2024-2025学年苏教版化学必修2 专题7——第三单元 含氮化合物的合理使用(含答案)

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名称 2024-2025学年苏教版化学必修2 专题7——第三单元 含氮化合物的合理使用(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-09-27 12:16:04

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专题7——第三单元 含氮化合物的合理使用
一、单选题
1.不利于人与自然和谐共生、恢复生物多样性的是(  )
A.禁止使用农药化肥 B.发展氢能源汽车
C.开发利用可降解塑料 D.改进汽车尾气净化装置
2.下列有关自然界中氮循环(如图)的说法不正确是(  )
A.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
B.通过闪电产生NO属于固氮
C.硝酸盐被细菌分解为氮气过程,氮元素一定被氧化
D.C,H,O也参与自然界中氮循环
3.下列关于亚硝酸(HNO2)的说法正确的是(  )
A.能与NaOH溶液反应 B.能使酚酞试液变红
C.只有氧化性 D.只有还原性
4.氮在自然界中的转化是一个复杂的过程,如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。下列有关氮循环说法错误的是(  )
A.雷雨天气容易发生转化②的过程
B.图中转化②③④都属于氮的固定
C.动植物蛋白质中一定含有氮元素
D.转化⑥说明有机物可以转化为无机物
5.下列有关氮及其化合物的性质与用途的对应关系正确的是(  )
A.化学性质稳定,可作保护气
B.具有还原性,可作制冷剂
C.不与水反应,可氧化制得
D.浓具有酸性,可钝化金属铝
6.下列劳动与所涉及的化学知识不相符的是(  )
选项 劳动项目 化学知识
A 使用草木灰对蔬菜施肥 草木灰属钾肥
B 将浓硫酸放入分类储存、专人保管的安全柜中 浓硫酸有强腐蚀性
C 实验后,清洗仪器、处理费液、打扫卫生 废液随意排放会造成污染
D 使用“84”消毒液对衣物消毒 NaClO具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
7.以下哪个性质不是所有铵盐的通性(  )
A.都易溶于水 B.都可分解放出氨气
C.都能与碱反应,且均放出氨气 D.都是离子化合物
8.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是(  )
A.
B.
C.
D.
9.自然界中氮的循环如图所示。下列说法错误的是(  )
A.工业合成氨属于人工固氮
B.氨和铵盐在硝化细菌作用下发生氧化还原反应
C.扩大豆科植物的栽种面积可降低活化氮的量
D.含氮无机物与有机氮可相互转化
10.某化学兴趣小组利用如图装置进行下列操作:在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器;打开弹簧夹,快速吸入15mL空气[假设只有两种气体,且]后夹上弹簧夹,振荡注射器。下列说法错误的是(  )
A.整个实验过程可以看到无色气体变为红棕色后又消失的现象
B.实验结束后,注射器活塞停留在28mL刻度附近
C.最终,注射器中气体为:NO约16mL、约12mL
D.所得溶液的物质的量浓度约为0.036mol/L(气体体积均为标准状况数据;溶液体积仍为5mL)
11.亚硝酸钠(NaNO2)是一种常用的发色剂和防腐剂,某学习小组利用如图装置(夹持装置略去)制取亚硝酸钠,已知:2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3;NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-。下列说法正确的是(  )
A.可将B中的药品换为浓硫酸
B.实验开始前通一段时间CO2,可制得比较纯净的NaNO2
C.开始滴加稀硝酸时,A中会有少量红棕色气体
D.装置D中溶液完全褪色后再停止滴加稀硝酸
12.关于常见氮肥及其使用,下列说法中错误的是(  )
A.氮肥主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素
B.硝态氮肥宜在高温天气、多雨的水田使用
C.铵态氮肥在使用时不可以跟碱性物质混合使用
D.尿素是一种中性肥料,肥效高、易保存,对土壤的破坏作用小
13.下列叙述错误的是(  )
A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂
B.浓HNO3的氧化性强于稀HNO3
C.铵盐受热易分解,因此贮存氨态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处
D.稀HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气
14.下列有关硫、氮单质及其化合物的叙述正确的是(  )
A.SO2、NO2均为酸性氧化物
B.“雷雨肥庄稼”与氮的固定有关
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D.铜片与稀盐酸不反应,向溶液中通入NO2后,铜片质量不变
15.下列实验结论与实验现象相符合的一组是(  )
选项 实验 现象 结论
