苏教版高中化学必修第二册专题7氮与社会可持续发展测试含答案

专题7氮与社会可持续发展注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23S32Fe56Cu64Zn65。一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)1.自然界的部分氮循环如图所示,下列说法不正确的是()A.氧元素参与了氮循环B.②中合成氨属于人工固氮C.①②③中氮元素均被氧化D.雷雨时,空气中的氮气和氧气反应生成一氧化氮2.下列关于硝酸和酸雨的说法错误的是()A.硝酸与金属反应时,硝酸浓度不同,生成的还原产物可能不同B.常温下,铁或铝遇浓硝酸发生钝化,不发生反应;稀硝酸与铁或铝能反应C.酸雨主要与硫的氧化物、氮氧化物有关D.硝酸不稳定,受热或见光易发生分解3.氮及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是()A.N2性质稳定,可用于制取氨气B.NH4Cl溶液呈酸性,可用于除铁锈C.NH3易被液化,其水溶液可用作氮肥D.HNO3具有强氧化性,可与NH3反应制备硝酸铵4.氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。氮元素的“价—类”二维图如下图所示,下列说法正确的是()A.在自然界里,氮元素主要以化合态存在于空气中B.NO2与H2O反应时,NO2只作还原剂C.硝酸是强氧化性酸,在常温下能与金发生反应D.NH3具有一定的还原性,在一定条件下能与NO反应生成N25.下列关于NH3的说法正确的是()A.因其密度小,所以可用作制冷剂B.和HCl气体反应产生白烟C.能使干燥的红色石蕊试纸变蓝D.可以用加热NH4Cl固体的方法制备NH36.在给定条件下,下列物质间所示的转化能实现的是()A.NO2Ca(NO3)2 B.NH3NO2C.HNO3H2 D.N2NO7.下列有关叙述不正确的是()A.氨气中氮元素的化合价为最低价,氨气具有还原性B.氨的催化氧化反应的化学方程式是4NH3+5O24NO+6H2OC.氨的催化氧化反应中,若氧气过量,则有红棕色气体生成D.检验溶液中NH48.下列除杂方法中,不正确的是()选项气体(杂质)方法ASO2(CO2)用饱和NaHSO3溶液洗气BNO(NO2)用蒸馏水洗气CN2(O2)通过灼热的铜网DCl2(HCl)用饱和食盐水洗气9.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是()A.浓H2SO4具有强吸水性,能吸收蔗糖中的水分并使其炭化B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强C.加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI,说明H3PO4比HI酸性强D.常温时,相同规格的铜片和铁片分别投入相同浓度的浓硝酸中,铜片的反应更剧烈,说明铜比铁更活泼10.N2O俗称“笑气”,医疗上曾用作可吸入性麻醉剂,已知3CO+2NO23CO2+N2O。下列说法一定正确的是()A.上述反应中每生成1molN2O,消耗67.2LCOB.等物质的量的N2O和CO2含有的电子数相同C.N2O只有氧化性,无还原性D.上述反应中若有3molCO被还原,则转移6mol电子11.下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.将集有NH3的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明NH3极易溶于水B.可以用蘸取浓盐酸的玻璃棒检验氨气的存在C.常温下将铝投入浓HNO3中,没有红棕色气体产生,说明铝与浓HNO3不反应D.取少量NH4HCO3固体于试管中,加热,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3具有热不稳定性12.合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是()A.可用排空气法收集气体1B.用湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气C.在饱和NaCl溶液中先通入过量CO2,再通入过量NH3可得到固体1D.相同条件下,1L气体1、2的混合气(体积比为1∶1)与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,反应方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O13.我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH),在常温常压和光照条件下合成了氨,其过程如图所示。下列说法中,不正确的是()A.该过程实现了常温下氮的固定B.催化剂(LDH)不参加反应C.该反应属于氧化还原反应D.该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O214.如图利用培养皿探究氨气的性质,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述及解释均正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与HCl反应生成了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化铜溶液中出现白色浑浊物白色浑浊物的成分是Cu(OH)2D湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱15.加热条件下,一定量铁与硝酸反应。如图表示硝酸浓度不同时,其还原产物分布分数与硝酸浓度的关系,下列说法不正确的是()A.浓硝酸的氧化性强于稀硝酸B.一般来说,硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的成分越多C.一定量铁粉与足量的12.2mol·L-1硝酸反应的化学方程式为4Fe+18HNO34Fe(NO3)3+3NO↑+3NO2↑+9H2OD.一定量的铁粉与足量的9.75mol·L-1硝酸反应得到标准状况下气体2.24L,则被还原的硝酸的物质的量为0.1mol二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(12分)自然界中存在的氮循环如下图所示。(1)自然固氮:一种途径是通过雷电作用将空气中的少量氮气转化为含氮化合物,主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)。N2NONO2HNO3硝酸盐①写出NO→NO2→HNO3的化学方程式:、。

