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苏教版高中化学必修第二册专题7测评(A)含答案
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专题7测评(A) (时间:60分钟 满分:100分) 一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.下列变化不属于氮的固定的是( )。 A.根瘤菌把氮气转化为氨 B.氮气与氢气在适宜条件下合成氨 C.氮气与氧气在放电条件下合成一氧化氮 D.工业上用氨与二氧化碳合成尿素 答案:D 解析:氮的固定指游离态的氮反应生成化合态的氮,即将氮气转化为含氮化合物的过程。工业上用氨与二氧化碳合成尿素,是含氮化合物间的转化,不属于氮的固定。 2.从防止污染和减少用酸量的角度分析,下列制取Cu(NO3)2的方法中最好的是( )。 A.CuCu(NO3)2 B.CuCu(NO3)2 C.CuCuOCu(NO3)2 D.CuCuSO4Cu(NO3)2 答案:C 解析:铜与浓硝酸反应生成NO2气体,铜与稀硝酸反应生成NO气体,NO2和NO都会造成大气污染;NO2和NO的产生也造成了HNO3利用率降低。铜与浓硫酸反应会产生SO2气体,SO2是一种常见的大气污染物,同时SO2的生成造成H2SO4利用率降低。 3.下列叙述不正确的是( )。 A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂 B.与金属反应时,稀硝酸可能被还原为更低价态,则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C.铵盐受热易分解,因此贮存铵态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处 D.稀硝酸与活泼金属反应时得不到氢气 答案:B 解析:液氨汽化时要吸收大量的热,故液氨常用来作制冷剂;判断氧化性强弱不能根据得到电子数目的多少,即被还原的价态高低,而是根据得到电子的难易程度,越易得到电子,其氧化性越强,B项错误;硝酸与金属反应,没有氢气产生。 4.将11.2 g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的X气体,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4 g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是( )。 A.0.3 mol NO B.0.1 mol NO、0.2 mol NO2 和0.05 mol N2O4 C.0.2 mol NO2 和0.1 mol N2O4 D.0.3 mol NO2 和0.3 mol NO 答案:B 解析:根据题意n(OH-)=21.4 g-11.2 g17 g·mol-1=0.6 mol,则金属离子为0.3 mol,转移电子的物质的量为0.6 mol。若气体X为0.3 mol NO,氮原子得电子的物质的量为0.3 mol×(5-2)=0.9 mol,A项错误;若气体X为0.1 mol NO、0.2 mol NO2 和0.05 mol N2O4,氮原子得电子的物质的量为0.1 mol×(5-2)+0.2 mol×(5-4)+0.05 mol×(5-4)×2=0.6 mol,B项正确;若气体X为0.2 mol NO2 和0.1 mol N2O4,氮原子得电子的物质的量为(0.2+0.1×2) mol×(5-4)=0.4 mol,C项错误;若气体X为0.3 mol NO2 和0.3 mol NO,氮原子得电子的物质的量为0.3 mol×(5-4)+0.3 mol×(5-2)=1.2 mol,D项错误。 5.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO22NO+2O,②2NO+O22NO2,③O+O2O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( )。 A.NO2起催化剂作用和氧化剂作用 B.NO起氧化剂作用 C.NO2只起氧化剂作用 D.O3与O2互为同分异构体 答案:A 解析:反应过程①+②得O22O,③O+O2O3,NO2起催化剂作用,反应过程中NO2还作氧化剂,A项正确,B、C项错误;O3与O2互为同素异形体,D项错误。 6.以下有关氨及铵盐的叙述中不正确的是( )。 A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用 B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和还原性 C.实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取氨气 D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应 答案:B 解析:铵态氮肥与碱性物质如草木灰反应,放出氨气,从而使肥效降低;氨的喷泉实验体现了氨气极易溶于水的性质,不能体现其有还原性;氨气具有还原性,在有催化剂的条件下加热,氨气能被氧气氧化为一氧化氮,常温下氨气还能被氯气氧化。 7.下列说法不正确的是( )。 A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解 B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性 C.