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一单元氮的固定课时训练

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一单元氮的固定课时训练
一、选择题
1．下列有关化学用语的表示方法中不正确的是
A．18O在周期表中的位置是第二周期第VIA族
B．用电子式表示氯化氢分子的形成过程：
C．R2+离子核外有a个电子，b个中子，R原子符号为
D．次氯酸的电子式：
2．下列说法正确的是
A．钠离子的结构示意图：
B．氮气的结构式：
C．氯化氢的电子式：
D．水的分子结构模型：
3．下列化学用语表达正确的是
A．HCl的电子式为H：Cl
B．二氧化硅的分子式为SiO2
C．质量数为12的C原子可表示为12C
D．用电子式表示H2S的形成过程：
4．肼(N2H4)是一种重要的化工原料。制备肼的一种方法是NaClO+2NH3=NaCl+H2O+N2H4，下列表示相关微粒的化学用语错误的是
A．N2H4的电子式：
B．Na+的结构示意图：
C．H2O的结构式：H-O-H
D．中子数为18的氯原子：Cl
5．下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合而成的是
A．Fe3O4
B．Na2O2
C．Mg3N2
D．CuS
6．镁与氮气在加热条件下反应生成氮化镁，已知氮化镁遇水剧烈反应。某同学设计如图装置制备氮化镁。下列说法正确的是
A．实验时先点燃C处酒精灯，一段时间后，再点燃B处酒精灯
B．干燥管A的作用主要是防止空气中的二氧化碳进入硬质玻璃管
C．氮化镁与水反应生成的气体，能使紫色石蕊试液变红
D．蒸馏烧瓶中反应的方程式是NH4Cl
+NaNO2NaCl
+
N2↑+
2H2O
7．下列说法不正确的是
A．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑表现了浓硫酸的氧化性
B．浓硫酸在加热条件下与铜反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性
C．在雷雨天，空气中的氮气和氧气可反应生成NO
D．氮气既可以作氧化剂又可以作还原剂
8．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对
SARS病毒有直接控制作用，下列关于一氧化氮的叙述正确的是
A．一氧化氮是一种红棕色气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
9．在给定条件下，下列物质转化关系都能实现的是
A．
B．
C．
D．
10．物质的性质决定物质的用途。下列因果关系成立的是：
A．因为稀有气体化学性质很不活泼，所以稀有气体不能与任何物质发生反应
B．因为氧气可以供给呼吸，所以我们应该尽可能多吸纯氧保持健康
C．因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐
D．因为氧气能支持燃烧，所以可用作卫星变轨发动机的燃料
11．属于人工固氮的是
A．用和合成氨
B．豆科植物根瘤菌将氮气转化成氨
C．用和合成尿素
D．闪电将空气中转化为
12．化学与科学技术、社会生活、环境保护等密切相关。下列涉及的相关化学反应正确的是
A．硫酸型酸雨的防治：
B．印刷电路板的制作：FeCl3+Cu=FeCl2+CuCl2
C．最重要的人工固氮：
D．五彩缤纷的烟花燃放：
13．下列不属于氮的固定的是
A．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮
B．高温下氮气与氧气反应生成一氧化氮
C．氢气与氮气反应制备氨气
D．点燃条件下氮气与镁反应生成氮化镁
14．属于人工固氮的是
A．用N2和H2合成氨
B．闪电将空气中N2转化为NO
C．用NH3和CO2合成尿素
D．豆科植物的根瘤固氮
15．下列反应中，属于氮的固定的是
A．
B．
C．
D．
二、实验题
16．氮化锶（）是做荧光粉的原料，工业上采用将金属锶放在镍舟中，与净化过的N2气流在460℃下反应制得。某兴趣小组设计利用下列装置模拟制备氮化锶。
已知：①锶位于元素周期表中第五周期第ⅡA族。②氮化锶遇水极易水解生成氢氧化锶和氨气。③实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气。
回答下列问题：
(1)装置A中盛放NaNO2溶液的仪器名称为___________，装置A中盛放NH4Cl溶液的仪器名称为_________。
(2)装置A中发生反应的化学方程为_____________________。
(3)按气流从左至右，实验装置依次连接的顺序为________→C
→________→
B。（用字母表示）。
(4)工业生产中欲使Sr反应完全，当吸收氮的作用减缓时将温度提高到700?750℃，分析可能的原因是________________。
(5)反应结束后，取a
g产品，向其中加入适量的水微热使样品完全反应。将产生的气体通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重b
g，则产品纯度为________（用a、b表示）。
17．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：
