《学霸笔记 同步精讲》专题7测评(B) 练习（教师版）化学苏教版必修二
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题7测评(B) 练习（教师版）化学苏教版必修二 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 317.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-11 00:00:00 | ||
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文档简介
专题7测评(B)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )。
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用铵态氮肥有关
答案:C
解析:雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;根据题目信息,硝酸铵和硫酸铵均为无机颗粒物,是形成雾霾的因素之一,B项正确;氨气分别与硝酸、硫酸生成硝酸铵和硫酸铵,是形成无机颗粒物的反应物,C项错误;过度施用铵态氮肥会导致空气中氨气含量增加,使无机颗粒物中硝酸铵、硫酸铵含量的增加,D项正确。
2.下列由相关实验现象推出的结论正确的是( )。
A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨
B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定含有S
C.Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
D.NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明两者发生反应生成白色固体
答案:D
解析:NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢,冷却后两者又重新结合生成NH4Cl,不能制备氨,NH4HCO3受热分解生成氨、二氧化碳和水,制得的氨中混有二氧化碳,不适合制备氨,A项错误;向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,在酸性条件下N具有强氧化性,会把S氧化成S,故不能说明原溶液中一定含有S,也可能含有S,B项错误;Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,前者是由于稀硝酸具有强氧化性,后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应,C项错误;NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明两者发生反应生成白色固体氯化铵,D项正确。
3.实验室制备柠檬酸铁铵的流程为FeCO3柠檬酸亚铁柠檬酸铁柠檬酸铁铵溶液柠檬酸铁铵固体。下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( )。
A.流程①可用装置甲
B.用装置乙制取NH3
C.用装置丙可观察喷泉实验和制取氨水
D.已知流程②为“浓缩为糊状、干燥”,其中“浓缩为糊状”流程可用装置丁,“干燥”用低温干燥
答案:B
解析:柠檬酸能与FeCO3反应生成柠檬酸亚铁和CO2,CO2能够排除装置中的空气,防止氧化Fe2+,故流程①可用装置甲,A项不合题意;由于NH4NO3受热易分解,甚至发生爆炸,故不能用NH4NO3和Ca(OH)2共热制备NH3,应该用NH4Cl和Ca(OH)2共热制备NH3,B项符合题意;氨气极易溶于水,能够用装置丙观察喷泉实验和制取氨水,C项不合题意;已知流程②为“浓缩为糊状、干燥”,其中“浓缩为糊状”流程可用装置丁即蒸发浓缩,由于柠檬酸铁铵属于铵盐,受热易分解,故“干燥”用低温干燥,D项不合题意。
4.铜和铁的合金7.2 g完全溶于足量稀硝酸,若反应中硝酸被还原只产生NO气体,在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,最终生成12.3 g沉淀。则在标准状况下产生的NO气体的体积为( )。
A.1.12 L B.2.24 L
C.3.36 L D.1.68 L
答案:B
解析:两种金属单质最终生成氢氧化物时增加的质量实际上是OH-的质量,OH-的物质的量和金属与硝酸反应时失去的电子的物质的量相等,n(e-)=n(OH-)==0.3 mol,根据HNO3NO,可知n(NO)=0.1 mol,故在标准状况下产生的NO气体的体积为2.24 L。
5.关于氮的变化关系图如下。
则下列说法不正确的是( )。
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应
D.氮气在足量的氧气中通过一步反应可生成NO2
答案:D
解析:氮气与氧气在放电条件下反应生成NO,NO与O2转化为NO2,即氮气与氧气不能一步转化为NO2。
6.化学兴趣小组按如图所示装置,用过量的铜分别与等体积、等物质的量浓度的浓硝酸、稀硝酸反应(实验前原试管中充满N2),下列叙述正确的是( )。
A.实验①②生成气体的物质的量相等
B.实验②左侧试管中有红棕色气体生成
C.实验②停止反应后,向左侧试管中加入适量稀硫酸,铜片继续溶解
D.将实验中所用铜片换成铁片,两实验中现象均不变
答案:C
