苏教版高中化学必修第二册专题7氮与社会可持续发展综合拔高练含答案

综合拔高练五年高考练考点1氮的氧化物1.(2020课标Ⅰ,9)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ASO2(H2S)通过酸性高锰酸钾溶液BCl2(HCl)通过饱和的食盐水CN2(O2)通过灼热的铜丝网DNO(NO2)通过氢氧化钠溶液2.(2021河北,4)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是()A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除考点2氨、铵盐的性质及应用3.(2022江苏,8)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是()A.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4ClC.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”4.(2021海南,3)用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂),能实现的是()选项气体abAH2S稀H2SO4FeSBO2H2O2溶液MnO2CNO2浓HNO3铁片DNH3浓氨水CaO5.(2021全国乙,8)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是()化学试剂制备的气体ACa(OH)2+NH4ClNH3BMnO2+HCl(浓)Cl2CMnO2+KClO3O2DNaCl+H2SO4(浓)HCl6.(高考组编)下列说法不正确的是()A.(2018江苏单科,6C)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3B.(2019江苏单科,6C)SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3C.(2021浙江6月选考,10A)应避免铵态氮肥与草木灰混合施用D.(2019江苏单科,3A)NH4HCO3受热易分解,故可用作化肥7.(2022广东,19节选)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。Cr2O3可用于NH3的催化氧化。设计从NH3出发经过3步反应制备HNO3的路线(用“→”表示含氮物质间的转化);其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为。

考点3硝酸的性质8.(2021江苏,7)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是()A.NO(g)HNO3(aq)B.稀HNO3(aq)NO2(g)C.NO(g)N2(g)D.NO3−(aq)N29.(高考组编)下列说法正确的是()A.(2022浙江6月选考,9C)浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸B.(2021浙江6月选考,9D)常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化C.(2021山东,5C)向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2D.(2021河北,10D)浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,故稀HNO3氧化性更强10.[2020天津理综,13(4)]95℃时,将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中,经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示,当ω(H2SO4)大于63%时,Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为。由于Ni与H2SO4反应很慢,而与稀硝酸反应很快,工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度,在硫酸中添加HNO3的方式为(填“一次过量”或“少量多次”),此法制备NiSO4的化学方程式为。

11.(2023湖北,18节选)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为,装置B的作用为。

(2)铜与过量H2O2反应的探究如下:实验②中Cu溶解的离子方程式为;产生的气体为。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是。

