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跟踪练(17) 氮及其氧化物 氨和铵盐
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.汽车尾气中的NOx、CO、碳氢化合物通过排气系统的净化装置(催化剂主要由Rh、Pd、Pt等物质和稀土材料组成)转化为无害气体,净化原理如下。下列分析不正确的是( )
A.催化剂能提高反应速率
B.NOx、CO均发生了氧化反应
C.CO转化为CO2时,CeO2转化为CeO2—m
D.催化剂对化学反应有选择性
B 解析:催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,A正确;NOx中氮元素化合价降低到0价,发生还原反应,CO中碳元素化合价从+2价升高到+4价,发生氧化反应,B错误;CO转化为CO2时,碳元素化合价升高失电子,则CeO2反应时Ce元素应得电子,化合价降低转化为CeO2-m,C正确;催化剂对特定反应具有催化作用,故催化剂对化学反应有选择性,D正确。
2.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
B 解析:H2难溶于NaOH溶液,不能使烧瓶内外形成较大压强差,故不能引发喷泉。
3.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是( )
A.可以利用NH3易液化的性质分离出NH3
B.吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
C.可以用NH3进行氮氧化物的尾气处理
D.合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
D 解析:A为O2,NH3的催化氧化需要O2,NO转化为NO2需要O2,故吸收塔中通入O2是为了提高原料的利用率,B正确;NH3可与NOx发生价态归中的反应,生成N2和H2O,从而消除污染,C正确;合成氨反应中N元素化合价降低,则氮元素被还原,D错误。
4.为了消除NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应的化学方程式:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L NaOH溶液吸收(无气体剩余),则该NaOH溶液的物质的量浓度最小为( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
C 解析:反应生成物有NaNO3、NaNO2,据元素守恒可得: n(Na)=n(N),根据原子守恒可知n(NaOH)=n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)=(a+b+2c)mol,故该NaOH溶液的物质的量浓度最小为= mol/L。
5.如图,试管中充满NO2,现向其中缓慢通入O2,用水吸收NO2(假设每次通入的O2能完全反应)。下列说法正确的是( )
A.当试管内溶液的pH不再变化时,说明NO2全部转化为HNO3(假设试管内的溶质不向水槽中扩散)
B.当试管内气体不是红棕色时,说明NO2全部转化为HNO3
C.水槽内的水改为稀盐酸,有利于吸收NO2
D.水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO2
D 解析:试管中发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,根据NO2→HNO3,c(HNO3)=,消耗的NO2的体积等于试管中溶液的体积,即ΔV(NO2)=V(溶液),则c(HNO3)=,故试管内溶液的pH始终不变,A错误;根据3NO2+H2O===2HNO3+NO,当试管中气体不是红棕色时,不能说明NO2全部转化为HNO3,B错误;NO2与稀盐酸不反应,C错误;NO2与NaOH溶液能够发生反应:2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O,水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO2,D正确。
6.(2023·湖北宜昌模拟)Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨气与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是( )
A.装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸
B.C中硬质玻璃管中发生反应:3Ca+2NH3Ca3N2+3H2
C.实验过程中,先启动A处反应,一段时间后再点燃C处酒精灯
D.从产品纯度考虑,C、D装置之间应该增加E装置
D 解析:装置D中球形干燥管连接导管,末端插入稀硫酸中,防止倒吸,A正确;硬质玻璃管中干燥的NH3与Ca反应生成Ca3N2和H2,B正确;实验时,先滴入浓氨水制取NH3,利用生成的NH3排出装置内的空气,再点燃C处酒精灯加热,C正确;C和D之间要增加干燥装置,应使用无水CaCl2,D错误。
7.实验室用如图所示的装置模拟处