专题7测评--2025苏教版化学必修第二册同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 专题7测评--2025苏教版化学必修第二册同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 544.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-27 18:37:01 | ||
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文档简介
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2025苏教版化学必修第二册
专题7测评
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、单项选择题(共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意)
1.下列有关氮及其化合物的说法错误的是( )
A.黑火药是我国古代四大发明之一,配方为“一硫二硝三木炭”,其中的硝是指硝酸钾
B.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
C.NH3易溶于水,所以可用作制冷剂
D.用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨
2.科学家预测,氨有望取代氢能,成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是( )
A.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+5O24NO+6H2O
B.液氨具有腐蚀性和毒性,在使用过程中要防止液氨泄漏
C.氨气比空气轻,标准状况下密度为0.771 g·L-1
D.氨气与氢气相比,优点在于氨气不容易发生爆炸,使用时更安全
3.(2024河北沧州高一期中)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,下列关于氮及其化合物的说法错误的是( )
A.雷雨天气,N2→NO的过程属于氮的固定
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.NH3与HCl反应产生白烟
D.常温下,可用铝罐储存浓硝酸
4.下列对于硝酸的认识不正确的是( )
A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B.铜与硝酸的反应属于置换反应
C.金属与硝酸反应不产生氢气
D.可用铁或铝质容器盛装浓硝酸
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:N+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:N+OH-NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+N+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O2N+Fe(OH)2↓
6.(2024河北邢台高一期中)下列变化的本质相似的是 ( )
A.SO2和Cl2均能使品红溶液褪色
B.H2S和NH3气体均不能用浓硫酸干燥
C.常温下铝和银投入浓硫酸中均无明显现象
D.浓硝酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小
7.NH3和HNO3是重要的工业产品,工业上合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图,下列说法错误的是 ( )
A.“吸收塔”中发生的反应有4NO2+O2+2H2O4HNO3
B.增大压强,可使“合成塔”中的原料气完全转化为NH3
C.可用Na2CO3溶液处理尾气中的氮氧化物
D.常温下,可用铁制容器盛装浓硝酸
8.用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去;必要时可加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是 ( )
选项 制备气体 a b c d
A Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH溶液 碱石灰
B NH3 浓氨水 CaO H2O 固体NaOH
C NO 稀硝酸 Cu H2O P2O5
D H2 稀硝酸 Zn NaOH溶液 无水CaCl2
9.常温下,下列各组离子在溶液中能大量共存的是 ( )
A.Fe3+、N、H+
B.Fe2+、Cl-、OH-
C.Na+、Ba2+、S
D.H+、[Al(OH)4]-、S
10.部分含氮物质的“价—类”二维图如图所示。下列推断不合理的是( )
A.图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.A→B的反应是实现人工固氮的重要反应
D.H制A的反应通常要加碱并加热来实现
11.(2024河北张家口高一期中)下列实验操作对应的现象及结论均正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 把炽热的炭投入盛有浓硝酸的试管中 有红棕色气体产生 红棕色气体一定是炭还原HNO3的产物
B 浓硫酸滴入蔗糖中,将产生的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 产生的气体是CO2
C 将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸 产生白烟 白烟为 (NH4)2SO4