解析:用过量的铜分别与等体积等物质的量浓度的浓硝酸、稀硝酸反应,发生的反应分别为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。由题意知铜过量,加入的酸可以反应完全,因此根据反应可知,当加入的酸的物质的量相同时,生成气体的物质的量:浓硝酸>稀硝酸,A项错误;实验②是铜片与稀硝酸反应,生成NO,NO为无色气体,实验前原试管中充满N2,此时NO不会被氧化,不能生成NO2,B项错误;实验②反应完全,向左侧试管中加入适量稀硫酸,补充H+,与溶液中剩余的N一起与铜片作用,铜片继续溶解,C项正确;将实验中所用铜片换成铁片,常温下,铁片遇浓硝酸“钝化”,实验现象不同,D项错误。
7.下列离子方程式正确的是( )。
A.FeO与稀硝酸反应:2H++FeOFe2++H2O
B.向碳酸氢铵溶液中滴加少量的澄清石灰水:N+HC+2OH-+Ca2+CaCO3↓+NH3·H2O+H2O
C.氨水中加入NH4HCO3:NH3·H2O+HCC+N+H2O
D.HNO3与氨水反应:H++OH-H2O
答案:C
解析:HNO3能氧化Fe2+,A项错误;因HC是大量的,故OH-不与N反应,B项错误;NH3·H2O是弱碱,应写分子式,D项错误。
8.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
答案:A
解析:根据反应历程可知,N2O2与N2O是总反应的中间产物,A项错误;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项正确;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项正确;催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率,则选择合适的催化剂能提高单位时间内N2的产率,D项正确。
9.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g,加入含0.1 mol NaOH的溶液,反应完全后加热,生成NH3 1 792 mL(标准状况),则下列说法正确的是( )。
A.NaOH只与NH4HSO4反应
B.(NH4)2SO4在水中的电离方程式:(NH4)2SO4N+S
C.NH4HSO4的物质的量是0.04 mol
D.(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比是1.87∶1
答案:D
解析:(NH4)2SO4在水中的电离方程式为(NH4)2SO42N+S, B项错误。0.1 mol氢氧化钠先与NH4HSO4反应,再与(NH4)2SO4反应。反应过程中生成NH3 0.08 mol,故与H+反应的氢氧化钠为0.02 mol,则NH4HSO4为0.02 mol,(NH4)2SO4质量为7.24 g-115 g·mol-1×0.02 mol=4.94 g,(NH4)2SO4的物质的量为≈0.037 4 mol,(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比约为1.87∶1,综上A、C两项错误,D项正确。
10.下列实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是( )。
① ② ③
A.由①中产生红棕色气体,推断反应产生的气体只含NO2
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,不能说明木炭与浓硝酸发生了反应
答案:A
解析:①中灼热碎玻璃起加热作用,浓硝酸受热分解生成NO2、O2和H2O,A项错误;由①可知,浓硝酸受热分解产生红棕色气体,故②中产生的红棕色气体不一定是木炭与浓硝酸反应产生的,B项正确;③中浓硝酸未与红热木炭接触便能产生红棕色气体,说明浓硝酸具有挥发性,挥发出的浓硝酸与红热木炭接触产生NO2,NO2是还原产物,C项正确;红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2,不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2,D项正确。
11.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
答案: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项正确;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项正确;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项错误;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项正确。
12.某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是( )。
已知:①浓硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。
A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
B.装置E中发生反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2
C.装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸蒸气和产生的NO2
D.装置B的作用是干燥,防止水蒸气进入E中干扰反应
答案:D
