2023年-2024年高中化学必修二第五单元化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物课时练习(含解析)


必修二第五单元第二节氮及其化合物课时练习
1.(2024上·新疆乌鲁木齐·高一兵团二中校考期末)下列污染是以NO、NO2为主的氮氧化物造成的有( )
①温室效应②雾霾③光化学烟雾④酸雨⑤白色污染⑥臭氧空洞
A.②③④⑥ B.①②③④ C.③④⑤⑥ D.②③④⑤
【答案】A
【详解】①温室效应是人们大量使用化石燃料,生成二氧化碳导致全球变暖现象②雾霾是空气中的烟尘颗粒、氮氧化合物等结合导致的③光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物--光化学烟雾④酸雨是大量排放SO2或氮的氧化物造成的大气污染,雨水pH<5.6,对植被、建筑物、土壤等造成很大伤害⑤色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象⑥臭氧空洞的成因来自于多个方面,也和氮氧化合物由一定关系;
故选A。
2.(2023上·黑龙江哈尔滨·高一哈九中校考阶段练习)下列物质反应后一定有+2价铁生成的是( )
①过量铁丝在中点燃;②与过量稀硫酸反应;③溶液中加入少量铁粉;④将和的混合物溶于盐酸中;⑤向稀硝酸中加入过量铁粉
A.①② B.①③ C.①③④ D.②③④⑤
【答案】D
【详解】①铁和氯气反应,不论量的多少,都是生成三价铁,错误;
②铁与稀硫酸反应,无论量多理少,都生成二价铁,正确;
③铁会和氯化铁生成氯化亚铁,正确;
④铁和盐酸生成氯化亚铁,氧化铁和盐酸生成氯化铁,铁也会和氯化铁生成氯化亚铁,正确;
⑤过量的铁粉和稀硝酸最后生成二价铁,正确;
故选D。
3.(2023上·内蒙古赤峰·高三赤峰二中校考阶段练习)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.液氨气化吸热,可用作制冷剂 B.NaClO溶液呈碱性,可用作消毒剂
C.Fe2O3呈红色,可用作颜料 D.金属钠导热性好,可用作传热介质
【答案】B
【详解】A.氨气易液化,液氨气化时吸收大量热,工业上常用作制冷剂,A正确;
B.NaClO具有强氧化性,用于杀菌消毒,而不是碱性,B错误;
C.Fe2O3俗称铁红,可用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,C正确;
D.金属钠具有良好的导热性,可用作导热剂,D正确;
答案选B。
4.(2024上·北京房山·高一统考期末)下列关于的性质描述中,不正确的是( )
A.呈红棕色 B.有刺激性气味
C.难溶于水 D.与水反应能够生成
【答案】C
【详解】NO2是红棕色有刺激性气味的气体,能与水反应产生HNO3和NO;故不正确的说法是难溶于水;
答案选C。
5.(2023上·上海·高一上海市吴淞中学校考期末)硫和氮及其化合物的转化对人类生存和社会发展具有重要意义,下列说法正确的是( )
A.与水反应生成硝酸,说明是酸性氧化物
B.能使溶液褪色,说明具有漂白性
C.因氨气具有还原性,所以可用作制冷剂
D.以、、为原料可以制备
【答案】D
【详解】A.NO2与水发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应为氧化还原反应,不能说明NO2是酸性氧化物,故A错误;
B.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,故B错误;
C.利用氨气易液化,气化时从外界吸收热量,周围温度降低,因此氨气作制冷剂,不是利用氨气的还原性,故C错误;
D.氨气、二氧化碳、水发生反应可以制备NH4HCO3,反应方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,故D正确;
答案为D。
6.(2024上·山东枣庄·高一统考期末)浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸分别暴露在空气中,下列说法正确的是( )
A.质量都减少,质量分数都减少 B.浓硫酸质量增大,质量分数减少
C.浓硝酸质量减少,质量分数增大 D.浓硝酸、浓盐酸质量增大,质量分数减少
【答案】B
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增大,A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气而使溶剂质量增大,从而溶质质量分数变小,B正确;
C.浓硝酸具有挥发性,易挥发出溶质而导致溶质质量减小,质量分数减小,C错误;
D.浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢而导致溶液质量减小,浓硝酸具有挥发性,易挥发出溶质而导致溶液质量减小,D错误;
故选B。
7.(2023上·重庆·高三重庆市第十一中学校校考阶段练习)下列说法正确的是( )
A.N2与O2可一步反应生成NO2
B.FeO在空气中加热能迅速被氧化为Fe3O4
C.Na2O2与H2O反应生成可燃性气体H2
D.加热条件下,Cu与S反应生成CuS
【答案】B
【详解】A.N2与O2放电条件下反应生成NO,不能一步生成NO2,A错误;
B.FeO在空气中加热能迅速被氧化为Fe3O4,B正确;
C.Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和O2,C错误;
D.S为弱氧化剂,加热条件下,Cu与S反应生成Cu2S,D错误;
故选B。
8.(2024上·河南南阳·高一统考期末)如图所示,在注射器里吸入,然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算),夹住弹簧夹,观察现象(不考虑摩擦力,即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下,气体摩尔体积为,下列说法错误的是( )
A.最终剩余气体中NO体积为12mL
B.可观察到注射器的活塞缓缓向左移动,最终活塞最左端停在约36mL刻度处
C.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色
D.若反应前后液体体积不变,所得硝酸溶液的浓度约为
【答案】B
【详解】A.30mL空气中氧气体积为30mL×=6mL,根据方程式:2NO+O2=2NO2,20mLNO消耗12mL,生成NO2的体积为12mL,NO2再与水反应,3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成NO为12mL×=4mL,所以最后剩余NO为(20-12+4)mL=12mL,A正确;
B.注射器内气体减少,所以注射器的活塞缓缓向左移动,体积为剩余的NO、N2和水的体积,约为41mL,B错误;
C.NO是无色气体,NO2是红棕色气体,所以注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色,C正确;
D.根据A中分析可知,若反应前后液体体积不变,生成硝酸的物质的量浓度为:,D正确;
故选B。
9.(2024上·宁夏银川·高一银川一中校考期末)已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略)。下列说法不正确的是( )
A.X、Y、Z中至少有一种相同的元素,该元素可以是金属元素也可以是非金属元素
B.物质W可能是化合物,也可能是单质
C.若X为金属铁,则W可以是Cl2或稀硝酸
D.若X、Y、Z中均含有一种常见金属元素,则W可能是强酸也可能是强碱
【答案】C
【分析】根据转化关系知,当X为碱,W为酸性氧化物时符合条件;当W为铁,X为氯气时符合条件;当X为碳,W为氧气或水时符合条件;当X为偏铝酸钠或氯化铝,W为酸或强碱时也符合条件,采用假设方法然后验证各个反应。
【详解】A.当X为碱,W为酸性氧化物时符合条件;当W为铁,X为氯气时符合条件;当X为碳,W为氧气或水时符合条件,则X、Y、Z中至少有一种相同的元素,该元素可以是金属元素也可以是非金属元素,A正确;
B.当W是铁或CO2时都能实现上面转化,故物质W可能是化合物,也可能是单质,B正确;
C.若X为金属铁,铁和氯气或者硝酸只能生成三价铁,则无法实现YZ转化,C错误;
D.若X、Y、Z中均含有一种常见金属元素,该金属为铝,X和少量W或过量W反应不同,则X为偏铝酸钠或氯化铝,则W可能是强酸也可能是强碱,D正确;
故选C。