A 向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热 产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 原溶液中含有NH4+
B 把SO2通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中 溶液紫色褪去 SO2具有漂白性
C 向蔗糖中滴加浓硫酸 蔗糖变黑 浓硫酸有吸水性
D 铝制品盛放浓硝酸 无明显现象 浓硝酸与金属铝不反应
A.A B.B C.C D.D
16.氮元素的“价-类”二维关系如图所示。下列说法正确的是
A.基态氮原子核外电子空间运动状态有7种
B.图中a→b→c→d是工业制硝酸的转化路线
C.图中化合价所对应的氮的含氧酸均为强酸
D.离子中的化学键形成方式不同,但成键后的化学键相同
17.氨氮废水是造成河流湖泊富营养化的主要原因,处理氨氮废水(主要以和NH3·H2O的形式存在)的主要流程如图所示:
下列说法错误的是(  )
A.过程I降低氮元素浓度的方法:加入NaOH溶液,调节pH为碱性,升高温度,再通入空气,赶出氨气
B.过程II是在碱性条件下通入氧气实现:→→转化,被氧气氧微生物化为 ,总反应的离子方程式: +2O2 +H2O+2H+
C.过程III中甲醇的作用是作还原剂,将还原为N2
D.过程III的转化过程为→→N2,每生成1molN2转移10mol电子
18.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(见图)。下列说法正确的是(  )
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D.图中所涉及的盐类物质均可发生水解
二、多选题
19.已知和可以相互转化,反应每生成1mol ,放出24.2kJ的热量。在恒温条件下,将一定量的和混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图。下列说法错误的是(  )
A.曲线X表示浓度的变化
B.前10min内用表示的化学反应速率为0.02mol/(L·min)
C.图中a、b、c、d四个点中,a、c两点的
D.反应进行到10min时放出的热量为9.68kJ
20. 在催化剂上还原生成和的机理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.标准状况下,消耗,转移电子数为
B.整个反应过程中,只有极性键断裂和形成
C.图中生成的五步反应中,N元素均被还原
D.生成的化学反应方程式为
21.硝酸工业生产中的尾气(NO、NO2的混合气体)可用纯碱溶液吸收,有关化学反应为:①NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;②2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2.现将一定量硝酸工业尾气通入到足量纯碱溶液中被完全吸收,溶液中生成的NO、NO两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x[x=]变化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.图中线段AC表示NO
B.随x值增大,溶液中n(NO)+n(NO)减小
C.若测得所得溶液中n(NO)为1.4mol,则x值为0.8
D.x=0.75时,反应中可收集到标准状况下22.4LCO2
三、实验探究题
22. 可用于核燃料回收和半导体材料制备,易与水反应。实验室可利用Mg与加热到800℃制得,实验装置如下图所示:
请回答:
(1)装置E的仪器名称是   ,溶液甲是浓氨水,固体乙是   。
(2)下列是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中不正确的是   。
(3)写出Mg与反应的化学方程式   。
(4)装置C的作用是   ,装置F的作用是   。
(5)与传统工业的镁与氮气反应制备方法相比,此法最大的优点是产品纯度高(氧化镁含量低),可能的原因是   。
23.某研究性小组为探究NO与Na2O2的反应,设计如图装置:
已知:NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化成NO,MnO被还原为Mn2+。
请回答下列问题:
(1)盛放浓硝酸的仪器名称   ,导管c的作用   。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式   ,装置D中NO与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式   。
(3)若NO与Na2O2发生了反应,装置C中能观察到的实验现象是   。有同学提出即使观察到此现象,也无法得出NO是否与Na2O2发生了反应,其理由是   。
(4)实验过程中,观察到装置A中的溶液呈绿色,加热该绿色溶液一段时间(不考虑溶液体积变化),溶液的颜色变为蓝色,试分析溶液呈绿色的原因?   。
(5)实验结束时,为减少装置中残留的NO对环境的危害,我们可采取的操作是   。
四、综合题
24.氮和氮的化合物与人类有密切关系.
(1)氮的固定有利于生物吸收氮.下列属于氮的固定的是   (填序号).
①工业上N2和H2合成NH3②N2和O2放电条件下生成NO ③NH3催化氧化生成NO
写出反应③的化学方程式   .
(2)治理NO通常是在氧化剂作用下,将NO氧化成溶解度高的NO2,然后用水或碱液吸收脱氮.下列物质可以用作氧化NO的是   (填序号).
