2019届一轮复习人教版氮及其化合物环境保护作业 9页

氮及其化合物 环境保护 一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。‎ ‎1．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是(　D　)‎ ‎①氮气与氧气在放电条件下可直接生成NO2‎ ‎②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气 ‎③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显变化 ‎④实验室采用加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气 A．①③④　　　　　　　　 　B．①③‎ C．①④ D．①②③④‎ ‎【解析】：在放电条件下，氮气和氧气反应生成的是一氧化氮而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，①错误；硝酸铵加强热时剧烈分解发生爆炸生成氮气、二氧化氮和水，②错误；向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原成一氧化氮，③错误；氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误。‎ ‎2．科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是(　A　)‎ A．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O B．液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏 C．氨气比空气轻，标准状况下密度约为0.76 g·L－1‎ D．氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全 ‎【解析】：该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求，A项错误；B、D两项均正确；氨气在标准状况下的密度ρ标＝＝＝0.76 g·L－1，C项正确。‎ ‎3.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图所示)，滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙，依次观察到如下现象：①滴管内产生红棕色气体，液面下降；②随后滴管内的液面上升，气体变成无色；③滴管内的液面再次下降。下列说法中不正确的是(　D　)‎ A．现象①中产生的红棕色气体为NO2‎ B．产生现象②的原因是NO2与水反应 C．产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应 D．最终瓶内溶液中的溶质一定只有Cu(NO3)2‎ ‎【解析】：铜和浓硝酸发生反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，生成的二氧化氮为红棕色气体，A项正确；现象①中产生的二氧化氮能和水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，从方程式可知，3 mol红棕色的二氧化氮与水反应，生成1 mol无色一氧化氮气体，气体的体积减小，滴管内的压强减小，所以滴管内的液面上升，气体变成无色，B项正确；现象②中生成的稀硝酸与内置的螺旋状铜丝发生反应3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，因滴管内有气体生成，压强增大，所以滴管内的液面再次下降，C项正确；滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙，生成的一氧化氮气体与氧气、水反应生成硝酸，硝酸继续与铜反应，最终可能有硝酸剩余，所以最终瓶内溶液中的溶质有Cu(NO3)2，也可能有硝酸，D项错误。‎ ‎4.如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为(　A　)‎ A．1∶1　 B．5∶7　‎ C．7∶5　 D．4∶3‎ ‎【解析】：根据反应化学方程式：‎ ‎4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3‎ ‎4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3‎ 生成HNO3的物质的量取决于NO2与NO的体积，由于NO2与NO体积相同，生成HNO3的物质的量相等，即两试管中HNO3的浓度相等。‎ ‎5．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是(　D　)‎ A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 ‎【解析】：使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，是因为HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O，而不是因为强氧化性，D错误。‎ ‎6．下列反应的离子方程式表示正确的是(　A　)‎ A．向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O B．铜片与浓硝酸：Cu＋NO＋4H＋===Cu2＋＋NO↑＋2H2O C．氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热：NH＋OH－NH3·H2O D．碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热：NH＋OH－NH3＋H2O ‎【解析】：B项应为Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；C项应为NH＋OH－NH3↑＋H2O；D项中HCO也参与反应，应为NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O。‎ ‎7．下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是(　C　)‎ A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气 C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气 ‎【解析】：用装置甲制取氨气需要加热，A项错误；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，B项错误；氨气与氧化铜在加热条件下反应生成N2、水和铜，可以验证氨气具有还原性，C项正确；用装置丁吸收尾气容易引起倒吸，D项错误。　‎ ‎8．科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是(　A　)‎ A．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O B．液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏 C．氨气比空气密度小，标准状况下密度约为0.76 g·L－1‎ D．氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全 ‎【解析】：A项的反应产物中NO为有毒气体，会污染环境。‎ ‎9．科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是(　C　)‎ A．14N、N4与N2互为同位素 B．N4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2??N4H＋2SO C．N4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用 D．N4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键 ‎【解析】：同种元素的不同原子之间互为同位素，N4与N2为单质，A项错误；N4H4(SO4)2晶体中含有SO和N4H两种离子，N4H4(SO4)2为离子化合物，电离方程式为N4H4(SO4)2===N4H＋2SO，B项错误；草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子，故不能混合施用，C项正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D项错误。‎ ‎10．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则反应消耗HNO3的物质的量为(　C　)‎ A．0.8 mol　 B．0.6 mol C．0.11 mol　 D．无法计算 ‎【解析】：原子守恒法 ‎①被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和，n(HNO3)被还原＝＝0.05 mol，‎ ‎②未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO的物质的量，‎ n(Cu)＝＝0.03 mol，所以n[Cu(NO3)2]＝0.03 mol，‎ ‎③消耗的HNO3的物质的量为0.03 mol×2＋0.05 mol＝0.11 mol，故C项正确。