专题7 氮与社会可持续发展【B卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（江苏专用，苏教版2019必修第二册）

专题7 氮与社会可持续发展 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共42分） 一、选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫做氮的固定，包括自然固氮和人工固氮。下列关于氮的转化过程，属于人工固氮的是 A．用和合成尿素 B．闪电时空气中转化为NO C．工业上用和合成氨 D．豆科植物的根瘤菌固氮 2．下列氮的单质或化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．不溶于水，可用作保护气 B．铵盐受热易分解，可以作为氮肥施用 C．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 D．氨气具有还原性，可以与硝酸反应制备硝酸铵 3．运载火箭的推进剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的原因是(　　) A．高温下N2遇空气生成NO2 B．NO遇空气生成NO2 C．CO2和NO反应生成CO和NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO2 4．NH3是氮的重要化合物，下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是 A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水 C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气 5．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的不可能是(　　) A.N2与NO2的混合气体 B.O2与NO2的混合气体 C.NO与NO2的混合气体 D.NO2一种气体 6．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是(　　) A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③ C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D．向海洋中排放含NO的废水，会影响海洋中NH的含量 7．中学化学中的氯水和氨水是非常重要的两种“水”，下列说法正确的是 A．氯水具有漂白性，为增加其漂白效果，可向其中通入少量 B．向溶液中滴加新制氯水，观察产生淡黄色沉淀，可证明非金属性： C．氨水是一元弱碱，其中只存在两种分子和 D．可用玻璃棒蘸取浓氨水靠近收集氯化氢的试管口，可看到产生白雾 8．已知氯气可以用来检验氨气是否发生泄漏，方程式如下：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，当氯气靠近氨气泄漏处反应得到氯化铵，在空气中会形成白烟，下列有关该化学方程式的描述不正确的是 A．氧化产物与还原产物物质的量之比为1：6 B．被氧化的NH3占反应NH3的25% C．1mol Cl2参加反应转移的电子的物质的量为6mol D．反应中的氯气和氯化铵与硝酸银溶液反应均能得到白色沉淀 9．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的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开止水夹 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．在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹 10．下列关于氮及其化合物的说法正确的是 A．氨的水溶液俗称氨水，显弱碱性，能使酚酞溶液变红色 B．NO、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C．易溶于水，所以液氨常用作制冷剂 D．常温下，浓硝酸与铁反应可产生红棕色气体 11．如图是N、S及其化合物的“价一类二维图”。下列说法正确的是 A．在一定条件下，a可将c、d还原为b B．造成的酸雨雨水在空气中放置一段时间pH会增大 C．a与浓e、与浓均能发生氧化还原反应 D．常温下，铁与浓e和浓均不反应 12．一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应过程如图，下列说法不正确的是(　　) A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C.由实验可知，NO2可能对该反应具有催化作用 D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 13．废旧CPU中的金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)回收的部分流程如下： 已知：HAuCl4=H++。下列说法正确的是 A．“酸溶”时加入的硝酸可以换成硫酸 B．“过滤”所得滤液直接弃用 C．用浓盐酸和NaNO3也可以溶解金 D．用过量Zn粉将1molHAuCl4完全还原为Au，参加反应的Zn为1.5mol 14．将质量为32g的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下11.2L的NO和的混合气体，将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成。下列说法正确的是 A．标准状况下，通入的体积为11.2L B．向反应后的溶液加NaOH，使铜沉淀完全，需要NaOH的物质的量至少为1.0mol C．标准状况下，混合气体构成是6.72L的NO和4.48L的 D．