解析:根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO”,所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜与稀硝酸反应生成NO,由于硝酸具有挥发性,所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和反应产生的少量NO2,故先通过装置D用水除去HNO3和NO2,再通过F干燥,得到纯净干燥的NO,然后进入E中与铁粉反应,最后处理多余的NO,由于NaOH溶液不与NO反应,而浓硝酸可氧化NO,生成NO2,所以先通过B氧化NO,再通过C吸收,故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,A项正确;装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2,B项正确;装置D盛放的是水,其作用是除去挥发出的硝酸蒸气和产生的NO2,C项正确;装置B盛放的是浓硝酸,可以将NO氧化为NO2,便于氢氧化钠溶液充分吸收,D项错误。
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
13.(12分)按下图装置进行NH3的性质实验。
(1)①若先打开旋塞1,B瓶中的现象是 ,原因是 。
②稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
(2)①若先打开旋塞2,烧杯中溶液显蓝色的原因是 (用化学用语表示)。
②取实验后烧杯中的溶液加热,观察到的现象是 ,发生的反应为 。
(3)用圆底烧瓶收集B中的气体。按如图所示装置,打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头时,可以看到的现象为 ,圆底烧瓶中所得溶液的浓度为 (假设是在标准状况下完成实验,且溶质不扩散)。
答案:(1)①有白烟出现 因A瓶中HCl气体压强大,所以HCl进入B瓶,与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒
②石蕊溶液进入B瓶,且溶液显红色
(2)①NH3·H2ON+OH-
②有刺激性气味气体产生,溶液由蓝色又变为紫色 NH3·H2ONH3↑+H2O
(3)产生蓝色喷泉 mol·L-1
解析:(1)①A瓶中压强比B瓶中大,打开旋塞1,HCl气体进入B瓶并与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒,B瓶中产生白烟。②反应后B瓶中压强减小,关闭旋塞1,打开旋塞2,烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶,因B瓶中HCl剩余,得到的溶液显酸性,溶液变红色。(2)①氨水中NH3·H2O电离得到N、OH-,故溶液显碱性。②氨水不稳定,在加热条件下NH3·H2O分解生成氨气和水,碱性逐渐减弱,溶液由蓝色又变为紫色,反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O。(3)NH3溶于水显碱性,遇石蕊溶液变蓝。NH3溶于水形成喷泉后,溶液充满烧瓶,设烧瓶容积为V L,则溶液体积为V L,则c(NH3)= mol·L-1。
14.(14分)某课外活动小组在实验室用如图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净的氮气。试回答下列问题。
(1)实验前先将仪器按图连接好,然后 ,此操作进行的方法是 ,然后开始实验。
(2)实验进行一段时间后,可以观察到硬质玻璃管内黑色的CuO粉末变成 色,干燥管内的无水CuSO4出现 色,并在最后的出气导管口收集到纯净、干燥的无色气体,经检验该气体为N2。根据这些现象,硬质玻璃管中反应的化学方程式为 ,这个反应说明氨气具有 (填字母)。
A.碱性
B.氧化性
C.还原性
D.不稳定性
(3)圆底烧瓶内盛有生石灰,随着浓氨水的滴入,产生氨气的原因是 。烧瓶中的生石灰可以用 (填药品名称)代替。
(4)洗气瓶中浓硫酸的作用是吸水和 。
(5)在最后的出气导管口收集干燥、纯净的氮气,收集方法是 (填字母)。
A.排气法
B.排水法
C.用塑料袋或气球收集
答案:(1)检查装置的气密性 关闭分液漏斗活塞,向洗气瓶内加水,浸没进气导管口,微热圆底烧瓶,若导管口有气泡冒出,且停止加热后,导管内水面上升,形成一段稳定的水柱,可以说明装置的气密性良好
(2)红 蓝 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 C
(3)生石灰与水反应放热同时消耗了H2O和生成了Ca(OH)2,促使NH3逸出 氢氧化钠或碱石灰
(4)吸收多余NH3,保护环境
(5)C
解析:(1)仪器连接好后,需检查装置的气密性,方法是关闭分液漏斗的活塞,向洗气瓶中加水至浸没导管口,微热圆底烧瓶,若导管口有气泡冒出,且停止加热后,导管内水面上升,形成一段稳定的水柱,说明装置的气密性良好。(2)黑色的CuO粉末被NH3还原成红色的Cu,产生的水使无水硫酸铜变蓝,最后的出气导管口收集到N2。因此硬质玻璃管中反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2,氨气中氮元素的化合价由-3价升高至0价,氨气作还原剂,说明氨气具有还原性。(3)生石灰与水反应生成Ca(OH)2同时反应放出大量的热使氨气逸出。生石灰可以用氢氧化钠或碱石灰代替。(4)洗气瓶中浓硫酸的作用是吸水和吸收多余的氨气,保护环境。(5)氮气的密度接近空气的密度,不能用排气法收集氮气,A项错误;排水法收集的氮气含有水蒸气,B项错误;用塑料袋或气球收集可以得到干燥、纯净的氮气,C项正确。
15.(14分)下列框图涉及的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。
已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题。
(1)D的化学式为 ;F的结构式为 。
(2)A与B生成D的化学方程式为 ,该反应在工业上是生产 的反应原理之一。
(3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为 。
(4)B与C反应的化学方程式为 。
