高中化学鲁科版必修一 3.2《氮的循环》同步训练试卷

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名称 高中化学鲁科版必修一 3.2《氮的循环》同步训练试卷
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2016-05-21 12:43:04

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高中化学鲁科版必修一 3.2《氮的循环》同步训练试卷
一、选择题
1.一定量Fe和Fe2O3的混合物投入250ml 2mol/L的硝酸中,反应共生成1.12L NO(标准状况下),再向反应后的溶液中加入1mol/L的硝酸NaOH溶液,当沉淀完全时所加NaOH溶液的体积最少是
A.450ml B.500ml C.400ml D.不能确定
2.下列三组混合气体体积比为①NO2:O2=2:1②NO:O2=2:1③NH3:O2=2:1,将分别盛满上述各种气体的容积相等的三支试管倒置于盛有水的水槽中,最后试管内液面由低到高顺序正确的是
A.③②① B.①②③ C.③①② D.②③①
3.对下列事实的解释正确的是( )
A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定
B.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性
C.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+
D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化
4.密胺是重要的工业原料,结构简式如下图。工业上用液氨和二氧化碳为原料,硅胶为催化剂,在一定条件下,通过系列反应生成密胺。若原料完全反应生成密胺,则NH3和CO2的质量之比应为
A.17:44 B.22:17 C.17:22 D.2:1
5.1.76克铜镁合金完全溶解于50mL、密度为1.40g/cm3、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2气体1792mL(标准状况),向反应后的溶液中加入适量的1.0mol/L NaOH溶液,恰使溶液中的金属离子全部沉淀.下列说法不正确的是( )
A.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
B.加入NaOH溶液的体积是50mL
C.浓硝酸在与合金反应中起了酸性和氧化性的双重作用,且起氧化性的硝酸的物质的量为0.08mol
D.得到的金属氢氧化物的沉淀为3.12克
6.工业废气中氮氧化物是主要污染物,为了治理污染,常通入NH3,发生反应NOx+NH3―→N2+H2O来治理污染.现有NO、NO2的混合气体3 L,用同温同压下3.5 LNH3使其恰好完全转化为N2,则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.1∶4
7.下列关于NH3性质的说法正确的是( )
A.收集时采用向上排空气法 B.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.可用浓硫酸进行干燥 D.不能与氧气反应
8.区别NaCl、FeCl3和NH4Cl三种溶液,可选用下列试剂中的( )
A.KSCN溶液 B.NaOH溶液 C.AgNO3溶液 D.BaCl2溶液
9.下列关于浓硝酸和浓硫酸说法不正确的是
A.浓硝酸和浓硫酸在空气中久置,酸溶液的浓度都会降低
B.和铜反应中都表现出强氧化性和酸性
C.浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中
D.常温下,浓硝酸和浓硫酸不和铁、铝反应
10.某无色混合气体中可能含有Cl2、SO2、NO、NO2、CO2 中的两种或多种气体。现将此无色的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体接触空气,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断正确的是
A.一定有NO2和Cl2 B.一定有SO2 和NO
C.可能有NO2 D.一定有SO2,可能有NO
11.对某酸性溶液(可能含有Br-、SO42-、H2SO3、NH4+)分别进行如下实验:①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;⑨加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是( )
A.Br- B.SO42- C.H2SO3 D.NH4+
12.足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与一定体积O2(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4 mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是50 mL,下列说法正确的是 ( )
A.混合气体中含NO21.12 L B.消耗氧气的体积为1.68 L
C.此反应过程中转移的电子为0.3 mol D.参加反应的硝酸是0.4mol
13.从某些性质看:NH3和H2O,NH2-和OH-,N3-和O2-两两相似,据此判断下列反应:
①2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑②CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O
③3Mg(NH2)2Mg3N2+4NH3↑④NH4Cl+NaNH2NaCl+2NH3↑
其中正确的是 ( )
A.①②③④ B.② C.②③ D.③
14.科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是( )
A.探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成
B.探究NO和N2O可能化合生成NO2
C.探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3
D.探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用
15.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火,其原因是( )
①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①② B.③④ C.②③ D.②④
16.为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是( )
A.稀硝酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸 D.浓盐酸
17.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述,正确的是( )
A.常温下都用铜容器贮存
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
18.下列说法正确的是( )
A、SiO2与酸、碱均不反应
B、NO2溶于水时发生氧化还原反应
C、SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
D、Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
19.丰富多彩的颜色变化增添了化学实验的魅力,下列有关反应颜色变化的叙述中正确的是( )