10.(2024上·河北·高三石家庄精英中学校联考期末)ⅤA族元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成NO,NO继续被氧化为,将通入水中制取。工业上用白磷与反应生成和一种盐,该盐可与反应制备一元弱酸。雌黄和在盐酸中反应转化为雄黄和(沸点114℃)并放出气体。砷化镓(GaAs)是第三代半导体材料,熔点高,硬度大。下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.具有强氧化性,常温下可用铁槽车运输浓硝酸
B.受热易分解,可用于实验室制备氨气
C.具有还原性,可用作制冷剂
D.难溶于水,可用作瓜果保护气
【答案】A
【详解】A.具有强氧化性,常温下与铁接触会将铁氧化形成致密的氧化镁,可用铁槽车运输浓硝酸,A正确;
B.受热易分解,生成氨气和氯化氢气体,但温度降低,会再次结合成固体,不可用于实验室制备氨气,B错误;
C.具有还原性,也可用作制冷剂,但性质与用途无关,C错误;
D.可用作瓜果保护气,是因为化学性质不活泼,D错误;
答案选A。
11.(2024上·山东威海·高一统考期末)氮、硫及其化合物的价类二维图如下所示,下列说法正确的是( )
A.b和v均可一步反应生成对应的各类氧化物
B.a、b、u、v、w均能作还原剂
C.d、w、x均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D.e、z的浓溶液与铜反应分别生成氧化物d、x
【答案】B
【分析】根据图中的信息可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为HNO3,u为H2S,v为S,w为SO2,x为SO3,y为H2SO3,z为H2SO4,以此解题。
【详解】A.氮气一步只能生成一氧化氮,硫一步只能生成二氧化硫,A错误;
B.由分析可知,a为NH3,b为N2,u为H2S,v为S,x为SO3,其中S和N的化合价均不是其最高正价,均可以失去电子,做还原剂,B正确;
C.二氧化氮和碱的反应是氧化还原反应,则二氧化氮不酸性氧化物,C错误;
D.浓硫酸和铜反应生成二氧化硫,D错误;
故选B。
(2023上·河南安阳·高三汤阴县第一中学校考阶段练习)下列有关实验室制取少量的的实验装置、操作或现象的叙述均正确的是( )
A.a装置可制得较纯的
B.可用b装置除去中的NO杂质
C.可用c装置除去尾气
D.将少量的通入淀粉-KI溶液中,溶液不变蓝
【答案】C
【详解】A.a装置中Cu与稀硝酸反应生成NO,不能用来制备,故A错误;
B.b装置中放入的是水,水会与反应生成NO,故不能用于的除杂,故B错误;
C.可与NaOH溶液发生反应:,故可除去尾气,故C正确;
D.少量的通入淀粉-KI溶液中会先与水反应生成,具有强氧化性,可将氧化为,淀粉遇变蓝,故D错误;
故选C。
13.(2023上·浙江·高一校联考期中)关于反应:,下列说法不正确的是( )
A.是这个反应的还原产物
B.铁作为还原剂,可以代替铜实现上述N元素的价态转化
C.硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2:1
D.从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系:
【答案】C
【详解】A.硝酸中N元素化合价降低发生还原反应生成,是这个反应的还原产物,故A正确;
B.铁和浓硝酸在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮、水,铁作为还原剂,可以代替铜实现上述N元素的价态转化,故B正确;
C.硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为1:1,故C错误;
D.上述反应中硝酸是氧化剂、硝酸铜是氧化产物,可以得出物质氧化性强弱关系:,故D正确;
选C。
14.(2023上·河南驻马店·高三河南省驻马店高级中学校考阶段练习)某化学兴趣小组设计如图所示实验装置探究某未知纯净物M(含四种元素)的组成,观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红、B和F中澄清石灰水变浑浊、E中黑色固体变红色。下列叙述错误的是( )
A.点燃酒精灯前,通入氮气排出装置内的空气
B.C中用足量NaOH溶液除尽,防止干扰CO的检验
C.处理尾气的目的是防止CO污染环境
D.M分解的化学方程式一定为
【答案】D
【详解】A.由“浸有酚酞溶液的滤纸变红”可推知M分解产物中含,由“F中澄清石灰水变浑浊、E中黑色固体变红色”能推出M的分解产物中存在CO,已知M由四种元素组成,则这四种元素分别为N、H、C、O。点燃酒精灯前,通入氮气排出装置内的空气,防止空气中的氧气(氧化分解产物中的CO)和二氧化碳干扰实验,A正确;
B.C中用足量NaOH溶液除尽未反应完的,防止干扰CO的检验,B正确;
C.尾气中可能含有CO,CO是有毒气体,需要尾气处理装置,C正确;
D.由题干中的实验现象可知,纯净物M的热分解产物有、和CO,据此逆推,M可能是草酸铵、草酸氢铵或其结晶水合物等,无法确定其具体化学式,D错误;
故选D。
15.(2023上·四川内江·高一四川省内江市第六中学校考阶段练习)实验室模拟“侯氏制碱法”制取,反应原理为(极易溶于水),下列说法正确的是( )
A.装置A中先通入再通入
B.装置B中X溶液为饱和溶液,主要作用是吸收混合气中的
C.装置C中发生反应的离子方程式为
D.利用锥形瓶中所得物质制备固体,还需经历过滤、洗涤、干燥、焙烧等过程
【答案】D
【分析】由实验装置图可知,装置C中碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳,装置B中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除氯化氢气体,由实验原理可知,制备碳酸氢钠时,应向盛有饱和食盐水的装置A中先通入氨气制得氨化的饱和食盐水,然后打开弹簧夹,向A中通入二氧化碳,二氧化碳与氨化的饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,装置A中悬浊液经过滤、洗涤、干燥得到碳酸氢钠,碳酸氢钠焙烧分解制得碳酸钠。
【详解】A.由分析可知,制备碳酸氢钠时,装置A中先通入氨气再通入二氧化碳,故A错误;
B.由分析可知,装置B中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除氯化氢气体,故B错误;
C.由分析可知,装置C中发生的反应为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.由分析可知,制备碳酸钠的过程为装置A中悬浊液经过滤、洗涤、干燥得到碳酸氢钠,碳酸氢钠焙烧分解制得碳酸钠,故D正确;
故选D。
16.(2023上·上海青浦·高二上海市青浦高级中学校考期末)氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应中,N2(g)与足量H2(g)反应生成1molNH3(g)放出46kJ的热量,实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气,同时生成CaCl2.肼(N2H4)是一种良好的液体燃料。下列化学反应表示正确的是( )
A.用过量氨水吸收废气中的SO2:NH3 H2O+SO2
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:NO+NO2+2OH﹣H2O
C.合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=﹣46kJ mol﹣1
D.铜粉和稀硝酸反应:4H+Cu=Cu2++2NO2↑+2H2O
【答案】B
【详解】A.过量氨水吸收废气中的SO2,生成亚硫酸铵和水,反应的离子方程式为:2NH3 H2O+SO2=2H2O,故A错误;
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气,反应的离子方程式为:NO+NO2+2OH﹣H2O,故B正确;
C.合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=﹣92.4kJ/mol,故C错误;
D.铜粉和稀硝酸反应,离子方程式为:8H++23Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O,故D错误;
故选B。
