3.3 氮的循环 同步练习题 2023-2024学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

3.3 氮的循环 同步练习题 一、选择题 1．关于氯化铵的说法错误的是 A．氯化铵溶于水放热 B．氯化铵受热易分解 C．氯化铵是离子化合物 D．氯化铵是强电解质 2．下列说法中正确的是 A．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO B．二氧化硫能使紫色石蕊试液先变红后褪色 C．可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气 D．检验时，往试样中加入溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体 3．实验室利用Na2O2和NO制备少量NaNO2的装置如图所示，已知：NaNO2易被空气氧化。下列说法错误的是 A．②中盛放的试剂可以是稀硫酸 B．若撤去③和⑤，会导致产品中混有NaOH杂质 C．生成NaNO2的反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂 D．⑥中FeSO4溶液的作用是吸收尾气 4．一种盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z反应又生成X，则X是 A．硫酸铵 B．硝酸铵 C．氯化铵 D．碳酸氢铵 5．分别将足量下列气体通入Na2S稀溶液中，不能使溶液变浑浊的是 A．Cl2 B．SO2 C．稀硝酸 D．稀硫酸 6．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。工业以硫化铜精矿为原料，设计符合绿色化学理念的制备CuCl的流程如图： 已知：CuCl难溶于水和乙醇，潮湿时易水解氧化。 下列说法正确的是 A．步骤①焙烧产生的有毒气体，可以使紫色石蕊溶液先变红后褪色，体现了漂白性 B．步骤②中可以用硝酸代替硫酸，不影响后续处理 C．步骤③离子方程式： D．步骤④用的乙醇洗涤，也可以使用蒸馏水洗涤 7．如图所示，干燥烧瓶内有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管，与实验事实不相符的是 A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉 C．SO2(NaOH溶液)/无色喷泉 D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉 8．下列说法不正确的是 A．酸雨的pH小于5.6 B．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 C．根据反应2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知，可以利用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮以防止氮氧化物对大气的污染 D．在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放 二、填空题 9．氮的固定的定义、分类 (1)定义： 的过程叫氮的固定，简称固氮。 (2)氮的固定的分类： 氮的固定可分为自然固氮和 。自然固氮可分为 和 。 高能固氮：通过闪电等高能量途径把N2固定的方式为高能固氮，约占自然固氮的10%。 生物固氮：大豆、蚕豆等豆科植物的根部含有根瘤菌，能把空气中的N2转变为硝酸盐，被植物吸收。故豆类植物不需要施用氮肥，这种固氮方式占整个自然固氮的90%。 10．氮、硫的氧化物都会引起环境问题，越来越引起人们的重视。如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系： (1)硫元素在周期表中的位置为 ；H2S的电子式为 。 (2)根据A对应的化合价和物质类别，A为 (写分子式)，从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断，图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有 。 (3)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 ，反应的离子方程式为 。 (4)工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2的混合气体，使其转化为化工产品NaNO2，试写出其化学方程式： 。 (5)工业上把海水先进行氧化，再吸收溴，达到富集溴的目的。