①新制氯水久置后→浅黄绿色消失 ②Cl2通入石蕊试液中→先变红后褪色 ③SO2通入石蕊试液中→先变红后褪色 ④SO2通入品红溶液中→红色褪去 ⑤氨气通入酚酞溶液中→红色
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①②④⑤ D.全部
20.2007年诺贝尔化学奖授予善于做“表面文章”的德国科学家格哈德·埃特尔。他的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应,开创了表面化学的方法论。在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.NO2是该过程的最终产物
B.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C.汽车尾气的主要污染成分是CO2和NO
D.该催化转化的总反应方程式为:2NO+O2+4CO4CO2+N2
21.如图,同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2,进行喷泉实验。经充分反应后,瓶内溶质的物质的量浓度为( )
A.①>② B.①<② C.①=② D.不能确定
22.已知甲、乙、丙三种物质均含有同一种中学常见元素X,其转化关系如下:
下列说法不正确的
A.若A为硝酸,X为金属元素,则甲与丙反应可生成乙
B.若A为金属单质,乙的水溶液遇KSCN溶液变红,则甲可能为非金属单质
C.若A为NaOH溶液,X为短周期的金属元素,则乙一定为白色沉淀
D.若乙为NaHCO3,则丙一定是CO2
23.已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M,在一定条件下它们有如下转化关系,Z是NO,下列推断不合理的是
A.X可能是一种氢化物 B.X生成Z一定是化合反应
C.E可能是一种有色气体 D.F中M元素的化合价可能为+5
24.在通常条件下,NO2和SO2可以很容易发生反应生成NO和SO3。碳和浓硫酸共热产生的气体X,碳和浓硝酸共热产生的气体Y,现将气体X、Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)。下列有关说法正确的是
A.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
B.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
C.在Z导管出来的气体中无二氧化碳
D.反应一段时间后洗气瓶中溶液的酸性减弱
25.下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
下列说法不正确的是( )
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F均含同一种元素,F是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F均含同一种元素,F是HNO3
C.B和Cl2的反应是氧化还原反应
D.当X是强酸时,C常温下是气态单质
二、填空题
26.实验室中用Cu和稀HNO3反应制取NO,其化学方程式为:______________________;反应中被还原的元素是_______,氧化产物是_______,氧化剂与还原剂的物质的量之比是_______,硝酸所表现的性质是________。
27.已知:6.4克铜与适量的浓硝酸反应,当铜完全溶解后,共收集到NO和NO2混合气体共2.24升(已折算为标准状况)。求:
(1)被还原的HNO3的物质的量 ;
(2)混合气体中NO L,NO2 L。
28.将一定质量由Cu和CuO组成的固体粉末加入到100mL 11mol/L的浓HNO3中,充分反应后,固体溶解完全,收集到NO、NO2混合气体6.72L(标准状况).若将该混合气体与2.24L O2(标准状况)混合并通入到足量水中,恰好生成HNO3.
(1)NO的体积是________L,NO2的体积是________L(标准状况).
(2)固体粉末中Cu单质的质量是________g.
(3)向浓HNO3反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液,当Cu2+恰好沉淀完时,需要NaOH溶液的体积是________L。
29.硫、氮、碳的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视,如图1是氮元素的各种价态与物质类别的对应关系
(1)根据A对应的化合价和物质类别,A为 (写分子式),从氦元素的化合价能否发生变化的角度判断,图1中既有氧化性又有还原性的化合物是 ;
(2)浓、稀硝酸的性质相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择,反应的化学方程式为 ;
(3)某同学设计了如图2所示的套管实验装置(部分装置未画出)来制备SO2,并利用实验现象来检验其还原性,制备SO2时选用的试剂为Cu和浓H2SO4,回答下列问题.
①写出制取SO2的化学方程式 ;
②该同学利用实验现象来检验SO2的还原性,则选用的试剂为 ;
A 双氧水(H2O2) B品红溶液 C 酸性高猛酸钾溶液
(4)工业上把海水先进行氧化,再吸收溴,达到富集溴的目的.吸收工艺常用的方法是用热空气吹出Br2,用SO2吸收Br2,取吸收后的溶液,向其中加入氯化钠溶液有白色沉淀析出,写出SO2吸收Br2反应的化学方程式 。
三、实验题
30.甲同学通过查询资料知道,一定浓度的硝酸与Mg反应时,可同时得到NO2、NO、N2三种气体。该同学欲用下列仪器组装装置来直接验证有NO2、NO生成并制取氮化镁 (假设实验中每步转化均是完全的) 。查阅文献得知:
①NO2沸点为21.1 ℃、熔点为-11 ℃,NO沸点为-151 ℃、熔点为-164 ℃;
②镁也能与CO2反应;
③氮化镁遇水剧烈水解生成Mg(OH)2和氨气。
(1)实验中先打开开关K,通过导管向装置内通入CO2气体以排出装置内的空气,停止通入CO2的标志是 。
(2)为实现上述实验目的,所选用的仪器的正确连接方式是:A→ →E,确定还原产物中有NO2的现象是 ,实验中要多次使用装置F,第二次使用F的目的是 。
(3)实验过程中,发现在D中产生预期现象的同时,C中溶液颜色慢慢褪去,试写出C中反应的离子方程式 。
(4)甲同学在A中开始反应时,马上点燃B处的酒精灯,实验结束后通过测试发现B处的产品纯度不高,原因是 。
(5)设计一种实验方案,验证镁与硝酸反应时确实有氮气生成 。
31.含氮的化合物在化学反应中变化复杂。I.现用下图所示仪器(夹持装置己省略及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知:①NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O
②气体液化的温度:NO2 21℃、NO -152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,上述仪器的连接顺序(按左→右连接)为
(2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是:
(3)在关闭弹簧夹,滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。
①盛装70%浓硫酸的仪器名称是
②实验确认有NO的现象是
(4)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是 。
Ⅱ.NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如图1所示。
【资料卡片】
a.NH4NO3是一种白色晶体,易溶于水,微溶于乙醇.