17.(2023上·河南周口·高三项城市第一高级中学校联考阶段练习)氮化钙是一种重要的化学试剂,通常条件下为易水解的固体。某小组在实验室利用如图所示装置制备氮化钙(夹持装置略,装置不能重复使用):
下列说法正确的是( )
A.上述装置最合理的连接顺序为i→gh→ab→ef→d
B.丁装置中碱石灰的作用是防止水解
C.乙装置中浓硫酸的作用是干燥
D.甲装置中还原铁粉的作用是除去中的水蒸气
【答案】A
【分析】由实验装置图可知,装置戊用于加水排出装置中的空气;装置丁中盛有的碱石灰用于除去空气中的二氧化碳和水蒸气,防止二氧化碳和水蒸气进入装置丙中干扰实验;装置甲中盛有的还原铁粉用于除去空气中的氧气,防止二氧气进入装置丙中干扰实验;装置丙为氮气与钙共热反应制备氮化钙;装置乙中盛有的浓硫酸用于吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入丙中导致氮化钙水解,则装置的连接顺序为戊→丁→甲→丙→乙,则接口的连接顺序为i→gh→ab→ef→d。
【详解】A.由分析可知,装置最合理的接口连接顺序为i→gh→ab→ef→d,故A正确;
B.由分析可知,装置丁中盛有的碱石灰用于除去空气中的二氧化碳和水蒸气,防止二氧化碳和水蒸气进入装置丙中干扰实验,故B错误;
C.由分析可知,装置乙中盛有的浓硫酸用于吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入丙中导致氮化钙水解,故C错误;
D.由分析可知,装置甲中盛有的还原铁粉用于除去空气中的氧气,防止二氧气进入装置丙中干扰实验,故D错误;
故选A。
18.(2023上·天津南开·高三天津市天津中学校考阶段练习)某试液中只可能含有、、、、、、、中的若干种离子,离子浓度均为,某同学进行了如下实验,下列说法正确的是( )
A.滤液X中大量存在的阳离子有、和
B.无法确定原试液中是否含有、
C.无法确定沉淀C的成分
D.原溶液中存在、、、
【答案】D
【分析】加入过量稀硫酸无明显变化,说明无碳酸根离子、Ba2+、AlO;加入硝酸钡后有气体产生,说明有亚铁离子存在且被氧化,沉淀为硫酸钡;加入NaOH溶液后有气体,说明原溶液中有铵根离子,气体为氨气,沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀;通入少量CO2产生沉淀,先后与OH 、Ba2+反应,沉淀C为碳酸钡,不能说明存在Al3+。因为离子浓度均为0.1mol L 1,从电荷的角度出发,只能含有NH、Fe2+、Cl 、才能保证电荷守恒,K+必然不能存在。
【详解】A.试液加入硝酸钡有气体,说明有亚铁离子存在且被氧化成三价铁,则滤液X中含有的阳离子中有,无,故A错误;
B.溶液中一定含有氯离子,故B错误;
C.由分析可知,C的成分是碳酸钡,故C错误;
D.由分析可知,原溶液中存在、、、,故D正确;
故选D。
19.(2023·全国·高三专题练习)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系如图,以下说法不正确的是( )
A.物质A转化为NO发生氧化还原反应
B.标准状况下,3.36 L物质B与水完全反应,电子转移0.1 mol
C.物质C的浓溶液与Cu反应的离子方程式为
D.的检验方法是取少量溶液于试管中,加NaOH后加热,生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
【答案】C
【详解】A.A为氨气转化成NO,N的化合价升高,发生氧化还原反应,故A正确;
B.标准状况下,3.36 L物质二氧化氮与水完全反应,根据化学方程式:67.2LNO2~2mole-,电子转移为(3.36÷67.2×2)mol=0.1 mol,故B正确;
C.硝酸浓溶液被铜还原为二氧化氮,方程式为:,故C错误;
D.的检验需要将其转化为氨气再检验:取少量溶液于试管中,加NaOH后加热,生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D正确;
故选C。
20.(2023上·广东梅州·高三大埔县虎山中学校考期中)常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物,实验室通过氧化制得,然后与镁反应得到。已知是一种浅黄色粉末,易水解。下列说法错误的是( )
A.取反应后装置所得固体少许,滴入蒸馏水,可检验是否有
B.实验开始时应先点燃处酒精灯,再点燃处酒精灯
C.装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水
D.装置的作用只是干燥
【答案】D
【分析】该实验主要是N2与Mg在加热时反应生成Mg3N2,A中长颈漏斗中是浓氨水,加入烧瓶中遇生石灰释放NH3,B中碱石灰吸收NH3中的水,在C装置中NH3与CuO在加热情况下反应生成N2,D中浓硫酸吸收N2中的水和NH3后,N2进入E中与Mg反应,F装置可以防止空气中的CO2、H2O等进入装置中与Mg及Mg3N2反应,以此分析;
【详解】A.取反应后装置E所得固体少许,滴入蒸馏水,根据其水解情况,检验是否有Mg3N2,若有则发生双水解,生成白色沉淀和有刺激性气味的气体,A正确;
B.先点燃C处的酒精灯,生成N2,通入E中,排除装置中的空气,再点燃E处酒精灯,N2与Mg在加热时反应生成Mg3N2,B正确;
C.A中用生石灰和浓氨水制取氨气,C正确;
D.D中的浓硫酸作用是吸收氮气中的氨气和水蒸气,D错误;
故答案为:D。
21.(2023上·江苏·高二校联考阶段练习)氨是重要的化工原料,广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等,氮和磷都是植物生长的营养元素,氮及其化合物的转化具有重要应用,下列说法正确的是( )
A.栽种豆科植物作“绿肥”属于人工固氮
B.尿素[CO(NH2)2]属于含氮量较高的固态氮肥
C.NO和NO2的混合物一定可以被NaOH溶液完全吸收
D.工业上利用反应2NaCl+2NH3+CO2+11H2O=Na2CO3·10H2O↓+2NH4Cl生产纯碱
【答案】B
【详解】A.豆科植物等根部的根瘤菌吸收空气中的氮气转变为含氮化合物,属于自然固氮,选项A错误;
B.尿素含氮量为100%≈46.7%,属于含氮量较高的固态氮肥,选项B正确;
C.NO和NO2与氢氧化钠发生反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+ NaNO3+H2O,故NO过量不能被NaOH溶液吸收,选项C错误;
D.工业上利用反应NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O= NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑+H2O来生产纯碱,选项D错误;
答案选B。
22.(2023上·上海·高三上海市行知中学校考期中)部分含氮物质的分类与相应化合价如图所示。下列推断不合理的是( )
A.液态 a 可用作制冷剂, g 是农业上常用的化肥
B.b→a、b→c 的转化都属于氮的固定
C.工业上由 b 出发制备 e 的路线:
D.足量 e 的稀溶液与 6.4g 铜粉反应时,可以生成 4.48L 气体 d
【答案】D
【分析】根据物质类别与化合价图,a为氨气,b为氮气,c为NO,d为,e为硝酸,f为,g为铵盐。
【详解】A.a为氨气,液氨可以用作制冷剂,g为铵盐,是农业上常用的铵态化肥,A正确;
B.氮气→氨气、氮气→NO的转化均为游离态的氮气转化为化合态氮气,都属于氮的固定,B正确;
C.工业上氮气制备硝酸,第一步氮气在高温高压、催化剂存在条件下与氢气生成氨气,第二步氨气在催化剂、加热条件下与氧气生成NO,第三步NO与氧气生成,第四步与水生成硝酸,C正确;
D.足量稀硝酸与铜反应生成NO气体,不能生成,D错误;
故选D。
23.(2024上·陕西西安·高一西安市铁一中学校考期末)38.4gCu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示
下列有关判断不正确的是( )
A.硝酸在反应中既体现氧化性又体现酸性
B.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
C.混合气体中的物质的量是0.2mol
D.若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11mol/L
【答案】C