②将HNO3转化为Ca(NO3)2,列举两种不同类别的化合物M:(写化学式)。

(2)人工固氮:工业上以氮气和氢气为原料,在高温、高压和有催化剂存在的条件下合成氨,该反应的化学方程式为。

(3)在微生物作用下实现NH4+→NO2−→NO3−的转化,称为硝化过程。在一定条件下,若NH4+被O2氧化成NO(4)有同学猜测,NO3−在细菌作用下生成N2的过程中,同时有O2生成。从化合价变化的角度分析有O2生成的合理性:

17.(12分)“价—类”二维图是研究物质性质的重要手段,某常见元素的“价—类”二维图如图所示,已知Y中加入NaOH溶液,加热可生成X。据此回答问题:(1)实验室加热固体混合物制取X的化学方程式为。

(2)下列试剂能用于干燥X的是(填字母)。

A.无水氯化钙B.碱石灰C.氢氧化钠固体D.浓硫酸(3)XW的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

(4)利用如图装置探究不同浓度的N溶液与金属反应的还原产物。①实验一:若N浓度为12.0mol·L-1,其还原产物主要是M,则装置B中发生反应的化学方程式为。

②实验二:若N浓度为6.0mol·L-1,其还原产物主要是W,则实验中能证明还原产物主要是W的现象是。

③实验三:若N浓度为0.5mol·L-1,过量锌粒与N充分反应后所得溶液几乎无色。取装置A中上层清液,加入过量NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。则装置A中发生反应的离子方程式为。

18.(11分)甲是日常生活中常见的金属,乙、丙、丁是常见的气体单质。气体B与气体C相遇产生大量的白烟,D是食盐的主要成分(部分反应物和生成物及溶剂水已略去)。(1)E的化学式为;甲在元素周期表的位置为

。

(2)A的电子式为。

(3)实验室常用加热固体混合物制备B,其化学方程式为

。

(4)丙在丁中点燃,其现象为。

(5)检验E溶液中阳离子的方法是。

19.(12分)研究性学习小组对某工厂排出的烟道气(主要成分为NO、NO2、N2、粉尘和少量水蒸气)进行处理,实验装置如图:已知:①NO、NO2能与NaOH溶液发生如下反应:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O;②NO不能单独与NaOH溶液反应。(1)实验时在装置A的干燥管中放置无碱玻璃棉,吸收粉尘。干燥装置B中应盛放的试剂为(填字母)。

a.碱石灰b.浓硫酸c.五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)(2)气体在被装置C中的NaOH溶液吸收前,需在检测采样口测定气体中NO和NO2的含量。为确保NO和NO2气体能够被NaOH溶液完全吸收,则需控制进入装置C的NO和NO2的物质的量的比值(填字母)。

a.≥1 b.=1 c.≤1(3)若进入装置C的气体中NO和NO2的物质的量的比值不符合(2)中要求,则气囊中除含有N2外,可能含有少量NO气体。甲同学设计了喷淋吸收塔装置(如图1所示),用NaClO溶液进一步处理气体。①NaClO溶液吸收NO时发生反应的离子方程式为。

②该装置的优点是

。

图1图2(4)装置C的吸收液中NO2−、NO3−直接排放会造成水体污染。乙同学设计实验将吸收液中NO2①向装置C的吸收液中加入适量H2O2溶液,充分反应后,蒸发浓缩,得到c(NO3−)为0.1000mol·L-1的溶液甲。写出H2O2溶液将吸收液中的NO2−氧化为NO3②量取三份50mL溶液甲,分别用金属铝、金属铁和铝铁合金在45℃、惰性气体氛围中将溶液甲中的NO3−还原为N2,从而实现脱氮,溶液中NO3−的残留率(残留率=剩余浓度起始浓度20.(8分)现有一定量Cu和CuO的混合物,向其中加入0.6L2.0mol/L稀硝酸,混合物完全溶解,同时生成4.48LNO(标准状况)。向所得溶液中加入一定体积1.0mol/LNaOH溶液,恰好使Cu2+沉淀完全,沉淀经洗涤、充分灼烧后得32.0g固体。回答下列问题:(1)Cu与稀硝酸反应的离子方程式为。

