鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氮的循环课后练习题

这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氮的循环课后练习题，共9页。

1.
如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头，打开活塞K，下列与实验事实相符的是 （ ）
A．CO2（浓NaOH溶液）：无色喷泉
B．NH3（H2O含石蕊）：红色喷泉
C．SO2（浓NaOH溶液）：红色喷泉
D．HCl（H2O含石蕊）：白色喷泉
2．如图所示，利用培养皿探究NH3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。下表中对实验现象所做的解释正确的是（ ）
3.下列关于氨水的说法正确的是（ ）
A．氨水是无色透明的纯净物
B．向氨水中滴加酚酞，溶液变红
C．氨水受热不分解
D．将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生
4．相同状况下，在体积相同的三个烧瓶中分别盛NH3、HCl和NO2气体，并分别倒立在水槽里，充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为（设烧瓶内液体未扩散到水槽里）（ ）
A．1∶1∶1 B．2∶2∶3
C．3∶3∶2 D．2∶2∶1
5．关于氨的下列叙述中，错误的是（ ）
A．氨易液化，因此可用来作制冷剂
B．氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色
C．氨水是弱电解质
D．氨气可被氯气氧化生成N2，同时还可能产生白烟现象
6．（双选）对废水中的NH3、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下：
①微生物脱氮法：NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) eq \(――→,\s\up7(硝化细菌O2),\s\d5(步骤a)) NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) eq \(――→,\s\up7(反硝化细菌),\s\d5(步骤b)) N2
②化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀，从而去除NH3、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，下列有关说法正确的是（ ）
A.该废水大量直接排放，对水体的影响不大
B．微生物脱氮时可在高温下进行，以加快脱氮的速率
C．步骤a发生反应：NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋2O2===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H2O＋2H＋
D．化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，NH3、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的去除率将下降
7．如图所示，室温下，A、B两个容积相等的烧瓶中分别集满了两种气体（同温、同压），当打开止水夹K时，使两烧瓶内气体充分接触后，容器内压强由小到大的顺序正确的是（ ）
eq \a\vs4\al()
A．②③① B．③①②
C．③②① D．②①③
8．有以下四种溶液：①NH4Cl溶液，②（NH4）2SO4溶液，③NaCl溶液，④Na2SO4溶液。下列试剂（溶液）能将它们区别开的是（ ）
A．HCl B．BaCl2
C．NaOH D．Ba（OH）2
9．试管中盛有少量白色固体，可能是铵盐，检验的方法是 （ ）
A．加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C．加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞试液
D．加氢氧化钠溶液，加热，滴入石蕊试液
10．将盛有NH4HCO3的试管加热，使放出的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管，足量浓H2SO4的洗气瓶，最后得到的气体是 （ ）
A．NH3 B．O2
C．H2O D．CO2
[等级突破]
11．如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是 （ ）
A．在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B．如果关闭c、d，打开a、b，可能会有白烟产生
C．实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉
D．喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体
12．厌氧氨化法（Anammx）是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中正确的是（ ）
A．四个反应过程中，有三个是氧化还原反应，有一个是非氧化还原反应
B．1 ml NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（假设每步转化均完全），得到氮气的体积约为11.2 L
