专题7 氮与社会可持续发展 测试
一、单选题
1．某固体可能含有NH、Cu2+、Na+、Cl-、CO、SO中的几种离子，取等质量的两份该固体，进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离)：
(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63 g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66 g沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体0.672 L(标准状况)。
下列说法正确的是
A．该固体中一定含有NH、CO、SO、Na+
B．该固体中一定没有Cu2+、Cl-、Na+
C．该固体中只含有NH、CO、SO、Cl-
D．根据以上实验，无法确定该固体中有Na+
2．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是
A．肯定没有SO2和NO B．肯定没有Cl2、O2和NO2
C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO
3．25°时， 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．1.0 mol·L-1氯化钡溶液中： Mg2+、K+、Br-、
B．1.0 mol·L-1硫酸中： A13+、 Na+、Cl-、
C．pH=1l 的氨水中： Fe2+、 Na+、、ClO-
D．pH=1的硝酸中： Fe3+、K+、I-、
4．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)
B．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO (s)
C．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)
D．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)
5．下列NH3的干燥试剂和收集方法中，正确的是
选项 A B C D
干燥试剂 浓硫酸 浓硫酸 碱石灰 碱石灰
收集方法 向上排空气法 向下排空气法 向上排空气法 向下排空气法
A．A B．B C．C D．D
6．下列物质用途叙述不正确的是
A．Fe2O3可用作红色颜料 B．NaClO可用作消毒剂
C．SO2可用作食品添加剂 D．Cu制容器可用于盛放浓硝酸
7．关于硝酸的叙述，正确的是
A．硝酸不稳定，见光或受热就会分解
B．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸
C．铜与稀硝酸反应生成二氧化氮
D．稀硝酸是弱氧化剂，浓硝酸是强氧化剂
8．下列化学用语表达正确的是
A．用电子式表示MgCl2的形成过程：
B．37Cl的原子结构示意图：
C．中子数为146、质子数为92的铀(U)原子：
D．四氯化碳的电子式
9．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．氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应，产生白烟现象
D．氨气可被氯气氧化生成N2，同时还可能产生白烟现象
10．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快，如图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环，下列关于物质甲、乙的判断中可能是
A．甲是浓硫酸，乙是浓氨水
B．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
11．在100mL 稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4mol/L．向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大值为（反应前后溶液体积变化忽略不计）
A．0.15mol/L B．0.24mol/L C．0.30mol/L D．0.36mol/L
12．如图装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，然后打开止水夹。下列与实验事实不相符的是
A．Cl2(饱和食盐水)无色喷泉 B．NH3(H2O含石蕊)蓝色喷泉
C．HCl(H2O含石蕊)红色喷泉 D．SO2(NaOH溶液)无色喷泉
二、填空题
13．现有下列9种物质：①CuSO4·5H2O、②铜、③CaCO3、④CO2、⑤NH3、⑥稀硫酸、⑦淀粉溶液，根据要求填空(填序号)
(1)属于电解质的是_______；属于非电解质的是_______。
