高考化学一轮复习第13讲氮及其化合物作业 9页

‎【2019最新】精选高考化学一轮复习第13讲氮及其化合物作业 A组　基础题组 ‎1.(2017北京海淀一模,6)二十四节气是中国历法的独特创造,四月农谚:“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是(　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.K B.N C.P D.C ‎2.(2017北京朝阳期中,6)已知物质X、Y、Z之间存在如下转化关系,将装满气体Z的试管倒扣在水槽中,溶液最终约充满试管体积的2/3。则X是(　　)‎ XYZ A.Na B.S C.CH4 D.NH3‎ ‎3.(2017北京顺义二模,7)氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是(　　)‎ A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③‎ C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D.向海洋排放含N的废水会影响海洋中N的含量 ‎4.(2017北京门头沟一模,8)依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法的是(　　)‎ A.X是N2O5‎ 9 / 9‎ B.可用排空气法收集NO气体 C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸 D.由NH3→N2,从原理上看,NH3可与NO2反应实现 ‎5.(2017北京理综,12)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 ‎6.(2017北京西城二模,27)氨氮废水中的氮元素多以N和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下:‎ 含N的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标废水 ‎(1)Ⅰ中加入NaOH溶液,调pH=11并鼓入大量空气。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　;鼓入大量空气的目的是　　　　　　。 ‎ ‎(2)Ⅱ中加入适量NaClO溶液,控制pH在6~7,将氨氮转化为无毒物质。‎ ‎①为了完全从废水中去除氨氮,加入的NaClO与水体中N的物质的量之比最小是　　　　　。 ‎ ‎②过程Ⅱ发生3个反应:‎ ⅰ.ClO-+H+ HClO 9 / 9‎ ⅱ.N+HClO NH2Cl+H++H2O(NH2Cl中Cl元素为+1价)‎ ⅲ. ……‎ 已知:水体中以+1价形式存在的氯元素有消毒杀菌的作用,被称为“余氯”。下图为NaClO加入量与“余氯”含量的关系示意图。其中氨氮含量最低的点是c点。‎ b点表示的溶液中氮元素的主要存在形式是(用化学式表示)　　　　　　　　;反应ⅲ的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)Ⅲ中用Na2SO3溶液处理含余氯废水,要求达标废水中剩余Na2SO3的含量小于5 mg·L-1。若含余氯废水中NaClO的含量是74.5 mg·L-1,则处理10 m3含余氯废水,至多添加10% Na2SO3溶液　　　　　kg(溶液体积变化忽略不计)。 ‎ B组　提升题组 ‎7.(2015北京理综,12)在通风橱中进行下列实验:‎ 步骤 现象 Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止 Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确的是(　　)‎ A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2 2NO2‎ B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应 C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3‎ 9 / 9‎ D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化 ‎8.(2017北京海淀期中,10)某同学进行下列实验:‎ 装置 操作 现象 将盛有浓硝酸的烧杯A放入盛有淀粉KI溶液的烧杯C中,然后将铜片放入烧杯A后,立即用烧杯B罩住 烧杯A液体上方立即出现大量红棕色气体;一段时间后,红棕色气体消失,烧杯A和C中的液体都变成蓝色 下列说法合理的是(　　)‎ A.烧杯A中发生反应:3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B.红棕色气体消失只与NO2和烧杯C中的KI发生反应有关 C.烧杯C中溶液变蓝只与NO2和C中溶液发生反应有关 D.若将铜片换成铁片,则C中的液体也可能变蓝 ‎9.(2017北京石景山一模,10)某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示:‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,稀硝酸被还原为NO2‎ B.②中溶液存在:c(Cu2+)+c(H+)=c(N)+c(OH-)‎ C.由上述实验得出结论:常温下,Cu既可与稀硝酸反应,也可与稀硫酸反应 D.③中反应的化学方程式:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+2NO↑+4H2O ‎10.(2017北京海淀期中,12)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ 9 / 9‎ A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B.反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同 C.Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用 D.Ⅴ中发生反应:NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl ‎11.(2017北京理综,27)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。‎ ‎(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:‎ ‎①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:  　　　　　　　　　。 ‎ ‎②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1 mL c1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2 mol·L-1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:‎ NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。‎ 图a 图b 9 / 9‎ ‎①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是　　 　。 ‎ ‎②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是　　 　。 ‎ ‎③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:‎ ‎　　　　　　　　　 NNO+　H2O 答案精解精析 A组　基础题组 ‎1.B　氮气和氧气在闪电的作用下反应生成NO,NO经过一系列的化学变化,最终转化为植物所需要的氮肥,故选B。‎ ‎2.D　分析可知,Z是NO2,故X可能是N2或NH3。‎ ‎3.D　A项,由转化关系图可知,海洋中的氮循环起始于氮的还原;B项,属于固氮作用的是②;C项,反硝化过程中氮元素化合价降低,被还原,故应加入还原性物质,不会有氧气参与;D项,硝酸根离子增多,反硝化作用增强,会影响海洋中N的含量。‎ 9 / 9‎ ‎4.B　A项,X为+5价的氮的氧化物,故X是N2O5;B项,NO能与空气中的氧气反应生成二氧化氮,故不能用排空气法收集NO;C项,氨气催化氧化生成NO,NO被氧气氧化为NO2,用水吸收NO2可制得硝酸;D项,根据氧化还原反应的相关知识可知,NH3可与NO2反应生成N2。‎ ‎5.答案　D　③中的CO2可能是空气中的氧气与木炭反应的产物。‎ ‎6.答案　(1)N+OH- NH3·H2O　将NH3吹出 ‎(2)①3∶2‎ ‎②NH2Cl　2NH2Cl+HClO N2↑+3HCl+H2O ‎(3)13.1‎ 解析　(1)含N的废水中加入NaOH溶液,调pH=11,废水中的N和NaOH发生反应,离子方程式为N+OH- NH3·H2O;鼓入大量空气可以将NH3吹出;‎ ‎(2)①利用得失电子守恒知,加入的NaClO与水体中N的物质的量之比最小是3∶2;‎ ‎②观察图像判断出,ab段发生的是反应ⅱ,故b点表示的溶液中氮元素的主要存在形式是NH2Cl;bc段“余氯”含量减少,说明+1价的氯元素减少,则反应ⅲ的化学方程式是2NH2Cl+HClO N2↑+3HCl+H2O;‎ ‎(3)Na2SO3溶液与NaClO溶液反应的化学方程式为Na2SO3+NaClO Na2SO4+NaCl,则处理10 m3含余氯废水需要n(Na2SO3)=n(NaClO)=74.5 mg·L-1×(10×103)L×10-3g·mg-1÷74.5 g·mol-1=10 mol,则m(Na2SO3)=10 mol×126 g·mol-1×10-3kg·g-1=1.26 kg;达标废水中最多残留Na2SO3的质量为5 mg·L-1×(10×103)L×10-6kg·mg-1=0.05 kg,故至多添加10% Na2SO3溶液的质量为=13.1 kg。‎ B组　提升题组 9 / 9‎ ‎7.答案　C　A项,Fe与稀HNO3反应生成NO,无色的NO易被空气中的O2氧化为红棕色的NO2,化学方程式为2NO+O2 2NO2;B项,Ⅱ中现象说明Fe遇到浓HNO3易发生钝化,表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应;C项,浓HNO3的氧化性强于稀HNO3;D项,Fe、Cu、浓HNO3可构成原电池,连接电流计可以判断Fe是否被氧化。‎ ‎8.D　A项,Cu 和浓HNO3反应生成NO2;B项,红棕色气体消失,也可能是NO2和水反应所致;C项,烧杯C中溶液变蓝也可能是因为挥发出的硝酸和C中溶液发生了反应;D项,浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸也能使C中的液体变蓝。‎ ‎9.D　A项,铜片与稀硝酸反应生成NO;B项,②中溶液为Cu(NO3)2溶液,由电荷守恒知,2c(Cu2+)+c(H+)=c(N)+c(OH-);C项,常温下,铜不能与稀硫酸反应;D项,③中反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+2NO↑+4H2O。‎ ‎10.B　从题给的流程图看,甲为N2,乙为NO,丙为NO2,丁为NaHCO3。A项,甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素;B项,反应Ⅱ和反应Ⅲ的氧化剂均为氧气,反应Ⅳ的氧化剂为NO2;C项,反应Ⅵ为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳可再次利用;D项,反应Ⅴ为侯氏制碱法原理,化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl。‎ ‎11.答案　(1)①CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3‎ ‎②8NH3+6NO2 7N2+12H2O ‎③2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4‎ ‎④‎ 9 / 9‎ ‎(2)①BaO ‎②8∶1‎ ‎③415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O 解析　(1)④n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)=2c1V1×10-3 mol-c2V2×10-3mol n[CO(NH2)2]=n(NH3)= mol m[CO(NH2)2]=n[CO(NH2)2]×60 g·mol-1‎ ‎ = mol×60 g·mol-1‎ ‎ =(6c1V1-3c2V2)×10-2 g 则a g尿素溶液中尿素的质量分数为:×100%=。‎ ‎(2)①观察图a可知BaO起到了储存NOx的作用。②观察图b可知,当Ba(NO3)2用H2还原时,氮元素开始时转化为NH3,由得失电子守恒可得消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为8∶1。③分析可知,反应物15NO、NH3与产物15NNO的化学计量数应是一样的,然后结合得失电子守恒及原子守恒可得反应的化学方程式。‎ 9 / 9‎