D 向明矾溶液中滴加过量的氨水 产生白色沉淀 Al(OH)3不溶于弱碱
12.对下列事实的解释错误的是( )
A.氨气溶于水的喷泉实验,说明氨气极易溶于水
B.常温下,将铜放入浓硫酸中无明显变化,说明铜在冷的浓硫酸中钝化
C.浓硝酸久置显黄色,说明浓硝酸不稳定
D.向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,说明浓硫酸具有吸水性
13.对于反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)科学家根据光谱学研究提出如下反应历程:
第一步:2NON2O2 快速平衡
第二步:N2O2+H2N2O+H2O 慢反应
第三步:N2O+H2N2+H2O 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述不正确的是( )
A.N2O2与N2O是总反应的催化剂
B.v(第一步反应)>v(第二步反应)
C.总反应快慢主要由第二步反应决定
D.选择合适的催化剂能提高单位时间内N2的产率
14.(2024贵州遵义高一期中)如图是某同学设计的喷泉实验。在圆底烧瓶中充满了某种干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体,下列各组中能形成喷泉但液体不能完全充满烧瓶的是( )
A.SO2和氢氧化钠溶液
B.NO2和水
C.NH3和水
D.Cl2和饱和氯化钠溶液
二、非选择题(共4题,共58分)
15.(15分)为提高农作物产量,现代农业生产中需要大量含氮化合物作肥料。
(1)下列固氮方法中,属于人工固氮的是 (填字母)。
A.合成氨
B.闪电固氮
C.根瘤菌固氮
D.仿生固氮
E.用氨气合成尿素
(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨,被植物吸收,这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示:
N2+ C+ H2O NH3+ CO2
①配平以上化学方程式,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目。
②上述反应中的还原剂是 ,还原产物是 (均填化学式)。若转移3 mol电子,则会生成NH3 mol。
③闪电固氮反应的化学方程式是 ,氮气显 (填“氧化”或“还原”)性。
④合成氨的化学方程式是 ,氮气显 (填“氧化”或“还原”)性。
16.(15分)氮及其化合物是元素化合物学习的重要内容。
Ⅰ.为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO,某同学设计了如下实验装置和实验方案。
回答下列问题:
(1)连接好装置,加入药品前先要 。
(2)将铜丝插入稀硝酸中,发生反应的化学方程式是 。
(3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,可以观察到烧瓶中 ,证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。
(4)NaOH溶液的作用 。
(5)若将稀硝酸改为浓硝酸,则起氧化性作用的硝酸和起酸性作用的硝酸的物质的量之比为 。
Ⅱ.某学习小组利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器略去)。
(6)实验室制备氨气的化学方程式为 。
(7)用装置B收集氨气时,氨气的进气口是 (填“a”或“b”)。
17.(14分)某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
(1)设备1中发生反应的化学方程式是 。
同温同压下,理论上相同物质的量的还原剂参与反应,设备1与设备2中消耗空气的体积比为 。
(2)为防止环境污染,以下装置(除⑤标明外,其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。
(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因: 。
(4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式: 。该反应中稀硝酸表现的性质是 。
18.(14分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
图1
①由图1可知NH3催化还原氮氧化物中的氧化剂为 。
②用Fe作催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图2所示,脱氮效果最佳的= 。
图2
(2)石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
①上述工艺中采用气、液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
②生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。
专题7测评
1.C 2.A
3.B 解析 氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,雷雨天气,N2→NO的过程属于氮的固定,A项正确;NO、NO2均为大气污染气体,其中NO很容易与O2结合生成NO2,B项错误;HCl与氨气反应生成氯化铵,可以看到白烟,C项正确;常温下,铝遇浓硝酸会发生钝化,铝表面会形成一层致密的氧化膜,阻止进一步反应,故可用铝罐储存浓硝酸,D项正确。
4.B
5.C 解析 A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O;C项,符合反应原理及离子方程式书写要求;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N。