【分析】铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,38.4gCu为0.6mol,所以生成硝酸铜0.6mol,则硝酸铜含有硝酸根离子1.2mol,生成氮的化合物为0.9 mol,与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和 NaNO2,根据原子守恒可知:,所以硝酸的总量为1.2mol+1mol=2.2mol,若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为;
【详解】A.铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,硝酸部分被还原,作氧化剂,有部分生成盐,表现出酸性,故A正确;
B.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO转化为高价态氮,故作还原剂,故B正确;
C.由题意可知0.9 mol氮的化合物转化为钠盐的量为1mol,则混合气体中四氧化二氮的物质的量是1mol-0.9mol=0.1mol,C错误;
D.由分析可知,若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11mol/L,D正确;
故选C。
24.(2023上·河南濮阳·高三濮阳一高校考期中)某透明溶液X可能含有、、、、、、、、、中若干种,且各离子浓度相同。为确定其组成,依次进行下列实验。
①取少量溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,有红褐色沉淀A产生;微热,闻到刺激性气味。
②过滤①中的混合物,在滤液中加入足量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀B产生,再加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。根据上述实验,下列说法正确的是( )
A.溶液X中一定含有、、,可能含有
B.溶液X中是否含有、需要通过焰色试验确定
C.红褐色沉淀A和白色沉淀B都是纯净物
D.无法确定溶液中是否含有和
【答案】C
【分析】根据实验①现象有红褐色沉淀A产生,判断溶液X含有,根据共存性原则,不含,红褐色沉淀A为,微热,闻到刺激性气味,该气味为产生的,判断溶液X含有,根据实验②现象有白色沉淀B产生,再加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解,判断溶液X含有,根据共存性原则,不含,根据各离子浓度相同,假设离子浓度都为1mol/L,溶液中阳离子正电荷数为的3mol/L、的1mol/L,溶液中阴离子负电荷数为的2mol/L,根据电中性原则,溶液中一定含有和,则一定不含有、、,故判断溶液X的组成一定含有、、、和,一定不含、、、、。
【详解】A.由以上分析可知,溶液X中一定不含有,A错误;
B.溶液X中一定不含有、,不需要通过焰色试验确定,B错误;
C.溶液X中不含,红褐色沉淀A只是,不含,是纯净物,溶液X中不含,白色沉淀B只是,不含,是纯净物,C正确;
D.溶液X中一定含有和,D错误;
答案选C。
25.(2023上·宁夏银川·高三银川一中校考阶段练习)实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越小,对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铁铝合金与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4 mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中O~C段发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
B.的物质的量为0.012 mol
C.C点对应氢氧化钠溶液的体积6mL
D.原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为0.148 mol
【答案】C
【分析】据题意,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中的氮元素化合价越低,由于反应过程中没有产生气体,则可推知N元素的化合价由+5→-3价,存在形式为。结合图像可知C点之前为氢氧化钠与过量的硝酸反应,CD段为Fe3+和Al3+生成氢氧化物沉淀,DE段为与氢氧根反应,EF段为氢氧化铝与氢氧化钠的反应,F点对应的沉淀为氢氧化铁,据此分析。
【详解】A.根据分析,图中O~C段发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O,A正确;
B.DE段为与氢氧根反应,消耗氢氧化钠物质的量为=0.012mol,则的物质的量为0.012 mol,B正确;
C.根据的物质的量为0.012 mol,铁铝合金与稀硝酸反应,硝酸得0.012mol×8=0.096mole-,氧化还原反应中得失电子守恒,可知生成Fe3+和Al3+物质的量共=0.032mol,CD段Fe3+和Al3+生成氢氧化物沉淀共消耗氢氧化钠溶液体积为=0.024L=24mL,C点对应氢氧化钠溶液的体积(31-24)mL=7mL, C错误;
D.E点时Fe3+和Al3+恰好完全沉淀,溶液中的溶质是硝酸钠和氨气,根据氮原子守恒,n(NH3)=n()=0.012mol,n(NaNO3)=n(NaOH)=34×10-3L×4mol/L=0.136mol硝酸总的物质的量为(0.012+0.136)mol=0.148mol,D正确;
故选C。
26.(2023下·上海徐汇·高一校考期末)将空气中的游离态氮转化为化合态氮的过程称为固氮,固氮的方式主要有天然固氮和人工固氮。
(1)天然固氮的方式有生物固氮和大气固氮。大气固氮是在放电或高温下,空气中的N2转化为HNO3的过程。将下列N2转化为HNO3的过程补充完整。
N2①NO2HNO3
①为 ,②为 。
A.NH3 B.NO C.N2O5 D.H2O
(2)氨气溶于水可得氨水。氨水呈 。
A.酸性 B.中性 C.碱性
(3)以氨气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是 。
A.KNO3 B.NH4Cl C.尿素[CO(NH2)2]
【答案】(1) B D
(2)C
(3)B
【详解】(1)①氮气和氧气在放电条件下生成NO,①为NO,选B;NO2和水反应生成硝酸和NO,②为H2O,选D。
(2)氨气溶于水可得氨水,氨水为弱碱,电离出氢氧根离子使得溶液呈碱性,选C;
(3)铵态氮肥是铵盐,含有铵根离子,属于铵态氮肥的是NH4Cl,选B。
27.(2024上·山东枣庄·高一统考期末)化学反应与反应条件密切相关。回答下列问题:
(1)写出铁与水蒸气高温条件下反应的化学方程式 。
(2)将足量的锌与浓硫酸反应,产生气体的化学式为 。
(3)稀氯化铵溶液与稀氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 ;浓氨水中存在的微粒有 。
(4)将足量的铜与一定量的浓硝酸反应。
①反应开始时,观察到的现象是 。
②反应结束后,向容器中再加入少量的稀硫酸,反应的离子方程式为 。
③若铜的质量减少了12.8 g发生反应,同时放出气体气体5.6 L(STP),则参加反应硝酸的物质的量为 mol。
【答案】(1)
(2)SO2、H2
(3) NH3,NH3.H2O、 、OH-、H+
(4) 溶液变为蓝色,有红棕色的气体生成 0.65
【详解】(1)铁和水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁与氢气,方程式为:;
(2)浓硫酸是生成SO2,随着反应的进行,浓硫酸变稀硫酸,生成H2;
(3)铵根离子结合氢氧根生成一水合氨:,浓氨水中存在电离平衡:所以微粒有 NH3,NH3.H2O、、OH-、H+;
(4)①铜与浓硝酸反应产生硝酸铜、二氧化氮与水,所以现象为:溶液呈蓝色,产生红棕色气体;
②反应结束后,向容器中再加入少量的稀硫酸,氢离子结合溶液中的硝酸根离子形成硝酸,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:;
③减少12.8g的铜,也就是反应铜的物质的量为0.2mol,由反应可知,最终产物为Cu(NO3)2、NO2,还可能有NO,由N守恒可知,20.2+=0.4mol+0.25mol=0.65mol。
28.(2024上·上海·高一上海市实验学校校考期末)回答下列问题。
