2021届一轮复习苏教版广西专用生产生活中的含氮化合物作业 9页

生产生活中的含氮化合物 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ 一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,每小题只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.下列有关环境问题的说法正确的是(　　)。‎ A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的含量 B.臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康 C.CO、NO、NO2是大气污染物,在空气中都能稳定存在 D.含磷洗涤剂易于被细菌分解,不会导致水体污染 答案:A 解析:CaCO3CaO+CO2,CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,燃煤中加入适量石灰石可以达到固硫的作用,A项正确;空气中臭氧含量过大对人体有害,B项错误;NO极易和氧气发生反应生成NO2,C项错误;磷是生物必需元素,含磷废水的大量排放会造成水华和赤潮,D项错误。‎ ‎2.下列关于氮及其化合物的说法错误的是(　　)。‎ A.所有的铵盐与烧碱共热都能生成氨气 B.浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应,均体现其酸性和强氧化性 C.一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强,更容易造成人体缺氧 D.把带火星的木条伸入充满NO2和O2的混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中,木条复燃,说明NO2支持燃烧 答案:B 解析:铵盐与烧碱共热都能生成氨气,A项正确;浓硝酸与碳共热发生反应:4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O,浓硝酸只表现强氧化性,B项错误;一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳强,C项正确;带火星的木条在空气中不复燃,而伸入充满NO2和O2的混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4∶1)的集气瓶中,木条复燃,说明NO2支持燃烧,D项正确。‎ ‎3.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。下列文献对KNO3的叙述不合理的是(　　)。‎ 选项 目的 古代文献 说明 A 使用 ‎“……凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼,相激火生,祸不可测”——《天工开物》‎ KNO3能自燃 B 鉴别 区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4):“强烧之,紫青烟起,乃真硝石也”——《本草经集注》‎ 利用焰色反应 C 提纯 ‎“(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”——《开宝本草》‎ 溶解、蒸发、结晶 D 性质 ‎“(火药)乃焰硝(KNO3)、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”——《本草纲目》‎ 利用KNO3的氧化性 答案:A 解析:KNO3具有强氧化性,是助燃剂,但不能自燃,A项叙述不合理;K的焰色反应为紫色,而Na的焰色反应为黄色,B项叙述合理;KNO3易溶于水,经溶解、蒸发、结晶后能提纯,C项叙述合理;KNO3具有强氧化性,故可用在火药中,D项叙述合理。‎ ‎4.下列各组物质中,气体X和气体Y同时通入盛有溶液Z的洗气瓶中(如图),一定没有沉淀生成的是(　　)。‎ 选项 X Y Z A NO2‎ SO2‎ BaCl2溶液 B NH3‎ O2‎ Al2(SO4)3溶液 C NH3‎ CO2‎ CaCl2溶液 D CO2‎ SO2‎ CaCl2溶液 答案:D 解析:二氧化氮易溶于水生成硝酸,硝酸有强氧化性,二氧化硫有还原性,所以二氧化硫能被硝酸氧化成硫酸,硫酸和氯化钡发生复分解反应生成硫酸钡白色沉淀,A项不符合;氨气极易溶于水生成氨水,氨水显弱碱性,与铝盐溶液反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝不溶于氨水,所以一定有白色沉淀生成,B项不符合;氨气极易溶于水生成氨水,氨水呈碱性,能和二氧化碳反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,C项不符合;CO2和SO2通入CaCl2溶液中,CaCl2不发生反应,无沉淀现象,D项符合题意。‎ ‎5.探究氨气及铵盐性质的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)。‎ A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水 B.将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨气的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性 C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定 D.将红热的Pt丝伸入右图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨气的氧化产物为NO2‎ 答案:D 解析:氨气易溶于水,将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,A项正确;NH3+H2ONH3·H2ONH‎4‎‎+‎+OH-,B项正确;NH4HCO3受热分解生成氨气、二氧化碳、水,C项正确;氨气被氧气氧化为NO,NO又被氧气氧化生成NO2,D项错误。‎ ‎6.某种混合气体,可能含有N2、HCl和CO,把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都没有变化,经干燥后再通过足量的Na2O2固体,气体体积减小,最后通过灼热的铜网,经充分反应后,气体体积又减小,但还有剩余气体,以下对混合气体成分的判断,正确的是(　　)。‎ A.一定没有N2,CO和HCl中至少有一种 B.一定没有N2,CO和HCl都有 C.一定有N2,CO和HCl中至少有一种 D.