6.D 解析 SO2使品红溶液褪色发生非氧化还原反应,Cl2与水反应生成的次氯酸具有强氧化性而使品红溶液褪色,二者本质不同,A错误;H2S具有还原性,会被浓硫酸氧化而不能用浓硫酸干燥,NH3会与硫酸发生非氧化还原反应,故都不能用浓硫酸干燥,二者本质不同,B错误;铝与浓硫酸发生钝化无明显现象,Ag不活泼,常温下与浓硫酸不反应,二者均无现象但是本质不同,C错误;浓硝酸和浓盐酸都易挥发,敞口放置时浓度减小,二者本质相同,D正确。
7.B 解析 “吸收塔”中发生反应:4NO+3O2+2H2O4HNO3、4NO2+O2+2H2O4HNO3,A正确;“合成塔”中发生反应:N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,增大压强,虽然平衡向正反应方向进行,但不能完全转化为氨气,B错误;碳酸钠与氮氧化物之间的反应为NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2,C正确;常温下,浓硝酸具有强氧化性,在铁的表面产生一层致密氧化物薄膜,阻碍反应进行,因此常温下,可用铁制容器盛装浓硝酸,D正确。
8.C 解析 Cl2与NaOH反应,该方案不能得到Cl2,A错误;浓氨水滴到CaO中,可反应制取NH3,NH3极易溶于水,该方案不能得到NH3,B错误;Cu与稀硝酸反应制取NO,NO微溶于水,用酸性干燥剂P2O5干燥,得到NO,C正确;Zn与稀硝酸反应不能制得H2,D错误。
9.A 解析 Fe3+、N、H+之间不反应,可以大量共存,A符合题意;Fe2+、OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,B不符合题意;Ba2+、S反应生成亚硫酸钡沉淀,不能大量共存,C不符合题意;H+、[Al(OH)4]-反应,不能大量共存,D不符合题意。
10.C 解析 由含氮物质的“价—类”二维图可以得出,A为氨气,B为氮气,C为一氧化氮,D为二氧化氮,E为硝酸,F为硝酸盐,G为NH3·H2O,H为铵盐。在题图中所标转化关系中,NH3→N2→NO→NO2→HNO3、NH3→NO这5个反应中,N元素都发生价态的变化,所以是通过氧化还原反应实现的,A正确;雷雨天放电时,N2与O2反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,硝酸与土壤中的盐反应生成硝酸盐等,B正确;人工固氮是利用人工的方法,将N2转化为含氮的化合物(如NH3、Mg3N2等),所以A(NH3)→B(N2)的反应不是人工固氮的反应,C错误;由H(铵盐)制A(NH3),常需与强碱在加热条件下发生复分解反应来制取,D正确。
11.D 解析 浓硝酸受热分解也产生二氧化氮,不能证明红棕色气体一定是炭还原HNO3的产物,A错误;浓硫酸滴入蔗糖中,反应产物有二氧化碳和二氧化硫,将产生的气体通入澄清石灰水中,两种气体均能使澄清石灰水变浑浊,B错误;浓硫酸不挥发,不会产生白烟,C错误;向明矾溶液中滴加过量的氨水,产生氢氧化铝白色沉淀,氢氧化铝不溶于弱碱,D正确。
12.B 解析 氨气极易溶于水,可做氨溶于水的喷泉实验,A项正确;常温下,铜与浓硫酸不反应,而钝化是指反应产生的氧化膜阻止了反应的进行,B项错误;浓硝酸久置分解产生的二氧化氮气体溶于浓硝酸中使浓硝酸显黄色,C项正确;向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,是胆矾失去结晶水后变为白色固体,说明浓硫酸具有吸水性,D项正确。
13.A 解析 根据反应历程可知,N2O2与N2O是总反应的中间产物,A错误;第一步快速平衡,说明反应速率很大,且正逆反应速率均很大,而第二步为慢反应,反应速率小,故v(第一步反应)>v(第二步反应),B正确;整个化学反应速率由最慢的一步决定,则总反应快慢主要由第二步反应决定,C正确;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,则选择合适的催化剂能提高单位时间内N2的产率,D正确。
14.B 解析 SO2和氢氧化钠溶液能形成喷泉,并且SO2全部溶解反应,液体完全充满烧瓶,A不符合题意;NO2和水能形成喷泉,反应生成一氧化氮不溶于水,液体不能完全充满烧瓶,B符合题意;NH3和水能形成喷泉,并且气体全部溶解,液体完全充满烧瓶,C不符合题意;Cl2和饱和氯化钠溶液不能形成喷泉,D不符合题意。
15.答案 (1)AD
(2)①
②C NH3 1 ③N2+O22NO 还原
④N2+3H22NH3 氧化
解析 (1)合成氨、仿生固氮属于人工固氮,闪电固氮、根瘤菌固氮属于自然固氮,用氨气合成尿素不属于氮的固定,故选AD。
(2)①在该反应中,N从0价到-3价,得到电子,C从0价到+4价,失去电子,根据得失电子守恒,配平方程式。
②上述反应中,C的化合价从0价升高到+4价,C为还原剂,N的化合价从0价降低到-3价被还原,还原产物是NH3,每转移3 mol电子,则生成1 mol氨气。
③闪电固氮的化学方程式为N2+O22NO,反应中N元素从0价升高到+2价,N2作还原剂,显还原性。
④合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3,反应中N元素从0价降低到-3价,N2作氧化剂,显氧化性。
16.答案 (1)检查装置的气密性
(2)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)无色气体变为红棕色
(4)吸收尾气,避免污染环境
(5)1∶1
(6)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(7)a
