2024苏教版高中化学必修第二册同步
专题强化练3 氮及其化合物的性质与转化
1.(2023山东威海期末)汽车尾气及氮肥厂产生的氮氧化物等会造成光化学烟雾、雾霾及酸雨等,可危害环境。利用氮元素的价类二维图,寻找治理氮氧化物污染的途径。
下列叙述错误的是 ( )
A.从物质性质角度,需要将NO转变为无污染的氮气
B.从化合价角度,将NO转变为无污染的物质需要寻找还原剂
C.从氮元素角度,上述物质中既能作氧化剂又能作还原剂的物质有 4种
D.从反应类型角度,上述物质之间能发生的复分解反应有2个
2.(2023江苏无锡梅村高级中学期中)根据下列实验事实得出的相应结论正确的是 ( )
选项 实验事实 结论
A NH3的水溶液可以导电 NH3是电解质
B SO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀 BaSO3不溶于强酸
C 浓硝酸久置发黄 硝酸不稳定
D 浓硫酸能使蓝色胆矾晶体变成白色 浓硫酸具有脱水性
3.(2022江苏宿迁泗阳期中)在有机碳源和微生物作用下,大气中氮可以实现平衡循环,过程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.图示所有含氮微粒中N的化合价只有0、+3、+5价
B.循环转化过程中N被甲醇氧化为N2
C.温度越高,N2转化成N的速率越快
D.N与N反应的离子方程式为N+N N2↑+2H2O
4.(2023重庆育才中学期中)现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化(装置如图1)来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是 ( )
图1 图2
A.制取氨气时烧瓶中的固体常用CaCl2
B.将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶瓶口,试纸变红,说明NH3已经充满
C.关闭a,用单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2,则B点时喷泉最 剧烈
D.若实验是在0 ℃、常压条件下完成,则在E点烧瓶中溶液溶质的物质的量浓度为 mol/L
5.(2022浙江宁波期末)一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。下列说法正确的是 ( )
A.循环转化中属于固氮反应的是“反应c”和“反应b”
B.转化过程中属于非氧化还原反应的只有“反应l”
C.若“反应h”是NO2与H2O的反应,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
D.若“反应i”是在酸性条件下N与Zn的反应,则该反应的离子方程式为4Zn+2N+10H+ 4Zn2++N2O↑+5H2O
6.(2023江苏苏州第一中学月考)氮及其化合物在生产生活中有着广泛的应用,但同时随意排放氮的化合物也会造成环境污染问题。
Ⅰ.某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略)制取干燥的氨气并验证NH3具有还原性,请回答下列问题:
(1)实验室制备氨气有多种方法,现欲用NH4Cl与熟石灰反应制取NH3,则甲中的气体发生装置为 。(从Ⅱ中选用)
(2)装置丙用于收集NH3,应将导管 (填“a”或“b”)延长至集气瓶底部。
Ⅱ.以氨气为原料合成硝酸的工业中有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出,有多种处理方法。
(3)臭氧脱硝法:O3氧化NO结合水洗,可产生HNO3和O2,该反应的化学方程式为 。
(4)氨气催化吸收法:已知6 mol氨气恰好能将含NO和NO2共7 mol的混合气体完全转化为N2,则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
7.(2022福建宁德期末)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的化学学习方法。以下是氮元素的“价—类”二维图的部分信息。请回答下列问题:
(1)亚硝酸(HNO2)在工业上可用于有机合成,其在图中的字母标号为 。
(2)工业上制备A的化学方程式为 ,检验C中含氮阳离子的方法是 。
(3)NO2溶于水发生反应3NO2+H2O 2HNO3+NO,生成1 mol HNO3时,转移的电子数目为 (阿伏加德罗常数的值用NA表示),反应中NO2表现的性质为 (填字母)。
A.只有氧化性 B.只有还原性
C.既有氧化性又有还原性
(4)Mg(NO3)2受热会分解,有同学猜想分解产物为MgO、NO2、N2,这种猜想不合理的理由是 。
答案与分层梯度式解析
专题强化练3 氮及其化合物的性质与转化
1.C 2.C 3.D 4.D 5.D
