答案为:氧化;C;
(3)在这个反应中,部分硝酸中N的化合价由+5价→+2价,硝酸表现氧化性,部分硝酸中N的化合价没发生变化,硝酸表现酸性,根据反应方程式,4个硝酸分子中,有3个硝酸表现酸性,1个硝酸表现氧化性,因此1个Fe参加反应,被还原的硝酸为1个;1个Fe参加反应,化合价变化3,转移电子数为3;故答案为酸;氧化;1;3。
14.(1)ClO-+2NH=3Cl-+N2↑+2H++3H2O
(2)2Al3++6OH-+3SO+3Ba2+= 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
(3)3SO2+2NO+3Ba2++2 H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+
(4)NH+HCO+2OH-=CO+H2O+NH3 H2O
【详解】(1)具有氧化性的ClO-为反应物,则N元素化合价升高,所以NH应是反应物,由氯元素守恒可以知道Cl-是生成物,则反应的方程式应为:ClO-+2NH=3Cl-+N2↑+2H++3H2O;因此本题答案是:ClO-+2NH=3Cl-+N2↑+2H++3H2O。
(2)2molAl3+恰好完全沉淀,消耗氢氧化钡的量为3mol,生成2 mol Al(OH)3、3molBaSO4和1mol Na2SO4,反应的离子方程式为:2Al3++6OH-+3SO+3Ba2+= 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;因此本题答案是:2Al3++6OH-+3SO+3Ba2+= 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
(3)SO2具有还原性,在酸性条件下,被硝酸氧化为硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:3SO2+2NO+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+;综上所述,本题答案是:3SO2+2NO+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
(4)OH-与铵根离子反应生成一水合氨,OH-与HCO反应生成CO,足量的NaOH与NH4HCO3溶液反应的离子方程式为:NH+HCO+2OH-=CO+H2O+NH3 H2O;综上所述,本题答案是:NH+HCO+2OH-=CO+H2O+NH3 H2O。
15. NaNH2
【分析】已知气体B可使湿润红色石蕊试液变蓝,B是氨气,2.40gNaH的物质的量为0.1mol和氨气B反应生成3.90g化合物A和2.24L(已折算成标准状况)的H2,即为0.2g,根据质量守恒,参与反应的氨气的质量为1.7g,即为0.1mol,根据质量守恒则符合题意,由此分析解答。
【详解】(1)已知气体B可使湿润红色石蕊试液变蓝,B是氨气,2.40gNaH的物质的量为0.1mol和氨气B反应生成3.90g化合物A和0.1molH2即为0.2g,根据质量守恒,参与反应的氨气的质量为1.7g,即为0.1mol,根据题意0.1molNaH+0.1molNH3=0.1molH2+A,根据质量守恒则A化学式为NaNH2;
(2)根据题意0.1molNaH+0.1molNH3=0.1molH2+A,A化学式为NaNH2,其摩尔质量为39g/mol,则3.90gNaNH2的物质的量为0.1mol,根据参加反应的物质的量之比等于方程式化学计量数之比,答案为:NaH+NH3=NaNH2+H2。
16.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)氮气分子中氮原子间形成三对共用电子对,电子式为:,故答案为:;
(2)与焦炭在高温条件下反应生成硅单质和CO,反应方程式为:,故答案为:;
(3)铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应方程式为:,故答案为:;
(4)硝酸不稳定见光或受热易分解成二氧化氮和氧气,反应方程式为:,故答案为:;
(5)浓盐酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时,挥发出的氨气和HCl在空气中接触反应生成固体氯化铵,因此产生白烟的现象,反应方程式为:,故答案为:。
17. S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+ SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H+ 3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
【详解】(1)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,则氯气被还原为氯离子,离子反应为S2O+4Cl2+5H2O═2SO+8Cl-+10H+,故答案为:S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+;
(2)SO2通入硝酸铁溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,铁离子与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子、亚铁离子,离子反应为SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H+;立即又变为棕黄色,是因亚铁离子与硝酸根离子、氢离子发生氧化还原反应生成铁离子,离子反应为3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H+;3Fe2++NO+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。
18. 异丁烷或者2-甲基-丙烷
【详解】(1)①石膏(生石膏)的化学式 ;
②CH(CH3)3的名称异丁烷或者2-甲基-丙烷;
③氮气的电子式;
(2)石英砂制备粗硅的化学方程式 ;
(3)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式是 。
19. 5(a+b) 7:3
【详解】(1)
(2)假设和物质的量为和4
==7:3
20.(1)②⑥
(2)④⑤
(3)①
(4)⑦
(5)
(6)
【分析】①N2只含非极性键;
②Na2O只含离子键;
③NaOH中,Na+与OH-之间为离子键,OH-中含有O-H极性键;
④CH4只含C-H极性键;
⑤CO2只含C=O极性键;
⑥MgF2只含离子键;
⑦NH4Cl中铵根离子和氯离子间为离子键,铵根离子中含有N-H极性键。
(1)
由上述分析可知,只由离子键构成的物质是②⑥,故答案为:②⑥;
(2)
由上述分析可知,只由极性键构成的物质是④⑤,故答案为:④⑤;
(3)
由上述分析可知,只由非极性键构成的物质是①,故答案为:①;
(4)
由上述分析可知,只由非金属元素组成的离子化合物是⑦,故答案为:⑦;
(5)
Na2O为离子化合物,由钠离子和氧离子构成,其电子式为;CH4为共价化合物,其电子式为,故答案为:;;
(6)
二氧化碳是氧原子和碳原子之间通过共价键形成的共价化合物,用电子式表示其形成过程为;氟离子和镁离子通过离子键形成离子化合物氟化镁,用电子式表示其形成过程为,故答案为:;。
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