解析 (1)实验中有气体产生,连接好装置,加入药品前先要检查装置的气密性;(2)将铜丝插入稀硝酸中,Cu与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;(3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,圆底烧瓶中NO与氧气反应生成红棕色的NO2,可以观察到烧瓶中的无色气体变为红棕色;(4)NO2、NO都是有毒气体,会污染环境,所以要用NaOH溶液吸收尾气,防止污染环境;(5)若将稀硝酸改为浓硝酸,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,反应中起氧化性作用的硝酸和起酸性作用的硝酸的物质的量之比为1∶1;(6)实验室是用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气的,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;(7)氨气的密度比空气的小,用装置B收集氨气时,从a进气是向下排空气法,故答案为a。
17.答案 (1)4NH3+5O24NO+6H2O 5∶3 (2)②④
(3)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(4)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O 酸性和氧化性
解析 (1)设备1中发生氨气和氧气催化氧化反应:4NH3+5O24NO+6H2O;设备2中反应为4NO+3O2+2H2O4HNO3,则同温同压下,理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为5∶3。
(2)氨气极易溶于水,氨气直接和水接触易发生倒吸,吸收氨气要有防倒吸装置,故选②④。
(3)浓硝酸不稳定,光照容易分解,温度越高越容易分解,为防止浓硝酸的分解,常把浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放在冷暗处。分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(4)硝酸有强氧化性,不仅能把活泼的金属氧化,还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。该反应中一部分HNO3中的N元素由+5价变为+2价,得到电子,被还原,表现氧化性,还有一部分HNO3中的N元素的化合价没有变化,提供酸根离子来形成硝酸盐,故硝酸表现的性质是酸性和氧化性。
18.答案 (1)①NO、NO2 ②1∶1
(2)①使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
②3N+2H+N+2NO↑+H2O
解析 (1)①由图1知,氮氧化物中的氮元素化合价降低,故NO、NO2是氧化剂。
②由图2知,当=1∶1时,脱氮率最高,脱氮效果最佳。
(2)①采用气、液逆流吸收能使尾气中的NO、NO2被充分吸收;石灰乳吸收NO、NO2后,剩余滤渣的主要成分是Ca(OH)2。
②在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,反应的离子方程式为3N+2H+N+2NO↑+H2O。
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2025苏教版化学必修第二册
专题7测评
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、单项选择题(共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意)
1.下列有关氮及其化合物的说法错误的是( )
A.黑火药是我国古代四大发明之一,配方为“一硫二硝三木炭”,其中的硝是指硝酸钾
B.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
C.NH3易溶于水,所以可用作制冷剂
D.用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨
2.科学家预测,氨有望取代氢能,成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是( )
A.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+5O24NO+6H2O
B.液氨具有腐蚀性和毒性,在使用过程中要防止液氨泄漏
C.氨气比空气轻,标准状况下密度为0.771 g·L-1
D.氨气与氢气相比,优点在于氨气不容易发生爆炸,使用时更安全
3.(2024河北沧州高一期中)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,下列关于氮及其化合物的说法错误的是( )
A.雷雨天气,N2→NO的过程属于氮的固定
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.NH3与HCl反应产生白烟
D.常温下,可用铝罐储存浓硝酸
4.下列对于硝酸的认识不正确的是( )
A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B.铜与硝酸的反应属于置换反应
C.金属与硝酸反应不产生氢气
D.可用铁或铝质容器盛装浓硝酸
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:N+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:N+OH-NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+N+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O2N+Fe(OH)2↓
6.(2024河北邢台高一期中)下列变化的本质相似的是 ( )