(2)在标准状况下，相同体积的④和⑤，其原子个数之比为_______。
(3)写出②与浓硝酸反应的化学方程_______。
(4)写出⑤的催化氧化的化学方程式_______。
(5) 实验室制备氨气的化学方程式_______。
(6)铁粉和硫粉混合加热的化学方程_______。
14．氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应方程式如下：
①NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
(1)在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为___________。
(2)在反应②中，氧化产物是___________，还原产物是___________(填化学式)。
(3)在反应①②中，参加反应的NaOH均为2mol时，两个反应转移电子数的关系是①___________②(填“”、“”或“”)
(4)自来水中的NO危害人类健康。为了降低自来水中NO的浓度，某研究人员提出两种方案。
①方案a：微碱性条件下，用Fe(OH)2还原NO，产物之一是NH3。生成3.4gNH3的同时会生成______mol Fe(OH)3。
②方案b：碱性条件下，用Al粉还原NO，产物之一是N2。发生的反应如下所示，配平离子方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：___________。
Al+ NO+OH-—AlO+N2↑+H2O
15．硅及其化合物用途非常广泛。常用作干燥剂的多孔硅酸是由硅酸盐(例如NaSiO3)的水溶液中加入相应的酸生成溶解度较小的硅酸分子，放置一段时间后，硅酸分子逐渐。聚合形成硅酸溶胶，进一步处理可得多孔硅胶。多孔硅胶对许多气体如乙醚蒸气筝有吸附作用，设计一实验证明硅胶的吸附性，请写出实验步骤、现象及解释_______。
16．简单分析下列现象或做法。
(1)久置浓硝酸呈黄色____。
(2)常温下，铝质或铁质容器可用于贮运浓硫酸和浓硝酸____。
(3)实验室浓硝酸需用棕色试剂瓶盛放，并置于冷暗处____。
17．根据所学的知识填空
(1)除去溶液中混有的应加入___________填化学式溶液。
(2)中国的瓷器驰名世界，制备陶瓷是以黏土主要成分为原料，经高温烧结而成。若以氧化物形式表示黏土的组成，应写为：___________。
(3)同温同压下，相同物质的量的气体和气体，其分子数之比为___________，密度之比为___________。
(4)和氮的氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨，我们所说的酸雨是指其pH小于___________。
(5)是___________色有毒气体，标准状况下与水反应转移电子为___________mol。
(6)氨气在工农业中应用广泛，实验室制取氨气的化学方程式为___________。
18．氮元素的单质和常见化合物在工、农业生产中用途广泛。
(1)氮气的化学性质很稳定，可用作灯泡填充气。从分子结构角度解释其原因是_______。
(2)N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式_______。
(3)NO和NO2可用NaOH溶液吸收主要反应为：
NO+NO2+2OH-=2NO+H2O
2OH-+2NO2=NO+NO+H2O
①下列措施可能提高尾气中NO和NO2去除率的有_______(填字母)
A．加快通入尾气的速率。
B．采用气，液逆流的方式吸收尾气
C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
D．在尾气中同时通入氧气
②吸收后的溶液经浓缩，结晶，过滤，得到NaNO2晶体，该晶体的主要杂质_______(填化学式)。
(4)铵盐大多在农业上用作化肥，实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应来制备氨气，其化学方程式为_______。欲吸收尾气中的NH3，下列装置不宜选用_______(填字母) 。(已知氨气难溶于有机溶剂CCl4)
A． B． C． D．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，一定不含Cu2+，加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66g沉淀，是硫酸钡沉淀，物质的量为0.02mol，而碳酸钡沉淀溶于稀盐酸，所以沉淀部分溶解，说明原溶液中一定含有CO、SO，且n(SO)=0.02mol，碳酸钡沉淀是6.63g 4.66g=1.97g，物质的量是0.01mol；