(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,mgX完全分解为ng黑色氧化物Y,nm=56。X的化学式为三年模拟练应用实践1.(2022江苏连云港期中)氮在自然界中的转化是一个复杂的过程,如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。下列有关氮循环说法不正确的是()A.雷雨天气容易发生转化②的过程B.图中转化②③④都属于氮的固定C.动植物蛋白质中一定含有氮元素D.转化⑥说明有机物可以转化为无机物2.(2023江苏盐城响水学情分析)价类二维图是学习元素化合物的工具,a~g分别表示氮元素的不同价态所对应的物质,其关系如图所示。下列说法正确的是()A.f属于强电解质B.g受热分解一定能得到aC.b常温下可转化为c从而实现氮的固定D.可用湿润的红色石蕊试纸检验a3.(2022黑龙江大庆实验中学期中)某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如图实验装置(夹持装置未画出)进行实验。下列说法错误的是()A.装置C中反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2B.装置B中的碱石灰起干燥作用,可以用无水CaCl2代替C.装置E中浓硫酸的作用是吸收多余的氨气D.装置F读数前,应慢慢上下移动右边水准管,使左右两管液面相平4.(2022浙江宁波期末)近年来,利用半导体光催化实现还原氮气制备氨气引起全世界关注。下图是在半导体光催化的作用下,N2被光催化材料捕获进而被还原实现“N2→NH3”的转化示意图。下列说法正确的是()A.此方法不属于人工固氮技术B.由转化示意图可知,氮气化学性质很活泼C.该反应过程中有共价键的断裂和形成D.该反应的化学方程式是N2+3H22NH35.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH4+的废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO下列说法不正确的是()A.X可以是空气,且需过量B.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3C.捕获剂所捕获的气体主要是COD.处理含NH4+废水时,发生反应的离子方程式为NH4++NO2−6.(2023湖北武汉部分重点中学期中联考)某同学进行如下实验:装置操作现象将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A中,立即用烧杯B罩住烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体;一段时间后,红棕色气体消失,烧杯A和C中的液体都变成蓝色下列说法合理的是()A.烧杯A中开始阶段发生反应:3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OB.红棕色气体消失只与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关C.若将铜片换成铁片,则C中的液体也可能变蓝D.烧杯C中溶液变蓝只与NO2和C中溶液发生反应有关7.(2023江苏苏州第一中学月考)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是()甲乙丙丁戊己已知:①浓硝酸可氧化NO。②NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→dB.装置戊中发生反应的化学方程式:2NO+2Fe2FeO+N2C.装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2D.装置乙的作用是干燥,防止水蒸气进入戊中干扰反应8.(2022湖北部分示范高中期中)在200mL5mol·L-1稀硝酸中加入19.2g铜粉,充分反应,判断下列说法正确的是(忽略反应前后溶液体积的变化)()A.反应中转移电子的物质的量为0.5molB.标准状况下,产生NO2气体的体积为4.48LC.反应后,H+的物质的量浓度为1mol·L-1D.被还原的HNO3的物质的量为0.6mol9.(2023江苏常州北郊高级中学调研)某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量Cu2O和SiO2。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2·3H2O的部分工艺流程如图所示:已知:①Cu2O属于碱性氧化物;②Cu+在酸性溶液中不稳定,会转变成Cu和Cu2+;③SiO2是酸性氧化物,难溶于水和酸。(1)Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为。

(2)酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因是。

(3)过滤后所得废渣的主要成分的化学式为。

(4)Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO,同时产生NO2和O2,该反应的化学方程式为。

(5)以某工业废水(含Cu2+、Na+、SO42−)为原料,制取Cu(NO3)2·3H2O晶体的实验方案:向工业废水中加入NaOH溶液充分反应,,,向滤渣中加入稀硝酸至固体完全溶解,,,过滤,洗涤,干燥。[已知:Cu(NO3)2迁移创新10.(2022黑龙江哈尔滨第三中学第一次验收)SO2和NOx都是大气污染物,工业上可以用多种方法除去这些污染物。(1)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如图所示:NO2被吸收的离子方程式是。

(2)已知:酸性HNO2>H2CO3。湿法吸收工业尾气中的NO2,常选用纯碱溶液,将NO2转化为两种氮元素的常见含氧酸盐,其反应的离子方程式是。

(3)NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放量。工作原理如下图所示(NOx的储存和还原在不同时段交替进行)。①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是,NO2转化为Ba(NO3)2的化学方程式是。