1.C NO是无色无味、难溶于水的有毒气体,故需要将NO转变为无污染的氮气,A正确;从化合价角度,NO中氮为+2价,将NO转变为无污染的N2,N元素化合价降低,NO被还原,需要寻找还原剂,B正确;从氮元素角度,题述物质中既能作氧化剂又能作还原剂的物质,其N元素化合价介于-3价与+5价之间,共有5种:N2、NO、NO2、HNO2、NaNO2,C错误;从反应类型角度,题述物质之间能发生的复分解反应有2个,分别是HNO3与NH3·H2O的反应、HNO2与NH3·H2O的反应,D正确。
2.C NH3的水溶液可以导电是因为氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出OH-和N而导电,而氨气是非电解质,A错误;SO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀是由于SO2和水反应生成H2SO3,H2SO3与Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀,B错误;浓硝酸久置发黄是由于硝酸分解生成二氧化氮、氧气和水,二氧化氮溶解在浓硝酸中使溶液变黄,C正确;浓硫酸能使蓝色胆矾晶体变成白色,浓硫酸吸收胆矾中的结晶水,体现浓硫酸的吸水性,D错误。
3.D 题图中N的化合价还有-3价,A错误;转化过程中N被甲醇还原为N2,B错误;N2转化为N的反应有微生物参与,温度过高微生物失去活性,反应速率减慢,C错误;N与N反应生成氮气和水,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得离子方程式为N+N N2↑+2H2O,D正确。
4.D 固体常用氧化钙或氢氧化钠,A错误;氨水呈碱性,红色石蕊试液遇碱变蓝色,所以检验三颈烧瓶集满NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已收集满,B错误;三颈烧瓶内气体压强与外界大气压之差越大,喷泉越剧烈,C点压强最小,大气压不变,所以C点时喷泉最剧烈,C错误;0 ℃、常压条件下气体摩尔体积是22.4 L/mol,则在E点烧瓶中溶液溶质的物质的量浓度为 mol/L,D正确。
5.D 循环转化中属于固氮反应的是“反应c”和“反应k”,A错误;转化过程中属于非氧化还原反应的有“反应l”和“反应a”,B错误;NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2+H2O 2HNO3+NO,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1,C错误;根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得该反应的离子方程式为4Zn+2N+10H+ 4Zn2++N2O↑+5H2O,D正确。
6.答案 (1)B
(2)b
(3)3O3+2NO+H2O 2HNO3+3O2
(4)5∶2
解析 实验室中制取干燥氨气,并验证氨气具有还原性,甲装置为制备氨气装置,乙装置为干燥装置,盛放碱石灰,根据问题(2)装置丙为收集装置,装置丁为氨气还原氧化铜,装置戊为验证氨气还原氧化铜产生水,装置己的作用为吸收多余氨气并防止外界水蒸气进入戊。(1)氯化铵、熟石灰的反应为固体+固体气体,则甲中的气体发生装置为B。 (2)装置丙为收集装置,因为氨气的密度小于空气,应是“短进长出”,即b延长至集气瓶底部。(3)臭氧具有强氧化性,将NO氧化成硝酸,反应方程式为3O3+2NO+H2O 2HNO3+3O2。(4)氨气为还原剂,NO和NO2为氧化剂,令NO物质的量为a mol,则NO2物质的量为(7-a)mol,根据得失电子守恒,6 mol×[0-(-3)]=a mol×2+(7-a)mol×4,解得a=5,因此NO和NO2物质的量之比为5∶2。
7.答案 (1)B
(2)N2+3H2 2NH3 取少量C于试管中,向试管中加入足量的NaOH浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝
(3)NA C
(4)不符合氧化还原反应规律
解析 (1)亚硝酸中氮元素的化合价为+3价,故其在图中的字母标号为B。
(2)根据题图可知物质A为氨气,工业制备氨气的化学方程式为N2+ 3H2 2NH3;C中含氮阳离子为N,检验N的方法为取少量C于试管中,向试管中加入足量的NaOH浓溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝。
(3)该反应中生成2 mol HNO3转移电子数为2NA,生成1 mol HNO3时,转移的电子数为NA;该反应中,二氧化氮中部分氮元素的化合价从+4价升高到+5价,部分氮元素的化合价从+4价降低到+2价,故选C。
(4)根据猜想的分解产物,氮元素的化合价降低,没有元素的化合价升高,不符合氧化还原反应规律。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()