常用的方法是先用热空气吹出Br2，再用SO2水溶液吸收Br2。取吸收后的溶液，向其中加入氯化钡溶液有白色沉淀析出。写出SO2水溶液吸收Br2反应的化学方程式： 。 11．在氮的单质和常见的含氮化合物中(用化学式作答)： (1)常用作保护气的物质是 ； (2)常用作制冷剂的物质是 ； (3)能与酸反应生成盐，在常温下为气态的物质是 ；它与盐酸等强酸反应的离子方程式是 。 (4)铵盐与NaOH等强碱的溶液在加热条件下反应的离子方程式是 。 12．（1）浓硫酸具有如下的性质：A．酸性B．强氧化性C．吸水性D．脱水性，下列事实主要表现浓硫酸的什么性质(填字母序号)。 ①浓硫酸做干燥剂( ) ②棉布上滴上浓硫酸，出现破洞( ) ③浓硫酸不能干燥氨气( ) ④热的浓硫酸中投入铜溶解( ) （2）浓硝酸具有如下的性质：A．酸性B．强氧化性C．不稳定性，下列事实主要表现浓硝酸的什么性质(填字母序号)。 ①常温下可用铝或者铁制容器运输浓硝酸( ) ②浓硝酸需保存在棕色瓶中( ) 13．某硝酸生产厂氨气催化氧化时效率为90% ，氮氧化物制备硝酸时有5%的损耗，若要制备1吨63%的硝酸，则至少需要氨气多少吨 ？(保留2位小数) 14．A、B、C、D、E、F、G为中化学常见物质，它们之间有如图转化关系(反应条件已略去)。已知：A、C、D、E均含有同种非金属元素M，A为气态氢化物；G是一种紫红色的金属单质；B是空气的组成成分，在空气中占比约为21%。根据学知识，按要求回答下列问题： I．若A具有臭鸡蛋气味，且能与C反应生成一种淡黄色非金属单质，反应①为非氧化还原反应，反应②为E的浓溶液与G反应，则： (1)M元素在元素周期表中的位置为 。 (2)写出反应②的化学方程式： ，该反应中体现了E的浓溶液的 性。 (3)写出C与A反应的化学方程式 。 Ⅱ．若光照条件下，E的浓溶液易分解得到B、D、F三种物质；大量排放汽车尾气中的C、D会导致光化学烟雾，已知：反应②为E的稀溶液与G反应。 (4)写出A+B→C+F的化学方程式： 。 (5)常温下，将60mLD与B的混合气体通入水中，充分反应后，剩余10mL无色气体，则60mL混合气体中B的体积可能为 mL(填标号)。 ①6 ②10 ③16 ④20 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．氯化铵溶于水吸热，故A错误； B．氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢，故B正确； C．氯化铵固体是由、Cl-构成离子晶体，故C正确； D．氯化铵在水中完全电离，所以氯化铵是强电解质，故D正确； 故选A。 2．C 解析：A．一氧化氮的密度与空气接近且能与空气中氧气反应不能用排空气法收集，A错误； B．二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色，B错误； C．浓盐酸与氨气反应产生白烟，所以可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气，C正确； D．检验时，往试样中加入溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，D错误； 故选C。 3．C 【分析】铜和浓硝酸在三颈烧瓶中反应生成NO2，NO2进入②中与盛放的水溶液反应后生成NO，NO气体经③干燥后进入④中与Na2O2反应生成NaNO2，最后用FeSO4溶液吸收多余的NO，防止污染大气。 解析：A．②的目的是将铜和浓硝酸反应生成的NO2转化成NO，发生的反应为：3NO2+H2O= 2HNO3+NO，由于稀硫酸中含有水且不会与铜发生反应，②中可以盛放稀硫酸，A不符合题意； B．③和⑤均为干燥装置，防止水蒸气进入④中和Na2O2反应生成NaOH杂质，B不符合题意； C．④中发生的反应为：Na2O2 + 2NO=2NaNO2，由于Na2O2中负一价的氧元素全被还原为负二价，Na2O2只作氧化剂，C符合题意； D．NO和FeSO4溶液可反应生成Fe(NO)SO4，可用FeSO4溶液吸收NO尾气，D不符合题意； 故选C。 4．B 解析：一种盐与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，则Y为NH3，Y催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，所以该盐为硝酸铵； 故答案选B。 5．D 解析：A．氯气具有氧化性，与Na2S发生反应，出现淡黄色浑浊，故A不符合题意； B．SO2有弱氧化性，与Na2S发生反应，出现淡黄色浑浊，故B不符合题意； C．稀硝酸具有强氧化性，与Na2S发生反应，出现淡黄色浑浊，故C不符合题意； D．稀硫酸与Na2S发生反应，不能使溶液变浑浊，故D符合题意； 故答案选D。 