b.在230℃ 以上时,同时有弱光:2NH4NO3 =2N2↑+ O2↑+ 4H2O
c.在400℃以上时,剧烈分解发生爆炸:4NH4NO3=3N2↑+ 2NO2↑+ 8H2O
(5)如图2 将水滴入盛有硝酸铵的试管中,观察到的A处液面上升,B处液面下降,产生该现象的原因 。
(6)实验室可以用氯化铵和熟石灰反应来制备氨气,该反应的化学方程式是 (填“能”或“不能”)用硝酸铵代替氯化铵.
(7)在汽车发生碰撞时,NaN3会产生 (填化学式)气体充满安全气囊来减轻碰撞事故中乘员伤害程度。
(8)完成离子反应IV: NO+ H2O= + + H+
四、计算题
32.(2015秋 上海校级月考)某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO4 5H2O晶体,混酸中硝酸的还原产物为NO,反应过程中不产生SO2,反应后的溶液中不含Cu(NO3)2,反应中固体完全溶解,两种酸均恰好完全反应.设固体混合物的总质量为480g,其中铜屑的质量分数为0.4,480g固体混合物与一定量混酸微热后,充分反应,冷却恰好只得到CuSO4 5H2O,试求原混酸中H2SO4的质量分数(写出计算过程)
参考答案
【答案】A
【解析】
试题分析:NO的物质的量是0.05mol,则没有被还原的硝酸是0.5mol-0.05mol=0.45mol。当沉淀最大时,溶液中的溶质恰好就是硝酸钠,根据原子守恒可知,硝酸钠的物质的量是0.45mol,因此氢氧化钠的物质的量就是0.45mol,则氢氧化钠的体积是450ml,答案选A。
考点:考查化学计算
【答案】A
【解析】
试题分析:①NO2:O2=2:1时发生反应:4NO2+O2+2H2O═4HNO3,氧气会剩余0.5体积,液体充满试管的5/6;②NO:O2=2:1时会发生反应:2NO+O2=2NO2,恰好完全反应,3NO2+H2O═2HNO3+NO,NO不溶于水,剩余的气体是一氧化氮,为2/3体积,液体充满试管的7/9;③NH3:O2=2:1时,只有氨气能完全溶于水,氧气剩余,体积为1体积,液体充满试管的2/3,则试管内液面由低到高顺序是③②①,大小A。
【考点定位】本题主要是考查氨气、氮的氧化物的性质
【名师点晴】明确发生的反应及液面与剩余气体体积的关系是解答本题的关键,归纳如下:①NO和O2混合气体通入水中:由2NO+O2=2NO2和3NO2+H2O=2HNO3+NO得总反应为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,因此当体积比V(NO)∶V(O2) <4∶3余O2;V(NO)∶V(O2)=4∶3恰好完全反应;V(NO)∶V(O2)>4∶3余NO;②NO2和O2混合气体通入水中:由3NO2+H2O=2HNO3+NO和2NO+O2=2NO2得总反应为4NO2+O2+2H2O=4HNO3,因此当体积比V(NO2)∶V(O2) <4∶1余O2;V(NO2)∶V(O2)=4∶1恰好完全反应;V(NO2)∶V(O2)>4∶1余NO;③NO、NO2和O2三种混合气体通入水中:先按3NO2+H2O=2HNO3+NO计算出生成的NO体积,再加上原来混合气体中NO体积,再按①计算。
3.A
【解析】
试题分析:A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中避光保存,说明浓硝酸见光易分解,故A正确;B.铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,污染环境,通常利用硝酸与氧化铜反应取硝酸铜,与浓硝酸挥发性无关,故B错误;C.铁与硝酸反应首先生成硝酸铁,溶液呈浅绿色由过量的铁与铁离子反应生成亚铁离子所致,故C错误;D.硝酸为氧化性酸,与锌反应不能生成氢气,生成氮的氧化物等,与钝化无关,故D错误;故选A。
考点:考查了硝酸的性质的相关知识。
4.C
【解析】
试题分析:根据密胺的结构式和元素守恒,可知一个密胺分子中有三个碳原子和六个氮原子,所以合成1mol的密胺需要3mol的CO2和6molNH3,NH3和CO2的质量之比应为:2×17:44=17:22,,答案选C。
考点:考查有机物机构分析、质量守恒、物质的量的计算
5.B
【解析】
试题分析:A.密度为1.40g/cm3、质量分数为63%的浓硝酸的物质的量浓度=mol/L=14mol/L,A正确;B.加入适量的1.0mol/L NaOH溶液,恰使溶液中的金属离子全部沉淀,此时溶液中溶质为NaNO3,由N元素守恒可知n(NaNO3)+n(NO2)=n(HNO3),则n(NaNO3)=0.05L×14mol/L﹣=0.62mol,由钠离子守恒n(NaOH)=n(NaNO3)=0.62mol,故需要1.0mol/L NaOH溶液体积为=0.62L=620mL,B错误;C.起氧化性的硝酸生成NO2气体,根据N原子守恒可知,起氧化剂的硝酸的物质的量==0.08mol,C正确;D.由电荷守恒可知,氢氧化物中氢氧根的物质的量等于转移电子物质的量,即氢氧根的物质的量为0.08mol×(5﹣4)=0.08mol,故氢氧化物质量=1.76g+0.08mol×17g/mol=3.12g,D正确,答案选B。
考点:考查硝酸的性质、物质的量有关的计算
6.B
【解析】