C．该过程的总反应是：NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ===N2↑＋2H2O
D．该方法每处理1 ml NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，需要的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 为0.5 ml
13．已知NH4HCO3受热易分解，化学方程式为NH4HCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋CO2↑＋H2O。某发酵粉的主要成分是NH4HCO3、NaHCO3，某学生称取干燥的此发酵粉50 g，充分加热至质量不再改变，称取残留固体质量26.5 g，该发酵粉中NaHCO3与NH4HCO3的质量之比为 （ ）
A．4∶21 B．8∶21
C．21∶4 D．84∶79
14．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应（夹持装置和加热装置已略去）。
回答下列问题：
（1）A中加入的物质是 ，发生反应的化学方程式是 。
（2）B中加入的物质是 ，其作用是 。
（3）实验时在C中观察到的现象是 ；发生反应的化学方程式是 。
（4）实验时在D中观察到的现象是 ，D中收集到的物质是 。
15．某课外活动小组在实验室用如图所示装置快速制取NH3并验证NH3的某些性质，同时收集少量纯净的氮气。
请回答下列问题：
（1）用生石灰和浓氨水制NH3的原理为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）实验进行一段时间后，观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛有无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管口处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃管内发生反应的化学方程式： ，这个反应说明NH3具有 （填字母）。
A．碱性 B．还原性
C．氧化性 D．不稳定性
（3）洗气瓶中浓硫酸的作用是________________________________________________________________________。
（4）在最后的出气导管口处收集到干燥、纯净的氮气，收集方法是 （填字母）。
A．排空气法 B．排水法 C．用气囊收集
（5）装置E的作用是 ，装置F的作用是 。装置E中的碱石灰 （填“能”或“不能”）换成CaCl2。
16．某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应，按下图装置进行实验（夹持装置已略去）。
已知A、B装置可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、生石灰、MnO2。
（1）仪器a的名称为 ；仪器b的名称为 。
（2）装置A烧瓶中固体的作用为 （填序号）。
A．催化剂 B．氧化剂
C．还原剂 D．反应物
（3）仪器b中盛放的试剂可以是 （填序号）。
A．浓硫酸 B．碱石灰
C．五氧化二磷 D．硫酸铜
（4）装置E中发生反应的化学方程式为 。
（5）甲、乙两同学分别按上述装置进行实验，一段时间后：
①甲观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是 （写化学式）。
②乙观察到装置F中有红棕色气体，装置G中溶液变成蓝色。用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因： 。
（6）为帮助甲实现在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进。
你的改进措施是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业21 氨和铵盐
1．解析：B中，NH3易溶于水，溶液显碱性，应形成蓝色喷泉；C中，SO2能与NaOH溶液反应，但溶液无色，形成无色喷泉；D中，HCl易溶于水使溶液显酸性，形成红色喷泉。
答案：A
2．解析：浓氨水具有挥发性，向NaOH固体上滴加浓氨水，由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发。NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应生成（NH4）2SO4，A正确，B错误；NH3与氯化物溶液反应生成沉淀，该氯化物可以是CuCl2或MgCl2等，C错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是可溶性碱，NH3是氢化物，D错误。
答案：A
3．解析：氨水是氨气的水溶液，属于混合物，故A错误；氨水中存在NH3·H2O⇌NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－，溶液显碱性，滴加酚酞，溶液变红，故B正确；氨水不稳定，受热分解生成NH3和H2O，故C错误；浓硫酸是难挥发性酸，靠近浓氨水时不会产生白烟，故D错误。
答案：B
4．解析：设标准状况下三个烧瓶的容积均为V L。
对于NH3：V（溶液）＝V L，n（NH3）＝ eq \f(V L,22.4 L·ml－1) ，
故c（NH3）＝ eq \f(1,22.4) ml·L－1；
同理可得c（HCl）＝ eq \f(1,22.4) ml·L－1；