已知：实验室用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)仪器k的名称是____。
(2)从图中选择制取气体的合适装置：氮气_____、氢气_____。
(3)实验室制取氨的化学方程式是_________。
(4)如图是某学生设计收集氨的几种装置，其中可行的是______。
(5)用甲装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入甲装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：_____，锥形瓶中还可观察到的现象是：___。
(6)写出甲装置中氨催化氧化的化学方程式：________。
三、元素或物质推断题
18．下图是部分短周期元素的单质及其化合物（或其溶液）的转化关系，已知B、C、D、E是非金单质，且在常温常压下都是气体；化合物G的焰色反应为黄色，化合物I和J通常状况下呈气态；反应①是化工生产中的一种重要固氮反应
请回答下列问题：
（1）分别写出E、F的电子式：E________，F___________；
（2）实验室制J的化学方程式____________________________。
（3）由F制取B的反应中，每产生标准状况下11.2L的B，转移电子的物质的量为__________；
（4）在C、D、E.、I、J分子中，以极性键结合的是___________________（填相应的字母，下同），以非极性键结合的是___________；
（5）用电子式表示I的形成过程__________________；
（6）现将标准状况下1.12
L二氧化碳通入60
mL
1
mol/L的A的最高价氧化物对应的水化物溶液中，则反应后溶液中溶质的物质的量之比为_________________。
参考答案
1．B
【详解】
A．18O的原子序数为8，其在周期表中的位置是第二周期第VIA族，正确，A不符合题意；
B．HCl是共价分子，其电子式为，其形成过程是，错误，B符合题意；
C．原子符号左下角数字表示质子数，左上角数字表示质量数，质量数=质子数+中子数；R2＋离子核外有a个电子，则R原子的质子数为a+2，质量数为a+b+2，正确，C不符合题意；
D．在次氯酸分子中，氧原子分别和氢原子、氯原子各形成1对共用电子对，故次氯酸的电子式:，正确，D不符合题意；
答案选B。
2．D
【详解】
A．钠离子的结构示意图为，故A错误；
B．氮分子内存在氮氮叁键，则氮气的结构式为，故B错误；
C．氯化氢为共价化合物，其电子式为，故C错误；
D．水是V形结构，其分子结构模型为，故D正确；
故答案为D。
3．C
【详解】
A．
HCl为共价化合物，电子式需要表示出原子最外层的电子，HCl的电子式为，故A错误；
B．
二氧化硅是由Si原子与O原子按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体，没有分子，化学式为SiO2，故B错误；
C．
原子符号左上角的数字表示质量数，则质量数为12的C原子可表示为12C，故C正确；
D．H2S是共价化合物，H原子与S原子之间形成共用电子对，用电子式表示H2S的形成过程为：，故D错误；
故选C。
4．D
【详解】
A．肼是共价化合物，两个N原子间共用一对电子，每个N原子还有一对孤对电子，电子式为，故A正确；
B．钠离子的核电荷数为11，最外层电子数为8，结构示意图为，故B正确；
C．水是含有氢氧极性键的共价化合物，结构式为H—O—H，故C正确；
D．中子数为18的氯原子的质子数为17、质量数为35，原子符号为Cl，故D错误；
故选D。
5．D
【详解】
A．Fe在O2中燃烧产生Fe3O4，能由金属跟非金属单质直接化合而成，A不符合题意；
B．在加热时Na在O2中反应产生Na2O2，能由金属跟非金属单质直接化合而成，B不符合题意；
C．Mg在N2中燃烧产生Mg3N2，能由金属跟非金属单质直接化合而成，C不符合题意；
D．Cu与S混合加热反应产生Cu2S，不能通过金属跟非金属单质直接化合形成CuS，D符合题意；
故合理选项是D。
6．D
【详解】
A．制备氮化镁需要在加热条件下让纯净的氮气与镁反应，因此要让生成的氮气充满整个装置时，再点燃C处的酒精灯，实验时先点燃B处酒精灯，一段时间后，再点燃C处酒精灯，A错误；
B．因为氮化镁遇水剧烈反应，干燥管A的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入硬质玻璃管，B错误；
C．氮化镁与水反应生成的气体为氨气，能使紫色石蕊试液变蓝，C错误；
D．蒸馏烧瓶中氯化铵和亚硝酸钠发生氧化还原反应生成氮气，方程式为NH4Cl
+NaNO2NaCl
+
N2↑+
2H2O，D正确；
答案选D。
7．A
【详解】
A．浓硫酸能够使有机物中的H、O两种元素以水的组成脱去，这就是浓硫酸的脱水性，用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑表现了浓硫酸的脱水性，A错误；
B．浓硫酸在加热条件下与铜反应产生CuSO4、SO2、H2O，该反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性，B正确；
C．在雷雨天，空气中的氮气和氧气在电火花作用下可反应生成NO，C正确；