(5)工业生产中利用B的水溶液吸收SO2和NO2,原理如图所示:
其中,NO2被吸收过程的离子方程式是 。
答案:(1)NO N≡N
(2)4NH3+5O24NO+6H2O 硝酸
(3)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
(5)2NO2+4SN2+4S
解析:由“红色金属单质”可知E为铜,进而推出“黑色氧化物”C为CuO。结合“B为具有刺激性气味的气体”和框图中F在放电时与A反应,可知B、F、A、D分别为NH3、N2、O2、NO,进而推出G、H、I、J分别为HNO3、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、CuCl2。
(1)N2中含有3个共用电子对,氮原子间形成三键。
(3)Cu与稀硝酸反应生成NO,离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。
(4)由上述分析可知,CuO与NH3反应生成Cu、N2和H2O,化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。
(5)利用氨水吸收SO2和NO2,根据图示可知反应的化学方程式为2NO2+4(NH4)2SO3N2+4(NH4)2SO4,对应的离子方程式为2NO2+4SN2+4S。
16.(12分)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,立即伸入三颈烧瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为 ,产生该气体的主要反应的化学方程式是 。
(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 (填化学式)。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合适的是 (填字母)。
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)防止发生倒吸
(4)①AC ②浓硝酸的分解
解析:(1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应,生成NO2、CO2、H2O,由于NO2为红棕色气体,故三颈烧瓶中的气体颜色为红棕色。(2)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3,由于Ba(OH)2溶液足量,故溶液为碱性环境,BaCO3 不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替,因为Ca(OH)2微溶于水,溶液中Ca(OH)2 含量太少,浓度太低,不足以完全吸收生成的酸性气体,导致溶液呈酸性,从而不能生成CaCO3沉淀。(3)装置B可以防止因装置C中酸性气体溶解太快而发生的倒吸。(4)①NO与O2反应生成红棕色的NO2,A项正确;NO和O2均不具有酸性,B项错误;O2能使带火星的木条复燃,而NO不能,C项正确。②装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外,还发生浓硝酸的分解反应。
12
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )。
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用铵态氮肥有关
答案:C
解析:雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;根据题目信息,硝酸铵和硫酸铵均为无机颗粒物,是形成雾霾的因素之一,B项正确;氨气分别与硝酸、硫酸生成硝酸铵和硫酸铵,是形成无机颗粒物的反应物,C项错误;过度施用铵态氮肥会导致空气中氨气含量增加,使无机颗粒物中硝酸铵、硫酸铵含量的增加,D项正确。
2.下列由相关实验现象推出的结论正确的是( )。
A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨
B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定含有S
C.Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
D.NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明两者发生反应生成白色固体
答案:D
解析:NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢,冷却后两者又重新结合生成NH4Cl,不能制备氨,NH4HCO3受热分解生成氨、二氧化碳和水,制得的氨中混有二氧化碳,不适合制备氨,A项错误;向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,在酸性条件下N具有强氧化性,会把S氧化成S,故不能说明原溶液中一定含有S,也可能含有S,B项错误;Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,前者是由于稀硝酸具有强氧化性,后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应,C项错误;NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明两者发生反应生成白色固体氯化铵,D项正确。
3.实验室制备柠檬酸铁铵的流程为FeCO3柠檬酸亚铁柠檬酸铁柠檬酸铁铵溶液柠檬酸铁铵固体。下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( )。