A.NaCl溶液 B.NaOH溶液 C.Na2CO3溶液 D.KMnO4溶液
若以NaClO溶液氧化NO,写出该反应的化学方程式,并用双线桥法标出反应中电子的得失和数目   .
(3)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下:
①过程Ⅰ为   过程(填“吸热”或“放热”)。过程Ⅱ生成的化学键有   (填“极性键”、“非极性键”或“极性键和非极性键”)
②已知过程Ⅰ的焓变为akJ/mol,过程Ⅱ的焓变为bkJ/mol,则该反应的热化学方程式为   。
25.下图是氮在生态系统中的循环。细菌和电催化可促使含氮物质进行氧化还原反应。
(1)写出N在周期表中的位置   。中N元素的化合价为   。
(2)依据图中所示的氮循环,写出自然界中固氮的一种途径   。
(3)氮肥是水体中铵态氮的主要来源之一、实验室中检验可以用   溶液,产生气体使湿润的   色石蕊试纸变色。
(4)硝化过程中,含氮物质发生   (填“氧化”或“还原”)反应。
(5)铵态氮()与亚硝态氮()可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产生氮气时,转移电子的物质的量为   。
(6)由于过度的人为干预,水体中的硝酸盐水平正在增加。硝酸盐转化为无害氮的反硝化作用,可以通过电催化法来实现,写出在中性介质中硝酸盐转化为氮气的阴极电极反应式   。
26.研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是   。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式:   。
(3)实验室中,检验溶液中含有NH4+的操作方法是   。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式:   ,当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时,转移电子的物质的量为   mol。
(5)写出一种人工固氮的化学反应原理   。
(6)Cu与一定浓度的硝酸溶液反应生成NO时的离子反应方程式为   。
五、推断题
27.非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:
ABCD
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是   ,检验D的稀溶液中主要阴离子的试剂是   ;
②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后会形成   而污染环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①A的化学式为   ;
②写出C→D转化的化学方程式   
③D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式   ,该反应中D体现的性质有   。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.禁止使用农药化肥,将会导致一部分生物过多繁殖,而另一些生物濒临灭绝,所以应合理使用农药,A符合题意;
B.发展氢能源汽车,可减少有毒有害气体的排放,有利于保护生态环境,B不符合题意;
C.开发利用可降解塑料,有利于减少白色污染,从而保护环境免遭伤害,C不符合题意;
D.改进汽车尾气净化装置,可减少有毒有害气体的排放,有利于保护环境,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.农药化肥应合理使用,不能禁止使用;
B.发展氢能源汽车有利于减少有毒有害气体的排放;
C.开发利用可降解塑料有利于减少白色污染;
D.改进汽车尾气净化装置有利于减少有毒有害气体的排放。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.氨、铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐都属于无机物,而蛋白质属于有机物,因此在自然界中氮循环中,含氮无机物和含氮有机物可相互转化,A不符合题意;
B.在电火花作用下N2和O2反应产生NO,由于需要较高的能量,因此该反应属于高能固氮,B不符合题意;
C. 硝酸盐被细菌分解为氮气过程,氮元素被还原,C符合题意;
D. 根据上述转化关系可知,在N循环的过程中也有C、H、O参与,故C、H、O也同时参与自然界中氮循环,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】由于氮在自然界可以实现循环,保持了氮在自然界中稳定的存在,维持了自然界生物对氮的需求平衡。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.亚硝酸属于酸,能和NaOH发生中和反应,A符合题意;
B.酚酞遇碱变红,亚硝酸属于酸,不能使酚酞变色,B不符合题意;
C.亚硝酸中的N元素、O元素都不是最高价态,所以具有还原性,C不符合题意;
D.亚硝酸中的N元素、H元素都不是最低价态,所以具有氧化性,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.酸碱可以发生中和反应;
B.酚酞遇酸不变色,;
C.中间价态既有氧化性又有还原性;