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，即氨气0.672L(标准状况)即0.03mol，所以含有铵根离子0.03mol，根据电荷守恒，所以一定含有钠离子，其物质的量至少是：0.02mol×2+0.01mol×2 0.03mol=0.03mol，氯离子无法确定是否存在。
【详解】A．分析可知，该固体中一定含有NH、CO、SO、Na+，A说法正确；
B．该固体一定没有Cu2+，一定有Na+，Cl-无法判断，B说法错误；
C．该固体中一定含有NH、CO、SO、Na+，Cl-无法确定是否含有，C说法错误；
D．根据上述实验，该固体中一定含有Na+，D说法错误；
答案选A。
2．B
【分析】根据气体的颜色判断可排除Cl2和NO2气体，根据能使品红褪色的气体为SO2，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明含有气体NO，则原混合气体中无O2。
【详解】A．由分析可知，该混合气体中含有SO2和NO，A错误；
B．由分析可知，该混合气体中肯定没有Cl2、O2和NO2，B正确；
C．由分析可知，该气体中一定不含有Cl2和O2，C错误；
D．由分析可知，该混合气体中不仅含有NO，还含有SO2，D错误；
故选B。
3．B
【详解】A．Ba2+与生成BaSO4，不能大量共存，A项错误；
B．该条件下各离子之间不发生反应，可以大量共存，B项正确；
C． Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀，不能大量共存，C项错误；
D．硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I-发生氧化还原反应，不能大量共存，D项错误；
答案选B。
4．B
【分析】A.电解条件时应看清是电解水溶液还是电解熔融态物质，Cl2具有强氧化性；
B.根据“强碱制弱碱”原理制备氢氧化镁；
C.注意生成二氧化硫与三氧化硫的条件；
D.氨气、二氧化碳和氯化钠反应制备碳酸氢钠是利用碳酸氢钠的溶解度低；
【详解】A.氯气的氧化性强，与铁单质反应直接生成氯化铁，故A错误；
B.氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁，氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水，故B正确；
C.硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，SO2在与氧气在催化剂条件下生成SO3，故C错误；
D.氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠，故D错误；
综上所述，本题应选B。
【点睛】本题考查元素及其化合物之间的相互转化和反应条件，解题的关键是熟悉常见物质的化学性质和转化条件。
5．D
【详解】NH3是碱性气体，能与H2SO4反应，2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，故NH3不能用浓硫酸干燥，NH3的密度比空气的小，故要用向下排空气法收集，故答案为：D。
6．D
【详解】A．Fe2O3是氧化物，颜色为红棕色，俗称为铁红，可用作红色油漆和涂料，故A正确；
B．NaClO具有强氧化性，能够杀菌消毒，可用作消毒剂，故B正确；
C．SO2具有还原性，少量SO2可用作食品添加剂，如红酒中加入少量SO2抗氧化，故C正确；
D．常温下Cu能与浓硝酸发生反应，故Cu制容器不能用于盛放浓硝酸，故D错误；
答案选D。
7．A
【详解】A．浓硝酸不稳定，见光、加热分解生成二氧化氮、氧气和水，故A正确；
B．稀硝酸和浓硝酸均为强酸，故B错误；
C．Cu与稀硝酸反应生成一氧化氮，与浓硝酸反应生成二氧化氮，故C错误；
D．硝酸根离子在酸性条件下均具有氧化性，因此稀硝酸和浓硝酸均为强氧化剂，故D错误；
故答案为A。
8．A
【详解】A．MgCl2为离子化合物，用电子式表示的形成过程为，故A正确；
B．Cl的质子数为17，最外层电子为7，37Cl原子的结构示意图，故B错误；
C．中子数为146、质子数为92的铀(U)原子的质量数=146+92=238，原子符号为，故C错误；
D．四氯化碳中C与Cl形成4个共用电子对，Cl原子周围8个电子，电子式为，故D错误；
故选A。
9．C
【详解】A、氨易液化，液氨挥发为气体吸热，因此可用来做制冷剂，选项A正确；
B、氨气溶于水反应生成一水合氨在溶液中存在电离平衡，溶液中生成氢氧根离子，溶液显碱性，使酚酞试剂变红色，选项B正确；
C、NH3+HCl=NH4Cl，有白烟生成，但与硫酸反应不会产生白烟，选项C错误；
D、氨气可被氯气氧化生成氮气，氯气被还原生成氯化氢，氢化氢与氨气化合产生白烟现象，选项D正确；
答案选C。
10．D
【分析】图中白色烟环是由于两种气体接触发生反应所致，且白色烟环的位置处于中间偏左的位置；气体的摩尔质量越小，扩散速度越快，据此分析；
【详解】由图中可知甲中气体的摩尔质量较大，乙中气体的摩尔质量较小，又由于浓硫酸不能挥发出气体，因此只有D正确；