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O D.HNO3NONO2,以上各步变化均能通过一步实验完成 答案:A 解析:在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉溶解,A项错误;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨气,B项正确;铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,C项正确;HNO3NONO2,D项正确。 8.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中正确的是( )。 答案:B 解析:NH4Cl受热可产生NH3和HCl,但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl,在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况,因此不能用A的方法制取氨气。C中试管口未向下倾斜,会导致冷凝水倒流回试管而使试管炸裂,C不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中,会发生2CaO+2NH3·H2O2Ca(OH)2+2NH3↑,故可用B的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气,不能用氯化钙干燥NH3,所以D不符合要求。 二、不定项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 9.如图为氮元素的“价—类”二维图。 下列说法正确的是( )。 A.X属于酸性氧化物 B.NO2转化为HNO3一定需要加入氧化剂 C.一定条件下,NO2和NH3反应可以转化成N2 D.实验室采用加热分解NH4Cl固体制取NH3 答案:C 解析:根据示意图可知X是NO,NO和碱不反应,不属于酸性氧化物,A项错误;NO2转化为HNO3不一定需要加入氧化剂,例如二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,B项错误;一定条件下,NO2和NH3可以发生氧化还原反应生成水和N2,C项正确;氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢和氨气冷却后又转化为氯化铵,因此不能制备NH3,D项错误。 10.自然界的氮循环包括以下过程。下列说法中,不正确的是( )。 A.硝化过程中,含氮物质被氧化 B.铵氧化过程中,亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3∶4 C.N2NH4+属于氮的固定,N2发生氧化反应 D.土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素 答案:BC 解析:由图示可知,硝化过程为:NH4+转化为NO2-,NO2-再进一步转化为NO3-,该过程中N元素的化合价都在升高,故含氮物质被氧化,A项正确;由图示可知,铵氧化过程中的反应为:NO2-+NH4+N2↑+2H2O,故亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为1∶1,B项错误;氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态的氮即含氮化合物的过程,故N2NH4+属于氮的固定,过程中氮元素的化合价由0价降低到-3价,N2发生还原反应,C项错误;由图示可知,Fe2+能与NO3-反应转化为N2,Fe3+能与NH4+反应转化为N2,故土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素,D项正确。 11.实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)。 下列说法正确的是( )。 A.装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸 B.若去掉装置C,对产品纯度无影响 C.实验时应先加热C,通入一段时间空气后再加热D D.E中碱石灰的作用是吸收尾气 答案:AC 解析:要制备氮化镁,需要除去空气中的CO2、水蒸气和氧气,则装置A、B和C中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸和还原铁粉,A项正确;若去掉装置C,镁与氧气反应生成氧化镁,对产品纯度有影响,B项错误;实验时,应先加热C,待镁粉完全处于氮气氛围中后,再加热D,C项正确;装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,避免进入D中干扰实验,D项错误。 12.某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异,设计了如图所示的实验装置。 下列说法不正确的是( )。 A.反应开始前通入过量的CO2气体,目的是排尽装置内的空气 B.A装置中的离子方程式为Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O C.当试管B中0.03 mol铜粉被氧化时,试管B中产生的NO气体只有0.02 mol D.可在C装置中装入一定量的水来进行尾气处理 答案:CD 解析:反应开始前通入过量的CO2气体,目的是排尽装置内的空气,防止实验过程中产生的NO被空气中的O2氧化,A项正确;A装置中铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O,B项正确;试管B中发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,产生一部分NO,发生反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,也产生一部分NO,因此当试管B中0.03 mol铜粉被氧化时,试管B中产生的NO气体大于0.02 mol,C项错误;NO不溶于水,在C装置中装入一定量的水不能进行尾气处理,D项错误。 