D．氮气中N元素化合价为0价，介于最高价+5价和最低价-3价之间，因此既有氧化性，又有还原性，所以氮气既可以作氧化剂又可以作还原剂，D正确；
故合理选项是A。
8．C
【详解】
A．一氧化氮是一种无色的气体，故A错误；
B．常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合生成二氧化氮，故B错误；
C．在放电条件下，氮气和氧气直接化合得到一氧化氮，故C正确；
D．一氧化氮微溶于水，能用排水法收集一氧化氮，故D错误；
答案选C。
9．A
【详解】
A．N2与O2在放电状态下生成NO，NO与O2接触生成NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，所以A选项两步转化都能实现，符合题意；
B．第一步，SO2溶于水可以生成H2SO3，但H2SO3不可能与BaCl2生成BaSO3和HCl，不符题意；
C．铁元素金属活泼性不如铝元素，无法实现第一步置换，不符题意；
D．镁元素金属性较强，电解氯化镁溶液无法获得单质镁，需要电解熔融态MgCl2才能获得金属镁，第二步无法实现，不符题意；
综上，本题选A。
10．C
【详解】
A．稀有气体化学性质很不活泼，但一定条件下也能与一些物质发生反应，A错误；
B．氧气可以供给呼吸，但是纯氧不能直接供人呼吸，会造成氧中毒，B错误；
C．氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐，C正确；
D．氧气能支持燃烧，但不能燃烧，所以不能做燃料，D错误；
故合理选项是C。
11．A
【详解】
A．用N2和H2合成氨，属于人工固氮，A选；
B．豆科植物根瘤菌将氮气转化成氨，是自然固氮，B不选；
C．氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法，NH3合成尿素，是化合物转换成化合物的过程，不是氮的固定，C不选；
D．闪电将空气中N2转化为NO，是自然固氮，D不选；
故选A。
12．A
【详解】
A．硫酸型酸雨主要是由于二氧化硫的排放，二氧化硫为酸性氧化物，可以和氨水反应生成亚硫酸铵和水，从而减少二氧化硫的排放，A正确；
B．印刷电路板的制作的化学方程式应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，B错误；
C．最重要的人工固氮为工业合成氨，化学方程式为N2+3H22NH3，C错误；
D．Na与氧气在点燃条件下生成过氧化钠，化学方程式为2Na+O2Na2O2，D错误；
综上所述答案为A。
13．A
【分析】
氮的固定是将游离态的氮气转化为氮的化合物的过程。
【详解】
A．一氧化氮和二氧化氮都是氮的化合态，不属于氮的固定，故A选；
B．氮气转化为一氧化氮，属于氮的固定，故B不选；
C．氮气转化为氨气，属于氮的固定，故C不选；
D．氮气转化为氮化镁，属于氮的固定，故D不选；
故选A。
14．A
【详解】
A．工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故A正确；
B．闪电时N2转化为NO，属于自然固氮，故B错误；
C．用NH3和CO2合成尿素，是氮的化合物之间的转换，不属于氮的固定，更不是人工固氮，故C错误；
D．豆科作物根瘤菌将N2转化为含氮化合物，属于生物固氮，故D错误；
故答案为A。
15．C
【详解】
氮的固定是游离态氮转变为化合态氮的过程，即有氮气参加反应生成含氮化合物的过程，C正确；
答案选C。
16．分液漏斗
蒸馏烧瓶
NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O
A
D
温度升高，化学反应速率加快；温度升高使化学平衡正向移动（其他合理答案均可）
×100%
【分析】
(1)由实验装置图即可知道各装置的名称；
(2)由题干信息可知，装置A中发生反应为实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气，进行配平即可求解；
(3)
由于氮化锶遇水极易水解生成氢氧化锶和氨气，装置A是制备氮气，故进入反应装置D之前需对氮气进行干燥，反应后要接一干燥装置，防止空气中的水蒸气进入即可确定仪器的连接顺序；
(4)升高温度要么引起化学反应速率加快，提高生产效率，要么是化学平衡正向移动；
(5)根据硫酸增重的质量就是NH3的质量进行计算即可求解。
【详解】
(1)由实验装置图可知，装置A中盛放NaNO2溶液的仪器名称为分液漏斗，装置A中盛放NH4Cl溶液的仪器名称为蒸馏烧瓶，故答案为：分液漏斗；蒸馏烧瓶；
(2)由题干信息可知，装置A中发生反应为实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气，故该反应的化学方程为NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O，故答案为：NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O；
(3)
由题干信息可知，装置A是制备氮气，由于氮化锶遇水极易水解生成氢氧化锶和氨气，故进入反应装置D之前需对氮气进行干燥，反应后要接一干燥装置，防止空气中的水蒸气进入，故按气流从左至右，实验装置依次连接的顺序为A→C
→D→
B，故答案为：A；D；