试题分析:根据反应可知,氨气被氧化为氮气,NH3---N2---3e-,一氧化氮被还原为氮气,NO--N2--2e-,二氧化氮被还原为氮气,NO2---N2--4e-,设一氧化氮的体积为x,则二氧化氮的体积为3-x,氨气的体积为3.5L,根据电子守恒可知,3.5×3=2x+4×(3-x) x=0.75L,二氧化氮的体积为2.25L,则相同条件下,混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积比等于其物质的量比=0.75:2.25=1:3。
考点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响,有关混合物反应的计算
7.B
【解析】
试题分析:A、氨气密度比空气小,所以收集时采用向下排空气法,A错误;B、氨气溶于水生成一水合氨,电离出氢氧根离子,所以氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;C、氨气是碱性气体,与硫酸反应,氨气只能用碱性和中性干燥剂干燥,C错误;D、氨气与氧气在点燃的条件下生成氮气和水,D错误;答案选B。
考点:考查氨气的性质
8.B
【解析】
试题分析:A、KSCN溶液只能鉴别出FeCl3,不能区分,A错误;B、NaCl、NH4Cl和FeCl3三种溶液分别与NaOH溶液反应的现象为:无现象、有刺激性气味的气体、红褐色沉淀,现象不同,能区分,B正确;C、AgNO3溶液与三者溶液反应均生成白色沉淀,现象相同,不能区分,C错误;D、BaCl2溶液与三者溶液均不反应,不能区分,D错误,答案选B。
【考点定位】本题主要是考查物质的区分
【名师点晴】行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理、验证即可。因此明确物质的性质及发生的化学反应是解答本题的关键,侧重物质性质的考查,题目难度不大。
9.D
【解析】
试题分析:A.浓硝酸易挥发,溶质质量减小,浓硫酸具有吸水性,吸水后导致浓度减小,故在空气中放置一段时间后浓度都会降低,A正确;B.铜与浓硫酸、浓硝酸反应中,浓硫酸的中硫、浓硝酸中的氮元素化合价都只有一部分降低,一部分化合价不变,所以都表现出强氧化性和酸性,B正确;C.浓硝酸见光易分解,所以浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中,C正确;D.常温下Fe、Al与浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象,阻止了反应的继续进行,并不是不反应,D错误;答案选D。
考点:考查浓硫酸、浓硝酸的性质
10.B
【解析】
试题分析:该气体是无色的,则一定不能含有氯气(黄绿色)和NO2(红棕色)。混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,说明含有SO2。把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色,说明含有NO,由于没有涉及到二氧化碳的性质和现象,则不能确定是否含有二氧化碳,答案选B。
【考点定位】本题主要是考查常见气体的检验和鉴别
【名师点晴】该题需要注意的是再进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理、验证即可,因此掌握基础并能灵活应用是关键。
11.B
【解析】
试题分析:①加热时放出的气体可以使品红褪色,则溶液中一定含有H2SO3,因H2SO3不稳定,分解产生的SO2可使品红褪色;②加碱后加热,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,即有NH3产生,说明溶液中一定含有NH4+;③加氯水时溶液显黄色,说明原溶液中含有Br-;再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成,说明此时溶液中含SO42-,但可能是原溶液含有的,也可能是氯水氧化H2SO3产生的,故不能确定的为SO42-。故不能确认其在溶液中是否存在的是SO42-,选项B正确。
考点:考查离子性质及离子检验方法的知识。
12.A
【解析】
试题分析:标况下2.24L混合气体的物质的量为:n=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,则n(NO2)+n(NO)=0.1mol,根据得失电子守恒知:n(NO2)+3n(NO) =0.2,解得n(NO2)=0.05mol,n(NO)=0.05mol,4mol L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是50mL,反应消耗的铜的物质的量为4mol L-1×50×10-3 L×1/2=0.1mol,0.1mol铜完全反应失去0.2mol电子。A.因为n(NO2)=0.05mol,所以V(NO2)=0.05mol=0.05mol×22.4L/mol=1.12 L,正确;B.气体完全被吸收,形成硝酸,气体反应消耗的氧气获得电子的物质的量等于金属Cu失去电子的物质的量,等于Cu2+形成Cu(OH)2消耗NaOH的物质的量。n(NaOH)=4mol/L×0.05L=0.2mol,所以氧气的体积为0.2mol÷4×22.4L/mol=1.12 L,错误;C.此反应过程中转移的电子的物质的量等于金属阳离子恰好形成沉淀消耗的NaOH的物质的量,为0.2 mol,错误;D.参加反应的硝酸是0.1mol+0.2mol=0.3mol,错误。