D.最低价态只有还原性。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.雷雨天气空气中的氮气和氧气可以化合成NO,NO与空气中的氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成硝酸和NO,硝酸跟土壤中的矿物质结合成硝酸盐,所以在雷雨天气容易发生转化②的过程,故A不符合题意;
B.氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮的过程,图中④转化不属于氮的固定,故B符合题意;
C.蛋白质的基本结构单元是氨基酸,氨基酸一定含氮元素,因此蛋白质一定都含有氮元素,故C不符合题意;
D.转化⑥是动植物蛋白质转化为氨和铵盐,说明有机物可以转化为无机物,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氮气在放电时生成NO;
B.氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮的过程;
C.蛋白质中一定含有氮元素;
D.转化⑥是动植物蛋白质转化为氨气和铵盐。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.氮气的化学性质稳定,可作保护气,A项符合题意;
B.氨气作为制冷剂是因为其易液化,液氨在气化时,会吸收大量的热,B项不符合题意;
C.一氧化氮不会水反应,由其氧化制得二氧化氮里面可能混有氧气不纯,且两者之间没有性质和用途对应关系,C项不符合题意;
D.浓硝酸具有强氧化性,可使金属铝发生钝化,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氮气化学性质稳定;
B.氨气易液化,液氨汽化吸收大量的热;
C.NO与氧气反应生成NO2;
D.浓硝酸使金属铝钝化是因其强氧化性。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.草木灰的主要成分为碳酸钾,故草木灰属钾肥,可使用草木灰对蔬菜施肥,故A不符合题意;
B.浓硫酸有强腐蚀性,则应将浓硫酸放入分类储存、专人保管的安全柜中,故B不符合题意;
C.废液随意排放会造成污染,故实验后,清洗仪器、处理费液、打扫卫生,故C不符合题意;
D.“84”消毒液的有效成分为NaClO,NaClO具有比较强的氧化性,可使用“84”消毒液对衣物消毒,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.草木灰为碳酸钾,属于钾肥;
B.浓硫酸具有强腐蚀性;
C.废液随意排放会造成污染。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、所有铵盐都易溶于水,A不符合题意;
B、不是所有铵盐都可分解放出氨气,比如硝酸铵受热分解可能会有氮气生成,B符合题意;
C、所有铵盐都能与碱反应,且均放出氨气,C不符合题意;
D、所有铵盐都是离子化合物,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】铵盐的通性包括易溶于水、易分解、易和碱反应、均为离子化合物,需要注意安艳芬姐不一定产生氨气。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.氨分子在催化剂作用下能与一氧化氮共热反应生成氮气和水,物质间转化能实现,故A不符合题意;
B.氮气高温条件下能与氧气反应生成一氧化氮,物质间转化能实现,故B不符合题意;
C.碳酸的酸性弱于硝酸,硝酸铵不能与二氧化碳反应生成碳酸铵,物质间转化不能实现,故C符合题意;
D.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,物质间转化能实现,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、氨中氮元素为-3,一氧化氮中氮元素为+2,结合归中不交叉定律可以转化为中间价态0;
B、氮气和氧气可以在放电或者高温条件下生成一氧化氮;
C、根据强酸制弱酸的原理,硝酸酸性强与碳酸酸性,无法由二氧化氮和硝酸铵制备得到碳酸铵和硝酸;
D、二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.固氮是将空气中的氮气进行一定的转化为所需要的的物质,工业上固氮是利用化学的方法将氮气利用,故A不符合题意
B.氨和铵盐中的氮元素处于最低价态,具有还原性,可以发生氧化反应,在硝化细菌作用下发生氧化还原反应,故B不符合题意
C.豆科植物可行进行自行固氮,增加豆科植物面积可以增大活化氮的量,故C符合题意
D.含氮无机物和有机氮是可以转换的,如尿素是利用无机物制作的,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】A.人工固氮一般是利用化学方法将其变成动植物所需要的物质
B.发生氧化还原的条件就是元素化合价有升有降,而氨和铵盐中的氮元素处于-3价具有还原性,消化细菌具有氧化性
C.扩大豆科植物的栽种面积可以提高活化氮的含量
D.尿素是有机物,但是它是可以通过无机物化合物进行人工合成的
10.【答案】B
【解析】【解答】A.NO通入氧气后NO被氧化生成红棕色气体NO2,NO2能与水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO,可观察到气体又变为无色,故A不符合题意;