故选D。
11．B
【详解】反应的离子方程式为：3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO3-和H+的物质的量之比为1：4，即氢离子与硝酸根恰好反应，生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为xmol、ymol，则n(NO3-)：n(H+)=x：(x+2y)=1：4，x+y=0.4 mol/L×0.1L，联立解得x=0.016mol、y=0.024mol，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.016mol×=0.024mol，故铜离子的最大浓度为=0.24mol/L；
故选B。
【点睛】本题考查化合物的有关计算，确定NO3-和H+的物质的量之比为1：4时生成的铜离子浓度最大是解题的关键，解答本题要注意利用离子方程式进行解答。
12．A
【详解】A．因NaCl溶液抑制Cl2的溶解，则挤压胶管的胶头，气压变化不明显，则不会形成喷泉，故A错误；
B．因氨气极易溶于水，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因氨水溶液显碱性，石蕊遇碱变蓝，故形成蓝色喷泉，故B正确；
C．氯气与水反应生成酸，石蕊遇酸变红，可形成红色喷泉，故C正确；
D．因SO2与NaOH溶液反应生成生成盐和水，溶液为无色，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成无色喷泉，故D正确；
故选：A。
13． ①③ ④⑤ 3：4 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 4NH3+5O24NO+6H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O S+FeFeS
【详解】(1)在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质，故①CuSO4 5H2O、③CaCO3为电解质；在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质，故④CO2、⑤NH3为非电解质，
(2)同温同压下相同体积的任何气体具有相同的分子数，而④CO2为三原子分子、⑤NH3为四原子分子，故两者中的原子个数之比为3：4；
(3)浓硝酸具有强氧化性，能和较不活泼金属铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，
(4)NH3催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，
(5)氯化铵与氢氧化钙加热生成氨气、氯化钙和水，方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O；
(6)S的氧化性较弱，铁粉和硫粉混合加热生成硫化亚铁，方程式为：S+FeFeS。
14．(1)23:15
(2) NaNO3 NaNO2
(3)=
(4) 1.6
【解析】(1)
反应①中NO2中N元素化合价降低，所以NO2为氧化剂，NO中N元素化合价升高，所以NO为还原剂，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为23:15；
(2)
根据反应②方程式可知，NO2中N元素化合价升高生成NaNO3，所以NaNO3为氧化产物，N元素化合价降低生成NaNO2，所以NaNO2为还原产物；
(3)
反应①中2molNaOH参加反应，消耗1molNO，转移1mol电子；反应②中2molNaOH参加反应，生成1molNaNO2，所以也转移1mol电子，即两个反应转移电子数的关系是：=；
(4)
①根据题意Fe(OH)2与NO反应时，NO被还原为NH3，3.4gNH3的物质的量为0.2mol，根据N元素化合价的变化可知转移1.6mol电子，根据电子守恒可知有1.6molFe(OH)3生成；
②反应中Al元素的化合价由0价升至+3价，N元素的化合价由+5价降至0价，根据电子守恒可知，反应时Al与NO的系数比为5：3，再结合元素守恒可知化学方程式为10Al+6 NO+4OH-=10AlO+3N2↑+2H2O，该反应中Al失去电子，根据Al元素化合价的变化可知，10份Al参与反应转移30份电子，所以用单线桥标出电子转移的方向和数目为。
15．在一个干燥的烧瓶中滴入2~ 3滴乙醚，使其充满容器，投入5g硅胶。立刻塞紧带有尖嘴玻璃管的橡皮塞(用弹簧夹夹紧连接的乳胶管)。用力摇晃烧瓶片刻，把烧瓶固定在盛水的方槽上面，使乳胶管的尾端伸入水中，打开弹簧夹。用另一副未加硅胶的同样装置重复进行一次上面的实验。现象：(1)装有硅胶的烧瓶，打开弹簧夹后，水槽中的水通过玻瑚尖嘴像嗅泉似喷出。(2)未装硅胶的烧瓶无此现象。