三、非选择题:本题共4小题,共52分。 13.(12分)(1)汽车尾气(含CO、SO2、NO等)是城市空气的污染源之一,治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂),它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体。 ①汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是 。 ②请写出形成硝酸型酸雨的主要反应的化学方程式: 。 ③在汽车排气管上加装“催化转化器”,可使CO与NO反应产生可参与大气循环的无毒气体,请写出该反应的化学方程式: 。 ④下列选项中,控制城市空气污染的合理措施有 (填字母)。 A.充分利用太阳能,减少化石燃料的燃烧 B.使用电动车,减少汽油消耗 C.禁止人们出行 D.带上呼吸面具 (2)实验室里,处理含氮氧化物的尾气一般用NaOH溶液来吸收。 ①若用NaOH溶液吸收NO2,可生成2种含氮元素的钠盐,请写出化学方程式: 。 ②NO2和NO的混合气体也可用NaOH溶液吸收,只生成一种盐,请写出化学方程式: 。 答案:(1)①SO2和NO ②2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO ③2CO+2NO2CO2+N2 ④AB (2)①2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O ②NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O 解析:(1)③根据题给信息可知,CO与NO反应,生成的可参与大气循环的无毒气体是CO2和N2,所以该反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。(2)①NO2与NaOH溶液反应生成的2种含氮的钠盐为NaNO2和NaNO3,化学方程式为2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O。②NO2(N元素为+4价)、NO(N元素为+2价)与NaOH溶液反应只生成一种盐,根据氧化还原反应规律,可知该盐为NaNO2(N元素为+3价),化学方程式为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。 14.(11分)已知:A是一种正盐,D的相对分子质量比C的大16,E是酸;当X无论是强碱还是强酸时都有如下转化关系。 ABCDE 当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均同时含有另一种元素。 回答下列问题。 (1)A是 ,Y是 ,Z是 。 (2)当X是强碱时,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。 (3)当X是强酸时,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。 答案:(1)(NH4)2S O2 H2O (2)NH3 NO NO2 HNO3 (3)H2S SO2 SO3 H2SO4 解析:该题的突破口为“D的相对分子质量比C的大16”,所以Y为O2,B能连续被氧化。因E是酸,A是一种正盐,且既能与强酸反应,又能与强碱反应,所以A是弱酸弱碱盐,综合分析得出A为(NH4)2S,Z为H2O。 当X是强碱时,(NH4)2SNH3NONO2HNO3; 当X是强酸时,(NH4)2SH2SSO2SO3H2SO4。 15.(10分)一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。 回答下列问题。 (1)氮的原子结构示意图为 。 (2)图中属于“氮的固定”的是 (填字母,下同);转化过程中发生非氧化还原反应的是 。 (3)若“反应h”是在NO2和H2O的作用下实现,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 (4)若“反应i”是在酸性条件下由NO3-与Zn的作用实现,则该反应的离子方程式为 。 答案:(1) (2)k和c a和l (3)2∶1 (4)4Zn+2NO3-+10H+4Zn2++N2O↑+5H2O 解析:(1)N位于第二周期第ⅤA族,其原子结构示意图为。 (2)氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮,根据循环图可知,属于氮的固定的是k和c;发生非氧化还原反应,说明反应前后各元素化合价没有发生变化,则属于非氧化还原反应的是a和l。 (3)反应h的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,HNO3是氧化产物,NO是还原产物,因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1。 (4)根据信息,Zn+H++NO3-Zn2++N2O↑+H2O,根据电荷守恒、得失电子守恒以及原子守恒得离子方程式为4Zn+2NO3-+10H+4Zn2++N2O↑+5H2O。 16.(19分)Ⅰ.某化学课外活动小组设计了如图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实验(固定装置已略去)。 (1)A处是气体发生装置,A中所用的试剂只能从下列物质中选取。 ①碳酸钠,②碳酸氢钠,③碳酸氢铵,④氯化铵,⑤熟石灰,⑥氢氧化钠 若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品是 (填物质序号),并在图中空白处将实验装置示意图补充完整(使用下列简易装置示意图,固定装置省略;使用尺规作图)。 (2)该装置补充完整后,仍然存在一定缺陷,试从安全与环保的角度来考虑,对该装置进行改进。 ① ; ② 。 (3)按照改进后的装置进行实验,请回答以下问题。 ①装置B的作用是 。 ②写出C中发生反应的化学方程式: 。 ③若A处试剂足量,则装置D中可以观察到的实验现象有 。 Ⅱ.甲、乙、丙三位同学分别用下图所示的三套实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究,并回答下列问题。 (1)三位同学制取氨气的化学方程式为 。 (2)三位同学都用向下排空气法收集氨气,而不用排水法,其原因是 (填字母)。 A.氨气难溶于水 B.氨气极易溶于水 C.氨气的密度比空气的大 D.氨气的密度比空气的小 (3)三位同学用上述装置制取氨气时,其中一位同学没有收集到氨气(他们的实验操作都正确),你认为没有收集到氨气的同学是 (填“甲”“乙”或“丙”),收集不到氨气的主要原因是 (用化学方程式表示)。 (4)检验氨气是否收集满的方法是 。 答案:Ⅰ.(1)③ (2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸(或安全瓶)装置 ②在D装置后面增加一个尾气吸收装置 (3)①吸收二氧化碳和水蒸气,发生反应生成氧气 ②4NH3+5O24NO+6H2O ③铜片逐渐减少直至溶解,溶液变蓝色,生成无色气体,并在广口瓶上方变成红棕色 Ⅱ.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ (2)BD (3)乙 2NH3+H2SO4(NH4)2SO4 (4)用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,发现试纸变蓝则证明氨气已收集满 解析:Ⅰ.(1)“氨的催化氧化”实验必须有NH3和O2,所以只用一种药品时须产生NH3,且产物通过Na2O2后可生成O2,这种药品就是NH4HCO3:NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑,而2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑。 (2)如果产生气体不均匀,导管插入溶液中易发生倒吸,故在装置C与D之间加一个安全瓶;NO和NO2均有毒,不能直接排放到空气中,在D装置后面增加一个尾气吸收装置。 Ⅱ.(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。(2)氨气极易溶于水,不能用排水法收集,氨气的密度比空气的小,应用向下排空气法收集。(3)氨气为碱性气体,通过盛有浓硫酸的洗气瓶时,与硫酸反应而被吸收,乙收集不到氨气,反应的化学方程式为2NH3+H2SO4(NH4)2SO4。(4)依据氨气性质分析,氨气是碱性气体,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,发现试纸变蓝则氨气已收集满。
专题7测评(A) (时间:60分钟 满分:100分) 一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.下列变化不属于氮的固定的是( )。 A.根瘤菌把氮气转化为氨 B.氮气与氢气在适宜条件下合成氨 C.氮气与氧气在放电条件下合成一氧化氮 D.工业上用氨与二氧化碳合成尿素 答案:D 解析:氮的固定指游离态的氮反应生成化合态的氮,即将氮气转化为含氮化合物的过程。工业上用氨与二氧化碳合成尿素,是含氮化合物间的转化,不属于氮的固定。 2.从防止污染和减少用酸量的角度分析,下列制取Cu(NO3)2的方法中最好的是( )。 A.CuCu(NO3)2 B.CuCu(NO3)2 C.CuCuOCu(NO3)2 D.CuCuSO4Cu(NO3)2 答案:C 解析:铜与浓硝酸反应生成NO2气体,铜与稀硝酸反应生成NO气体,NO2和NO都会造成大气污染;NO2和NO的产生也造成了HNO3利用率降低。铜与浓硫酸反应会产生SO2气体,SO2是一种常见的大气污染物,同时SO2的生成造成H2SO4利用率降低。 3.下列叙述不正确的是( )。 A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂 B.与金属反应时,稀硝酸可能被还原为更低价态,则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C.铵盐受热易分解,因此贮存铵态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处 D.稀硝酸与活泼金属反应时得不到氢气 答案:B 解析:液氨汽化时要吸收大量的热,故液氨常用来作制冷剂;判断氧化性强弱不能根据得到电子数目的多少,即被还原的价态高低,而是根据得到电子的难易程度,越易得到电子,其氧化性越强,B项错误;硝酸与金属反应,没有氢气产生。 4.将11.2 g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的X气体,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4 g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是( )。 A.0.3 mol NO B.0.1 mol NO、0.2 mol NO2 和0.05 mol N2O4 C.0.2 mol NO2 和0.1 mol N2O4 D.0.3 mol NO2 和0.3 mol NO 答案:B 解析:根据题意n(OH-)=21.4 g-11.2 g17 g·mol-1=0.6 mol,则金属离子为0.3 mol,转移电子的物质的量为0.6 mol。