②用H2模拟尾气中还原性气体研究Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是。

答案与分层梯度式解析 综合拔高练五年高考练1.A2.D3.A4.B5.C6.D8.C9.B1.AA项,二氧化硫也有较强的还原性,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能实现除杂目的;B项,饱和的食盐水可以除去氯气中的氯化氢气体,同时可以降低氯气的溶解度,能达到除杂的目的;C项,杂质氧气会与灼热的铜丝反应,生成氧化铜固体,而氮气不会与铜反应,能达到除杂的目的;D项,混合气体通过氢氧化钠溶液,NO2会与氢氧化钠反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,虽然NO、NO2按体积比1∶1也可以被NaOH溶液吸收,但NO损失很少,能达到除杂的目的。2.DA项,SO2是无色气体,不正确;B项,汽车尾气中的主要大气污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、固体颗粒物等,不正确;C项,没有N2转化为氮的化合物的过程,未实现氮的固定,且植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2,不正确;D项,生石灰(CaO)可吸收工业废气中的SO2,总反应的化学方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4,从而将SO2脱除,正确。3.A自然固氮是将N2转化为含氮化合物,不一定是转化为NH3,A错误;侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl,反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,B正确;工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3,相关的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO,C正确;氮元素在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,D正确。4.BH2S与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,A错误;发生反应2H2O22H2O+O2↑,浓硫酸干燥氧气,B正确;铁片和浓硝酸常温下发生钝化,故不能制取二氧化氮气体,C错误;氨气与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥氨气,D错误。5.CA项,利用加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物制取NH3,由于NH3密度比空气小,不能使用向上排空气法收集,错误;B项,浓盐酸是液体,错误;C项,MnO2与KClO3共热制取O2,符合题意,正确;D项,浓硫酸是液体,错误。6.DNH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3,A正确;SO2与过量氨水反应的化学方程式为SO2+2NH3·H2O(NH4)2SO3+H2O,B正确;草木灰主要成分为K2CO3,K2CO3溶液显碱性,能够与铵态氮肥发生反应生成NH3,从而降低肥效,所以不能混用,C正确;NH4HCO3受热易分解与其用作化肥没有关系,D错误。7.答案NH3NONO2HNO32NO+O22NO2解析NH3经过以下3步反应可生成HNO3:4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO。8.CNO不与水反应,A错误;稀HNO3与Cu反应生成硝酸铜、水和NO,B错误;NO有氧化性,CO有还原性,在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2,C正确;O3有强氧化性,NO3−转化为N9.B常温下,铁遇浓硝酸发生钝化,钝化时发生了化学反应,A项错误;红棕色气体即NO2,可能是HNO3受热分解产生的,C项错误;浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,D项错误。10.答案随H2SO4质量分数增加,Ni表面逐渐形成致密氧化膜少量多次3Ni+3H2SO4+2HNO33NiSO4+2NO↑+4H2O解析当ω(H2SO4)大于63%时,Ni表面生成致密氧化膜而使腐蚀速率减小;为了防止Ni2+被HNO3氧化为Ni3+,应多次加入少量HNO3,涉及的化学方程式为3Ni+3H2SO4+2HNO33NiSO4+2NO↑+4H2O。11.答案(1)具支试管防止倒吸(2)Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2OO2增强H2O2的氧化性(3)CuO2解析(2)根据实验现象“铜片溶解,溶液变蓝,少量无色气体产生”可知铜反应生成了硫酸铜,H2O2作氧化剂被还原,产物为H2O,离子方程式为Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O,H2O2在Cu2+催化下分解生成O2和H2O,无色气体为O2。实验①Na2SO4溶液显中性,实验无明显现象,实验②稀硫酸呈酸性,反应现象明显,通过对比,说明H+的作用是增强H2O2的氧化性。