考点:考查有关氧化还原反应的有关计算的知识。
13.A
【解析】
试题分析:①NH3和H2O相当,可以依据2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,类推得到反应为:2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑,正确,正确;②NH2-和OH-相当,依据CaO+2HCl=CaCl2 +H2O;类推得到反应:CaO+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+H2O,正确;③NH2-和OH-相当,N3-和O2-两两相当,依据Mg(OH)2 =MgO+H2O,类推得到:3Mg (NH2)2Mg3N2+4 NH3↑,正确;④NH2-和OH-相当,NH3和H2O相当,依据NH4Cl+NaOH=NaCl+ NH3+H2O;类推得到:NH4Cl+NaNH2NaCl+2NH3,正确。
考点:考查元素及化合物类推关系正误判断的知识。
14.B
【解析】
试题分析:A.CO2和Na2O2反应可能有Na2CO3和O2生成,SO2也是酸性氧化物,类推和Na2O2反应可能有Na2SO3和O2生成,O2具有氧化性,Na2SO3具有还原性,二者会发生反应产生Na2SO4,错误;B.由于NO和N2O中N元素的化合价分别是+2、+1价,根据氧化还原反应的规律,不可能化合生成NO2,因此探究无任何意义,正确;C.NO2中N元素化合价是+4价,与碱NaOH发生歧化反应,可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3,有探究意义,错误;D.根据反应方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,反应消耗碱,使溶液的碱性减弱会使酚酞红色褪去;反应产生的NaClO水解产生HClO具有强的氧化性,也会使红色物质氧化变为无色,故也可以使酚酞红色褪去,所以探究有意义,错误。
考点:考查科学的假设与猜想正误判断的知识。
15.B
【解析】
试题分析:用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火,其原因是③氯化铵分解吸收热量,降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气,故选项B正确。
考点:考查舞台幕布不容易燃烧的原因分析的知识。
16.B
【解析】
试题分析:为除去镀在铝表面的铜镀层可以选用,常温下浓硝酸可以和铜反应,但是浓硝酸可以是铝钝化,A.稀硝酸可以和铝和铜反应,A错误;B.浓硝酸,常温下浓硝酸可以和铜反应,但是浓硝酸可以是铝钝化, B正确;C.浓硫酸在加热的条件下才可以和铜反应,但在加热的条件下也可以和铝反应,C错误;D.浓盐酸常温或者加热的条件下都不可以和铜反应,D正确,答案选B。
考点:考查浓硝酸、浓硫酸的化学性质
17.D
【解析】
试题分析:A.常温下,浓硝酸和铜反应,A错误;B.浓硫酸在空气中吸水,溶质的质量不变,硝酸易分解,质量减小,B错误;C.浓硫酸在加热的条件下才可以和铜反应,C错误;D.露置在空气中浓硫酸吸收空气中的水蒸气,浓度下降,硝酸分解,质量分数减小,D正确,答案选D。
考点:考查浓硝酸和浓硫酸的化学性质
18.B
【解析】
试题分析:A.SiO2可以与氢氟酸和强碱反应,A错误;B.NO2溶于水时与水反应生成硝酸和NO,发生氧化还原反应,B正确;C.SO2具有漂白有机物的性质,可用于漂白纸浆,C错误;D.Cl2是品红溶液褪色,是由于Cl2与水反应生成的HClO具有氧化性、SO2使品红溶液褪色,是由于SO2与有机化合物结合生成了无色的物质, D错误,答案选B。
考点:考查常见氧化物的性质
19.C
【解析】
试题分析:①氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸易分解,使上述平衡正向移动,氯气被反应完后,氯水的黄绿色褪去,①正确;②Cl2通入石蕊试液中生成盐酸和次氯酸,石蕊遇酸变红,但是次氯酸具有强氧化性,能使石蕊褪色,②正确;③SO2通入石蕊试液中生成亚硫酸,亚硫酸可以使石蕊变红,但是不会是石蕊褪色,③错误;④SO2可以使品红褪色,④正确;⑤氨气通入酚酞溶液中,氨气雨水反应生成氨水,氨水显碱性可以使酚酞变红,⑤正确, 答案选C。
考点:考查Cl2、SO2、NH3的性质
20.D
【解析】
试题分析:A.气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程中先生成二氧化氮,然后在催化剂表面和一氧化碳反应,最终生成无毒气体,起到尾气净化的作用,错误;B.NO和O2在常温下就会发生反应,故B错误; C.汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等,错误; D.尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分:反应方程式2NO+O2+4CO4CO2+N2,正好是过程图中的变化,正确。