A.流程①可用装置甲
B.用装置乙制取NH3
C.用装置丙可观察喷泉实验和制取氨水
D.已知流程②为“浓缩为糊状、干燥”,其中“浓缩为糊状”流程可用装置丁,“干燥”用低温干燥
答案:B
解析:柠檬酸能与FeCO3反应生成柠檬酸亚铁和CO2,CO2能够排除装置中的空气,防止氧化Fe2+,故流程①可用装置甲,A项不合题意;由于NH4NO3受热易分解,甚至发生爆炸,故不能用NH4NO3和Ca(OH)2共热制备NH3,应该用NH4Cl和Ca(OH)2共热制备NH3,B项符合题意;氨气极易溶于水,能够用装置丙观察喷泉实验和制取氨水,C项不合题意;已知流程②为“浓缩为糊状、干燥”,其中“浓缩为糊状”流程可用装置丁即蒸发浓缩,由于柠檬酸铁铵属于铵盐,受热易分解,故“干燥”用低温干燥,D项不合题意。
4.铜和铁的合金7.2 g完全溶于足量稀硝酸,若反应中硝酸被还原只产生NO气体,在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,最终生成12.3 g沉淀。则在标准状况下产生的NO气体的体积为( )。
A.1.12 L B.2.24 L
C.3.36 L D.1.68 L
答案:B
解析:两种金属单质最终生成氢氧化物时增加的质量实际上是OH-的质量,OH-的物质的量和金属与硝酸反应时失去的电子的物质的量相等,n(e-)=n(OH-)==0.3 mol,根据HNO3NO,可知n(NO)=0.1 mol,故在标准状况下产生的NO气体的体积为2.24 L。
5.关于氮的变化关系图如下。
则下列说法不正确的是( )。
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应
D.氮气在足量的氧气中通过一步反应可生成NO2
答案:D
解析:氮气与氧气在放电条件下反应生成NO,NO与O2转化为NO2,即氮气与氧气不能一步转化为NO2。
6.化学兴趣小组按如图所示装置,用过量的铜分别与等体积、等物质的量浓度的浓硝酸、稀硝酸反应(实验前原试管中充满N2),下列叙述正确的是( )。
A.实验①②生成气体的物质的量相等
B.实验②左侧试管中有红棕色气体生成
C.实验②停止反应后,向左侧试管中加入适量稀硫酸,铜片继续溶解
D.将实验中所用铜片换成铁片,两实验中现象均不变
答案:C
解析:用过量的铜分别与等体积等物质的量浓度的浓硝酸、稀硝酸反应,发生的反应分别为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。由题意知铜过量,加入的酸可以反应完全,因此根据反应可知,当加入的酸的物质的量相同时,生成气体的物质的量:浓硝酸>稀硝酸,A项错误;实验②是铜片与稀硝酸反应,生成NO,NO为无色气体,实验前原试管中充满N2,此时NO不会被氧化,不能生成NO2,B项错误;实验②反应完全,向左侧试管中加入适量稀硫酸,补充H+,与溶液中剩余的N一起与铜片作用,铜片继续溶解,C项正确;将实验中所用铜片换成铁片,常温下,铁片遇浓硝酸“钝化”,实验现象不同,D项错误。
7.下列离子方程式正确的是( )。
A.FeO与稀硝酸反应:2H++FeOFe2++H2O
B.向碳酸氢铵溶液中滴加少量的澄清石灰水:N+HC+2OH-+Ca2+CaCO3↓+NH3·H2O+H2O
C.氨水中加入NH4HCO3:NH3·H2O+HCC+N+H2O
D.HNO3与氨水反应:H++OH-H2O
答案:C
解析:HNO3能氧化Fe2+,A项错误;因HC是大量的,故OH-不与N反应,B项错误;NH3·H2O是弱碱,应写分子式,D项错误。
8.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
答案:A
解析:根据反应历程可知,N2O2与N2O是总反应的中间产物,A项错误;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项正确;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项正确;催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率,则选择合适的催化剂能提高单位时间内N2的产率,D项正确。
9.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g,加入含0.1 mol NaOH的溶液,反应完全后加热,生成NH3 1 792 mL(标准状况),则下列说法正确的是( )。
A.NaOH只与NH4HSO4反应
B.(NH4)2SO4在水中的电离方程式:(NH4)2SO4N+S
C.NH4HSO4的物质的量是0.04 mol
D.(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比是1.87∶1
答案:D
解析:(NH4)2SO4在水中的电离方程式为(NH4)2SO42N+S, B项错误。0.1 mol氢氧化钠先与NH4HSO4反应,再与(NH4)2SO4反应。反应过程中生成NH3 0.08 mol,故与H+反应的氢氧化钠为0.02 mol,则NH4HSO4为0.02 mol,(NH4)2SO4质量为7.24 g-115 g·mol-1×0.02 mol=4.94 g,(NH4)2SO4的物质的量为≈0.037 4 mol,(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比约为1.87∶1,综上A、C两项错误,D项正确。
10.下列实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是( )。
① ② ③
A.由①中产生红棕色气体,推断反应产生的气体只含NO2
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,不能说明木炭与浓硝酸发生了反应
