2020-2021学年高一化学下学期苏教版（2019）必修第二册专题7氨与社会可持续发展第二单元重要的含氮化工原料课时训练

2020-2021学年高一化学第二学期苏教版（2019）必修第二册专题7氨与社会可持续发展第二单元重要的含氮化工原料课时训练
一、选择题
1．下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
Cl2(HCl)
通过饱和的食盐水
C
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
D
NH3(H2O)
通过碱石灰
A．A
B．B
C．C
D．D
2．下列叙述不正确的是
A．NH3
的喷泉实验说明氨气极易溶于水
B．NH3
中的
N
元素只具有还原性
C．NO
和
NH3
均可用排空气法收集
D．NH3
遇到挥发性强酸能产生白烟
3．下列反应中，氨既表现还原性，又表现碱性的是
A．
B．
C．
D．2NH3+H2SO4=(NH4)
2SO4
4．某化学研究小组用中学实验常见的玻璃仪器完成了在常压、酒精灯加热条件下合成氨反应装置的设计，实验装置和药品如下图所示。下列说法错误的是
(已知：NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O
ΔH＜0)
A．实验开始后，应先通入反应气体，再点燃酒精灯
B．在通风橱中进行该反应，若稀硫酸和锌粒产生的H2足够多，能避免检验NH3性质时可能引起的倒吸
C．为避免尾气造成的环境污染，应将装置Ⅲ更换为如图IV的装置
D．因NH4Cl和NaNO2的反应放热，故应将冰醋酸缓缓加入小广口瓶中
5．学好化学，须特别注重基础知识的积累和整理，比如常见的干燥剂有浓硫酸、碱石灰、无水等，但干燥剂的选择却是有讲究的。通常情况下，下列各组物质能够共存且能用浓硫酸来干燥的气体是
A．
B．
C．
D．
6．南山有谚曰：“折桂楼前有池，池中有喷泉，逢节即现”。喷泉产生的原理是压强差，化学课上我们学习了利用氨气极易溶于水的性质的“喷泉实验”，下列试剂组合也能产生喷泉的是
A．气体和溶液
B．气体和溶液
C．气体和饱和食盐水
D．气体和溶液
7．证据推理是逻辑推理能力在化学学科中的重要表现形式，化学学科核心素养要培养证据推理的能力，下列推理正确的是
A．在同一化合物中，金属元素显正价，则非金属元素一定显负价
B．蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近浓氨水，能产生白烟，则蘸有浓硝酸的玻璃棒靠近也能产生白烟
C．钠与水反应生成NaOH和H2；则铁与水反应也生成Fe(OH)3和H2
D．氯气能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，SO2也能使紫色石蕊溶液先变红后褪色
8．气体X可能含有NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种。将X通入硝酸银溶液，产生不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀，若将X通入澄清石灰水，没有明显变化。则关于X成分的说法中，错误的是
A．一定含有HBr
B．可能含有CO2
C．一定不含NH3
D．可能含有Cl2
9．下列各实验的现象及结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体导入澄清石灰水
蔗糖变黑、体积膨胀，澄清石灰水变浑浊
使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2
B
铜粉加入稀硫酸中，加热；再加入少量硝酸钾固体
加热时无明显现象，加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
过量铁粉加入稀硝酸中，充分反应后，滴加KSCN溶液
有无色气泡产生，
溶液呈血红色
稀硝酸能将Fe氧化成Fe3+
D
将铜粉加入稀硝酸中
有无色气泡产生，遇空气变红棕色，溶液呈蓝色
该气体是NO
A．A
B．B
C．C
D．D
10．将一定量硫酸、硝酸和KNO3溶液混合成100ml溶液，其中H2SO4、HNO3和KNO3的物质的量浓度分别是6mol/L，2mol/L和1mol/L，向其中加入过量的铜粉，可产生标准状况下的混合气体体积为
A．11.2L
B．6.72L
C．8.96L
D．4.48L
11．下列离子方程式书写不正确的是
A．盐酸与Na2SiO3溶液混合：SiO+2H+=H2SiO3↓
B．Cl2和H2O反应：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C．NO2通入水中：H2O+3NO2=2H++2NO+NO
D．过量的铁与稀硝酸反应：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
12．如图表示Cu与HNO3反应的量的关系，图中哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点