(2)原混合物中CuO的质量为g。

(3)加入NaOH溶液的体积为L。

专题7氮与社会可持续发展1.C2.B3.B4.D5.B6.A7.D8.A9.B10.B11.C12.D13.B14.A15.D1.C大气中的N2通过雷电作用与O2反应生成NO,A、D正确;反应②为合成氨反应,属于人工固氮,B正确;反应②中N2→NH3,氮元素的化合价降低,被还原,C错误。2.B硝酸与金属(如Cu)反应时,浓硝酸一般被还原为NO2,稀硝酸一般被还原为NO,A正确;常温下,铁、铝遇浓硝酸发生钝化,铁、铝表面生成了一层致密的氧化物薄膜,发生了化学反应,B错误;形成酸雨的主要物质是硫的氧化物、氮氧化物,C正确;硝酸受热或见光分解生成NO2、O2和H2O,D正确。3.BN2可以与氢气反应,用于制取氨气,不是因为N2性质稳定,A错误;NH4Cl溶液呈酸性,可用于除铁锈,B正确;NH3可以转化为NH4+或NO3−,为植物提供氮元素,和NH3易被液化无关,C错误;HNO4.D在自然界里,氮元素主要以游离态存在于空气中,A错误;NO2与水反应生成硝酸和NO,,NO2既是氧化剂也是还原剂,B错误;金是不活泼金属,常温下浓硝酸不能与金发生反应,C错误;氨气具有一定的还原性,一定条件下,氨气能与NO发生反应生成氮气和水,D正确。5.B氨气易被液化,液氨汽化时吸热,故可用作制冷剂,A错误;氨气与HCl气体反应生成氯化铵固体,产生白烟,B正确;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C错误;加热氯化铵固体,分解生成氨气和HCl,两者遇冷又重新化合成氯化铵,不能用此法制取氨气,D错误。6.ANO2与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2、Ca(NO2)2、H2O,A可以转化;NH3与O2发生催化氧化反应生成NO不生成NO2,B不能转化;Fe与浓硝酸发生钝化,与稀硝酸反应生成NO气体不生成H2,C不能转化;N2与O2在加热的条件下不反应,如想生成NO需要在放电或高温的条件下,D不能转化。7.D氨气中氮元素为-3价,为最低价,具有还原性,A项正确;氨的催化氧化反应生成一氧化氮和水,B项正确;氨的催化氧化反应中,若氧气过量,生成的一氧化氮能和氧气反应生成红棕色的二氧化氮,C项正确;检验溶液中NH4+的方法:取少量溶液于试管中,加浓氢氧化钠溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明溶液中含有N8.ACO2不与NaHSO3反应,不能用饱和NaHSO3溶液除去SO2中的CO2,A错误;NO2与水反应生成HNO3和NO,则能用蒸馏水除去NO中的NO2,B正确;将混有O2的N2通过灼热的铜网,发生反应2Cu+O22CuO,则能够除去O2,C正确;由于HCl易溶于饱和食盐水,Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,故能用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,D正确。9.B浓硫酸能使蔗糖炭化,体现其脱水性,A项错误;NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐在酸性条件下的氧化性更强,B项正确;加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI,是利用高沸点酸制备低沸点酸,C项错误;常温时,铁遇浓硝酸发生钝化,铜片的反应更剧烈不能说明铜比铁更活泼,D项错误。10.B根据题述化学方程式知,生成1molN2O,消耗3molCO,未指明气体所处状况,所以不能确定气体的体积,A项错误;每个N2O、CO2分子中都含有22个电子,等物质的量的N2O和CO2中含有的电子数相同,B项正确;N2O中N元素的化合价为+1价,处于中间价态,化合价可以降低,也可以升高,N2O既有氧化性又有还原性,C项错误;在题述反应中CO被氧化,而不是被还原,D项错误。11.C氨气极易溶于水,将集有氨气的试管倒扣于水槽中,试管内压强迅速减小,液体会迅速充满试管,A正确;浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与氨气反应生成氯化铵,会有白烟产生,所以可以用蘸取浓盐酸的玻璃棒检验氨气的存在,B正确;常温下,铝与浓HNO3反应会生成致密氧化膜,C错误;加热碳酸氢铵固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明碳酸氢铵具有热不稳定性,D正确。12.D由图可知氨气催化氧化生成NO,则气体1为NO,NO与氧气反应生成NO2,则气体2为NO2,NO2与水反应生成硝酸,氨气与氯化钠、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则固体1为NaHCO3,固体2为Na2CO3。NO可与空气中的氧气反应生成二氧化氮,A错误;NO2和溴蒸气都可以使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,B错误;CO2在水中溶解度不大,氨气在水中溶解度大,因此应先通入过量NH3,C错误;相同条件下,气体的物质的量与体积成正比,则NH3、NO、NO2按2∶1∶1的比例反应,转化为对环境无害的物质,即N2和H2O,D正确。