若气体X为0.3 mol NO,氮原子得电子的物质的量为0.3 mol×(5-2)=0.9 mol,A项错误;若气体X为0.1 mol NO、0.2 mol NO2 和0.05 mol N2O4,氮原子得电子的物质的量为0.1 mol×(5-2)+0.2 mol×(5-4)+0.05 mol×(5-4)×2=0.6 mol,B项正确;若气体X为0.2 mol NO2 和0.1 mol N2O4,氮原子得电子的物质的量为(0.2+0.1×2) mol×(5-4)=0.4 mol,C项错误;若气体X为0.3 mol NO2 和0.3 mol NO,氮原子得电子的物质的量为0.3 mol×(5-4)+0.3 mol×(5-2)=1.2 mol,D项错误。 5.汽车排放的尾气中含有NO2,NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO22NO+2O,②2NO+O22NO2,③O+O2O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( )。 A.NO2起催化剂作用和氧化剂作用 B.NO起氧化剂作用 C.NO2只起氧化剂作用 D.O3与O2互为同分异构体 答案:A 解析:反应过程①+②得O22O,③O+O2O3,NO2起催化剂作用,反应过程中NO2还作氧化剂,A项正确,B、C项错误;O3与O2互为同素异形体,D项错误。 6.以下有关氨及铵盐的叙述中不正确的是( )。 A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用 B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和还原性 C.实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取氨气 D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应 答案:B 解析:铵态氮肥与碱性物质如草木灰反应,放出氨气,从而使肥效降低;氨的喷泉实验体现了氨气极易溶于水的性质,不能体现其有还原性;氨气具有还原性,在有催化剂的条件下加热,氨气能被氧气氧化为一氧化氮,常温下氨气还能被氯气氧化。 7.下列说法不正确的是( )。 A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解 B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性 C.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O D.HNO3NONO2,以上各步变化均能通过一步实验完成 答案:A 解析:在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉溶解,A项错误;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨气,B项正确;铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,C项正确;HNO3NONO2,D项正确。 8.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中正确的是( )。 答案:B 解析:NH4Cl受热可产生NH3和HCl,但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl,在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况,因此不能用A的方法制取氨气。C中试管口未向下倾斜,会导致冷凝水倒流回试管而使试管炸裂,C不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中,会发生2CaO+2NH3·H2O2Ca(OH)2+2NH3↑,故可用B的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气,不能用氯化钙干燥NH3,所以D不符合要求。 二、不定项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 9.如图为氮元素的“价—类”二维图。 下列说法正确的是( )。 A.X属于酸性氧化物 B.NO2转化为HNO3一定需要加入氧化剂 C.一定条件下,NO2和NH3反应可以转化成N2 D.实验室采用加热分解NH4Cl固体制取NH3 答案:C 解析:根据示意图可知X是NO,NO和碱不反应,不属于酸性氧化物,A项错误;NO2转化为HNO3不一定需要加入氧化剂,例如二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,B项错误;一定条件下,NO2和NH3可以发生氧化还原反应生成水和N2,C项正确;氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢和氨气冷却后又转化为氯化铵,因此不能制备NH3,D项错误。 10.自然界的氮循环包括以下过程。下列说法中,不正确的是( )。 A.硝化过程中,含氮物质被氧化 B.铵氧化过程中,亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3∶4 C.N2NH4+属于氮的固定,N2发生氧化反应 D.土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素 答案:BC 解析:由图示可知,硝化过程为:NH4+转化为NO2-,NO2-再进一步转化为NO3-,该过程中N元素的化合价都在升高,故含氮物质被氧化,A项正确;由图示可知,铵氧化过程中的反应为:NO2-+NH4+N2↑+2H2O,故亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为1∶1,B项错误;氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态的氮即含氮化合物的过程,故N2NH4+属于氮的固定,过程中氮元素的化合价由0价降低到-3价,N2发生还原反应,C项错误;由图示可知,Fe2+能与NO3-反应转化为N2,Fe3+能与NH4+反应转化为N2,故土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素,D项正确。 