13．用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是
途径①：SH2SO4
途径②：SSO2SO3H2SO4
途径③：FeS2SO2SO3H2SO4
A．途径①的反应中体现了浓HNO3的强氧化性
B．途径②③的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本
C．由途径①②③分别制取1
mol
H2SO4，理论上各转移6
mol
e-
D．途径②③比途径①污染相对小且原子利用率高，更能体现“绿色化学”的理念
14．下列说法中，正确的是
A．可用铝制或铁制容器盛装稀硝酸
B．在0.1
mol·L-1的盐酸中，Na+、Fe2+、SO、NO能大量共存
C．56
gFe与硝酸发生氧化还原反应时，转移的电子数一定是3mol
D．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定，见光易分解
15．下列说法不正确的是
A．浓硝酸一般将其保存在棕色试剂瓶中，并放置阴凉处
B．1mol氮气与3mol氢气反应可生成2mol氨气
C．氨汽化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低，故可用作制冷剂
D．氮的固定就是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
二、实验题
16．某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答：
(1)实验室制备氨气的化学方程式为___。
(2)用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是___(选填“a”或“b”)，并说明选择的理由是___。
(3)打开装置B中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是___，请用方程式表示：___。氨气催化氧化可用于制硝酸，请写出氨气催化氧化的化学方程式___。
(4)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是___(填序号)。
(5)SiO2在自然界中广泛存在，以SiO2为原料，在工业上制备单质硅的化学方程式为___。
17．氨气和氨水在工农业生产中均有重要应用。
(1)工业合成氨反应的化学方程式是___________。
(2)实验室常加热熟石灰[主要成分是Ca(OH)2]和氯化铵混合固体制取氨气，写出反应的化学方程式___________。
(3)如下图所示，向表面皿中的NaOH固体滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。
①___________液滴上方会出现白烟(填序号)
A．浓盐酸
B．浓硫酸
C．FeCl3溶液
②一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，生成该白色固体的化学方程是___________。
③FeCl3液滴中出现的现象是___________，发生反应的离子方程式是___________。
(4)浓氨水可以用来检验有毒气体(如：氯气)的泄漏，反应式为3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，在该反应中，氧化剂是___________(填化学式)，检测时观察到的现象是___________，当有1mol氮气生成时，转移的电子数是___________mol。
三、工业流程题
18．工业上用废铜屑(含杂质铁)制备硫酸铜晶体(胆矾)的流程如下，请回答有关问题：
(1)加入溶液的目的是_______(用离子方程式表示)。
(2)由溶液E制备纯净胆矾的“一系列操作”包括_______、_______、过滤、洗涤、低温干燥。洗涤晶体时用乙醇代替蒸馏水的目的是_______，并缩短干燥所需时间。
(3)实验室中Cu(含杂质铁)可在如图所示装置(夹持、加热装置省去未画)内发生反应生成硫酸铜和少量硫酸铁，再进一步从所得溶液中获得硫酸铜晶体。
①a仪器名称为_______
②铜与稀硫酸和稀硝酸的混合酸发生反应的实验现象为_______；该实验中最好控制所加和的物质的量之比为_______。
③若使用的硝酸是浓硝酸，则铜与混合酸反应生成的两种气体是_______(填化学式)；若这两种气体与NaOH溶液反应后只生成一种盐，则该反应的化学方程式为_______。
参考答案
1．A
【详解】
A．SO2和H2S都和酸性高锰酸钾溶液反应，达不到除杂的目的，故A符合题意；
B．混合气体通入饱和食盐水中，HCl易溶于水，氯气不溶于饱和食盐水，能除杂，故B不符合题意；
C．混合气体通过灼热的铜丝网，铜和氧气反应生成氧化铜，氮气和铜不反应，能除杂，故C不符合题意；
D．碱石灰可以吸收氨气中的水，并且与氨气不发生反应，故D不符合题意；
答案选A。
2．C
【详解】
A．氨气的喷泉实验是利用氨气极易溶于水，减小了容器中压强，在外界大气压作用下使液体喷入，验证了氨气易溶于水的性质，故A正确；