对于NO2：V（溶液）＝ eq \f(2,3) V L，n（HNO3）＝ eq \f(2,3) × eq \f(V,22.4) ml，
故c（HNO3）＝ eq \f(1,22.4) ml·L－1。故选A。
答案：A
5．解析：氨水是混合物，不属于电解质，C错误；D项，氨气可被氯气氧化生成N2，氯气被还原生成HCl，HCl与NH3化合产生白烟现象。
答案：C
6．解析：用微生物脱氮法处理的废水中还含有做催化剂的硝化细菌和反硝化细菌，不能大量直接排放；用化学沉淀法处理的废水中还含有氯化钠等无机盐，不能大量直接排放，故A错误；微生物在高温时会死亡，不能参与脱氮过程，脱氮的速率会减小，故B错误；步骤a发生的反应为在硝化细菌的作用下，氧气将废水中的铵根离子氧化为硝酸根，反应的离子方程式为NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋2O2===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H2O＋2H＋，故C正确；化学沉淀法脱氮时，若溶液的碱性过强，镁离子会生成氢氧化镁沉淀，NH3、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的去除率将下降，故D正确。
答案：CD
7．解析：①氢气和氯气在常温下不反应，气压不变；②氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体，反应后气体压强为零；③一氧化氮和氧气化合会生成二氧化氮，即2NO＋O2===2NO2，然后发生反应2NO2⇌N2O4，反应后气体体积减小，要比原来体积的 eq \f(2,3) 还要小；则最后容器内的压强由小到大的顺序为②<③<①。
答案：A
8．解析：2NH4Cl＋Ba（OH）2 eq \(=====,\s\up7(△)) BaCl2＋2NH3↑＋2H2O，有刺激性气体产生；（NH4）2SO4＋Ba（OH）2 eq \(=====,\s\up7(△)) BaSO4↓＋2NH3↑＋2H2O，既有沉淀又有气体产生；NaCl溶液滴入Ba（OH）2溶液中无现象；Na2SO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋2NaOH，只有白色沉淀产生。
答案：D
9．解析：铵盐中含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的检验方法是取少量待测物于试管中，加入NaOH溶液后加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝则待测物中含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，故选B。
答案：B
10．解析：NH4HCO3受热分解的反应为NH4HCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋H2O＋CO2↑，放出的气体通过盛有足量过氧化钠的干燥管，过氧化钠与二氧化碳、水反应生成氧气，从盛放过氧化钠的干燥管出来的气体为氨气、氧气，再通过盛有足量浓H2SO4的洗气瓶，浓硫酸吸收氨气，最后得到的气体为氧气，故选B。
答案：B
11．解析：浓氨水中加入生石灰，生石灰与水反应并放出大量的热，促进氨气的挥发，浓盐酸中加入浓硫酸，浓硫酸吸收水，且放出大量的热，可促进氯化氢挥发，故A正确；打开a、b，NH3与HCl相遇产生NH4Cl，出现白烟，故B正确；打开止水夹a、c、d，氨气和氯化氢反应导致压强减小，从而形成蓝色和红色喷泉，故C正确；蒸干时氯化铵会分解，得不到氯化铵固体，故D错误。
答案：D
12．解析：四个反应过程中，N元素的化合价均发生变化，因此都属于氧化还原反应，所以A项错误；由图可知，经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（假设每步转化均完全），1 ml NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和1 ml NH2OH发生氧化还原反应生成1 ml氮气，标准状况下的体积为22.4 L，所以B项错误；由图示可知，起始反应物为NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ，最终生成N2，根据守恒法可配平该反应的化学方程式为NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ===N2↑＋2H2O，所以C项正确；由图可知，经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（假设每步转化均完全），1 ml NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和1 ml NH2OH发生氧化还原反应生成1 ml氮气。由电子转移守恒可知，每处理1 ml NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，需要的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 为1 ml，所以D项错误。
答案：C
13．解析：称取干燥的发酵粉充分加热至质量不再改变，NH4HCO3受热分解生成氨气、水和二氧化碳，加热条件下全部是气体；NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，所以残留的26.5 g固体为Na2CO3，设碳酸氢钠的质量为x。