A.SO2和Cl2均能使品红溶液褪色
B.H2S和NH3气体均不能用浓硫酸干燥
C.常温下铝和银投入浓硫酸中均无明显现象
D.浓硝酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小
7.NH3和HNO3是重要的工业产品,工业上合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图,下列说法错误的是 ( )
A.“吸收塔”中发生的反应有4NO2+O2+2H2O4HNO3
B.增大压强,可使“合成塔”中的原料气完全转化为NH3
C.可用Na2CO3溶液处理尾气中的氮氧化物
D.常温下,可用铁制容器盛装浓硝酸
8.用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去;必要时可加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是 ( )
选项 制备气体 a b c d
A Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH溶液 碱石灰
B NH3 浓氨水 CaO H2O 固体NaOH
C NO 稀硝酸 Cu H2O P2O5
D H2 稀硝酸 Zn NaOH溶液 无水CaCl2
9.常温下,下列各组离子在溶液中能大量共存的是 ( )
A.Fe3+、N、H+
B.Fe2+、Cl-、OH-
C.Na+、Ba2+、S
D.H+、[Al(OH)4]-、S
10.部分含氮物质的“价—类”二维图如图所示。下列推断不合理的是( )
A.图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B.雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C.A→B的反应是实现人工固氮的重要反应
D.H制A的反应通常要加碱并加热来实现
11.(2024河北张家口高一期中)下列实验操作对应的现象及结论均正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 把炽热的炭投入盛有浓硝酸的试管中 有红棕色气体产生 红棕色气体一定是炭还原HNO3的产物
B 浓硫酸滴入蔗糖中,将产生的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 产生的气体是CO2
C 将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸 产生白烟 白烟为 (NH4)2SO4
D 向明矾溶液中滴加过量的氨水 产生白色沉淀 Al(OH)3不溶于弱碱
12.对下列事实的解释错误的是( )
A.氨气溶于水的喷泉实验,说明氨气极易溶于水
B.常温下,将铜放入浓硫酸中无明显变化,说明铜在冷的浓硫酸中钝化
C.浓硝酸久置显黄色,说明浓硝酸不稳定
D.向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,说明浓硫酸具有吸水性
13.对于反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)科学家根据光谱学研究提出如下反应历程:
第一步:2NON2O2 快速平衡
第二步:N2O2+H2N2O+H2O 慢反应
第三步:N2O+H2N2+H2O 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述不正确的是( )
A.N2O2与N2O是总反应的催化剂
B.v(第一步反应)>v(第二步反应)
C.总反应快慢主要由第二步反应决定
D.选择合适的催化剂能提高单位时间内N2的产率
14.(2024贵州遵义高一期中)如图是某同学设计的喷泉实验。在圆底烧瓶中充满了某种干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体,下列各组中能形成喷泉但液体不能完全充满烧瓶的是( )
A.SO2和氢氧化钠溶液
B.NO2和水
C.NH3和水
D.Cl2和饱和氯化钠溶液
二、非选择题(共4题,共58分)
15.(15分)为提高农作物产量,现代农业生产中需要大量含氮化合物作肥料。
(1)下列固氮方法中,属于人工固氮的是 (填字母)。
A.合成氨
B.闪电固氮
C.根瘤菌固氮
D.仿生固氮
E.用氨气合成尿素
(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨,被植物吸收,这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示:
N2+ C+ H2O NH3+ CO2
①配平以上化学方程式,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目。
②上述反应中的还原剂是 ,还原产物是 (均填化学式)。若转移3 mol电子,则会生成NH3 mol。
③闪电固氮反应的化学方程式是 ,氮气显 (填“氧化”或“还原”)性。
④合成氨的化学方程式是 ,氮气显 (填“氧化”或“还原”)性。
16.(15分)氮及其化合物是元素化合物学习的重要内容。
Ⅰ.为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO,某同学设计了如下实验装置和实验方案。
回答下列问题:
(1)连接好装置,加入药品前先要 。
(2)将铜丝插入稀硝酸中,发生反应的化学方程式是 。
(3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,可以观察到烧瓶中 ,证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。
(4)NaOH溶液的作用 。
(5)若将稀硝酸改为浓硝酸,则起氧化性作用的硝酸和起酸性作用的硝酸的物质的量之比为 。