(1)下图所示为自然界中的氮循环。下列说法中错误的是___________。
A.氧元素参与了氮循环 B.②中合成氨属于人工固氮
C.①和③中氮元素均被氧化 D.含氮有机物和含氮无机物可相互转化
(2)氮是地球上含量丰富的元素。下列关于氮的化合物说法正确的是___________
A.溶于水呈碱性,所以是电解质 B.图中呈现了三种固氮方式
C.“雷雨发庄稼”的原因是生成铵态氮肥 D.和在通常状况下不发生化学反应
(3)化肥氯化铵可以补充土壤中的N元素,施用氯化铵时需要注意避免烈日曝晒,因为(写出对应的化学方程式) 。化肥氯化铵不可以和碳酸钾同时施用,原因是 ;也不能在下雨天施用,原因是 。
(4)与某含氮化合物常用于检验的存在,该含氮化合物的化学式为 。
【答案】(1)C
(2)BCD
(3) 铵根离子与碳酸根离子均发生水解且相互促进,,使的肥效降低 雨天易导致养分流失
(4)
【详解】(1)A. 有图像可知,氧元素参与了氮循环,故正确;
B. 工业上通过氮气与氢气高温高压条件下合成氨,属于人工固氮,故正确;
C. ①中氮元素被还原,③中氮元素被氧化,故错误;
D. 在土壤中的微生物作用下,含氮有机物和含氮无机物可相互转化,故正确。
答案为:C。
(2)A. 溶于水发生生成一水合氨,电离出氢氧根离子使溶液呈碱性,但本身不能电离出氢氧根离子,是非电解质,故错误;
B. 图中①是自然固氮,②是人工固氮,③是生物固氮,呈现了三种固氮方式,故正确;
C. “雷雨发庄稼”的原因是闪电使空气中的氮气转化一氧化氮,一氧化氮继续氧化为二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,进入土壤中成了含氮的硝酸根离子,即植物生长需要的铵态氮肥,故正确;
D. 和在放电条件下反应生成一氧化氮,通常条件下不反应,故正确。
答案为:BCD。
(3)氯化铵受热易分解,发生的反应为:;化肥氯化铵不可以和碳酸钾同时施用,原因是铵根离子与碳酸根离子均发生水解且相互促进,,使的肥效降低;下雨天施用,易导致养分流失。
答案为:;铵根离子与碳酸根离子均发生水解且相互促进,,使的肥效降低;雨天易导致养分流失。
(4)用硝酸酸化的硝酸银加入溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中含有氯离子。
答案为:。
29.(2024上·上海·高二上海市第三女子中学校考期末)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:。
(1)用单桥法表示电子转移 。
(2)被氧化的元素是 ,被还原的元素是 ,发生氧化反应的物质是 。
(3)若消耗还原剂,则被还原的氧化剂是 ,表现 性。
(4)铁钉在氯气中被锈蚀成棕黄色物质,而在盐酸中生成浅绿色溶液();向浓盐酸中滴加溶液产生黄绿色气体()。则在中,具有氧化性的是 、 氧化性最强。
【答案】(1)
(2) Cu N Cu
(3) 0.2 氧化性和酸
(4) Cl2、H+和
【详解】(1)单线桥法表示电子转移;
(2)铜元素化合价升高,被氧化的元素是Cu;氮元素化合价降低,被还原的元素是N,发生氧化反应的物质是Cu;
(3)19.2gCu的物质的量为0.3mol,转移0.6mol电子,则被还原的HNO3是0.2,HNO3一部分被还原,表现氧化性,一部分化合价没变,表现酸性;
(4)根据题意可知,依次发生以下三个反应、、,氧化剂分别是Cl2、H+和,故具有氧化性的是Cl2、H+和,而Cl-中氯元素最低价,无氧化性。因为Cl2和H+在氧化Fe时,H+把Fe氧化为+2价,Cl2把Fe氧化为+3价,故氧化性Cl2>H+,又根据反应可知氧化性>Cl2,所以氧化性最强的是。
30.(2023下·新疆阿勒泰·高一统考期末)非金属元素在化工生产中扮演着重要的角色。在众多的化工原料和产品中,都能见到硫和氮等元素的踪迹。
I.物质类别和元素价态,是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:

(1)Y与O2反应的化学方程式: 。
(2)将足量的Y气体通入下列溶液中,始终没有明显反应现象的是___________。
A.Ba(NO3)2溶液 B.FeCl3溶液 C.H2O2溶液 D.CaCl2溶液
II.氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有80%的氨用来制造化肥,其余的用作生产其他化工产品的原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。

(3)写出氧化炉中的化学反应方程式 。
(4)在氨分离器中,利用氨气 性质可以将氨气从混合气体中分离出来。
(5)向吸收塔中通入A的作用是 。
【答案】(1)2SO2+O22SO3
(2)CD
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4)易液化
(5)氧化NO(或将氮的氧化物氧化成硝酸)
【分析】根据S元素的“价-类”二维图,可知X是H2S、Y是SO2、W是H2SO4、Z是Na2SO3。
【详解】(1)SO2与O2在催化剂存在的条件下反应生成SO3,反应的化学方程式为2SO2+O22SO3;
(2)A.二氧化硫通入Ba(NO3)2溶液,酸性条件下,硝酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸,进一步反应生成硫酸钡白色沉淀,不符合题意,故不选A;
B.SO2与FeCl3发生氧化还原反应生成硫酸亚铁,溶液由黄色变浅绿色,故不选B;
C.H2O2溶液将二氧化硫氧化生成硫酸,反应没有明显现象,故选C;
D.亚硫酸是弱酸,盐酸是强酸,所以二氧化硫不能与CaCl2溶液反应,故选D;
选CD。
(3)氨气进入氧化炉,进行催化氧化,生成NO和水,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)在氨分离器中,主要利用了氨气易液化的性质,从氨分离器中分离出的另两种气体可回到合成塔中再利用;
(5)根据题意可知A为O2,向吸收塔中通入氧气的目的是把NO氧化为硝酸,反应方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3;
31.(2023上·上海·高二上海市七宝中学校考阶段练习)含氮化合物的处理对环境保护意义重大。研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。
(1)N原子的电子式为 。
(2)用或CO催化还原NO均能消除污染,反应的氧化产物为 。
(3)实验室常用NaOH溶液吸收(NO和的混合气体),反应的化学方程式如下:
;(已知NO不能与NaOH溶液反应,不考虑与的转化)。
①若能被NaOH溶液完全吸收,则x的取值范围为 。
②若恰好完全反应,则被吸收的的体积为 L(标准状况)。
③将这两个反应中的产物进行分类,分类方法错误的是 。
A.强电解质和弱电解质 B.盐和氧化物
C.离子化合物和共价化合物 D.氧化产物和还原产物
(4)将32.64g铜与200mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
①NO的物质的量为 mol,的体积为 L(标准状况)。
②待产生的气体全部释放后,向溶液中加入的NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 。
【答案】(1)
(2)H2O、CO2
(3) x≥ 22.4nL D
(4) 0.26mol 5.376L 9.5mol/L
【详解】(1)N原子有5个价电子,电子式为;
(2)用或CO催化还原NO均能消除污染,或CO被氧化生成水和二氧化碳,反应的氧化产物为H2O、CO2;
(3)①根据题中信息可知,的物质的量大于等于NO物质的量,能被NaOH溶液完全吸收,设amol,NObmol,则,x==≥;
②根据题中反应方程式,由原子守恒可知钠、氮原子物质的量相等,若恰好完全反应,则被吸收的标况下的体积为22.4nL;
③A.是强电解质,水是弱电解质,A正确;
B.是盐,水是氧化物,B正确;
C.是离子化合物,水是共价化合物,C正确;
D.水既不是氧化产物也不是还原产物,D错误;
故选D。
(4)①设生成NO的物质的量为amol,NO2的物质的量为bmol,生成气体共0.5mol,a+b=0.5,铜的物质的量为=0.51mol,根据得失电子守恒可得3a+b=0.51×2,解得a=0.26,b=0.24,则NO的物质的量为0.26mol,的标况下体积为0.24mol×22.4L/mol=5.376L;