答案:A
解析:①中灼热碎玻璃起加热作用,浓硝酸受热分解生成NO2、O2和H2O,A项错误;由①可知,浓硝酸受热分解产生红棕色气体,故②中产生的红棕色气体不一定是木炭与浓硝酸反应产生的,B项正确;③中浓硝酸未与红热木炭接触便能产生红棕色气体,说明浓硝酸具有挥发性,挥发出的浓硝酸与红热木炭接触产生NO2,NO2是还原产物,C项正确;红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2,不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2,D项正确。
11.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
答案: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项正确;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项正确;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项错误;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项正确。
12.某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是( )。
已知:①浓硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。
A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
B.装置E中发生反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2
C.装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸蒸气和产生的NO2
D.装置B的作用是干燥,防止水蒸气进入E中干扰反应
答案:D
解析:根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO”,所以首先应制备纯净干燥的NO。利用铜与稀硝酸反应生成NO,由于硝酸具有挥发性,所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和反应产生的少量NO2,故先通过装置D用水除去HNO3和NO2,再通过F干燥,得到纯净干燥的NO,然后进入E中与铁粉反应,最后处理多余的NO,由于NaOH溶液不与NO反应,而浓硝酸可氧化NO,生成NO2,所以先通过B氧化NO,再通过C吸收,故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,A项正确;装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2,B项正确;装置D盛放的是水,其作用是除去挥发出的硝酸蒸气和产生的NO2,C项正确;装置B盛放的是浓硝酸,可以将NO氧化为NO2,便于氢氧化钠溶液充分吸收,D项错误。
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
13.(12分)按下图装置进行NH3的性质实验。
(1)①若先打开旋塞1,B瓶中的现象是 ,原因是 。
②稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
(2)①若先打开旋塞2,烧杯中溶液显蓝色的原因是 (用化学用语表示)。
②取实验后烧杯中的溶液加热,观察到的现象是 ,发生的反应为 。
(3)用圆底烧瓶收集B中的气体。按如图所示装置,打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头时,可以看到的现象为 ,圆底烧瓶中所得溶液的浓度为 (假设是在标准状况下完成实验,且溶质不扩散)。
答案:(1)①有白烟出现 因A瓶中HCl气体压强大,所以HCl进入B瓶,与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒
②石蕊溶液进入B瓶,且溶液显红色
(2)①NH3·H2ON+OH-
②有刺激性气味气体产生,溶液由蓝色又变为紫色 NH3·H2ONH3↑+H2O
(3)产生蓝色喷泉 mol·L-1
解析:(1)①A瓶中压强比B瓶中大,打开旋塞1,HCl气体进入B瓶并与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒,B瓶中产生白烟。②反应后B瓶中压强减小,关闭旋塞1,打开旋塞2,烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶,因B瓶中HCl剩余,得到的溶液显酸性,溶液变红色。(2)①氨水中NH3·H2O电离得到N、OH-,故溶液显碱性。②氨水不稳定,在加热条件下NH3·H2O分解生成氨气和水,碱性逐渐减弱,溶液由蓝色又变为紫色,反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O。(3)NH3溶于水显碱性,遇石蕊溶液变蓝。NH3溶于水形成喷泉后,溶液充满烧瓶,设烧瓶容积为V L,则溶液体积为V L,则c(NH3)= mol·L-1。
14.(14分)某课外活动小组在实验室用如图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净的氮气。试回答下列问题。
(1)实验前先将仪器按图连接好,然后 ,此操作进行的方法是 ,然后开始实验。
(2)实验进行一段时间后,可以观察到硬质玻璃管内黑色的CuO粉末变成 色,干燥管内的无水CuSO4出现 色,并在最后的出气导管口收集到纯净、干燥的无色气体,经检验该气体为N2。根据这些现象,硬质玻璃管中反应的化学方程式为 ,这个反应说明氨气具有 (填字母)。