‎ 二、非选择题：本题包括4个小题，共50分.‎ ‎11．（8分）某研究性学习小组对实验室制取NH3的方法进行了如下设计：‎ ‎(1)甲同学拟用浓氨水与固体NaOH制取NH3，并用图Ⅰ装置作为NH3的发生装置。‎ 写出固体NaOH的作用______________________________。‎ ‎(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上来收集氨气，并确保不污染环境。请你根据其设想回答：‎ ‎①若用排空气法收集NH3，请在图Ⅱ的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用的试剂(自选)名称。‎ ‎②若用排液取气法收集NH3，可选用的试剂是________(填序号)。‎ A．H2O　 B．浓硫酸 C．CCl4 D．饱和NaCl溶液 ‎【答案】：(1)①使溶液中的c(OH－)增大，促使NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－平衡向左移动，NH3逸出；（2分）‎ ‎②NaOH溶解放热，使NH3的溶解度降低，NH3逸出（2分）‎ ‎(2)①（2分）‎ ‎②C（2分）‎ ‎【解析】：(1)利用化学平衡移动原理及固体NaOH的性质进行分析；(2)氨气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，所以当瓶口向上收集时应短进长出，还应注意尾气吸收。氨气均易溶于H2O、浓硫酸、饱和NaCl溶液，所以只能选择CCl4。‎ ‎12．（14分）当硝酸与金属或非金属反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不同。请回答下列问题：‎ ‎(1)金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生，那么硝酸的还原产物为____________(填化学式)。‎ ‎(2)某混酸由200 mL 3 mol·L－1的稀硝酸和200 mL 2.5 mol·L－1的稀硫酸均匀混合而成(忽略溶液的体积变化)。将其分成两等份，分别与铜和铁反应，还原产物只有NO，则最多能溶解__________mol Cu和__________g Fe。‎ ‎(3)200 mL 16 mol·L－1的浓硝酸与3.2 g Cu反应，反应过程中还原产物只有NO2，则反应结束后，产生气体的体积为____________________(标准状况下)，溶液中c(H＋)∶c(NO)＝____________∶____________(忽略HNO3的挥发)。‎ ‎(4)用试管将(3)反应产生的NO2收集满并倒立在足量的水中，待试管中液面不再上升时，试管中剩余气体的体积约为原气体体积的____________。试管中的液体的物质的量浓度为____________(假设试管中的液体不对外扩散，此反应条件下1 mol 气体的体积为25.0 L)。如果NO2中混有N2O4气体，试管中的液体的物质的量浓度将____________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎【答案】：(1)NH4NO3(或NH)‎ ‎(2)0.3　16.8‎ ‎(3)2.24 L　30　31‎ ‎(4)1/3　0.04 mol·L－1　增大 ‎【解析】：(1)硝酸被还原，N元素化合价降低，若无气体产生，则还原产物为NH4NO3(或NH)。‎ ‎(2)设最多溶解x mol Cu，一份溶液中n(NO)＝0.3 mol，n(H＋)＝0.8 mol，‎ 据3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎3 8 2‎ x 0.8 0.3‎ 可知x＝0.3(NO过量)‎ 因在反应中Fe和Cu的化合价变化均为2价，则最多溶解Fe的物质的量也是0.3 mol，质量为56 g·mol－1×0.3 mol＝16.8 g。‎ ‎(3)据电子守恒V(NO2)＝×2×22.4 L/mol＝2.24 L。‎ 根据方程式：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，可知：‎ c(H＋)∶c(NO)＝n(H＋)∶n(NO)＝(3.2－0.2)∶(3.2－0.1)＝30∶31。‎ ‎(4)根据方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知试管中剩余气体的体积约为原气体体积的。设试管的体积为1 L，则试管中溶液(HNO3)的物质的量浓度根据c＝可得c＝＝0.04 mol·L－1。‎ 若NO2中混有N2O4，则根据3N2O4＋2H2O===4HNO3＋2NO可知所得溶液的体积减小，HNO3的物质的量增加，则HNO3的物质的量浓度将增大。‎ ‎13.（14分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。‎ 可选药品：浓硝酸、3 mol·L－1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。‎ ‎2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ‎(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是____________________。‎ ‎(2)滴加浓硝酸之前的操作是检查装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置①中发生反应的化学方程式是_________________________________________。‎ ‎(4)装置②的作用是__________，发生反应的化学方程式是_________________________。‎ ‎(5)该小组得出的结论依据的实验现象是________________________________________。‎ ‎(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)____________。‎ a．加热该绿色溶液，观察颜色变化 b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 ‎【答案】：(1)3 mol·L－1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 ‎(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内 ‎(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎(4)将NO2转化为NO　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色　(6)acd ‎14.(14分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：‎ ‎ (1)氨气的制备 ‎①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为____________________________________________________________。‎ ‎②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。‎ ‎ (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。‎ 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中 ‎①Y管中_______________‎ ‎②反应的化学方程式________________‎ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2‎ ‎③________________‎ ‎④________________‎ ‎【答案】：(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②dcfei ‎(2)红棕色气体慢慢变浅　6NO2＋8NH37N2＋12H2O　Z中NaOH溶液产生倒吸现象　反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压 ‎【解析】：(1)①在实验室通常是用加热氯化铵和消石灰固体混合物制取氨气，应选用发生装置A，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或选用发生装置B，直接加热浓氨水生成氨气：NH3·H2ONH3↑＋H2O；②氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为：发生装置→d、c→f、e→i。‎ ‎(2)打开K1，推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中，在一定温度和催化剂的作用下发生反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅；反应生成的水蒸气液化后，NO2和NH3反应后气体的物质的量减小，反应容器中的压强减小，打开K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。‎