【详解】实验与NH3的喷泉实验相似：在一个干燥的烧瓶中滴入2~ 3滴乙醚，使其充满容器，投入5g硅胶。立刻塞紧带有尖嘴玻璃管的橡皮塞(用弹簧夹夹紧连接的乳胶管)。用力摇晃烧瓶片刻，把烧瓶固定在盛水的方槽上面，使乳胶管的尾端伸入水中，打开弹簧夹。用另一副未加硅胶的同样装置重复进行一次上面的实验。
现象：(1)装有硅胶的烧瓶，打开弹簧夹后，水槽中的水通过玻瑚尖嘴像嗅泉似喷出。
(2)未装硅胶的烧瓶无此现象。
16．(1)浓硝酸不稳定，光照发生分解反应：4HNO32H2O+4NO2↑+ O2↑，产生的NO2溶解在硝酸中使溶液显黄色
(2)浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，在室温下遇铁、铝会发生钝化
(3)浓硝酸不稳定，光照易分解，温度越高，越容易分解为避免其分解而盛在棕色瓶中，并放置在冷暗处
【详解】（1）浓硝酸不稳定，受热或光照会发生分解反应产生NO2，NO2溶解在HNO3中，使硝酸显黄色，分解反应方程式为：4HNO32H2O+4NO2↑+ O2↑，为避免硝酸分解，通常将HNO3盛在棕色瓶中放在阴凉处避光保存；
（2）浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性，在室温下遇Fe、Al时，会在金属表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化现象，因此常温下，铝质或铁质容器可用于贮运浓硫酸和浓硝酸；
（3）在实验室浓硝酸需用棕色试剂瓶盛放，并置于冷暗处，是由于浓硝酸不稳定，光照易分解，温度越高，越容易分解。为避免其分解，通常将浓硫酸盛放在棕色试剂瓶中，并存放在冷暗处。
17． NaOH Al2O3·2SiO2·2H2O 1：1 4：5 5.6 红棕 2 Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O
【详解】
(1)Na2CO3溶液中混有的NaHCO3可加入氢氧化钠，发生反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，将碳酸氢钠转化为碳酸钠；
(2)硅酸盐改写成氧化物时，书写的顺序为：活泼金属氧化物-较活泼金属的氧化物-SiO2-H2O，各原子要满足原化学式中的比例，改写成氧化物形式为：Al2O3·2SiO2·2H2O；
(3) 同温同压下，相同物质的量的气体和气体，其分子数之比为1：1，密度之比等于摩尔质量之比，则二者密度之比为64g/mol : 80g/mol=4:5；
(4)和氮的氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨，我们所说的酸雨是指其pH小于5.6；
(5)是红棕色色有毒气体，标准状况下为3mol，与水反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，方程式中系数关系3分子二氧化氮反应，转移电子数为2，所以转移电子为2mol；
(6)氨气在工农业中应用广泛，实验室制取氨气的化学方程式为：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
18．(1)由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化合键需要较多的能量，所以氮气化学性质稳定
(2)2NH3+2O2 N2O+3H2O
(3) BCD NaNO3
(4) 2NH4Cl+ Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O+ 2NH3↑ B
【解析】（1）
由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化合键需要较多的能量，所以氮气化学性质稳定，可用作灯泡填充气。
（2）
NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式2NH3+2O2 N2O+3H2O。
（3）
采用气，液逆流的方式吸收尾气、吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液、在尾气中同时通入氧气可能提高尾气中NO和NO2去除率，加快通入尾气的速率会让物质来不及反应就脱离体系。由2OH-+2NO2=NO+NO+H2O反应可知吸收后的溶液经浓缩，结晶，过滤，得到NaNO2晶体，该晶体的主要杂质NaNO3。
（4）
实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应来制备氨气，其化学方程式为2NH4Cl+ Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O+ 2NH3↑；氨气极易溶于水，欲吸收尾气中的NH3，下列装置不宜选用B，会发生倒吸。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