②全部转化成沉淀,溶液中只存在硝酸钠,溶液中硝酸根物质的量等于氢氧化钠物质的量,即1.4mol,根据氮原子守恒,原硝酸溶液含硝酸物质的量为1.4mol+0.5mol=1.9mol,则原硝酸溶液的浓度为=9.5mol/L。
32.(2023·广西·统考二模)亚硝酸钠(NaNO2)主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用氮氧化物(可用NOx表示)制备亚硝酸钠,简易流程如图。

已知:NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2,2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2

(1)利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应可制得N2,该反应的化学方程式为 ;实验时装置B中应间断性通入适量的O2,其目的是 。
(2)装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是 ;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使NOx完全被纯碱溶液吸收且产品纯度最高,x= 。
(3)装置D的作用是 ,采用“倒置漏斗”措施的目的是 。
(4)设计实验探究NaNO2的性质。实验完毕后,从装置C中分离出NaNO2固体粗产品(不含Na2CO3杂质),取少量上述产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
实验 实验操作及现象 结论
甲 滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红 HNO2是弱酸
乙 滴入少量酸性KI-淀粉溶液中,振荡,酸性KI-淀粉溶液变蓝 酸性条件下NO具有氧化性
丙 滴入少量酸性KMnO4溶液中,振荡,酸性KMnO4溶液褪色 酸性条件NO具有还原性
上述实验 (填标号)的结论不可靠,理由是 。经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以NO的形式存在,酸性KMnO4溶液与NO反应的离子方程式为 。
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度,根据朗伯-比耳定律确定物质溶液的浓度。亚硝酸钠标准曲线数据如表所示。(已知:稀溶液的吸光度与浓度成正比)
标准使用液浓度/(μg mL 1) 取标准液体积/mL 相当于亚硝酸钠的质量/μg 吸光度A
1 4.00 4 2.7045
取0.001gNaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,取4.00mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,该亚硝酸钠产品纯度为 (列出计算式即可,已知1μg=10-6g)。
【答案】(1) 使部分NO转化为NO2
(2) 三颈烧瓶 1.5
(3) 吸收尾气 防倒吸
(4) 乙 产品中可能混有
(5)
【详解】(1)利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应生成N2、氯化钠和水,其反应的化学方程式为;因为反应物有NO2,所以间断性通入适量的O2的目的是的使部分NO转化为NO2;
(2)根据图中信息得到装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是三颈烧瓶;NO不能单独被纯碱溶液吸收,若只有二氧化氮,则纯碱与二氧化氮的反应为2NO2 + Na2CO3= NaNO2 + NaNO3 +CO2,若是一氧化氮和二氧化氮混合物,则混合物与纯碱反应为NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2,为了使NOx完全被碱液吸收且产品纯度高,可以理解为N2O3即NO1.5,则x=1. 5;
(3)由于氮氧化物会污染环境,可能碳酸钠溶液没有完全吸收,则装置D的作用是吸收尾气,采用“倒置漏斗”措施的目的是防倒吸;
(4)由于二氧化氮与纯碱反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,硝酸根在酸性条件下会氧化碘离子变为单质碘,因此上述实验乙的结论不可靠,理由是产品可能混有;以上经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以的形式存在,酸性KMnO4溶液与NO2反应生成锰离子、硝酸根和水,其反应的离子方程式为;
(5)取0.001gNaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,取4.00ml 该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,亚硝酸钠的质量为
则该亚硝酸钠的纯度为:。
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必修二第五单元第二节氮及其化合物课时练习
1.(2024上·新疆乌鲁木齐·高一兵团二中校考期末)下列污染是以NO、NO2为主的氮氧化物造成的有( )
①温室效应②雾霾③光化学烟雾④酸雨⑤白色污染⑥臭氧空洞
A.②③④⑥ B.①②③④ C.③④⑤⑥ D.②③④⑤
2.(2023上·黑龙江哈尔滨·高一哈九中校考阶段练习)下列物质反应后一定有+2价铁生成的是( )
①过量铁丝在中点燃;②与过量稀硫酸反应;③溶液中加入少量铁粉;④将和的混合物溶于盐酸中;⑤向稀硝酸中加入过量铁粉
A.①② B.①③ C.①③④ D.②③④⑤
3.(2023上·内蒙古赤峰·高三赤峰二中校考阶段练习)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.液氨气化吸热,可用作制冷剂 B.NaClO溶液呈碱性,可用作消毒剂
C.Fe2O3呈红色,可用作颜料 D.金属钠导热性好,可用作传热介质
4.(2024上·北京房山·高一统考期末)下列关于的性质描述中,不正确的是( )
A.呈红棕色 B.有刺激性气味
C.难溶于水 D.与水反应能够生成
5.(2023上·上海·高一上海市吴淞中学校考期末)硫和氮及其化合物的转化对人类生存和社会发展具有重要意义,下列说法正确的是( )
A.与水反应生成硝酸,说明是酸性氧化物
B.能使溶液褪色,说明具有漂白性
C.因氨气具有还原性,所以可用作制冷剂
D.以、、为原料可以制备
6.(2024上·山东枣庄·高一统考期末)浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸分别暴露在空气中,下列说法正确的是( )
A.质量都减少,质量分数都减少 B.浓硫酸质量增大,质量分数减少
C.浓硝酸质量减少,质量分数增大 D.浓硝酸、浓盐酸质量增大,质量分数减少
7.(2023上·重庆·高三重庆市第十一中学校校考阶段练习)下列说法正确的是( )
A.N2与O2可一步反应生成NO2
B.FeO在空气中加热能迅速被氧化为Fe3O4
C.Na2O2与H2O反应生成可燃性气体H2
D.加热条件下,Cu与S反应生成CuS
8.(2024上·河南南阳·高一统考期末)如图所示,在注射器里吸入,然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算),夹住弹簧夹,观察现象(不考虑摩擦力,即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下,气体摩尔体积为,下列说法错误的是( )
A.最终剩余气体中NO体积为12mL
B.可观察到注射器的活塞缓缓向左移动,最终活塞最左端停在约36mL刻度处
C.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色
D.若反应前后液体体积不变,所得硝酸溶液的浓度约为
9.(2024上·宁夏银川·高一银川一中校考期末)已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略)。下列说法不正确的是( )
A.X、Y、Z中至少有一种相同的元素,该元素可以是金属元素也可以是非金属元素
B.物质W可能是化合物,也可能是单质
C.若X为金属铁,则W可以是Cl2或稀硝酸
D.若X、Y、Z中均含有一种常见金属元素,则W可能是强酸也可能是强碱