B.NO与水不反应,有氧气存在,发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,20mLNO反应需要15mL氧气,吸入15mL空气后,氧气不足,NO有剩余,,则15mL空气中氮气体积为12mL,氧气体积为3mL,反应4mLNO,剩余16mL,则针筒内气体体积为12+16=28mL,还有5mL水,注射器活塞停留在33mL刻度附近,故B符合题意;
C.由B项分析可知,反应结束后,剩余16mLNO,12mL,故C不符合题意;
D.反应方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,反应消耗4mLNO,标准状况下4mLNO物质的量为n(NO)=,n(HNO3)=n(NO)=,溶液体积为V=5mL,所得溶液的溶质HNO3的浓度约为 c=,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.NO被氧气氧化成红棕色的NO2,NO2与水反应生成硝酸和NO;
B.NO与水不反应,有氧气时发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3,20mLNO反应需要15mL氧气;
D.根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合计算。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.装置B中无水CaCl2作干燥剂,干燥NO气体,由于装置为U型管,若换为浓硫酸,气体不能通过,因此不能将B中的药品换为浓硫酸,A不符合题意;
B.实验开始前通一段时间CO2,可排出装置中的空气,避免NO氧化产生NO2气体,不能发生2NO2+Na2O2=2NaNO3,但CO2会发生反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,因此也不能制得比较纯净的NaNO2,B不符合题意;
C.开始滴加稀硝酸时,A中Cu与稀硝酸反应产生NO气体,NO与装置中的O2反应产生NO2,因此会有少量红棕色气体,C符合题意;
D.在装置D中,NO会被酸性KMnO4溶液氧化使溶液褪色,因此当D中溶液紫红色变浅,就证明了NO可以被氧化,此时就可以停止滴加稀硝酸,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、浓硫酸为液体会阻碍气体通过;
B、过氧化钠会以二氧化碳反应生成碳酸钠;
C、一氧化氮会被空气氧化成二氧化氮;
D、装置D用来吸收一氧化氮。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.氮肥含有氮元素,主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素等,A不符合题意;
B.硝态氮肥高温易分解,易溶于水,不宜在高温天气、多雨的水田使用,B符合题意;
C.铵态氮肥能和碱反应放出氨气,因此在使用时不可以跟碱性物质混合使用,C不符合题意;
D.尿素中含有氨基,是一种中性肥料,肥效高、易保存,对土壤的破坏作用小,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氮肥就是含氮元素的化学肥料;
B.硝酸盐易分解,易溶于水;
C.铵态氮肥与碱性物质反应能生成氨气,会降低肥效;
D.尿素[CO(NH2)2]是一种有机物,含氮量高。
13.【答案】D
【解析】【解答】A、氨气的熔沸点较低,所以易液化,液氨气化时要吸收大量的热,常用作制冷剂,A不符合题意;
B、对于同种氧化剂,一般浓度越高氧化性越强,B不符合题意;
C、铵盐受热易分解,因此贮存氨态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处,C不符合题意;
D、稀HNO3和活泼金属反应时不会得到氢气,而主要是氮的氧化物,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、氨气液化,常用作制冷剂;
B、对于同种氧化剂,一般浓度越高氧化性越强;
C、铵盐受热易分解,因此贮存氨态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处;
D、稀HNO3和活泼金属反应时不会得到氢气,而主要是氮的氧化物。
14.【答案】B
【解析】【解答】A. NO2不是酸性氧化物,A不符合题意;
B. “雷雨肥庄稼”过程中氮气转化为NO,与氮的固定有关,B符合题意;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO2,C不符合题意;
D. 铜片与稀盐酸不反应,向溶液中通入NO2后,有硝酸生成,铜与稀硝酸反应,铜片质量减少,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】A、酸性氧化物:与碱反应只生成盐和水
C、硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫
D、通入二氧化氮形成硝酸,铜与硝酸会反应
15.【答案】A
【解析】【解答】A、加入浓NaOH溶液并加热,产生的能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,能与OH-反应生成NH3的为NH4+,因此原溶液中含有NH4+,A符合题意。