(3)由题意可知,黑色氧化物Y为CuO,根据原子守恒,X中m(Cu)=ng×6480=45ng,已知nm=56,则m(O)=ng×1680+(m-n)g=25ng,X中n(Cu)三年模拟练1.B2.D3.B4.C5.A6.C7.D8.C1.B雷雨天气,空气中的氮气和氧气可以化合成NO,NO与空气中的氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成硝酸和NO,硝酸跟土壤中的矿物质结合成硝酸盐,所以在雷雨天气容易发生转化②的过程,A正确;氮的固定是游离态的氮转化为含氮化合物的过程,图中转化④不属于氮的固定,B错误;蛋白质中一定含有氮元素,C正确;转化⑥是动植物蛋白质转化为氨和铵盐,说明有机物可以转化为无机物,D正确。素养解读本题以生态系统中的氮循环为情境,考查氮的固定、含氮物质的转化等知识,体现宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养。2.D根据N元素的化合价可知,a为-3价的氢化物,即NH3,b为N2,c为+2价的氧化物,即NO,d为+4价的氧化物,即NO2或N2O4,e为+5价的含氧酸,即HNO3,f为-3价的碱,即NH3·H2O,g为-3价的盐,即铵盐。f为NH3·H2O,属于弱碱,A错误;铵盐受热分解不一定得到a,可能得到氮的氧化物,如硝酸铵在不同温度的分解,B错误;b为N2,c为NO,b在高温或放电条件下可转化为c,从而实现氮的固定,C错误;a为NH3,可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,D正确。3.B装置C中,氨气和氧化铜发生氧化还原反应生成铜、氮气和水,反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2,A正确;氨气和CaCl2发生反应,因此不能用CaCl2干燥NH3,B错误;装置E中浓硫酸用于吸收未反应的氨气,C正确;装置F读取气体体积前,应先慢慢上下移动右边水准管,使左右两管液面相平,D正确。4.C在半导体光催化的作用下,N2被还原为NH3,属于人工固氮技术,A错误;N2在半导体光催化的作用下,才实现“N2→NH3”的转化,不能说明N2化学性质活泼,B错误;在反应过程中,N2与H2O反应产生NH3、O2,故该反应过程中有共价键的断裂和形成,C正确;该反应的化学方程式是2N2+6H2O4NH3+3O2,D错误。5.A工业废气通入石灰乳中,CO2、SO2分别和石灰乳反应生成碳酸钙、亚硫酸钙;气体1主要是N2、NO、CO,氧化剂X将NO氧化,再与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠,NO2−和NH4+反应生成氮气;而气体2主要是氮气和CO,经过捕获剂得到无污染的氮气和捕获产物。X可以是空气,空气中的氧气、NO和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠,但氧气不能过量,过量会生成硝酸钠,故A错误;根据上述分析可知,固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,B正确;根据上述分析可知,C正确;处理含NH4+废水时,NO2−和NH4+6.C烧杯A中铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,A错误;NO2能够直接与溶液中的水反应产生HNO3和NO,红棕色气体消失与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关,也与NO2与水反应有关,B错误;若将铜片换成铁片,铁在室温下遇浓硝酸会发生钝化,但硝酸具有挥发性,挥发的HNO3将烧杯C中的KI氧化产生I2单质,C正确;烧杯C中硝酸、NO2与KI反应均有I2生成,淀粉溶液遇I2变蓝,D错误。7.D本实验用NO与铁粉反应生成N2和FeO,甲装置制备NO气体,制备的NO气体中混有水蒸气、硝酸蒸气和NO2,水蒸气能与铁反应,干扰实验,需要除去,让NO2与水反应生成硝酸和NO,得到纯净NO,与铁反应,NO有毒,需要尾气处理,根据信息,先通过浓硝酸,最后通过NaOH溶液,连接顺序是a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,A正确;NO与铁粉反应生成氮气和FeO,其化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2,B正确;装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2,C正确;浓硝酸不具有吸水性,不做干燥剂,根据信息可知,浓硝酸的作用是将NO氧化成NO2,便于NaOH溶液吸收,防止污染环境,D错误。8.Cn(Cu)=19.2g64g·mol−1=0.3mol,n(HNO3)=0.2L×5mol·L-1=1mol,根据铜与稀硝酸反应的化学方程式3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,铜的量不足,故转移电子的物质的量、反应消耗的硝酸的量、被还原的硝酸的量,均利用铜的量计算。1mol铜参加反应,转移2mol电子,0.3mol的铜参加反应,转移0.6mol电子,A项错误;铜与稀硝酸反应产生NO气体,B项错误;0.3mol铜消耗0.8mol硝酸,剩余硝酸0.2mol,剩余硝酸的物质的量浓度为0.2mol0.2L=1mol·L-1,H+的物质的量浓度为1mol·L-1,C项正确;根据化学方程式可知,8molHNO3中只有9.答案(1)3Cu2O+14H++2NO3−6Cu2++2NO↑+7H(2)防止温度过高HNO3分解(或者挥发)(3)SiO2(4)2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑(5)过滤洗涤滤渣2~3次蒸发浓缩降温到温度略高于26.4℃,结晶解析固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量Cu2O和S