高中化学苏教版硫氮和可持续发展复习与测试学业分层测评24

学业分层测评(二十四)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(2023·桂林高一检测)下列试剂不必存放在棕色瓶中的是()A．氯水 B．浓硫酸C．浓硝酸 D．硝酸银晶体【解析】见光易分解的必存放在棕色瓶中，A中HClO，C、D都见光易分解。【答案】B2．(2023·安阳高一检测)目前工业上生产硝酸，不涉及的反应是()【导学号：16380283】A．N2＋O2eq\o(=,\s\up14(放电))2NOB．4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up14(催化剂),\s\do14(△))4NO＋6H2OC．2NO＋O2=2NO2D．3NO2＋H2O=2HNO3＋NO【解析】工业制备硝酸的流程：NH3→NO→NO2→HNO3。【答案】A3．下列对于硝酸的认识，不正确的是()A．浓HNO3和稀HNO3都具有氧化性B．铜与HNO3的反应属于置换反应C．金属与HNO3反应一定不产生氢气D．常温下，可用铁和铝制容器盛装浓HNO3【解析】硝酸是强氧化性酸，且浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，A正确；铜与浓、稀硝酸反应的化学方程式为：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋4H2O＋2NO↑两个反应方程式均不符合置换反应定义，B错误；因为硝酸是氧化性酸，金属与HNO3反应均不产生H2，而是生成水，C正确；铁与铝遇冷浓硝酸钝化，故可用铁或铝制品盛装浓HNO3，D正确。【答案】B4．工业制硝酸和工业制硫酸的设备中，相同的设备是()【导学号：16380284】A．接触室 B．沸腾炉C．吸收塔 D．转化器【解析】工业制硫酸的三个设备是接触室、沸腾炉和吸收塔，而工业制硝酸的三个设备是转化器、热交换器和吸收塔，所以二者相同的设备是吸收塔【答案】C5．从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是()A．Cueq\o(→,\s\up14(浓硫酸),\s\do14(△))CuSO4eq\o(→,\s\up14(BaNO32))Cu(NO3)2B．Cu＋HNO3(浓)→Cu(NO3)2C．Cu＋HNO3(稀)→Cu(NO3)2D．Cueq\o(→,\s\up14(空气),\s\do14(△))CuOeq\o(→,\s\up14(稀硝酸))Cu(NO3)2【解析】A、B、C项中，利用Cu与HNO3、浓硫酸反应，过程中产生NO2、NO和SO2等大气污染物，不利于环保，同时，反应物(HNO3、浓硫酸)不能全部转化为生成物，经济效益差。D项，有关反应为：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up14(△))2CuO，CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2O，环保和经济效益都较为理想。【答案】D6．下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()【导学号：16380285】A．H＋、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋、Na＋B．Ag＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－、K＋C．K＋、Ba2＋、OH－、SOeq\o\al(2－,4)D．Cu2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Br－、OH－【解析】在H＋存在时NOeq\o\al(－,3)氧化Fe2＋。【答案】A7．往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是()A．前者基本没有改变，后者变棕黄色B．前者变棕黄色，后者也变棕黄色C．前者变棕黄色，后者基本没有改变D．前者、后者都基本没有改变【解析】Fe2＋和NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后，NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下表现出强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由浅绿色变成棕黄色。SOeq\o\al(2－,4)与H＋在水溶液中不能结合成浓硫酸，不能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液颜色基本没变。【答案】C8．下列关于工业制硫酸和硝酸的说法不正确的是()【导学号：16380286】A．工业制硝酸是将NO2溶于水，需要通氧气B．工业制硫酸会产生SO2和SO3尾气C．工业制硫酸应对SO2进行循环利用D．工业制硝酸和硫酸排放的尾气是造成酸雨的主要原因【解析】工业制硝酸过程中要不断通入氧气，以提高NO、NO2的原料利用率和减少尾气排放，A项正确；工业生产中尾气经过循环利用和处理达标后才允许排放，空气中SO2主要来自煤燃烧，特别是生活锅炉，尾气处理较差，数量庞大，是形成酸雨的主要原因，D项错误。【答案】D9．(2023·延边高一检测)一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体，下列叙述正确的是()A．硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物的价态越低，对应的硝酸的氧化性越弱B．硝酸浓度不同，生成Cu(NO3)2的物质的量不同C．硝酸浓度越大，产生的气体越少D．两者用排水法收集到的气体体积相等【解析】硝酸的浓度越大氧化性越强，故A错误；等量的Cu与酸反应，生成Cu(NO3)2的物质的量相同，故B错误；等量的Cu与酸反应，浓硝酸反应生成气体多，故C错误；因3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，最终收集气体均为NO，由电子守恒可知，收集NO的体积相等，故D正确。【答案】D10．(2023·厦门高一检测)如图的各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去)，其中常温下A、C、D为无色气体，C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。【导学号：16380287】(1)写出下列各物质的化学式：X：________；F：________；G：________。(2)写出下列变化的反应方程式：A→D_______________________________________________；G→E：_______________________________________________。(3)实验室里，常用加热________的混合物的方法制取气体C，常采用________________法来收集。【解析】C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则C为氨气；氨气催化氧化生成NO，不同浓度的G可以与铜反应，则G为硝酸，F为NO2；B与NO2反应生成硝酸，则B为H2O；常温下A、C、D为无色气体，能与过氧化钠反应的气体只有CO2(A)，X受热分解生成CO2、H2O、NH3，故X为碳酸的铵盐，即X为NH4HCO3或(NH4)2CO3。【答案】(1)NH4HCO3或(NH4)2CO3NO2HNO3(2)2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O23Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)铵盐和碱[或NH4Cl和Ca(OH)2]向下排空气11．下图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置：(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的化学方程式是______________________________________________________________________________________________。(2)和甲装置相比，乙装置的优点是①_______________________________________________，②_______________________________________________。