6．C 【分析】硫化铜精矿焙烧生成氧化铜和二氧化硫，硫酸浸出生成硫酸铜溶液，亚硫酸钠把铜离子还原为亚铜离子再与氯离子生成氯化亚铜沉淀，最后洗涤。 解析：A．焙烧生成二氧化硫有毒气体，二氧化硫溶于水有酸性可以使紫色石蕊变红色，但不能褪色，故A错误； B．硝酸代替硫酸生成硝酸铜，酸性条件下硝酸根离子有强氧化性，会把亚铜离子氧化为铜离子，不利于氯化亚铜的生成，故B错误； C．步骤③离子方程式：正确，故C正确； D．CuCl潮湿时易水解氧化，不能用蒸馏水洗涤，故D错误； 答案选C。 7．A 解析：A．二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应，不能形成喷泉，故A错误； B．氨气极易溶于水，氨水显碱性，遇酚酞变红，可形成红色喷泉，故B正确； C．SO2与氢氧化钠溶液能够反应，可形成无色喷泉，故C正确； D．HCl与AgNO3溶液反应生成白色的氯化银沉淀，可形成白色喷泉，故D正确； 故选：A。 8．B 解析：A．酸雨是指雨或雪等在形成和降落的过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质，形成了pH低于5.6的酸性降水，所以酸雨的pH小于5.6，故A项正确； B．CO、NO、NO2都是大气污染气体，NO在空中易生成NO2，在空气中NO不能稳定存在，故B项错误； C．根据反应可知，氢氧化钠溶液能吸收二氧化氮，因此可以利用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮以防止氮氧化物对大气的污染，故C项正确； D．在汽车排气管上加装“催化转化器”可以把氮氧化物等有毒气体转化为无毒气体，因此是为了减少有害气体的排放，故D项正确； 答案选B。 二、填空题 9．(1)将大气中游离态的氮转化为氮的化合物 (2)人工固氮 高能固氮 生物固氮 解析：（1）自然界中的氮气结构稳定，化学性质不活泼，但在高温、放电条件下，可与氧气反应，一定条件下也可与镁、氢气等发生化合反应，像这种，将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定； （2）大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮化合物的过程叫做高能固氮，通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨，从而实现生物固氮，这两种固氮方法均为自然固氮，人们通过氮气和氢气合成氨的方法叫做人工固氮，以上均属于氮的固定。 10．(1) 第三周期ⅥA族 (2)N2O5 NO、NO2 (3)浓硝酸 (4)2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O (5)SO2+ Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 解析：（1）硫是16号元素，在周期表中的位置为第三周期ⅥA族；H2S是共价化合物，电子式为 。 （2）A是+5价N的氧化物，A为N2O5；N元素的最高价为+5、最低价为-3，从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断，图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有NO、NO2。 （3）铁在浓硝酸中钝化，铁溶于稀硝酸；铜与浓、稀硝酸均反应，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择浓硝酸，反应的离子方程式为 。 （4）工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2的混合气体，使其转化为化工产品NaNO2，其化学方程式2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O。 （5）SO2水溶液吸收Br2生成硫酸和氢溴酸，反应的化学方程式SO2+ Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。 11．(1)N2 (2)NH3 (3)NH3 (4) 解析：（1）氮气化学性质稳定，可做保护气，故为N2； （2）氨气沸点较低，气化过程中会吸收热量，能做制冷剂，故为NH3； （3）氨气具有碱性，能与酸反应生成盐，故在常温下为气态的物质是NH3；它与盐酸等强酸反应的离子方程式是； （4）铵盐与NaOH等强碱的溶液在加热条件下反应生成氨气和水，离子方程式是。 12．