B、酸性KMnO4溶液具有强氧化性,SO2具有还原性,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,B不符合题意。
C、向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,形成炭,体现了浓硫酸的脱水性,C不符合题意。
D、浓硝酸具有强氧化性,常温下能使铝钝化,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3。
B、SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性。
C、浓硫酸使蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性。
D、常温下,浓硝酸能使铝钝化。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.基态氮原子核外电子空间运动状态有5种,A不符合题意;
B.工业制硝酸的转化路线,图中a不是,而是N显示0价的,B不符合题意;
C.图中化合价所对应的氮的含氧酸有和,其中为弱酸,C不符合题意;
D.离子为,4个键中,有一个是一方提供空轨道,一方提供孤对电子的配位键形成方式,其余三个为成键双方各提供一个单电子的成键方式,故化学键形成方式不同,但成键后的化学键相同,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.空间运动状态数等于电子占据轨道数;
B.工业制硝酸利用氨的催化氧化法;
C.为弱酸;
D.依据铵根离子的化学键和空间结构分析。
17.【答案】B
【解析】【解答】A.向废水中加入NaOH溶液,与OH反应+OH-= NH3·H2O,反应产生的NH3·H2O受热易分解变为NH3被热空气带出,从而使废水中的氮元素含量降低,故A不符合题意;
B.在碱性条件下被氧气氧微生物化为 ,总反应的离子方程式: +2OH-+2O2 +3H2O,故B符合题意;
C.废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2,故C不符合题意;
D.在反应中得到电子被还原产生N2,每生成1molN2转移10mol电子,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、注意铵根离子和氢氧根在加热条件下会生产氨气;
B、注意碱性条件下不会出现H+;
C、注意羟基具有还原性;
D、注意一个N转移5个电子。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.NH4Cl是常用的氮肥,但NaHCO3不是,常见化肥是氮、磷、钾,A不符合题意。
B.Na2CO3受热时不易分解,B不符合题意。
C.NH3和NO2中氮的化合价分别为-3价和+4价,所以可发生氧化还原反应生成氮气,C符合题意。
D.食盐属于强酸强碱盐,不水解。
故答案为:C。
【分析】A.NaHCO3不是化肥;
B.Na2CO3受热时不易分解;
C.根据化合价分析;
D.NaCl不能水解;
19.【答案】B,D
【解析】【解答】A.0~10min内,X物质的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4 mol/L,Y物质的浓度变化量为△c(Y) =(0.6-0.4) mol/L=0.2 mol/L,X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,A不符合题意;
B.X表示NO2浓度随时间的变化曲线,NO2表示的反应速率v(NO2)=0.4/10=0.04mol/L/min,B符合题意;
C.图中a、b、c、d四个点中,a点反应逆向进行,c点反应正向进行,v正≠v逆,C不符合题意;
D.在第10 min时,N2O4浓度减少了0.2 mol/L,容积是2 L,△n(N2O4)=0.2 mol/L×2 L=0.4 mol,反应吸收热量Q=0.4/1x24.2kJ=9.68kJ,D符合题意;
故答案为:BD
【分析】A.物质的浓度变化量的计算;
B.反应速率的计算;
C.反应正逆向进行的判断;
D.反应吸收热量的计算。
20.【答案】A,B
【解析】【解答】 A.H2在催化剂上还原NO生成N2和NH3,N元素由+2价下降到0价,又由+2价下降到-3价,标准状况下,消耗11.2LNO的物质的量为0.5mol,转移电子的物质的量大于1mol,转移电子数大于NA,故A错误;
B.由图可知,第⑦步中NHNOH生成N2和H2O,有非极性键的生成,故B错误;
C.由图可知,生成NH3的过程为NO→HNO→NH2O→NH2OH→NH2→NH3,N元素的化合价一直下降,N元素均被还原,故C正确;
D.NO和H2反应生成NH3和H2O,方程式为:,故D正确;
故答案为: A B 。
【分析】A.依据化合价变化判断转移电子数;
B.同种原子之间的共价键为非极性键;不同种原子之间的共价键为极性键;
C.依据机理图判断;
D.NO和H2反应生成NH3和H2O。
21.【答案】A,B
【解析】【解答】A.当x=0.5时,只发生反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2,,n(NO)=2mol,则线段AC表示,线段BC表示,A项符合题意;
B.当x=0.5时,只生成,n(NO)=2mol,当x=1时,只发生反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,此时生成,根据N原子守恒可知,混合气体的总物质的量为2mol,则溶液中n(NO)+n(NO)不变、始终等于2mol,B项符合题意;