10.(2024上·河北·高三石家庄精英中学校联考期末)ⅤA族元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成NO,NO继续被氧化为,将通入水中制取。工业上用白磷与反应生成和一种盐,该盐可与反应制备一元弱酸。雌黄和在盐酸中反应转化为雄黄和(沸点114℃)并放出气体。砷化镓(GaAs)是第三代半导体材料,熔点高,硬度大。下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.具有强氧化性,常温下可用铁槽车运输浓硝酸
B.受热易分解,可用于实验室制备氨气
C.具有还原性,可用作制冷剂
D.难溶于水,可用作瓜果保护气
11.(2024上·山东威海·高一统考期末)氮、硫及其化合物的价类二维图如下所示,下列说法正确的是( )
A.b和v均可一步反应生成对应的各类氧化物
B.a、b、u、v、w均能作还原剂
C.d、w、x均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D.e、z的浓溶液与铜反应分别生成氧化物d、x
(2023上·河南安阳·高三汤阴县第一中学校考阶段练习)下列有关实验室制取少量的的实验装置、操作或现象的叙述均正确的是( )
A.a装置可制得较纯的
B.可用b装置除去中的NO杂质
C.可用c装置除去尾气
D.将少量的通入淀粉-KI溶液中,溶液不变蓝
13.(2023上·浙江·高一校联考期中)关于反应:,下列说法不正确的是( )
A.是这个反应的还原产物
B.铁作为还原剂,可以代替铜实现上述N元素的价态转化
C.硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2:1
D.从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系:
14.(2023上·河南驻马店·高三河南省驻马店高级中学校考阶段练习)某化学兴趣小组设计如图所示实验装置探究某未知纯净物M(含四种元素)的组成,观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红、B和F中澄清石灰水变浑浊、E中黑色固体变红色。下列叙述错误的是( )
A.点燃酒精灯前,通入氮气排出装置内的空气
B.C中用足量NaOH溶液除尽,防止干扰CO的检验
C.处理尾气的目的是防止CO污染环境
D.M分解的化学方程式一定为
15.(2023上·四川内江·高一四川省内江市第六中学校考阶段练习)实验室模拟“侯氏制碱法”制取,反应原理为(极易溶于水),下列说法正确的是( )
A.装置A中先通入再通入
B.装置B中X溶液为饱和溶液,主要作用是吸收混合气中的
C.装置C中发生反应的离子方程式为
D.利用锥形瓶中所得物质制备固体,还需经历过滤、洗涤、干燥、焙烧等过程
16.(2023上·上海青浦·高二上海市青浦高级中学校考期末)氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应中,N2(g)与足量H2(g)反应生成1molNH3(g)放出46kJ的热量,实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气,同时生成CaCl2.肼(N2H4)是一种良好的液体燃料。下列化学反应表示正确的是( )
A.用过量氨水吸收废气中的SO2:NH3 H2O+SO2
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:NO+NO2+2OH﹣H2O
C.合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=﹣46kJ mol﹣1
D.铜粉和稀硝酸反应:4H+Cu=Cu2++2NO2↑+2H2O
17.(2023上·河南周口·高三项城市第一高级中学校联考阶段练习)氮化钙是一种重要的化学试剂,通常条件下为易水解的固体。某小组在实验室利用如图所示装置制备氮化钙(夹持装置略,装置不能重复使用):
下列说法正确的是( )
A.上述装置最合理的连接顺序为i→gh→ab→ef→d
B.丁装置中碱石灰的作用是防止水解
C.乙装置中浓硫酸的作用是干燥
D.甲装置中还原铁粉的作用是除去中的水蒸气
18.(2023上·天津南开·高三天津市天津中学校考阶段练习)某试液中只可能含有、、、、、、、中的若干种离子,离子浓度均为,某同学进行了如下实验,下列说法正确的是( )
A.滤液X中大量存在的阳离子有、和
B.无法确定原试液中是否含有、
C.无法确定沉淀C的成分
D.原溶液中存在、、、
19.(2023·全国·高三专题练习)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系如图,以下说法不正确的是( )
A.物质A转化为NO发生氧化还原反应
B.标准状况下,3.36 L物质B与水完全反应,电子转移0.1 mol
C.物质C的浓溶液与Cu反应的离子方程式为
D.的检验方法是取少量溶液于试管中,加NaOH后加热,生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
20.(2023上·广东梅州·高三大埔县虎山中学校考期中)常用于制备其它超硬、耐高温的氮化物,实验室通过氧化制得,然后与镁反应得到。已知是一种浅黄色粉末,易水解。下列说法错误的是( )
A.取反应后装置所得固体少许,滴入蒸馏水,可检验是否有
B.实验开始时应先点燃处酒精灯,再点燃处酒精灯
C.装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水
D.装置的作用只是干燥
21.(2023上·江苏·高二校联考阶段练习)氨是重要的化工原料,广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等,氮和磷都是植物生长的营养元素,氮及其化合物的转化具有重要应用,下列说法正确的是( )
A.栽种豆科植物作“绿肥”属于人工固氮
B.尿素[CO(NH2)2]属于含氮量较高的固态氮肥
C.NO和NO2的混合物一定可以被NaOH溶液完全吸收
D.工业上利用反应2NaCl+2NH3+CO2+11H2O=Na2CO3·10H2O↓+2NH4Cl生产纯碱
22.(2023上·上海·高三上海市行知中学校考期中)部分含氮物质的分类与相应化合价如图所示。下列推断不合理的是( )
A.液态 a 可用作制冷剂, g 是农业上常用的化肥
B.b→a、b→c 的转化都属于氮的固定
C.工业上由 b 出发制备 e 的路线:
D.足量 e 的稀溶液与 6.4g 铜粉反应时,可以生成 4.48L 气体 d
23.(2024上·陕西西安·高一西安市铁一中学校考期末)38.4gCu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示
下列有关判断不正确的是( )
A.硝酸在反应中既体现氧化性又体现酸性
B.氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
C.混合气体中的物质的量是0.2mol
D.若浓硝酸体积为200mL,则其物质的量浓度为11mol/L
24.(2023上·河南濮阳·高三濮阳一高校考期中)某透明溶液X可能含有、、、、、、、、、中若干种,且各离子浓度相同。为确定其组成,依次进行下列实验。
①取少量溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,有红褐色沉淀A产生;微热,闻到刺激性气味。
②过滤①中的混合物,在滤液中加入足量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀B产生,再加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。根据上述实验,下列说法正确的是( )
A.溶液X中一定含有、、,可能含有
B.溶液X中是否含有、需要通过焰色试验确定
C.红褐色沉淀A和白色沉淀B都是纯净物
D.无法确定溶液中是否含有和
25.(2023上·宁夏银川·高三银川一中校考阶段练习)实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越小,对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铁铝合金与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4 mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中O~C段发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