13.B氮的固定是指将游离态的氮转化为含氮化合物,因此该过程实现了常温下氮的固定,A正确;催化剂(LDH)参加反应,但反应前后化学性质和质量不变,B错误;N化合价降低,O化合价升高,因此该反应属于氧化还原反应,C正确;根据题图得到该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2,D正确。14.A向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气。NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体,现象是有白烟产生,A正确;氨气与浓硫酸发生反应生成硫酸铵,B错误;氨气与氯化铜溶液发生反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,C错误;氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离产生OH-,溶液呈碱性,但NH3不属于碱,D错误。15.D浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,故A正确;根据题图可知,硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的成分越多,故B正确;根据题图可知,一定量铁粉与足量12.2mol·L-1硝酸反应时得到的还原产物为等物质的量的NO、NO2,根据得失电子守恒和原子守恒可知反应的化学方程式为4Fe+18HNO34Fe(NO3)3+3NO↑+3NO2↑+9H2O,故C正确;根据题图可知,一定量的铁粉与9.75mol·L-1硝酸反应时得到标准状况下2.24L气体为N2O、NO、NO2的混合气体,由于1molN2O中含有2mol氮原子,所以0.1mol混合气体中含有的氮原子多于0.1mol,被还原的硝酸的物质的量大于0.1mol,故D不正确。16.答案(每空2分)(1)①2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO②CaO、Ca(OH)2(答案合理即可)(2)N2+3H22NH3(3)1∶2(4)NO3−转化成N2解析(3)在一定条件下,NH4+被O2氧化成NO3−,N元素化合价由-3价变为+5价;O元素化合价由0价变为-2价,根据得失电子守恒可知,参加反应的NH4(4)在反应过程中NO3−转化成N2,氮元素的化合价降低,则一定有元素化合价升高,可能是氧元素的化合价升高,生成O17.答案(每空2分)(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)BC(3)5∶4(4)①3NO2+H2O2HNO3+NO②装置A中产生无色气泡,装置B中有大量气泡,装置B液面上方和装置C中充满红棕色气体③4Zn+NO3−+10H+4Zn2++NH4+解析(1)已知Y中加入NaOH溶液,加热可生成X,则X为氨气,实验室制取NH3,可以加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)氨气能与浓硫酸反应,也会和无水氯化钙反应,故不能选择浓硫酸或无水氯化钙干燥氨气;碱石灰、氢氧化钠固体可以干燥氨气。(3)氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,氧气为氧化剂,氨气为还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4。(4)①M为二氧化氮,二氧化氮和水反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。②W为一氧化氮,一氧化氮容易和空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,装置A中产生无色气泡,装置B中有大量气泡,装置B液面上方和装置C中充满红棕色气体。③装置A中上层清液中加入过量NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明溶液中含有铵根离子,则锌与硝酸反应生成铵根离子,反应为4Zn+NO3−+10H+4Zn2++NH4+18.答案(除注明外,每空2分)(1)NH4Cl(1分)第三周期ⅢA族(2)Na+[··O······(3)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(4)H2安静燃烧,产生苍白色火焰,集气瓶口出现白雾(5)取少量E溶液于试管中,向试管中滴加过量氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明溶液中存在NH解析乙、丙、丁是常见的气体单质,高温、高压、催化剂条件下乙与丙反应得到B,则B为NH3,B与C相遇有大量白烟生成,则C为HCl,进而可推知丙为H2,乙为N2,丁为Cl2,E为NH4Cl,NH4Cl与A反应生成NH3与D,D是食盐的主要成分,为NaCl,则A为NaOH,甲是日常生活中常见的金属,能与NaOH反应生成氢气,则甲为Al。19.答案(每空2分)(1)b(2)c(3)①3ClO-