C.设,,则a+b=2,反应①生成的的物质的量为2b mol,发生反应①剩余的的物质的量为(a-b) mol,发生反应②生成的的物质的量为mol,则有,联立方程组解得,a=1.6,b=0.4,=,C项不符合题意;
D.x=0.75时,,,则,反应①生成CO2的物质的量为0.5mol,发生反应①剩余的的物质的量为1mol,则反应②生成CO2的物质的量为0.5mol,共生成1mol CO2,标准状况下,其体积为22.4L,D项不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】A.依据题目信息结合图像分析;
B.根据原子守恒判断;
C.利用原子守恒和得失电子守恒计算;
D.利用题目信息和原子守恒计算。
22.【答案】(1)(球形)干燥管;生石灰、NaOH或碱石灰
(2)①③
(3)
(4)干燥氨气;防止空气中的氧气进入装置
(5)Mg与 产生的氢气能抑制氧化镁的生成
【解析】【解答】(1) 装置E的名称是球形干燥管;溶液甲是浓氨水,固体乙是生石灰、NaOH或碱石灰;
故答案为:
第1空、(球形)干燥管
第2空、生石灰、NaOH或碱石灰
(2) 加热氯化铵固体不能制取氨气,产生的NH3和HCl在试管口遇冷会重新生成氯化铵固体;加热浓氨水可以制取氨气;加热氯化铵固体和氢氧化钙固体制取氨气时,试管口要向下倾斜;
故答案为: 第1空、①③
(3) Mg与NH3反应生成氮化镁和氢气;
故答案为: 第1空、
(4) 装置C的作用是:干燥氨气,装置F的作用是:防止空气中的氧气进入装置;
故答案为:
第1空、干燥氨气
第2空、防止空气中的氧气进入装置
(5)产品纯度高可能原因是:Mg与NH3产生的氢气,能抑制氧化镁的生成。
故答案为: 第1空、Mg与 NH3 产生的氢气能抑制氧化镁的生成。
【分析】(1) 装置E的名称是球形干燥管;溶液甲是浓氨水,固体乙是生石灰、NaOH或碱石灰;
(2) 加热氯化铵固体不能制取氨气,产生的NH3和HCl在试管口遇冷会重新生成氯化铵固体;加热浓氨水可以制取氨气;加热氯化铵固体和氢氧化钙固体制取氨气时,试管口要向下倾斜;
(3) Mg与NH3反应生成氮化镁和氢气;
(4) 装置C的作用是:干燥氨气,装置F的作用是:防止空气中的氧气进入装置;
(5)产品纯度高可能原因是:Mg与NH3产生的氢气,能抑制氧化镁的生成。
23.【答案】(1)分液漏斗;平衡装置中压强,使得液体能够顺利滴下
(2);
(3)淡黄色固体变为白色;进入的气体中含有水,水也会和过氧化钠反应
(4)可能为溶液中溶解了二氧化氮气体,加热气体逸出溶液变为蓝色
(5)将尾气与足量氧气混合后通入水中吸收
【解析】【解答】 (1) 导管c的作用平衡装置中压强,使得液体能够顺利滴下;故答案为:
第1空、分液漏斗
第2空、平衡装置中压强,使得液体能够顺利滴下
(2) 装置A中浓硝酸和铜反应生成硝酸铜和二氧化氮气体,NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化成NO3-,故答案为:
第1空、
第2空、
(3) 若NO与Na2O2发生了反应,装置C中能观察到的实验现象是淡黄色固体变为白色;气体里含有水,也和过氧化钠反应,故答案为:
第1空、淡黄色固体变为白色
第2空、进入的气体中含有水,水也会和过氧化钠反应
(4) 呈绿色可能为溶液中溶解了二氧化氮气体,加热气体逸出溶液变为蓝色;故答案为: 第1空、可能为溶液中溶解了二氧化氮气体,加热气体逸出溶液变为蓝色 。
(5) 一氧化氮和氧气水生成硝酸,故答案为: 第1空、将尾气与足量氧气混合后通入水中吸收 。
【分析】 (1)导管c的作用平衡装置中压强
(2)浓硝酸和铜反应生成硝酸铜和二氧化氮气体;
(3)水也和过氧化钠反应;
(4)二氧化氮气体可溶于水;
(5)一氧化氮和氧气水生成硝酸;
24.【答案】(1)①②;
(2)D;
(3)吸热;极性键和非极性键;
【解析】【解答】(1)氮的固定是游离态的氮转变为化合态的氮,因此属于氮的固定的是①②;反应③是氨气催化氧化生成一氧化氮和水,其化学方程式;故答案为:①②;。
(2)只有高锰酸钾具有氧化性,其余物质不具有氧化性,因此可以用作氧化NO的是D;若以NaClO溶液氧化NO,写出该反应的化学方程式,并用双线桥法标出反应中电子的得失和数目;故答案为:D;。
(3)①过程Ⅰ是断键,因此为吸热过程。过程Ⅱ生成的化学键有碳氧极性键和氮氮非极性键的生成;故答案为:吸热;极性键和非极性键。
②已知过程Ⅰ的焓变为akJ/mol,过程Ⅱ的焓变为bkJ/mol,根据盖斯定律,因此该反应的热化学方程式为;故答案为:。
【分析】(1)抓住合成氨的定义是将游离态氮转化为化合态氮
(2)陌生氧化还原反应方程式书写注意:先确定氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,然后根据化合价升降相等进行配平
(3)化学键断裂吸收能量,化学键形成释放能量
25.【答案】(1)第二周期第VA族;+3
(2)生物固氮(或闪电作用)
(3)浓氢氧化钠;红
(4)氧化
(5)0.06
(6)2NO +10e- + 6H2O = N2↑ + 12OH-
【解析】【解答】(1)N是7号元素,在周期表中的位置是第二周期第VA族;设中N元素的化合价为x,x-2×2=-1,x=+3。
(2)自然界中固氮的途径主要为生物固氮或闪电作用;
(3)根据+OH-NH3↑+H2O,检验可以用浓氢氧化钠溶液,氨气是碱性气体,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