B．NH3中的N元素的化合价为-3价，为最低价，只有还原性，故B正确；
C．NO能够和空气中的氧气反应生成二氧化氮气体，不能用排空气法收集，NH3极易溶于水，可用向下排空气法收集，故C错误；
D．氨气是碱性气体，能够和挥发出的酸分子反应生成铵盐，所以NH3遇到挥发性强酸就能冒白烟，故D正确；
故选C。
3．A
【详解】
A．可看作两个反应：2NH3+3Cl2=N2+6HCl，氮元素的化合价升高到0价，氨表现还原性，NH3+HCl=NH4Cl，没有元素化合价的变化，氨表现碱性，故A正确；
B．氮元素的化合价升高到+2价，氨只表现还原性，故B错误；
C．氮元素的化合价升高到0价，氨只表现还原性，故C错误；
D．没有元素化合价的变化，氨只表现碱性，故D错误；
故选A。
4．C
【详解】
A．实验开始时应先排除装置内的空气，然后点燃酒精灯，否则会因有氧气和氢气发生爆炸，故A不符合题意；
B．因为氨气极易溶于水，而氢气不溶于水，所以若稀硫酸和锌粒产生的H2足够多，能避免检验NH3性质时可能引起的倒吸，故B不符合题意；
C．由于Ⅳ的装置是密封的，所以不能用于气体的尾气吸收，故C符合题意；
D．因为NH4Cl和NaNO2的反应放热，而冰醋酸的沸点低易挥发，所以应将冰醋酸缓缓加入小广口瓶中，故D不符合题意；
故选答案C。
5．D
【详解】
A．常温下，氯化氢气体和氨气会发生反应生成氯化铵，不能够共存，故A错误；
B．常温下，可以共存，但是是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故B错误；
C．和在常温下反应生成硫单质和水，不能共存，而且硫化氢气体具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸干燥硫化氢气体，故C错误；
D．常温下，可以共存，都不与浓硫酸发生反应，可以用浓硫酸干燥，故D正确；
故答案选D。
6．D
【详解】
A．和不反应，且由于同离子效应，在此溶液中的溶解度也变小，则二者组合不能形成较大的压强差，故A不符合题意；
B．和不反应，且由于同离子效应，在在此溶液中的溶解度也变小，则二者组合不能形成较大的压强差，故B不符合题意
C．和NaCl不反应，且由于同离子效应，氯气在饱和食盐水中溶解度也变小，则二者组合不能形成较大的压强差，故C不符合题意；
D．气体和溶液能反应，且氯化氢气体本身也极易溶于水，则二者组合能形成较大压强差，故D符合题意；
本题答案D。
7．B
【详解】
A．
在同一化合物中，金属元素显正价，则非金属元素不一定显负价，如氢氧化钠中氢显+1价，故A错误；
B．
蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近浓氨水，生成氯化铵固体，故能产生白烟；硝酸铵也是白色固体，蘸有浓硝酸的玻璃棒靠近也能产生白烟，故B正确；
C．
铁与水蒸汽反应生成Fe3O4和H2，故C错误；
D．
HClO具有强氧化性和漂白性，氯气能使紫色石蕊溶液先变红后褪色；SO2溶于水生成亚硫酸，具有酸性，但不能漂白石蕊，故SO2只能使紫色石蕊溶液变红，但不能褪色，故D错误；
故选B。
8．D
【详解】
将X通入硝酸银溶液，产生不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀，淡黄色沉淀是AgBr，可知X中一定含有HBr；NH3、Cl2都能与HBr反应，所以X中一定不含NH3、Cl2；由于X中含有HBr，通入澄清石灰水没有明显变化，不能证明是否含有CO2，故选D。
9．D
【详解】
A．浓硫酸具有氧化性，与蔗糖反应过程中可能被还原生成SO2，SO2也可以使澄清石灰水变浑浊，A错误；
B．加入硝酸钾后溶液变蓝是因为在有氢离子时(稀硫酸提供)硝酸根会氧化铜粉得到硝酸铜，并不是硝酸钾起催化剂作用，B错误；
C．过量的铁粉会将Fe3+还原为Fe2+，溶液不会显血红色，C错误；
D．铜和稀硝酸反应得到NO和蓝色的硝酸铜溶液，NO遇到空气被氧气氧化为红棕色的NO2，D正确；
综上所述答案为D。
10．B
【分析】
由题目所给的硫酸和硝酸浓度可知硫酸是稀硫酸，硝酸是稀硝酸，加入过量铜粉发生反应，产生的气体应是NO，根据反应的离子方程式3Cu+8H++2NO3-=2
Cu
2++2NO↑+4H2O，结合铜粉过量，可知产生气体体积取决于H+和NO3-多少，据此分析。
【详解】
在混合溶液中含有H+的物质的量是n（H+）=6mol/L×2×0.1L+2mol/L×0.1L=1.4mol，含有NO3-的物质的量是n（NO3-）=2mol/L×0.1L+1mol/L×0.1L=0.3mol。向此混合溶液中加入过量的Cu，发生反应：3Cu+8H++2NO3-=2
Cu
2++2NO↑+4H2O根据反应方程式可知反应时n（H+）:
n（NO3-）=8:2=4:1,实际上两种离子的物质的量的比是14:3>4:1，H+过量，反应应该以不足量的NO3-的物质的量进行计算。根据方程式可知n（NO）=
n（NO3-）=0.3mol，所以V=n（NO）×22.4L/mol=0.3mol
×22.4L/mol=6.72L。
本题答案B。
11．B
【详解】