C D A AB B C 【分析】⑴①浓硫酸做干燥剂利用浓硫酸的吸水性； ②棉布上滴上浓硫酸出现破洞，浓硫酸将棉布的纤维素炭化，利用浓硫酸的脱水性； ③浓硫酸不能干燥氨气，氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵； ④热的浓硫酸中投入铜溶解，反应生成二氧化硫和硫酸铜，硫酸一部分化合价降低，另一部分价态未变，生成硫酸铜。 ⑵①常温下铝或者铁制容器与浓硝酸发生钝化；②浓硝酸见光要分解。 解析：⑴①浓硫酸做干燥剂利用浓硫酸的吸水性，故答案为：C； ②棉布上滴上浓硫酸破洞，浓硫酸将棉布的纤维素炭化，利用浓硫酸的脱水性，故答案为：D； ③浓硫酸不能干燥氨气，氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，体现硫酸的酸性，故答案为：A； ④热的浓硫酸中投入铜溶解，反应生成二氧化硫和硫酸铜，硫酸一部分化合价降低，另一部分生成硫酸铜，体现硫酸强氧化性和酸性，故答案为：AB。 ⑵①常温下铝或者铁制容器与浓硝酸发生钝化，因此常温下可用铝或者铁制容器运输浓硝酸，体现浓硝酸的强氧化性，故答案为B； ②浓硝酸见光要分解，因此浓硝酸需保存在棕色瓶中，故答案为：C。 13．20吨 【分析】1吨63%的硝酸溶液中含有HNO3的物质的量为=1×104mol；设参加反应的NH3的物质的量为nmol，结合原子守恒计算即可。 解析：1吨63%的硝酸溶液中含有HNO3的物质的量为=1×104mol；设参加反应的NH3的物质的量为nmol，有N原子守恒可知：nmol×90%×(1-5%)=1×104mol，解得：n=1.17×104mol，则氨气的质量为1.17×104mol×17g/mol≈2.0×105g=0.2吨。 14．(1)第3周期第ⅥA族 (2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性和酸性 (3)2H2S+SO2=3S↓+2H2O (4)4NH3+5O24NO+6H2O (5)①④ 【分析】I．由题干信息可知，G是一种紫红色的金属单质，则G为Cu，B是空气的组成成分，在空气中占比约为21%，B为O2，A为气态氢化物，若A具有臭鸡蛋气味，且能与C反应生成一种淡黄色非金属单质，A为H2S，H2S在O2中完全燃烧生成SO2，SO2继续与O2反应生成SO3，SO3和H2O反应生成H2SO4，Cu和浓硫酸共热制得SO2，反应①为非氧化还原反应，反应②为E的浓溶液与G反应，即A为H2S、B为O2、C为SO2、D为SO3、E为H2SO4、F为H2O、G为Cu，Ⅱ．若光照条件下，E的浓溶液易分解得到B、D、F三种物质；大量排放汽车尾气中的C、D会导致光化学烟雾即NO、NO2，已知：反应②为E的稀溶液与G反应，则可知A为NH3，NH3催化氧化为NO和H2O，NO和O2反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，Cu和稀硝酸反应生成NO，浓硝酸见光分解为NO2、O2和H2O，故A为NH3、B为O2、C为NO、D为NO2、E为HNO3、F为H2O、G为Cu，据此分析解题。 解析：（1）由分析可知，M为S，是16号元素，则M元素在元素周期表中的位置为第3周期第ⅥA族，故答案为：第3周期第ⅥA族； （2）由分析可知，反应②即Cu与浓硫酸共热反应，该反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，该反应中体现了E的浓溶液即H2SO4中部分S的化合价降低，体现其强氧化性，部分S的化合价未改变，体现其酸性，故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；强氧化性和酸性； （3）由分析可知，A为H2S，C为SO2，故C与A反应的化学方程式为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，故答案为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O； （4）由分析可知，A为NH3、B为O2，C为NO、F为H2O，故A+B→C+F的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O； （5）由分析可知，D为NO2、B为O2，常温下，将60mLD与B的混合气体通入水中，充分反应后，剩余10mL无色气体，若10mL无色气体为O2，则根据，60mL混合气体中B即O2的体积为：4x+x=60-10，得x=10，即含有O2为10+10=20mL，若10mL气体为NO，则根据3NO2+H2O=2HNO3+NO可知，该反应消耗的NO2的体积为30mL，在根据，可知60mL混合气体中B即O2的体积为：4x+x=60-30，解得x=6，故答案为：①④。 学科网（北京）股份有限公司 $$