一定有N2和HCl,肯定没有CO 答案:C 解析:将混合气体依次通过NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积无变化,气体中若含有CO、HCl,在此全部转化为CO2。再通过Na2O2,气体体积明显减小的原因是Na2O2吸收二氧化碳气体生成氧气;最后通过灼热的铜网,体积又减少,并有剩余气体,说明一定有N2。综上所述,混合气体中一定有N2,HCl、CO中至少含有一种,C项正确。‎ ‎7.某学习小组用如图装置制备氮化钙(Ca3N2易与H2O反应),下列说法不正确的是(　　)。‎ A.打开活塞K通入N2,试管A内有气泡产生,说明装置气密性良好 B.将Ca3N2放入盐酸中,能得到CaCl2和NH4Cl两种盐 C.U形管中的干燥剂可以是碱石灰,但不能用浓硫酸 D.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温后再关闭活塞K 答案:A 解析:打开活塞K通入N2,即使装置漏气,试管A内也可能有气泡产生,A项错误;将产物Ca3N2放入盐酸中,反应原理可理解为Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3↑,Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O,NH3+HClNH4Cl,故可以得到CaCl2和NH4Cl两种盐,B项正确;U形管中只能盛放固体干燥剂,C项正确;若先关闭活塞K,在反应管冷却至室温的过程中容易引起倒吸,D项正确。‎ ‎8.某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如下图所示。下列有关说法正确的是(　　)。‎ A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原为NO2‎ B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O D.由上述实验可以得出结论:Cu在常温下既可以和稀硝酸反应,也可以和稀硫酸反应 答案:C 解析:稀硝酸被Cu还原为NO,A项错误;Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性溶液中具有硝酸的强氧化性,继续与Cu反应,稀硫酸的氧化性比稀硝酸弱,B项错误;实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O,C项正确;由上述实验可得出结论:Cu在常温下可以和稀硝酸反应,D项错误。‎ ‎9.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,铜粉最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的增加,发生如图所示变化(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或判断错误的是(　　)。‎ A.原混合酸中NO‎3‎‎-‎物质的量为0.1 mol B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段产生氢气 C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4‎ D.原溶液中H2SO4物质的量浓度为2.5 mol·L-1‎ 答案:A 解析:铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应,从题干图中看出(注意只是第二份溶液100 mL)OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段产生氢气,反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,反应至A点NO‎3‎‎-‎已反应完全。由反应Fe+NO‎3‎‎-‎+4H+Fe3++NO↑+2H2O可知第二份溶液中NO‎3‎‎-‎物质的量应为‎5.6 g‎56 g·mol‎-1‎=0.1 mol;溶液中最终溶质为FeSO4,此时反应的铁的质量是14 g,即0.25 mol,故原混合酸中H2SO4浓度为‎0.25mol‎0.1 L=2.5 mol·L-1;原200 mL溶液中NO‎3‎‎-‎物质的量为0.2 mol。‎ 二、非选择题(本题共3个小题,共46分)‎ ‎10.(14分)某兴趣小组在实验室探究氨的有关性质,设计了下图所示实验,A处是气体发生装置,A中所用的试剂从下列物质中选取。‎ ‎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 按上图连接好各仪器,先将C处的铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯。部分实验的现象如下:铂丝继续保持红热状态;D中的铜片慢慢溶解。回答下列问题:‎ ‎(1)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)。 ‎ ‎(2)B装置的作用为　 。 ‎ ‎(3)D中铜片发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,为了使Cu片溶解的速率加快,可向D处的溶液中加入少量下列物质中的　　　　(填下列各项序号)。 ‎ A.Na2CO3 B.AgNO3‎ C.H2SO4 D.FeSO4‎ ‎(4)图E中持续通入氧气的作用为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足,指出其不足之处并提出改进建议:‎ ‎ 　 。 ‎ 答案:(1)③　(2)吸收CO2、水蒸气并制取O2‎ ‎(3)3Cu+2NO‎3‎‎-‎+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O　BC ‎(4)使有害气体被F中溶液完全吸收 ‎(5)D中溶液易倒流到C中,使玻璃管炸裂;在C、D之间连接防倒吸装置 解析:根据题给装置图及C、D中反应现象知,本实验为氨的催化氧化及硝酸与铜的反应。装置A的作用为生成氨气,装置B的作用是为反应提供氧气,装置E和F为尾气处理装置。(1)根据上述分析知,A中生成的气体中含有氨气以及和过氧化钠反应生成氧气的气体二氧化碳、水蒸气;A中制取气体只用一种药品时,分析选项可知应选择碳酸氢铵。(2)B装置是利用过氧化钠吸收碳酸氢铵分解生成的二氧化碳和水蒸气生成氧气。