(4)硝化过程中,N元素化合价升高,含氮物质发生氧化反应。
(5)与反应生成氮气,中N元素化合价由-3升高为0、中N元素化合价由+3降低为0,根据得失电子守恒,配平反应的离子方程式为+=N2↑+2H2O,生成1mol氮气转移3mol电子,当产生氮气时,转移电子的物质的量为0.06。
(6)在中性介质中在阴极得电子生成氮气,阴极电极反应式2NO +10e- + 6H2O = N2↑ + 12OH-。
【分析】(1)依据化合物化合价代数和为0计算;
(2)氮的固定是将空气中游离的氮转化为含氮化合物的过程;
(3)依据氨气的性质检验。
(5)根据得失电子守恒解答。
(6)依据题目信息和阴极发生还原反应书写。
26.【答案】(1)
(2)
(3)取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有
(4);
(5)
(6)3Cu+8H++2NO3-=Cu2++4H20+2NO
【解析】【解答】 (1) 在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为: ;故答案为: ;
(2) 在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为: ;故答案为: ;
(3) 实验室中,检验溶液中含有 的操作方法是:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有 ;
故答案为:取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,有湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有 ;
(4) 物质B为红棕色气体为 ,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式为: ,反应中氮元素化合价 价变化为 价和 价,3mol二氧化氮反应电子转移总数2mol,当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时,物质的量 ,转移电子的物质的量为 ;故答案为: ; ;
(5) 人工固氮常用的是合成氨: ,故答案为: ;
(6)Cu与稀硝酸反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=Cu2++4H20+2NO ,故答案为:3Cu+8H++2NO3-=Cu2++4H20+2NO 。
【分析】 (1) 在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO,是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水;
(2) 在加热条件下,物质C为硝酸,硝酸的浓溶液与碳单质反应生成二氧化碳、二氧化氮和水;
(3) 铵根离子结合氢氧根离子受热条件下反应生成氨气,遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(4) 物质B为红棕色气体为 ,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,结合元素化合价变化计算电子转移总数;
(5)合成氨是人工固氮最常用的方法;
(6)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮。据此回答。
27.【答案】(1)H2SO4;稀盐酸和BaCl2溶液;酸雨
(2)①N2;3NO2+H2O=2HNO3+NO;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;强氧化性和酸性
【解析】【解答】非金属单质A能发生连续氧化生成C,C能与水反应得到含氧酸D,且D为强酸,中学中硫和氮元素及其化合物的转化符合转化,据此解答。
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则A为S,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4。
①由以上分析可知,D的化学式是H2SO4;稀硫酸里的主要阴离子是,检验的方法是向溶液中滴入稀盐酸,无明显现象,再滴入BaCl2溶液,生成白色沉淀,故检验 D的稀溶液中主要阴离子的试剂是稀盐酸和BaCl2溶液。
②在工业生产中,SO2气体的大量排放被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体,则A为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3。
①由以上分析可知,A的化学式是N2。
②C→D是NO2和水反应生成硝酸和NO,反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
③浓硝酸与Cu反应生成硝酸铜、NO2与水,反应化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,反应中氮元素化合价降低,体现硝酸的强氧化性,同时还有硝酸铜生成,体现硝酸的酸性。
【分析】依据转化关系和已知性质,中学中硫和氮元素及其化合物的转化符合转化,据此解答。
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