A．HCl与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为SiO+2H+=H2SiO3↓，故A正确；
B．氯气和水反应生成HCl和HClO，HClO是弱酸，应保留化学式，反应的离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，故B错误；
C．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式为H2O+3NO2=2H++2NO+NO，故C正确；
D．过量的铁与稀硝酸反应，生成的是亚铁离子和一氧化氮气体，其离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O，故D正确；
本题答案B。
12．A
【详解】
Cu与稀硝酸反应的化学方程式为，由方程式可知参加反应的硝酸只有被还原，故被还原的硝酸与Cu的关系式为，A项正确；
答案选A。
13．C
【详解】
A．S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，该反应中体现了浓硝酸的强氧化性，故A正确；
B．增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，途径②、③的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本，故B正确；
C．途径①和②都是由S来制备H2SO4，S的化合价从0价升高到+6价，制取1
mol
H2SO4，理论上各消耗1
mol
S，各转移6
mol
e-，途径③中S的化合价从-1价升高到+6价，制取1
mol
H2SO4，转移7mol
e-，故C错误；
D．途径①S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，有副产物二氧化氮，而且二氧化氮会污染大气，所以途径②、③与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念，故D正确；
故选C。
14．D
【详解】
A．在常温下，浓硝酸可使铝、铁等金属钝化，但铝或铁与稀硝酸能持续反应，故A错误；
B．在酸性条件下，NO具有强烈的氧化性，而Fe2+具有还原性，二者不能大量共存，故B错误；
C．铁与硝酸反应有以下几种情况稀硝酸不足、稀硝酸过量、常温下Fe在浓硝酸、浓硫酸中应该钝化，加热才能继续反应，所以转移的电子数不一定是3mol，故C错误；
D．浓硝酸不稳定，见光易分解生成二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体溶于浓硝酸使溶液呈黄色，故D正确；
故选D。
15．B
【详解】
A．浓硝酸见光或受热易分解，故保存在棕色试剂瓶中，并放置阴凉处，A项正确；
B．氮气与氢气反应生成氨气，该反应是可逆反应，故生成少于2mol氨气，B项错误；
C．液氨汽化时能吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此可用作制冷剂，C项正确；
D．氮的固定是将大气中游离态的氮(氮气)转化为含氮化合物的过程，D项正确；
答案选B。
16．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
a
氨气的密度小于空气的密度
氨极易溶于水，氨水显碱性
NH3+H2ONH3?H2ONH+OH-
4NH3+5O24NO+6H2O
②④
2C+SiO2Si+2CO↑
【分析】
本实验利用氯化铵和氢氧化钙混合加热制取氨气，氨气极易溶于水，利用这一条性质选择合适的收集装置和尾气处理装置；氨气的喷泉实验中，进入烧瓶中的液体变成红色说明氨水显碱性，据此回答。
【详解】
(1)实验室制备氨气，用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体受热产生，反应方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O；
(2)因为氨气的密度小于空气，采用向下排空气法收集，应长管进，短管出。因此从a口进入；
(3)烧瓶内产生了红色喷泉，说明氨气极易溶于水且氨水显碱性，使酚酞变红，这一过程的化学方程式为NH3+H2O
NH3·H2O
+OH-；氨气催化氧化可用于制硝酸，氨气经催化氧化后生成NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2溶于水生成硝酸，则氨气催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；
(4)氨气极易溶于水，为防止倒吸，因此需要倒置的漏斗或干燥管，故②④正确；
(5)工业上制备单质硅是利用碳与二氧化硅反应生成硅单质，化学反应方程式：SiO2+2CSi+2CO↑。
17．N2+3H22NH3
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
A
H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4
