2024版新教材高中化学阶段专题提升练三苏教版必修第二册

阶段专题提升练(三)一、氮的氧化物的性质及相关计算1．按图进行实验。试管中装有12mLNO，然后间歇而又缓慢地通入8mLO2，下列是有关最终状态的描述：①试管内气体呈红棕色②试管内气体呈无色③试管内液面不变④试管内液面上升⑤试管内气体是O2⑥试管内气体是NO，其中正确的是()A．①③B．②④⑤C．②④⑥D．②③⑤2．相同条件下，四个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满气体进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度关系正确的是()A．①＝②＝③＝④B．①>③>②>④C．①＝②>③＝④D．①>②>③＝④3．汽车尾气中的氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等，直接排放容易形成“雾霾”。因此，不少汽车都安装尾气净化装置(净化处理过程如图)。下列有关叙述错误的是()A．尾气形成“雾霾”与汽油(属于碳氢化合物)未充分燃烧有关B．尾气处理过程中，氮氧化物(NOx)被还原C．Pt­Rh催化剂在处理尾气的反应前后质量未变化，说明它并没有参与化学反应D．使用新能源电动汽车能有效控制雾霾4．现已确认，NOx的排放是造成酸雨及光化学污染的罪魁祸首，如图表示了我国某地区在1959～2019年间，空气中NOx含量因燃料燃烧、工业生产、交通运输以及其他因素的影响而发生变化的统计数据。(1)结合上图数据，判断下列说法正确的是________。A．在交通运输中排放的NOx与燃料的不充分燃烧有关B．1mol氮氧化物(NOx)形成酸雨时转移电子(5－2x)molC．N2转化为NO的过程不属于氮的固定D．随着汽车工业的发展，交通运输的NOx排放量所占比重在逐渐增大(2)汽车尾气中常常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，现代汽车都加装了“三效催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体(假设CO、NOx均不能完全转化)。某小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)。①装置(Ⅲ)的主要作用是____________________________________________________。②加热停止后，打开旋塞K，放入适量氧气时，装置(Ⅱ)中可观察到的现象是______________________；装置(Ⅳ)中可观察到的现象是________________________________________________________________________。③该套装置中有不完善之处，还应在装置(Ⅳ)后增加________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)工业上常用碱液来吸收NOx，有关的化学反应：①NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O现有一定条件下amolNO2和bmolNO的混合气体恰好被200mLNaOH溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为________。NaOH溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。二、氨和铵盐5．氮及其化合物的变化关系如图所示。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．反应③中，NO2既作氧化剂，又作还原剂D．常温下，浓硝酸可以使铁和铝发生钝化而不反应三、硝酸的性质和计算6．在某100mL混合酸中，HNO3的物质的量浓度为0.4mol·L－1，H2SO4的物质的量浓度为0.2mol·L－1。向其中加入1.92g铜粉微热，待充分反应后，溶液中Cu2＋的物质的量浓度约为()A．0.15mol·L－1B．0.3mol·L－1C．0.225mol·L－1D．无法计算7．为了测定某铜银合金的组成，将30.0g合金溶于80.0mL13.5mol·L－1的浓HNO3中。待合金完全溶解后，收集到气体6.72L(标准状况下)并测得H＋浓度为1mol·L－1。假设反应后溶液的体积为80.0mL，试计算：(1)被还原的硝酸的物质的量________。(2)合金中银的质量分数________。(3)确定6.72L气体中各成分的物质的量________。四、氮及化合物的转化8．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：下列说法不正确的是（）A．甲、乙、丙三种物质都含有氮元素B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂一定相同C．Ⅵ的产物可在上述流程中被循环利用D．丁为NaHCO39．结合氮及其化合物“价—类”二维图及氧化还原反应的基本规律，下列分析或预测正确的是（）A．N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物B．HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质C．联氨（N2H4）可能被亚硝酸（HNO2）氧化生成氢叠氮酸HN3D．硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸溶解Au、Ag、Cu阶段专题提升练(三)1．解析：由反应4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可得，剩余气体应为NO，体积为eq\f(4,3)mL，试管内液面上升。答案：C2．答案：C3．解析：汽油未充分燃烧，空气中含有可吸入颗粒物，可造成“雾霾”，故A正确；NOx生成氮气，N元素化合价降低，被还原，故B正确；Pt­Rh催化剂在处理尾气的反应前后质量未变化，但是在反应过程中参与了化学反应，故C错误；新能源电动汽车不排放含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等的尾气，能有效控制雾霾，故D正确。答案：C4．解析：(1)交通运输主要使用的燃料为汽油等化石能源，燃烧不充分释放出的主要是CO，而不是NOx，A项错误；NOx形成酸雨可表示为4NOx＋(5－2x)O2＋2H2O=4HNO3，1molNOx转移电子(5－2x)mol，B项正确；N2转化为其化合物的过程是氮的固定，C项错误；根据图示，随着汽车工业的发展，交通运输所产生的NOx逐渐增加，D项正确。(2)①CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2，CO2与澄清石灰水反应生成CaCO3，所以装置(Ⅲ)的主要作用是检验CO是否转化为CO2；②由于有部分NO没有转化为N2，向装置中通入空气时，装置(Ⅱ)中的NO与O2反应生成红棕色的NO2气体；由于有部分CO没有转化为CO2，装置(Ⅳ)中CO会与CuO反应生成Cu，黑色粉末变红；③尾气中仍残留有未反应的CO、NO气体，所以应增加尾气处理装置；(3)根据题示反应可知，NO2和NO的物质的量之比应大于等于1∶1，NO气体才能反应完全，故a≥b；根据化学方程式的比例关系可知，参与反应①的NaOH的物质的量为2bmol，与NO2单独反应的NaOH的物质的量为(a－b)mol，故c(NaOH)＝eq\f(（2b＋a－b）,0.2L)mol＝5(a＋b)mol·L－1。答案：(1)BD(2)①检验CO是否转化为CO2②出现红棕色气体黑色粉末变红③尾气处理装置(3)a≥b5(a＋b)5．解析：氨经一系列反应得硝酸，A正确；雷电固氮是N2→NO→NO2→HNO3，B正确；在反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO中，NO2既作氧化剂又作还原剂，C正确；浓硝酸与铁或铝发生钝化，是形成一层氧化膜，D错误。答案：D6．解析：溶液中n(H＋)＝0.1L×0.4mol·L－1＋0.1L×0.2mol·L－1×2＝0.08mol，n(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＝0.1L×0.4mol·L－1＝0.04mol，n(Cu)＝eq\f(1.92g,64g·mol－1)＝0.03mol，根据反应的离子方程式3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，此时H＋与Cu恰好完全反应，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))过量。故充分反应后，溶液中c(Cu2＋)约为eq\f(0.03mol,0.1L)＝0.3mol·L－1。答案：B7．解析：(1)根据氮原子守恒可知被还原的硝酸的物质的量即为生成气体的物质的量，所以被还原的硝酸的物质的量为eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol。(2)剩余硝酸的物质的量为1mol·L－1×0.08L＝0.08mol，则参加反应的硝酸的物质的量为13.5mol·L－1×0.08L－0.08mol＝1.0mol。设合金中Cu和Ag的物质的量分别为x和y，则根据质量守恒定律可知64.0g·mol－1×x＋108g·mol－1×y＝30.0g，根据氮原子守恒可知2x＋y＝1.0mol－0.3mol＝0.7mol，解得：x＝0.3mol、y＝0.1mol，所以银的质量分数为eq\f(0.1mol×108g·mol－1,30.0g)×100%＝36%。(3)设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是a、b，则a＋b＝0.3mol，根据电子得失守恒可知3a＋b＝0.3×2mol＋0.1mol，解得a＝0.2mol、b＝0.1mol，即6.72L气体中NO为0.2mol，NO2为0.1mol。答案：(1)0.3mol(2)36%(3)n(NO)＝0.2mol、n(NO2)＝0.1mol8．解析：由图可知，甲是氮气，与氢气化合生成氨气。反应Ⅴ为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，是侯氏制碱法的总反应，丁受热分解生成碳酸钠，故丁是碳酸氢钠。氨气发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，