11.实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)。 下列说法正确的是( )。 A.装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸 B.若去掉装置C,对产品纯度无影响 C.实验时应先加热C,通入一段时间空气后再加热D D.E中碱石灰的作用是吸收尾气 答案:AC 解析:要制备氮化镁,需要除去空气中的CO2、水蒸气和氧气,则装置A、B和C中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸和还原铁粉,A项正确;若去掉装置C,镁与氧气反应生成氧化镁,对产品纯度有影响,B项错误;实验时,应先加热C,待镁粉完全处于氮气氛围中后,再加热D,C项正确;装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,避免进入D中干扰实验,D项错误。 12.某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异,设计了如图所示的实验装置。 下列说法不正确的是( )。 A.反应开始前通入过量的CO2气体,目的是排尽装置内的空气 B.A装置中的离子方程式为Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O C.当试管B中0.03 mol铜粉被氧化时,试管B中产生的NO气体只有0.02 mol D.可在C装置中装入一定量的水来进行尾气处理 答案:CD 解析:反应开始前通入过量的CO2气体,目的是排尽装置内的空气,防止实验过程中产生的NO被空气中的O2氧化,A项正确;A装置中铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O,B项正确;试管B中发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,产生一部分NO,发生反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,也产生一部分NO,因此当试管B中0.03 mol铜粉被氧化时,试管B中产生的NO气体大于0.02 mol,C项错误;NO不溶于水,在C装置中装入一定量的水不能进行尾气处理,D项错误。 三、非选择题:本题共4小题,共52分。 13.(12分)(1)汽车尾气(含CO、SO2、NO等)是城市空气的污染源之一,治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂钯合金作催化剂),它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体。 ①汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是 。 ②请写出形成硝酸型酸雨的主要反应的化学方程式: 。 ③在汽车排气管上加装“催化转化器”,可使CO与NO反应产生可参与大气循环的无毒气体,请写出该反应的化学方程式: 。 ④下列选项中,控制城市空气污染的合理措施有 (填字母)。 A.充分利用太阳能,减少化石燃料的燃烧 B.使用电动车,减少汽油消耗 C.禁止人们出行 D.带上呼吸面具 (2)实验室里,处理含氮氧化物的尾气一般用NaOH溶液来吸收。 ①若用NaOH溶液吸收NO2,可生成2种含氮元素的钠盐,请写出化学方程式: 。 ②NO2和NO的混合气体也可用NaOH溶液吸收,只生成一种盐,请写出化学方程式: 。 答案:(1)①SO2和NO ②2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO ③2CO+2NO2CO2+N2 ④AB (2)①2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O ②NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O 解析:(1)③根据题给信息可知,CO与NO反应,生成的可参与大气循环的无毒气体是CO2和N2,所以该反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。(2)①NO2与NaOH溶液反应生成的2种含氮的钠盐为NaNO2和NaNO3,化学方程式为2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O。②NO2(N元素为+4价)、NO(N元素为+2价)与NaOH溶液反应只生成一种盐,根据氧化还原反应规律,可知该盐为NaNO2(N元素为+3价),化学方程式为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。 14.(11分)已知:A是一种正盐,D的相对分子质量比C的大16,E是酸;当X无论是强碱还是强酸时都有如下转化关系。 ABCDE 当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均同时含有另一种元素。 回答下列问题。 (1)A是 ,Y是 ,Z是 。 (2)当X是强碱时,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。 (3)当X是强酸时,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。 