黄色液滴中产生红褐色沉淀
Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3
Cl2
大量白烟
6
【分析】
(1)工业合成氨，是在高温、高压、并有催化剂作用的条件下，N2与H2反应生成NH3。
(2)熟石灰[主要成分是Ca(OH)2]和氯化铵混合加热，可生成CaCl2和氨气。
(3)氨气与浓盐酸挥发出的HCl气体反应，生成NH4Cl，产生白烟；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，但看不到明显的现象；氨气与NaOH固体不反应；氨气溶于FeCl3溶液中，生成Fe(OH)3沉淀和NH4Cl。
①由以上分析，可确定哪种液滴上方会出现白烟。
②由以上分析，可确定一段时间后浓硫酸的液滴中白色固体的成分。
③FeCl3液滴中生成Fe(OH)3沉淀。
(4)
反应3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl中，氯元素化合价降低，N元素化合价升高，氯气为氧化剂，生成氯化铵。
【详解】
(1)
工业合成氨，是在高温、高压、并有催化剂作用的条件下，N2与H2反应生成NH3，反应的化学方程式为N2+3H22NH3。答案为：N2+3H22NH3；
(2)
熟石灰[主要成分是Ca(OH)2]和氯化铵混合加热，可生成CaCl2和氨气，反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
(3)①A．浓盐酸为挥发性酸，挥发出的HCl气体与氨气结合成NH4Cl，产生白烟，A符合题意；
B．浓硫酸为不挥发性酸，与NH3反应生成硫酸铵，但不产生现象，B不合题意；
C．FeCl3溶液与溶解在其中的氨反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀和NH4Cl，C不合题意；
故选A；
②一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体(NH4)2SO4，生成(NH4)2SO4的化学方程式是H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4。答案为：H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4；
③FeCl3液滴中生成红褐色Fe(OH)3沉淀和NH4Cl，出现的现象是黄色液滴中产生红褐色沉淀，发生反应的离子方程式是Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3。答案为：黄色液滴中产生红褐色沉淀；Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3；
(4)反应3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl中，氯元素化合价降低，N元素化合价升高，氯气为氧化剂，生成氯化铵，可观察到有白烟生成，当有1mol氮气生成时，转移电子数为6×(1-0)mol=6mol，故答案为：Cl2；大量白烟；6。
18．
蒸发浓缩
冷却结晶
洗去晶体表面的杂质，减少晶体的溶解损失
三颈烧瓶
固体溶解，溶液变为蓝色，有气泡生成，烧瓶中气体呈红棕色
2：3
、NO
【分析】
由制备实验流程可知，Fe和Cu灼烧，铜与氧气反应生成CuO，
Fe与氧气不能完全反应，加入稀硫酸，反应生成硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁，为了除去二价铁，由完全生成氢氧化物沉淀时溶液的pH可知，需将二价铁氧化生成三价铁，然后调节pH形成沉淀，过滤除去氢氧化铁沉淀，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得胆矾，据此解答。
【详解】
(1)加入溶液的目的是氧化亚铁离子，离子方程式为。
(2)由溶液E制备纯净胆矾的“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥。乙醇可降低胆矾的溶解度，减少其溶解损失。
(3)①a仪器名称为三颈烧瓶；
②铜与稀硫酸和稀硝酸的混合酸发生反应生成硫酸铜，一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成红棕色二氧化氮，实验现象为固体溶解，溶液变为蓝色，有气泡生成，烧瓶中气体呈红棕色；反应方程式为：方程式为3Cu+
3H2SO4+
2HNO3=3CuSO4+
2NO↑+4H2O，所以该实验中最好控制所加和的物质的量之比为2:3。
③若使用的硝酸是浓硝酸，铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，随着反应进行硝酸变为稀硝酸，此时铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，根据氧化还原反应分析，二氧化氮和一氧化氮和氢氧化钠发生归中反应，生成亚硝酸钠，方程式为：
。