考点:考查汽车尾气的成分、生成、催化净化原理和反应条件应用的知识。
21.C
【解析】
试题分析:同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2,进行喷泉实验,经充分反应后,设烧瓶体积为VL,①中溶液体积等于氨气的体积,溶液物质的量浓度= (VL÷22.4L/mol) ÷VL =1/22.4mol/L;②中发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,3体积二氧化氮反应得到1体积NO,硝酸溶液体积为NO2体积的2/3,NO2的体积为VL,则生成硝酸的物质的量为2/3×V/22.4mol,故硝酸溶液浓度c(HNO3)= 2/3×V/22.4mol÷2/3VL=1/22.4mol/L,故溶液的物质的量浓度为①=②。选项C正确。
考点:考查喷泉实验中有关溶液的浓度的计算的知识。
22.D
【解析】
试题分析:A、甲是Fe, 若A为硝酸,加入少量硝酸发生反应产生乙是硝酸亚铁,再加入过量的硝酸,发生反应产生的丙是硝酸铁,A正确;B、若A为金属单质,乙的水溶液遇KSCN溶液变红,这说明A是铁,甲是氯气,乙是氯化铁,氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,B正确;C、若A为NaOH溶液,X为短周期的金属元素,则甲是铝盐,乙是氢氧化铝,丙是偏铝酸钠,C正确;D、若乙为NaHCO3,丙不一定是CO2,例如甲是二氧化碳,A是氢氧化钠,丙是碳酸钠,D错误,答案选D。
考点:考查物质的性质及相互转化的关系的知识。
23.B
【解析】
试题分析:根据题给转化关系推断,M为氮元素,Z为NO,E为NO2,F为HNO3。A、X可能是NH3,则Y可能为N2,错误;B、若X为NH3,氨气转化为一氧化氮可发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,不是化合反应,错误;C、E可能是NO2,是一种红棕色气体,正确;D、F可能为HNO3,其中氮元素的化合价为+5,正确。
考点:考查氮元素单质及其化合物的性质。
【答案】A
【解析】
试题分析:碳跟浓硫酸共热,反应的方程式是:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑ +2H2O ,反应产生的气体X是CO2、SO2;碳跟浓硝酸反应方程式是:C+4HNO3(浓) CO2↑+2NO2↑+2H2O;反应产生的气体Y是CO2、NO2。将X、Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中,NO2溶于水产生硝酸和NO,在酸性条件下CO2不能与氯化钡发生反应产生碳酸钡沉淀,SO2被氧化为H2SO4,NO2被还原为NO,H2SO4与氯化钡发生反应产生硫酸钡沉淀和硫酸,溶液酸性增强。通过导气管逸出的气体是CO2、NO,因此选项A正确,。
考点:考查元素及化合物的性质及检验的知识。
25.D
【解析】
试题分析:根据题意A既可以和强酸反应,又可以和强碱反应,且是一种正盐,符合条件的物质物质只能是硫化铵,硫化铵和强碱反应生成氨气,则B是氨气,C是氮气,D是NO,E是NO2,F是硝酸;硫化铵和强酸反应生成H2S,H2S和氯气反应生成S,即C是单质S,则D是二氧化硫,E是三氧化硫,F是硫酸。A、当A是硫化铵时,硫化铵硫化氢硫单质二氧化硫三氧化硫硫酸,故A正确;B、当A是硫化铵时,硫化铵氨气氮气一氧化氮二氧化氮硝酸,故B正确;C、硫化氢或氨气和氯气发生的反应均是置换反应,一定是氧化还原反应,故C正确;D、当X是强酸时,B只能为硫化氢,则C为硫,是固体,故D错误。故选D。
【考点定位】考查无机物的推断
【名师点晴】本题考查考查S和N元素及其化合物转化的有关判断,也是高考中的常见题型。试题注重基础和能力的双向考查,该题的突破点是有关的反应条件以及能和强碱反应生成气体。本题有利于培养学生的逻辑思维能力,提高学生分析问题、解决问题的能力。
26.3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O N Cu(NO3)2 2:3 强氧化性 酸性
【解析】
试题分析:铜和稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,此反应中N元素的化合价从+5价降为+2价,则N被还原,铜元素的化合价从0价升高为+2价,发生氧化反应,氧化产物为3Cu(NO3)2,Cu为还原剂,HNO3为氧化剂,3molCu失去电子与2molN得到电子相同,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3,此反应中体现了硝酸的强氧化性和酸性。
【考点定位】考查氧化还原反应的分析。
【名师点晴】氧化还原反应的本质是电子转移,判断时可借助于化合价的升降来分析,所含元素化合价降低的物质发生还原反应,得电子,对应的产物为还原产物,所含元素升高的物质失电子,发生氧化反应,对应的产物为氧化产物,在3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,Cu元素的化合价由0升高为+2价,N元素的化合价由+5价降低为+2价,该反应转移6e-,以此来解答。