Ⅱ.某学习小组利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器略去)。
(6)实验室制备氨气的化学方程式为 。
(7)用装置B收集氨气时,氨气的进气口是 (填“a”或“b”)。
17.(14分)某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
(1)设备1中发生反应的化学方程式是 。
同温同压下,理论上相同物质的量的还原剂参与反应,设备1与设备2中消耗空气的体积比为 。
(2)为防止环境污染,以下装置(除⑤标明外,其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。
(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因: 。
(4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式: 。该反应中稀硝酸表现的性质是 。
18.(14分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
图1
①由图1可知NH3催化还原氮氧化物中的氧化剂为 。
②用Fe作催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图2所示,脱氮效果最佳的= 。
图2
(2)石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
①上述工艺中采用气、液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
②生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。
专题7测评
1.C 2.A
3.B 解析 氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,雷雨天气,N2→NO的过程属于氮的固定,A项正确;NO、NO2均为大气污染气体,其中NO很容易与O2结合生成NO2,B项错误;HCl与氨气反应生成氯化铵,可以看到白烟,C项正确;常温下,铝遇浓硝酸会发生钝化,铝表面会形成一层致密的氧化膜,阻止进一步反应,故可用铝罐储存浓硝酸,D项正确。
4.B
5.C 解析 A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O;C项,符合反应原理及离子方程式书写要求;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N。
6.D 解析 SO2使品红溶液褪色发生非氧化还原反应,Cl2与水反应生成的次氯酸具有强氧化性而使品红溶液褪色,二者本质不同,A错误;H2S具有还原性,会被浓硫酸氧化而不能用浓硫酸干燥,NH3会与硫酸发生非氧化还原反应,故都不能用浓硫酸干燥,二者本质不同,B错误;铝与浓硫酸发生钝化无明显现象,Ag不活泼,常温下与浓硫酸不反应,二者均无现象但是本质不同,C错误;浓硝酸和浓盐酸都易挥发,敞口放置时浓度减小,二者本质相同,D正确。
7.B 解析 “吸收塔”中发生反应:4NO+3O2+2H2O4HNO3、4NO2+O2+2H2O4HNO3,A正确;“合成塔”中发生反应:N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,增大压强,虽然平衡向正反应方向进行,但不能完全转化为氨气,B错误;碳酸钠与氮氧化物之间的反应为NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2,C正确;常温下,浓硝酸具有强氧化性,在铁的表面产生一层致密氧化物薄膜,阻碍反应进行,因此常温下,可用铁制容器盛装浓硝酸,D正确。
8.C 解析 Cl2与NaOH反应,该方案不能得到Cl2,A错误;浓氨水滴到CaO中,可反应制取NH3,NH3极易溶于水,该方案不能得到NH3,B错误;Cu与稀硝酸反应制取NO,NO微溶于水,用酸性干燥剂P2O5干燥,得到NO,C正确;Zn与稀硝酸反应不能制得H2,D错误。
9.A 解析 Fe3+、N、H+之间不反应,可以大量共存,A符合题意;Fe2+、OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,B不符合题意;Ba2+、S反应生成亚硫酸钡沉淀,不能大量共存,C不符合题意;H+、[Al(OH)4]-反应,不能大量共存,D不符合题意。
10.C 解析 由含氮物质的“价—类”二维图可以得出,A为氨气,B为氮气,C为一氧化氮,D为二氧化氮,E为硝酸,F为硝酸盐,G为NH3·H2O,H为铵盐。在题图中所标转化关系中,NH3→N2→NO→NO2→HNO3、NH3→NO这5个反应中,N元素都发生价态的变化,所以是通过氧化还原反应实现的,A正确;雷雨天放电时,N2与O2反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,硝酸与土壤中的盐反应生成硝酸盐等,B正确;人工固氮是利用人工的方法,将N2转化为含氮的化合物(如NH3、Mg3N2等),所以A(NH3)→B(N2)的反应不是人工固氮的反应,C错误;由H(铵盐)制A(NH3),常需与强碱在加热条件下发生复分解反应来制取,D正确。
11.D 解析 浓硝酸受热分解也产生二氧化氮,不能证明红棕色气体一定是炭还原HNO3的产物,A错误;浓硫酸滴入蔗糖中,反应产物有二氧化碳和二氧化硫,将产生的气体通入澄清石灰水中,两种气体均能使澄清石灰水变浑浊,B错误;浓硫酸不挥发,不会产生白烟,C错误;向明矾溶液中滴加过量的氨水,产生氢氧化铝白色沉淀,氢氧化铝不溶于弱碱,D正确。