硝酸的物质的量浓度为 第II卷 非选择题（共58分） 二、非选择题（本大题共4个小题，共58分） 15．（15分）氮及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示： (1)请填写：P结构式 。 (2)从氮元素化合价的角度分析，P具有 性(选填“氧化”或“还原”)，体现在可与 发生氧化还原反应(选填编号)。 A．H2O     B．O2      C．HNO3 (3)P溶于水，大部分与水结合，写出结合产物的电离方程式 。 (4)以上①~⑤的转化过程，其中属于氮的固定的是 (填写编号)，铵态氮()与亚硝态氮()可以在细菌的作用下转化为氮气，该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为 。 (5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在，写出检验操作： ，说明样品中含有。 16．（12分）某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。 实验操作及现象： 实验操作 现象 I．将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触 产生气体 Ⅱ．当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提 Ⅲ．将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热 A装置中产生无色气体，E装置中开始时出现浅红棕色气体 Ⅳ．用F装置向E装置中鼓入空气 E装置中气体颜色逐渐加深 V．一段时间后 C装置中白色沉淀溶解 试回答下列问题： (1)操作I的目的是 ，D装置的作用是 (2)C装置中白色沉淀的化学式是 。操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是 。 (3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的离子方程式是 。 (4)操作V现象产生的原因是(用两个化学方程式说明) 。 17．（15分）科研人员研究发现，雾霾的形成与氮及其化合物有关。其关系如图所示： 回答下列问题： (1)氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是___________(填字母)。 A．酸雨 B．白色污染 C．光化学烟雾 D．温室效应 (2)反应②的离子方程式为 ；氨水中含10电子的阳离子为 (填微粒符号)。 (3)汽车的尾气治理是在催化剂条件下使NO与CO发生反应生成两种无污染的气体，该反应的化学方程式为 ，当生成0.5 molN2时，被还原的的质量为 g。 (4)该课外兴趣小组将NaNO2溶液逐滴滴入含淀粉-KI的酸性溶液中，溶液变蓝，同时放出NO气体，该反应的离子方程式为 。 (5)硝酸铜的浓、稀溶液都呈蓝色，而实验中铜与浓硝酸反应的溶液呈绿色，其原因是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致。同学们设计下列实验方案证明其原因，下列方案中可行的是 (填字母)。 a．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 b．用水浴加热该绿色溶液，观察颜色变化 c．向该绿色溶液中通入空气，观察颜色变化 18．（16分）氮的化合物是重要的化工原料，其转化一直是化学研究的热点。 (1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤，探究氨催化氧化反应的装置如图1所示： ①氨催化氧化时会生成副产物。写出与在加热和催化剂作用下生成的化学方程式 。 ②一段时间后，观察到装置M中有白烟生成，该白烟成分是 (写化学式)。 ③再经过一段时间观察到装置N中溶液变成蓝色，装置N中溶液变成蓝色的原因是 。 (2)尾气处理 ①已知8.5g 与NO完全反应生成和气态水，放出226kJ的热量。写出该反应的热化学方程式 。 ②NaClO溶液能有效去除NO。25℃时，NO的去除率随pH的变化如图2所示(用盐酸调节pH)；pH=4时，NO的去除率随温度的变化如图3所示。 I．25℃时，随着pH降低，NO脱除率增大的原因是 。 Ⅱ．pH=4时，60~80℃间NO脱除率下降的原因是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题7 氮与社会可持续发展 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共42分） 一、选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫做氮的固定，包括自然固氮和人工固氮。下列关于氮的转化过程，属于人工固氮的是 A．用和合成尿素 B．闪电时空气中转化为NO C．工业上用和合成氨 D．豆科植物的根瘤菌固氮 【答案】C 【解析】A．用NH3和CO2合成尿素，是在一定条件下化合物和化合物发生的反应，不属于氮的固定，A不符合；B．闪电时氮气和氧气反应生成NO，是在自然条件下的氮的固定，B不符合；C．工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，C符合；D．豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮气转变为氮的化合物，属于自然固氮，D不符合； 故选C。 2．下列氮的单质或化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．不溶于水，可用作保护气 B．铵盐受热易分解，可以作为氮肥施用 C．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 D．氨气具有还原性，可以与硝酸反应制备硝酸铵 【答案】C 【解析】A．氮气的性质不活泼，一般条件下不和其它物质反应，因此可以用氮气作保护气，故A项不符合题意；B．