【答案】(1)0.1mol(2)1.12L;1.12L
【解析】
试题分析:(1)因HNO3中+5价的N被还原成NO中的+2价和NO2中的+4价,说明HNO3中的N得到了电子,Cu是被氧化的,失去了电子,这个过程中,得失电子守恒,即HNO3中N得到的电子=Cu失去的电子,产生的还原产物NO和NO2总共2.24L(标况),所以产生的NO和NO2总的物质的量是2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,无论HNO3和Cu反应生成NO也好,NO2也好,总之,发生氧化还原反应的N元素是守恒的,HNO3→NO,HNO3→NO2,是一一对应的(只看N元素守恒),所以参加氧化还原反应的HNO3的物质的量,就等于生成的NO和NO2的物质的量的和为0.1mol;
(2)6.4g铜是0.1mol,失去0.2mol电子,如果设NO和NO2的物质的量分别是xmol、ymol,则x+y=0.1、3x+y=0.2,解得x=y=0.05,所以混合气体中二者均是1.12L。
考点:考查铜与硝酸反应的计算
28.(1)1.12;5.6;(2)12.8;(3)0.2
【解析】
试题分析:铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+NO↑+4H2O,
设生成的NO的物质的量为xmol,NO2的物质的量为ymol,反应中铜失去的电子总数等于硝酸得到的电子总数,则:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
1 4 2
0.5y 2y y
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+NO↑+4H2O
3 8 1
3x 8x x
x+y=
3×x+y×1=×4
解得x=0.05mol y=0.25mol
(1)NO的体积是0.05mol×22.4mol/L=1.12L; NO2的体积为:0.25mol×22.4mol/L=5.6L;故答案为:1.12;5.6;
(2)n(Cu)=2n(O2)=0.2mol,所以m(Cu)=0.2mol×64g/mol=12.8g,故答案为:12.8;
(3)依据氮原子个数守恒得,硝酸的物质的量=n(NaNO3)+n(NO2+NO)=0.1×11mol,所以n(NaNO3)=1.1-0.3=0.8mol,所以氢氧化钠的物质的是0.8mol,所以体积为:V===0.2L,故答案为:0.2
考点:考查了有关混合物反应的计算的相关知识。
29.(1)N2O5;NO、NO2;
(2)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;C
(4)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr.
【解析】
试题分析:(1)由图可知,A属于氧化物,且氮元素的化合价为+5,因此A为N2O5;根据“高价只具氧化性,低价只具还原性,中间价态两性全”可知,氮元素处于中间价态时即具有氧化性又具有还原性,因此答案是NO、NO2;(2)若要除去铁制品表面的铜镀层应选择浓硝酸,原因是铜和浓硝酸反应,而铁会发生钝化,因此可以在不腐蚀铁制品的前提下,将铜镀层溶解,方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;(3)①Cu与浓H2SO4在加热的条件下发生反应生成SO2,方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ;②该同学利用实验现象来检验SO2的还原性,应该选用酸性高锰酸钾,现象高锰酸钾溶液褪色,故答案C;(4)SO2吸收Br2发生氧化还原反应,方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。
考点:考查SO2的性质,含氮物质的综合应用。
30.(1)E中出现白色沉淀(2)D→C→F→B→F
A中有红棕色气体产生(或D中出现有色液体) 防止水蒸气进入B导致氮化镁水解
(3)5NO+4H++3MnO4-===3Mn2++5NO3-+2H2O
(4)装置中充满CO2,而加热时CO2也能与Mg反应
(5)取少量B中反应后的固体放入试管中,再向试管中滴加适量的水并将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口处,试纸变蓝
【解析】
试题分析:(1)探究一定浓度的硝酸与Mg反应产物,E装置在该实验中为吸收尾气装置,实验中先打开开关K,通过导管向装置内通入CO2气体以排出装置内的空气,当E中出现白色沉淀,说明二氧化碳已经充满整个装置,已经全部排出装置内的空气,需停止通入CO2;
(2)探究一定浓度的硝酸与Mg反应产物:A三颈烧瓶中为镁和硝酸反应,可能得到NO2、NO、N2三种气体,若二氧化氮气体,A中有红棕色气体产生,经过D装置冰盐水冷却生成的气体,D中出现有色液体,C中盛放1%的酸性高锰酸钾,若出现高锰酸钾褪色,说明有NO生成,氧化反应为:5NO+4H++3MnO4-═3Mn2++5NO3-+2H2O,经过装置F进行气体干燥,然后进入装置B进行镁和氮气的反应,再经过装置F,防止水蒸气进入B导致氮化镁水解,最后用氢氧化钡吸收尾气,所选用的仪器的正确连接方式是:A→D→C→F→B→F→E,氮化镁易水解,第二次使用F的目的是防止水蒸气进入B导致氮化镁水解;
