人教版新教材高三化学一轮复习13 课时作业(十三)

课时作业(十三)氮及其化合物1．将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是()A．闪电 B．电解食盐水C．植物根瘤菌 D．合成氨D[选项A、C为自然固氮，合成氨为人工固氮。]2．下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是()A．海水提镁：用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰B[A项，用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸，实现有毒气体的利用，减少污染，能体现“绿色化学”思想。B项，工业制硫酸中提高排放尾气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现“绿色化学”思想。C项，工业制胆矾采用稀硫酸、双氧水溶解铜，不仅可以减少尾气排放，且提高了硫酸的利用率，能体现“绿色化学”思想。D项，火力发电时，在燃煤中加入适量生石灰，可以减少SO2的排放，能体现“绿色化学”思想。]3．氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程。下列说法不正确的是()A．过程①“雷电作用”中发生的反应是N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NOB．过程③“固氮作用”中，氮气被还原C．过程⑤中涉及的反应可能有2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋O2=2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))D．过程⑥中涉及的反应可能有2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋12H＋=N2↑＋6H2OD[A.过程①“雷电作用”中氮气与氧气化合生成NO，即发生的反应是N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO，A说法正确；B.过程③“固氮作用”中氮元素化合价降低，氮气被还原，B说法正确；C.过程⑤中NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))被氧化为NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，涉及的反应可能为2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋O2=2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，C说法正确D.过程⑥中氮元素化合价降低，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))被还原，离子方程式中电荷不守恒，且只有N元素化合价降低，无元素化合价升高，涉及的反应不可能为2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋12H＋=N2↑＋6H2O，D说法错误。]4．氮及其化合物的变化关系如下图所示。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作氧化剂，H2O作还原剂D．液氨可用作制冷剂，硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等C[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错误；D正确。]5．已知常温常压下在1L水中可溶解40LNO2，NO2能与NaOH溶液发生反应：2NaOH＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋H2O。以下各种尾气吸收装置中，不适合吸收NO2气体的是()B[由于常温常压下在1L水中可溶解40LNO2，即极易溶于水，所以在吸收装置中需要防止倒吸，只有B中不能防止倒吸。]6．某实验过程如图所示：则图③的试管中的现象是()A．无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色D[生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。]7．如图，①将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5mL稀硫酸，向具支试管中加入约2mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体；②上述反应完成后，更换装置c(充满水)，再从分液漏斗中放入稀硫酸。下列叙述中不正确的是()A．开始b中发生Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OB．实验中铜片逐渐溶解，溶液变蓝，放出红棕色气体，证明浓硝酸具有强氧化性C．操作②不会产生任何现象D．向操作②所得c中通入空气，气体变红棕色答案：C8．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图如下所示。下列说法正确的是()A．该过程中没有非极性键的断裂与生成B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1C．基于LDH合成NH3的过程不属于氮的固定D．利用NH3容易液化的性质，将混合气体加压降温可分离出NH3D[A.根据原理示意图可知，该过程中的总反应为2N2＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5(LDH))4NH3＋3O2，N2、O2中只存在非极性键，H2O、NH3中只存在极性键，则该过程中既有非极性键的断裂与生成、又有极性键的断裂与生成，A错误；B.该过程中N元素的化合价从0价降至－3价，N2为氧化剂，1molN2得到6mol电子，O元素的化合价从－2价升至0价，H2O是还原剂，1molH2O失去2mol电子，根据得失电子总物质的量相等，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶3，B错误；C.该过程中将游离态的氮(N2)转化成了含氮化合物(NH3)，属于氮的固定，C错误；D.该过程得到NH3和O2的混合气，由于NH3容易液化，故将混合气体加压降温使NH3液化，从而分离出来，D正确。]9．现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是()A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变红，说明NH3已经集满C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈D．工业上，若出现液氨泄漏，喷稀盐酸比喷洒NaHCO3溶液处理效果好D[可利用浓氨水与CaO或NaOH固体反应制备氨气，不能用CaCl2固体，因为CaCl2与NH3反应能形成CaCl2·8NH3，A项错误；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B项错误；喷泉实验的原理是形成压强差，三颈瓶中压强越小，说明喷泉越剧烈，故C点时喷泉最剧烈，C项错误；稀盐酸吸收氨气的效果更好，因此工业上出现液氨泄漏时，喷稀盐酸比喷NaHCO3溶液处理效果好，D项正确。]10．某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。已知：在溶液中FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法中不正确的是()A．装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应C．实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞D．装置J收集的气体中一定不含NOD[稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在装置H中与铜反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，A项正确；若观察到装置H中红色粉末变为黑色，则NO与Cu发生了反应，B项正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C项正确；由于FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应，装置J收集的气体中可能含有NO，D项错误。]11．为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如图流程：下列说法不正确的是()A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X为适量空气，氧化NO，使其易被氢氧化钠溶液吸收C．捕获剂所捕获的气体主要是N2D．处理含NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))废水时，发生反应的离子方程式为NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))=N2↑＋2H2OC[工业废气中CO2、SO2为酸性氧化物，可被石灰乳吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3，气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。A.工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，因氢氧化钙过量，则固体1为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，A正确；B.由分析可知，B正确；C.根据分析可知，气体2含有CO、N2，经捕获剂得到氮气和CO，所捕获的气体主要是CO，防止污染空气，C错误；D.根据图示可知，氢氧化钠溶液处理后得到的NaNO2与含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，发生反应的离子方程式为NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))=N2↑＋2H2O，D正确。]12．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A．60mL B．45mLC．30mL D．15mLA[由题意可知：Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×eq\f(1.68L,22.4L/mol)＝0.15mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3mol，则V(NaOH)＝eq\f(0.3mol,5mol/L)＝0.06L＝60mL。]13．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：(1)写出N2的一种用途____________________________________________________。(2)从N元素化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)氧化性________________________________________________________________；还原性__________________________________________________________________。(3)HNO3与下图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为________。(4)实验室制取物质B的化学方程式为______________________________________。答案：(1)做保护气、保存粮食(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3或N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电或高温))2NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O14．在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放两个烧杯，小烧杯里放有适量铜片和过量浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯，请回答下列问题：(1)实验过程中，观察到的主要现象是①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是_______________________。(3)若要验证最终得到的气体生成物，最简便的操作及现象是___________________________________________________________________________________________。答案：(1)①铜片表面产生气泡，铜片慢慢溶解并逐渐消失②小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色③大烧杯中有红棕色气体生成，后来慢慢变成无色④大烧杯内液面上升，水槽中液面下降(2)反应体系封闭，无氮氧化合物逸出，不污染环境(3)轻轻掀起倒扣的大烧杯，通入适量的空气，若有红棕色气体生成，则证明最终气体生成物为NO气体15．某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