答案:(1)(NH4)2S O2 H2O (2)NH3 NO NO2 HNO3 (3)H2S SO2 SO3 H2SO4 解析:该题的突破口为“D的相对分子质量比C的大16”,所以Y为O2,B能连续被氧化。因E是酸,A是一种正盐,且既能与强酸反应,又能与强碱反应,所以A是弱酸弱碱盐,综合分析得出A为(NH4)2S,Z为H2O。 当X是强碱时,(NH4)2SNH3NONO2HNO3; 当X是强酸时,(NH4)2SH2SSO2SO3H2SO4。 15.(10分)一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。 回答下列问题。 (1)氮的原子结构示意图为 。 (2)图中属于“氮的固定”的是 (填字母,下同);转化过程中发生非氧化还原反应的是 。 (3)若“反应h”是在NO2和H2O的作用下实现,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 (4)若“反应i”是在酸性条件下由NO3-与Zn的作用实现,则该反应的离子方程式为 。 答案:(1) (2)k和c a和l (3)2∶1 (4)4Zn+2NO3-+10H+4Zn2++N2O↑+5H2O 解析:(1)N位于第二周期第ⅤA族,其原子结构示意图为。 (2)氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮,根据循环图可知,属于氮的固定的是k和c;发生非氧化还原反应,说明反应前后各元素化合价没有发生变化,则属于非氧化还原反应的是a和l。 (3)反应h的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,HNO3是氧化产物,NO是还原产物,因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1。 (4)根据信息,Zn+H++NO3-Zn2++N2O↑+H2O,根据电荷守恒、得失电子守恒以及原子守恒得离子方程式为4Zn+2NO3-+10H+4Zn2++N2O↑+5H2O。 16.(19分)Ⅰ.某化学课外活动小组设计了如图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实验(固定装置已略去)。 (1)A处是气体发生装置,A中所用的试剂只能从下列物质中选取。 ①碳酸钠,②碳酸氢钠,③碳酸氢铵,④氯化铵,⑤熟石灰,⑥氢氧化钠 若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品是 (填物质序号),并在图中空白处将实验装置示意图补充完整(使用下列简易装置示意图,固定装置省略;使用尺规作图)。 (2)该装置补充完整后,仍然存在一定缺陷,试从安全与环保的角度来考虑,对该装置进行改进。 ① ; ② 。 (3)按照改进后的装置进行实验,请回答以下问题。 ①装置B的作用是 。 ②写出C中发生反应的化学方程式: 。 ③若A处试剂足量,则装置D中可以观察到的实验现象有 。 Ⅱ.甲、乙、丙三位同学分别用下图所示的三套实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究,并回答下列问题。 (1)三位同学制取氨气的化学方程式为 。 (2)三位同学都用向下排空气法收集氨气,而不用排水法,其原因是 (填字母)。 A.氨气难溶于水 B.氨气极易溶于水 C.氨气的密度比空气的大 D.氨气的密度比空气的小 (3)三位同学用上述装置制取氨气时,其中一位同学没有收集到氨气(他们的实验操作都正确),你认为没有收集到氨气的同学是 (填“甲”“乙”或“丙”),收集不到氨气的主要原因是 (用化学方程式表示)。 (4)检验氨气是否收集满的方法是 。 答案:Ⅰ.(1)③ (2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸(或安全瓶)装置 ②在D装置后面增加一个尾气吸收装置 (3)①吸收二氧化碳和水蒸气,发生反应生成氧气 ②4NH3+5O24NO+6H2O ③铜片逐渐减少直至溶解,溶液变蓝色,生成无色气体,并在广口瓶上方变成红棕色 Ⅱ.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ (2)BD (3)乙 2NH3+H2SO4(NH4)2SO4 (4)用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,发现试纸变蓝则证明氨气已收集满 解析:Ⅰ.(1)“氨的催化氧化”实验必须有NH3和O2,所以只用一种药品时须产生NH3,且产物通过Na2O2后可生成O2,这种药品就是NH4HCO3:NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑,而2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑。 (2)如果产生气体不均匀,导管插入溶液中易发生倒吸,故在装置C与D之间加一个安全瓶;NO和NO2均有毒,不能直接排放到空气中,在D装置后面增加一个尾气吸收装置。 Ⅱ.(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。(2)氨气极易溶于水,不能用排水法收集,氨气的密度比空气的小,应用向下排空气法收集。(3)氨气为碱性气体,通过盛有浓硫酸的洗气瓶时,与硫酸反应而被吸收,乙收集不到氨气,反应的化学方程式为2NH3+H2SO4(NH4)2SO4。(4)依据氨气性质分析,氨气是碱性气体,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,发现试纸变蓝则氨气已收集满。
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