12.B 解析 氨气极易溶于水,可做氨溶于水的喷泉实验,A项正确;常温下,铜与浓硫酸不反应,而钝化是指反应产生的氧化膜阻止了反应的进行,B项错误;浓硝酸久置分解产生的二氧化氮气体溶于浓硝酸中使浓硝酸显黄色,C项正确;向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,是胆矾失去结晶水后变为白色固体,说明浓硫酸具有吸水性,D项正确。
13.A 解析 根据反应历程可知,N2O2与N2O是总反应的中间产物,A错误;第一步快速平衡,说明反应速率很大,且正逆反应速率均很大,而第二步为慢反应,反应速率小,故v(第一步反应)>v(第二步反应),B正确;整个化学反应速率由最慢的一步决定,则总反应快慢主要由第二步反应决定,C正确;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,则选择合适的催化剂能提高单位时间内N2的产率,D正确。
14.B 解析 SO2和氢氧化钠溶液能形成喷泉,并且SO2全部溶解反应,液体完全充满烧瓶,A不符合题意;NO2和水能形成喷泉,反应生成一氧化氮不溶于水,液体不能完全充满烧瓶,B符合题意;NH3和水能形成喷泉,并且气体全部溶解,液体完全充满烧瓶,C不符合题意;Cl2和饱和氯化钠溶液不能形成喷泉,D不符合题意。
15.答案 (1)AD
(2)①
②C NH3 1 ③N2+O22NO 还原
④N2+3H22NH3 氧化
解析 (1)合成氨、仿生固氮属于人工固氮,闪电固氮、根瘤菌固氮属于自然固氮,用氨气合成尿素不属于氮的固定,故选AD。
(2)①在该反应中,N从0价到-3价,得到电子,C从0价到+4价,失去电子,根据得失电子守恒,配平方程式。
②上述反应中,C的化合价从0价升高到+4价,C为还原剂,N的化合价从0价降低到-3价被还原,还原产物是NH3,每转移3 mol电子,则生成1 mol氨气。
③闪电固氮的化学方程式为N2+O22NO,反应中N元素从0价升高到+2价,N2作还原剂,显还原性。
④合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3,反应中N元素从0价降低到-3价,N2作氧化剂,显氧化性。
16.答案 (1)检查装置的气密性
(2)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)无色气体变为红棕色
(4)吸收尾气,避免污染环境
(5)1∶1
(6)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(7)a
解析 (1)实验中有气体产生,连接好装置,加入药品前先要检查装置的气密性;(2)将铜丝插入稀硝酸中,Cu与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;(3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,圆底烧瓶中NO与氧气反应生成红棕色的NO2,可以观察到烧瓶中的无色气体变为红棕色;(4)NO2、NO都是有毒气体,会污染环境,所以要用NaOH溶液吸收尾气,防止污染环境;(5)若将稀硝酸改为浓硝酸,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,反应中起氧化性作用的硝酸和起酸性作用的硝酸的物质的量之比为1∶1;(6)实验室是用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气的,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;(7)氨气的密度比空气的小,用装置B收集氨气时,从a进气是向下排空气法,故答案为a。
17.答案 (1)4NH3+5O24NO+6H2O 5∶3 (2)②④
(3)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(4)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O 酸性和氧化性
解析 (1)设备1中发生氨气和氧气催化氧化反应:4NH3+5O24NO+6H2O;设备2中反应为4NO+3O2+2H2O4HNO3,则同温同压下,理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为5∶3。
(2)氨气极易溶于水,氨气直接和水接触易发生倒吸,吸收氨气要有防倒吸装置,故选②④。
(3)浓硝酸不稳定,光照容易分解,温度越高越容易分解,为防止浓硝酸的分解,常把浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放在冷暗处。分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(4)硝酸有强氧化性,不仅能把活泼的金属氧化,还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。该反应中一部分HNO3中的N元素由+5价变为+2价,得到电子,被还原,表现氧化性,还有一部分HNO3中的N元素的化合价没有变化,提供酸根离子来形成硝酸盐,故硝酸表现的性质是酸性和氧化性。
18.答案 (1)①NO、NO2 ②1∶1
(2)①使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
②3N+2H+N+2NO↑+H2O
解析 (1)①由图1知,氮氧化物中的氮元素化合价降低,故NO、NO2是氧化剂。
②由图2知,当=1∶1时,脱氮率最高,脱氮效果最佳。
(2)①采用气、液逆流吸收能使尾气中的NO、NO2被充分吸收;石灰乳吸收NO、NO2后,剩余滤渣的主要成分是Ca(OH)2。
②在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,反应的离子方程式为3N+2H+N+2NO↑+H2O。
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