A.碱性
B.氧化性
C.还原性
D.不稳定性
(3)圆底烧瓶内盛有生石灰,随着浓氨水的滴入,产生氨气的原因是 。烧瓶中的生石灰可以用 (填药品名称)代替。
(4)洗气瓶中浓硫酸的作用是吸水和 。
(5)在最后的出气导管口收集干燥、纯净的氮气,收集方法是 (填字母)。
A.排气法
B.排水法
C.用塑料袋或气球收集
答案:(1)检查装置的气密性 关闭分液漏斗活塞,向洗气瓶内加水,浸没进气导管口,微热圆底烧瓶,若导管口有气泡冒出,且停止加热后,导管内水面上升,形成一段稳定的水柱,可以说明装置的气密性良好
(2)红 蓝 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 C
(3)生石灰与水反应放热同时消耗了H2O和生成了Ca(OH)2,促使NH3逸出 氢氧化钠或碱石灰
(4)吸收多余NH3,保护环境
(5)C
解析:(1)仪器连接好后,需检查装置的气密性,方法是关闭分液漏斗的活塞,向洗气瓶中加水至浸没导管口,微热圆底烧瓶,若导管口有气泡冒出,且停止加热后,导管内水面上升,形成一段稳定的水柱,说明装置的气密性良好。(2)黑色的CuO粉末被NH3还原成红色的Cu,产生的水使无水硫酸铜变蓝,最后的出气导管口收集到N2。因此硬质玻璃管中反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2,氨气中氮元素的化合价由-3价升高至0价,氨气作还原剂,说明氨气具有还原性。(3)生石灰与水反应生成Ca(OH)2同时反应放出大量的热使氨气逸出。生石灰可以用氢氧化钠或碱石灰代替。(4)洗气瓶中浓硫酸的作用是吸水和吸收多余的氨气,保护环境。(5)氮气的密度接近空气的密度,不能用排气法收集氮气,A项错误;排水法收集的氮气含有水蒸气,B项错误;用塑料袋或气球收集可以得到干燥、纯净的氮气,C项正确。
15.(14分)下列框图涉及的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。
已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题。
(1)D的化学式为 ;F的结构式为 。
(2)A与B生成D的化学方程式为 ,该反应在工业上是生产 的反应原理之一。
(3)E与G的稀溶液反应的离子方程式为 。
(4)B与C反应的化学方程式为 。
(5)工业生产中利用B的水溶液吸收SO2和NO2,原理如图所示:
其中,NO2被吸收过程的离子方程式是 。
答案:(1)NO N≡N
(2)4NH3+5O24NO+6H2O 硝酸
(3)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
(5)2NO2+4SN2+4S
解析:由“红色金属单质”可知E为铜,进而推出“黑色氧化物”C为CuO。结合“B为具有刺激性气味的气体”和框图中F在放电时与A反应,可知B、F、A、D分别为NH3、N2、O2、NO,进而推出G、H、I、J分别为HNO3、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、CuCl2。
(1)N2中含有3个共用电子对,氮原子间形成三键。
(3)Cu与稀硝酸反应生成NO,离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。
(4)由上述分析可知,CuO与NH3反应生成Cu、N2和H2O,化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。
(5)利用氨水吸收SO2和NO2,根据图示可知反应的化学方程式为2NO2+4(NH4)2SO3N2+4(NH4)2SO4,对应的离子方程式为2NO2+4SN2+4S。
16.(12分)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,立即伸入三颈烧瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为 ,产生该气体的主要反应的化学方程式是 。
(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 (填化学式)。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合适的是 (填字母)。
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)防止发生倒吸
(4)①AC ②浓硝酸的分解
解析:(1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应,生成NO2、CO2、H2O,由于NO2为红棕色气体,故三颈烧瓶中的气体颜色为红棕色。(2)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3,由于Ba(OH)2溶液足量,故溶液为碱性环境,BaCO3 不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替,因为Ca(OH)2微溶于水,溶液中Ca(OH)2 含量太少,浓度太低,不足以完全吸收生成的酸性气体,导致溶液呈酸性,从而不能生成CaCO3沉淀。(3)装置B可以防止因装置C中酸性气体溶解太快而发生的倒吸。(4)①NO与O2反应生成红棕色的NO2,A项正确;NO和O2均不具有酸性,B项错误;O2能使带火星的木条复燃,而NO不能,C项正确。②装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外,还发生浓硝酸的分解反应。
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