(4)工业生产中欲使Sr反应完全，当吸收氮的作用减缓时将温度提高到700?750℃，可能的原因是温度升高，化学反应速率加快；温度升高使化学平衡正向移动，故答案为：温度升高，化学反应速率加快；温度升高使化学平衡正向移动（其他合理答案均可）；
(5)反应结束后，取a
g产品，向其中加入适量的水微热使样品完全反应，将产生的气体NH3通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重b
g，故硫酸增重的质量就是NH3的质量，根据反应Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑可以计算出样品中Sr3N2的质量m=，故产品纯度为×100%，故答案为：×100%。
17．分液漏斗
A
C
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
d
氨气的氧化反应是放热反应
有红棕色气体生成(或有红棕色气体、白烟生成)
4NH3+5O2
4NO+6H2O
【分析】
实验室模拟合成氨和氨催化氧化，首先实验室用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，应选择液液加热装置，则制取氮气的装置应选择A，实验室制取氢气一般用非氧化性酸与活泼金属反应，则制备氢气的实验装置为C，制取的氢气和氮气通入甲装置中混合和，在铂丝红热状态下作催化剂二者化合生成氨气，甲装置中导气管通入到液面以下用来控制通入气体的流速，确保氢气和氮气充分反应，据此分析解答。
【详解】
(1)根据仪器k的构造，名称是分液漏斗；
(2)结合分析，实验室用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，应选择液液加热装置，则制取氮气的装置应选择A，实验室制取氢气一般用非氧化性酸与活泼金属反应，则制备氢气的实验装置为C；
(3)实验室用氯化铵晶体与氢氧化钙固体混合加热制取氨，化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
(4)氨气密度比空气小，易溶于水且与水反应，可用排空气法收集纯净的氨气，
a．空气中含有少量水分，装置易发生氨气与空气对流，导致收集的氨气不纯，故a不可行；
b．装置处于密封状态，集气瓶中的杂质气体无法排出，不能收集氨气，故b不可行；
c．氨气易溶于水，故c不可行；
d．由短导管口通入氨气，由氨气密度比空气小，氨气在上方，杂质气体从长导管排出，故d可行；
答案选d；
(5)用甲装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入甲装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是氨气的氧化反应是放热反应；氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，一氧化氮极易与空气中的氧气变为二氧化氮，二氧化氮为红棕色，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸会和氨水反应生成硝酸铵(白烟)，则锥形瓶中还可观察到的现象是有红棕色气体生成(或有红棕色气体、白烟生成)
(6)氨气与空气中的氧气在Pt作催化剂加热条件下反应生成一氧化氮和水，氨催化氧化的化学方程式：4NH3+5O2
4NO+6H2O。
18．
2NH4Cl
+
Ca(OH)2
=△=CaCl2
+
2NH3↑+
2H2O
1mol
I、J
C、D、E
n(Na2CO3)
︰
n(NaHCO3)
=
1︰4
【解析】
在常温常压下，A是固体，B、C、D、E是非金属单质且都是气体，化合物I和J通常状况下呈气态，C呈黄绿色，为Cl2，与气体单质D在光照条件下反应得到I，则D为H2，I为HCl，I与J反应得到铵盐H，故J为NH3，H为NH4Cl，E为N2．固体A与气体单质B反应得到F是淡黄色的化合物，可推知A为Na、B为O2、F是Na2O2，过氧化钠与二氧化碳反应得到碳酸钠与氧气，化合物G的焰色反应为黄色，故G为Na2CO3；
(1)N2、Na2O2的电子式分别是、；
(2)实验室利用氯化铵和消石灰混合加热制氨气，发生反应的化学方程式为2NH4Cl
+
Ca(OH)2
=△=CaCl2
+
2NH3↑+
2H2O；
(3)由Na2O2制取O2的反应中，氧元素的化合价从-1价升高为0价，则每产生标准状况下11.2L的O2的物质的量为0.5mol，转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol；
(4)Cl2、H2、N2均为单质，只存在非极性共价键，而HCl、NH3分子中均存在极性键；以极性键结合的是I、J
，以非极性键结合的是C、D、E；
(5)HCl是共价化合物，其电子式形成过程为；
(6)标准状况下1.12
L二氧化碳的物质的量为=0.05mol,60
mL
1
mol/L的NaOH溶液中NaOH的物质的量为1
mol/L×0.06L=0.06mol，设反应后溶液中Na2CO3的物质的量为xmol，NaHCO3的物质的量为ymol，根据原子守恒可得：x+y=0.05(碳原子守恒)、2x+y=0.06(钠原子守恒)，解得：x=0.01、y=0.04，则反应后溶液中溶质的物质的量之比为0.01mol：0.04mol=1:4。