(3)C中溶液颜色慢慢褪去,为NO和高锰酸根离子发生的氧化还原反应,该反应中,反应中物质的化合价变化:MnO4-→Mn2+,Mn元素化合价由+7价→+2价,一个MnO4-得5个电子;NO→NO3-,N由+2价变成+5价,一个NO分子失去3个电子,所以其最小公倍数为15,故MnO4-的计量数为3,NO的计量数为5,然后根据原子守恒配平其它元素,配平后的离子方程式为5NO+4H++3MnO4-===3Mn2++5NO3-+2H2O;
(4)镁条与二氧化碳发生置换反应,生成碳与氧化镁,反应为2Mg+CO22MgO+C,所以在A中开始反应时,马上点燃B处的酒精灯,实验结束后通过测试发现B处的产品纯度不高,原因是装置中充满CO2,而加热时CO2也能与Mg反应;
(5)镁与硝酸反应时若有氮气生成,则生成的氮气和镁反应生成氮化镁,氮化镁易水解生成氨气,所以取少量B中反应后的固体放入试管中,再向试管中滴加适量的水并将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口处,试纸变蓝,说明有氮气生成。
【考点定位】本题主要是考查性质方案的设计,涉及反应产物的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等知识
【名师点晴】理解实验原理和有关物质的性质差异是解答本题的关键,是对知识的综合考查,需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力,题目难度较大。该题的难点是实验方案设计以及氧化还原反应方程式的配平,配平时注意从电子得失守恒的角度得出氧化剂和还原剂以及氧化产物和还原产物的物质的量之比,最后再根据原子守恒进行配平即可。
31.(1)A→C→E→D→B (2分)
(2)防止装置中的空气将NO氧化成NO2,影响产物的检验
(3)① 分液漏斗;② D中刚开始为无色,通入O2后变为红棕色;
(4)2NaNO2+ H2SO4(浓)=Na2SO4+NO↑+NO2↑+H2O(2分);
(5)NH4NO3溶于水时吸收热量;
(6)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2分),不能;
(7)N2 (1分);
(8)8NO+ 7H2O=3NH4++5NO3-+2H+ (2分)。
【解析】
试题分析:(1)A中产生的气体中含有NO、NO2、水蒸气,所以先通过C吸收水蒸气,然后在E中冷却二氧化氮得到NO2,在D装置中检验NO的存在,NO、NO2都是大气污染物,所以最后在装置B中进行尾气处理,防止污染空气,故装置的连接为A→C→E→D→B;(2) NO很容易被氧气氧化,装置中有空气,无法检验有NO生成,所以通氮气的目的是排尽整个装置中的空气,防止产生的NO被氧化生成NO2;(3) ①盛装70%浓硫酸的仪器名称是分液漏斗;②实验确认有NO的现象是D中刚开始为无色,通入O2后变为红棕色;(4)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应产生 NO、NO2、水和硫酸钠,该装置中的化学方程式是2NaNO2+ H2SO4(浓)= Na2SO4+NO↑ + NO2↑ + H2O;(5)将水滴入盛有硝酸铵的试管中,观察到的A处液面上升,B处液面下降,产生该现象的原因是NH4NO3溶于水时吸收热量,使广口瓶中的气体压强减小,在大气压强的作用下U形管中的液体左侧A液面上升,右侧B液面下降;(6)实验室可以用氯化铵和熟石灰反应来制备氨气,该反应的化学方程式是2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O ;由于硝酸铵具有强的氧化性,而且分解分解产生大量气体而发生爆炸,所以不能代替NH4Cl来实验。(7)在汽车发生碰撞时,NaN3会产生N2气体充满安全气囊来减轻碰撞事故中乘员伤害程度;(8)根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可知离子反应IV NO发生歧化反应产生NH4+和NO3-,同时产生水,反应的方程式是:8NO + 7H2O = 3NH4+ + 5NO3- + 2H+ 。
考点:考查化学实验基本操作、反应现象的描述、气体的制取方法、离子方程式的书写及配平等知识。
32.52.6%
【解析】x=0.4,则n(Cu)=7.5×0.4=3mol,根据电子转移守恒3n(HNO3)=2n(Cu),故n(HNO3)==2mol.n(CuO)=6×(1﹣0.4)mol=3.6,根据Cu元素守恒可知n(CuSO4 5H2O)=n(Cu)+n(CuO)=3mol+3.6mol=6.6mol,故n(H2SO4)=n(CuSO4 5H2O)=6.6mol,故m(H2SO4)=6.6mol×98g/mol=646.8g,
m(混酸)=m(CuSO4 5H2O)+m(NO)﹣m(Cu+CuO)=6.6mol×250g/mol+2mol×30g/mol﹣480g=1230g,
故原混酸中硫酸的质量分数=×100%=52.6%,
答:原混酸中硫酸的质量分数为52.6%.
【点评】本题考查混合计算等,难度中等,清楚硝酸全部起氧化剂作用是关键,注意守恒思想的运用.