(3)为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞________，再打开活塞________，才能使NO2气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管，应该____________________。【解析】铜和浓硝酸反应的化学方程式是Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。乙装置的优点是根据题目给定的装置图可知乙装置有尾气处理装置，同时可以通过移动铜丝来控制反应的发生与停止。实验丙中，实验时先关闭活塞c，再打开活塞a、b，才能使NO2气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离停止反应。欲使烧杯中的水进入②试管应该先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管②。【答案】(1)Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)①可以通过上下移动铜丝来控制反应的发生与停止②可吸收NO2气体，防止污染环境(3)ca、b先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管②12．(2023·潍坊高一检测)硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如下图，请回答下列问题。【导学号：16380288】(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________。(2)吸收塔C中通入空气的目的是______________________________________________________________________________________________。C、D两个反应容器中发生的反应，属于氧化还原反应的是________(填反应容器代号)。(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是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。该反应中稀硝酸表现的性质是______________________________________________________________________________________________。【解析】氮气与氢气在铁触媒的作用下反应产生氨气，氨气在Pt－Rh合金作用下加热被空气中的氧气氧化为NO和水，NO在吸收塔中与氧气反应产生二氧化氮气体；二氧化氮被水吸收得到硝酸和NO。硝酸与氨气作用形成硝酸铵。(1)反应容器B中发生反应的化学方程式为4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up14(催化剂),\s\do14(高温))4NO＋6H2O；(2)在吸收塔C中通入空气的目的是将一氧化氮氧化成二氧化氮；在C中发生反应：2NO＋O2=2NO2；3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。在D中发生反应：HNO3＋NH3=NH4NO3。前两个反应是氧化还原反应，第三个不是氧化还原反应，所以属于氧化还原反应的容器为C。(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玻璃瓶中，放在冷暗处。分解的方程式为4HNO3eq\o(=,\s\up14(见光或受热))4NO2↑＋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。金属铜与稀硝酸反应化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，其离子方程式是3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。在该反应中一部分硝酸中的N由＋5价变为＋2价，得到电子，被还原，表现氧化性，还有一部分化合价没有变化，提供酸根离子用来形成硝酸盐，起酸的作用。故硝酸表现酸性和氧化性。【答案】(1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up14(催化剂),\s\do14(△))4NO＋6H2O(2)将一氧化氮氧化成二氧化氮C(3)4HNO3eq\o(=,\s\up14(见光或受热))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(4)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O酸性和氧化性[能力提升]13．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()A．反应生成气体的物质的量相等B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少【解析】由反应：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可知：当铜质量相同，硝酸过量时，生成气体的物质的量前者多，消耗n(HNO3)前者多，反应中转移的电子总数相等。【答案】B14．能正确表示下列反应的离子方程式的是()【导学号：16380289】A．向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．铜片与浓HNO3：Cu＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Cu2＋＋NO↑＋2H2OC．氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up14(△))NH3·H2OD．碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up14(△))NH3↑＋H2O【解析】B项Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；C项NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up14(△))NH3↑＋H2O；D项HCOeq\o\al(－,3)＋NHeq\o\al(＋,4)＋2OH－eq\o(=,\s\up14(△))COeq\o\al(2－,3)＋2H2O＋NH3↑。【答案】A15．(2023·漳州高一检测)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的浓度(mol·L－1)和加入铁粉的物质的量(mol)之间的关系如图所示。则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()A．1∶1∶4 B．1∶3∶1C．3∶3∶8 D．1∶1∶1【解析】某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，由图可知，加入1molFe，c(Fe2＋)仍为0，发生Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，141再加入1molFe，c(Fe2＋)增加到3mol·L－1，发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，123所以n(HNO3)＝4mol，n(Fe3＋)＝2mol－1mol＝1mol，再加1molFe，c(Fe2＋)增加1mol·L－1至4mol·L－1，发生Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，11所以n(Cu2＋)＝1mol，即溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1∶1∶4，故选A。【答案】A16．(2023·秦皇岛高一检测)如图是氮元素的各种价态与物质类别的对应关系：【导学号：16380290】(1)根据A对应的化合价和物质类别，A的摩尔质量是________________，从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断，图中既有氧化性又有还原性的化合物有______________。写出一个表现NO还原性的化学反应方程式：____________________________________________________________________