(3)D中反应为铜片溶于稀硝酸生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为3Cu+8H++2NO‎3‎‎-‎3Cu2++2NO↑+4H2O;使Cu片溶解的速率加快,可以考虑利用原电池原理及增大离子浓度的方法;Na2CO3消耗硝酸,硝酸浓度减小,反应速率减小,A错误;AgNO3和铜反应生成银,铜和银在稀硝酸中形成原电池加快反应,B正确;加入H2SO4可以增大氢离子浓度,加快铜与稀硝酸的反应,C 正确;FeSO4会消耗硝酸不能加快铜的溶解,D错误。(4)图E中持续通入氧气的作用是使生成的一氧化氮气体全部被F中溶液完全吸收。(5)由于NH3极易溶于水,故D装置中的液体易发生倒吸进入C装置;故需要在C、D之间加一个防倒吸的装置。‎ ‎11.(16分)氨氮废水中的氮元素多以NH‎4‎‎+‎和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下:‎ 含NH‎4‎‎+‎的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标废水 ‎(1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至11后,并鼓入大量空气。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　 　　　　　;用化学平衡理论解释鼓入大量空气的目的　  　 。 ‎ ‎(2)Ⅱ中加入适量NaClO溶液,控制pH在3~4,将NH‎4‎‎+‎转化为无毒物质。则反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)分别称取2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。‎ ‎①将其中一份配成溶液,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)为　　　　　　。 ‎ ‎②另一份固体混合物中NH‎4‎‎+‎与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时,溶液中c(Cl-)=　　　　　　　　(溶液体积变化忽略不计)。 ‎ 答案:(1)NH‎4‎‎+‎+OH-NH3·H2O　空气可以将生成的氨气带走,使NH3·H2ONH3+H2O化学平衡向正反应方向移动,利于除去废水中的氨 ‎(2)3ClO-+2NH‎4‎‎+‎N2↑+3Cl-+2H++3H2O ‎(3)①1∶2　②1 mol·L-1‎ 解析:(1)铵盐能和强碱反应,反应实质是:NH‎4‎‎+‎+OH-NH3·H2O;NH3·H2O的分解是可逆反应,通入的空气可将生成的氨气带走,使化学平衡向正反应方向移动,有利于除去废水中的氨。(2)加入适量NaClO溶液,控制pH在3~4,将NH‎4‎‎+‎转化为无毒物质,可以确定NH‎4‎‎+‎被氧化为N2,ClO-被还原为氯离子,根据电子守恒、电荷守恒可写出离子方程式:3ClO-+2NH‎4‎‎+‎N2↑+3Cl-+2H++3H2O。(3)①2.33 g沉淀为BaSO4,那么n(BaSO4)=n[(NH4)2SO4]=n[Ba(OH)2]=0.01 mol,m[(NH4)2SO4]=1.32 g,m(NH4Cl)=1.07 ‎ g,n(NH4Cl)=0.02 mol。②由①可知,10 mL氢氧化钡溶液中含Ba(OH)2的物质的量为0.01 mol,则氢氧化钡溶液的浓度为‎0.01mol‎0.01 L=1 mol·L-1,2.39 g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物中铵根离子的物质的量为0.01 mol×2+0.02 mol=0.04 mol,又因为n(NH‎4‎‎+‎)=n(OH-)=0.04 mol,则NH‎4‎‎+‎完全反应需要n[Ba(OH)2]=0.02 mol,所需要溶液体积为20 mL,反应中氯离子的物质的量不变,混合物中n(Cl-)=0.02 mol,c(Cl-)=‎0.02mol‎0.02 L=1 mol·L-1。‎ ‎12.(16分)氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)实验室可用下图所示装置合成氨。‎ ‎①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞。反应一段时间后,锥形瓶中溶液变红,则气体X的成分为N2、水蒸气、　　　　和　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(2)最近某大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统,可持续合成氨,其原理如图所示。‎ ‎①图中反应Ⅱ属于　　　　　　　　　(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。 ‎ ‎②反应Ⅲ中能量转化的方式是　　　　　　　　　(填“电能转变为化学能”或“化学能转变为电能”)。 ‎ ‎(3)液氨可用作制冷剂,液氨汽化时　　　　(填“释放”或“吸收”)能量;液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示: ‎ 共价键 N—H OO N≡N O—H 键能/(kJ·mol-1)‎ ‎391‎ ‎498‎ ‎946‎ ‎463‎ 则反应4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的反应热ΔH=　　　　　　　　　。 ‎ 答案:(1)①NO‎2‎‎-‎+NH‎4‎‎+‎N2↑+2H2O　②H2　NH3‎ ‎(2)①非氧化还原反应　②电能转变为化学能 ‎(3)吸收　-1 262 kJ·mol-1‎ 解析:(1)①亚硝酸钠具有强氧化性,与氯化铵发生氧化还原反应,生成氮气,反应的离子方程式为NO‎2‎‎-‎+NH‎4‎‎+‎N2↑+2H2O。‎ ‎②锌与稀硫酸反应生成的氢气与亚硝酸钠和氯化铵反应生成的氮气在催化剂作用下反应生成了氨气,因此锥形瓶中溶液变为红色,则气体X的成分为N2、水蒸气、H2、NH3。‎ ‎(2)①反应Ⅱ是Li3N与水反应生成氨气的过程,反应中没有元素化合价的变化,属于非氧化还原反应。‎ ‎②反应Ⅲ中氢氧化锂转变为锂、氧气和水,发生了氧化还原反应,属于非自发的氧化还原反应,属于电解池反应,能量转化的方式是电能转变为化学能。‎ ‎(3)液氨可用作制冷剂,是因为液氨汽化时吸收能量,导致周围温度降低;反应4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的反应热ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=391 kJ·mol-1×3×4+498 kJ·mol-1 ×3-946 kJ·mol-1×2-463 kJ·mol-1×2×6=-1 262 kJ·mol-1。‎