2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O
84×2 106
x 26.5 g
168∶106＝x∶26.5 g，解得x＝42 g
所以NH4HCO3的质量为50 g－42 g＝8 g，NaHCO3与NH4HCO3的质量之比为42∶8＝21∶4，故选C。
答案：C
14．解析：（1）由题目中的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知，A装置提供NH3，且是通过固体加热制备气体，则A中应加入NH4Cl和Ca（OH）2固体，发生反应：2NH4Cl＋Ca（OH）2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。（2）B装置是干燥装置，用于除去NH3中的水蒸气，应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂。（3）C装置中发生反应：2NH3＋3CuO eq \(=====,\s\up7(△)) N2＋3H2O＋3Cu，则C中黑色粉末逐渐变为红色。（4）C中反应生成的N2及水蒸气和未反应的NH3均会进入D试管中，则D中收集到的是氨水。
答案：（1）NH4Cl和Ca（OH）2固体 2NH4Cl＋Ca（OH）2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
（2）碱石灰（或CaO） 除去NH3中的水蒸气
（3）黑色粉末逐渐变为红色 2NH3＋3CuO eq \(=====,\s\up7(△)) N2＋3H2O＋3Cu
（4）出现无色液体 氨水
15．解析： eq \x(\a\al( A、B,制取NH3)) ―→ eq \x(\a\al( E,干燥NH3)) ―→ eq \x(\a\al( C,NH3和CuO反应)) ―→ eq \x(\a\al( F,检验生成的H2O)) ―→ eq \x(\a\al( D,除去多余的NH3))
（1）CaO与浓氨水中的水反应生成Ca（OH）2，同时放出大量的热，促使NH3·H2O受热分解生成NH3，又由于温度升高，NH3的溶解度减小，从而使NH3逸出。（2）CuO转变为Cu，NH3转变为N2，同时有H2O生成，在该反应中CuO得到电子，NH3失去电子，表现了NH3的还原性。（3）没有反应的NH3被浓硫酸吸收，防止NH3逸出而污染环境，并防止空气中的水蒸气进入装置F中。（4）N2的密度与空气相近，不能用排空气法收集，排水法收集到的N2中有水蒸气，只有用气囊收集才能得到干燥、纯净的氮气。（5）装置E中盛放的是碱石灰，其作用是吸收NH3中的水蒸气。无水硫酸铜与H2O反应出现蓝色，所以用无水硫酸铜可检验CuO和NH3反应是否有H2O生成。由于CaCl2能与NH3反应，所以不能将碱石灰换为CaCl2。
答案：（1）生石灰与水反应放出大量的热，促使NH3·H2O受热分解生成NH3，又由于温度升高，NH3的溶解度减小，促使NH3逸出（合理即可）
（2）3CuO＋2NH3 eq \(=====,\s\up7(△)) 3Cu＋3H2O＋N2 B
（3）吸收氨气，防止污染环境并防止空气中的水蒸气进入装置F中
（4）C
（5）吸收水蒸气，干燥NH3 检验是否有水生成 不能
16．解析：（1）仪器a的名称是分液漏斗，仪器b的名称是球形干燥管。（2）根据题意可知装置A的作用是制取O2，所以烧瓶中的固体是二氧化锰，是过氧化氢分解的催化剂，故选A。（3）装置B的作用是制取氨气，根据装置图和题中所提供的药品可知是用浓氨水与生石灰制取氨气，除去氨气中的水蒸气用碱石灰，所以干燥管中的固体是碱石灰，故选B。（4）在E中发生氨气的催化氧化，反应的化学方程式为4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 4NO＋6H2O。（5）①白烟是固体小颗粒，是NH3和HNO3（NO、O2、H2O共同反应生成）反应生成的NH4NO3固体。②反应生成的NO与O2反应生成红棕色的NO2，Cu与稀硫酸不反应，G中溶液变蓝说明Cu被氧化为Cu2＋，原因是通入装置G中的NO2和H2O反应生成HNO3和NO，HNO3与Cu反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。（6）甲的实验中只观察到白烟，是因为NH3未被完全催化氧化；要保证NH3充分被氧化，则O2需过量，所以需增加O2的量或减少NH3的量；可调节K1增加装置A中的产气量或调节K2减少装置B中的产气量，使NH3充分被氧化；也可以在E、F间增加浓硫酸的洗气装置，吸收未反应的氨气。
答案：（1）分液漏斗 球形干燥管 （2）A （3）B （4）4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 4NO＋6H2O （5）①NH4NO3 ②3Cu＋8H＋＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O （6）调节K1增加装置A中产生氧气的量或调节K2减少装置B中产生氨气的量或在E、F间增加浓硫酸的洗气装置
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NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无现象
NH3与浓硫酸不反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是MgCl2溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是可溶性碱
编号
①
②
③
A中气体
H2
NH3
NO
B中气体
Cl2
HCl
O2