B.的物质的量为0.012 mol
C.C点对应氢氧化钠溶液的体积6mL
D.原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为0.148 mol
26.(2023下·上海徐汇·高一校考期末)将空气中的游离态氮转化为化合态氮的过程称为固氮,固氮的方式主要有天然固氮和人工固氮。
(1)天然固氮的方式有生物固氮和大气固氮。大气固氮是在放电或高温下,空气中的N2转化为HNO3的过程。将下列N2转化为HNO3的过程补充完整。
N2①NO2HNO3
①为 ,②为 。
A.NH3 B.NO C.N2O5 D.H2O
(2)氨气溶于水可得氨水。氨水呈 。
A.酸性 B.中性 C.碱性
(3)以氨气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是 。
A.KNO3 B.NH4Cl C.尿素[CO(NH2)2]
27.(2024上·山东枣庄·高一统考期末)化学反应与反应条件密切相关。回答下列问题:
(1)写出铁与水蒸气高温条件下反应的化学方程式 。
(2)将足量的锌与浓硫酸反应,产生气体的化学式为 。
(3)稀氯化铵溶液与稀氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 ;浓氨水中存在的微粒有 。
(4)将足量的铜与一定量的浓硝酸反应。
①反应开始时,观察到的现象是 。
②反应结束后,向容器中再加入少量的稀硫酸,反应的离子方程式为 。
③若铜的质量减少了12.8 g发生反应,同时放出气体气体5.6 L(STP),则参加反应硝酸的物质的量为 mol。
28.(2024上·上海·高一上海市实验学校校考期末)回答下列问题。
(1)下图所示为自然界中的氮循环。下列说法中错误的是___________。
A.氧元素参与了氮循环 B.②中合成氨属于人工固氮
C.①和③中氮元素均被氧化 D.含氮有机物和含氮无机物可相互转化
(2)氮是地球上含量丰富的元素。下列关于氮的化合物说法正确的是___________
A.溶于水呈碱性,所以是电解质 B.图中呈现了三种固氮方式
C.“雷雨发庄稼”的原因是生成铵态氮肥 D.和在通常状况下不发生化学反应
(3)化肥氯化铵可以补充土壤中的N元素,施用氯化铵时需要注意避免烈日曝晒,因为(写出对应的化学方程式) 。化肥氯化铵不可以和碳酸钾同时施用,原因是 ;也不能在下雨天施用,原因是 。
(4)与某含氮化合物常用于检验的存在,该含氮化合物的化学式为 。
29.(2024上·上海·高二上海市第三女子中学校考期末)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:。
(1)用单桥法表示电子转移 。
(2)被氧化的元素是 ,被还原的元素是 ,发生氧化反应的物质是 。
(3)若消耗还原剂,则被还原的氧化剂是 ,表现 性。
(4)铁钉在氯气中被锈蚀成棕黄色物质,而在盐酸中生成浅绿色溶液();向浓盐酸中滴加溶液产生黄绿色气体()。则在中,具有氧化性的是 、 氧化性最强。
30.(2023下·新疆阿勒泰·高一统考期末)非金属元素在化工生产中扮演着重要的角色。在众多的化工原料和产品中,都能见到硫和氮等元素的踪迹。
I.物质类别和元素价态,是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:

(1)Y与O2反应的化学方程式: 。
(2)将足量的Y气体通入下列溶液中,始终没有明显反应现象的是___________。
A.Ba(NO3)2溶液 B.FeCl3溶液 C.H2O2溶液 D.CaCl2溶液
II.氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有80%的氨用来制造化肥,其余的用作生产其他化工产品的原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。

(3)写出氧化炉中的化学反应方程式 。
(4)在氨分离器中,利用氨气 性质可以将氨气从混合气体中分离出来。
(5)向吸收塔中通入A的作用是 。
31.(2023上·上海·高二上海市七宝中学校考阶段练习)含氮化合物的处理对环境保护意义重大。研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。
(1)N原子的电子式为 。
(2)用或CO催化还原NO均能消除污染,反应的氧化产物为 。
(3)实验室常用NaOH溶液吸收(NO和的混合气体),反应的化学方程式如下:
;(已知NO不能与NaOH溶液反应,不考虑与的转化)。
①若能被NaOH溶液完全吸收,则x的取值范围为 。
②若恰好完全反应,则被吸收的的体积为 L(标准状况)。
③将这两个反应中的产物进行分类,分类方法错误的是 。
A.强电解质和弱电解质 B.盐和氧化物
C.离子化合物和共价化合物 D.氧化产物和还原产物
(4)将32.64g铜与200mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
①NO的物质的量为 mol,的体积为 L(标准状况)。
②待产生的气体全部释放后,向溶液中加入的NaOH溶液,恰好使溶液中的全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 。
32.(2023·广西·统考二模)亚硝酸钠(NaNO2)主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用氮氧化物(可用NOx表示)制备亚硝酸钠,简易流程如图。

已知:NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2,2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2

(1)利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应可制得N2,该反应的化学方程式为 ;实验时装置B中应间断性通入适量的O2,其目的是 。
(2)装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是 ;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使NOx完全被纯碱溶液吸收且产品纯度最高,x= 。
(3)装置D的作用是 ,采用“倒置漏斗”措施的目的是 。
(4)设计实验探究NaNO2的性质。实验完毕后,从装置C中分离出NaNO2固体粗产品(不含Na2CO3杂质),取少量上述产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
实验 实验操作及现象 结论
甲 滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红 HNO2是弱酸
乙 滴入少量酸性KI-淀粉溶液中,振荡,酸性KI-淀粉溶液变蓝 酸性条件下NO具有氧化性
丙 滴入少量酸性KMnO4溶液中,振荡,酸性KMnO4溶液褪色 酸性条件NO具有还原性
上述实验 (填标号)的结论不可靠,理由是 。经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以NO的形式存在,酸性KMnO4溶液与NO反应的离子方程式为 。
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度,根据朗伯-比耳定律确定物质溶液的浓度。亚硝酸钠标准曲线数据如表所示。(已知:稀溶液的吸光度与浓度成正比)
标准使用液浓度/(μg mL 1) 取标准液体积/mL 相当于亚硝酸钠的质量/μg 吸光度A
1 4.00 4 2.7045
取0.001gNaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,取4.00mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,该亚硝酸钠产品纯度为 (列出计算式即可,已知1μg=10-6g)。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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