铵盐中含氮元素，可用作氮肥，故B项不符合题意；C．氨易液化，液氨汽化时会吸收大量的热，使周围温度迅速降低，可用来做制冷剂，故C项符合题意；D．氨气溶于水后溶液显碱性，可以与硝酸反应制备硝酸铵，故D项不符合题意；故选C。 3．运载火箭的推进剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的原因是(　　) A．高温下N2遇空气生成NO2 B．NO遇空气生成NO2 C．CO2和NO反应生成CO和NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO2 【答案】B 【解析】根据火箭喷出大量红色烟雾可推知其中含有NO2，引燃后产生的气体中NO遇空气生成NO2。 4．NH3是氮的重要化合物，下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是 A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水 C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气 【答案】A 【解析】A．氨气与碱石灰不反应，碱石灰可以吸收水分子，A正确；B．氨气属于碱性化合物，与浓硫酸反应生成铵盐，B错误；C．丙装置体系密闭，收集氨气时空气无法排除，C错误；D．氨气极易溶于水，漏斗口不能压在水面下，会引起倒吸，D错误；答案选A。 5．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的不可能是(　　) A.N2与NO2的混合气体 B.O2与NO2的混合气体 C.NO与NO2的混合气体 D.NO2一种气体 【答案】A 【解析】若试管中是N2与NO2的混合气体，由于N2不能与氧气参加反应，所以试管内不能完全被水充满，其余的则会发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3或4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3；最后试管内完全被水充满，因此A项正确。 6．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是(　　) A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③ C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D．向海洋中排放含NO的废水，会影响海洋中NH的含量 【答案】D 【解析】海洋中的氮循环起始于N2―→NH，即起始于氮的还原，A项错误；海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，B项错误；反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而O2是常见的氧化剂，不需要有O2参与，C项错误；根据转化关系图可知，若向海洋中排放含NO的废水，会使NO增多，反硝化作用增强，海洋中N2增多，从而影响海洋中NH的含量，D项正确。 7．中学化学中的氯水和氨水是非常重要的两种“水”，下列说法正确的是 A．氯水具有漂白性，为增加其漂白效果，可向其中通入少量 B．向溶液中滴加新制氯水，观察产生淡黄色沉淀，可证明非金属性： C．氨水是一元弱碱，其中只存在两种分子和 D．可用玻璃棒蘸取浓氨水靠近收集氯化氢的试管口，可看到产生白雾 【答案】B 【解析】A．向氯水中通入少量二氧化硫发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸，氯水的漂白性减弱，A错误；B．向溶液中滴加新制氯水，产生S单质，说明氧化性：Cl2>S，可证明非金属性：，B正确；C．氨水是一元弱碱，其中只存在、和H2O三种分子，C错误；D．浓氨水易挥发出氨气分子，浓盐酸易挥发出氯化氢分子，分别蘸有浓氨水和浓盐酸的两根玻璃棒靠近时有白烟生成，反应方程式为：NH3+HCl=NH4Cl，D错误；故选B。 8．已知氯气可以用来检验氨气是否发生泄漏，方程式如下：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，当氯气靠近氨气泄漏处反应得到氯化铵，在空气中会形成白烟，下列有关该化学方程式的描述不正确的是 A．氧化产物与还原产物物质的量之比为1：6 B．被氧化的NH3占反应NH3的25% C．1mol Cl2参加反应转移的电子的物质的量为6mol D．反应中的氯气和氯化铵与硝酸银溶液反应均能得到白色沉淀 【答案】C 【解析】A．该反应8个NH3中2个NH3失电子生成1个N2，N2为氧化产物，3个Cl2得电子生成6个NH4Cl，NH4Cl为还原产物，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：6，A正确；B．该反应8个NH3中2个NH3被氧化，另外6个NH3中元素化合价未变化，被氧化的NH3占反应NH3的25%，B正确；C．3molCl2参与反应转移电子数为6mol，1molCl2参与反应转移电子数为2mol，C错误；D．氯气通入硝酸银溶液中，氯气能与水反应生成HClO和HCl，HCl能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，而氯化铵中的氯离子能与银离子反应生成氯化银白色沉淀，D正确；故答案选C。 9．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的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开止水夹 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．在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹 【答案】B 【解析】Cl2易溶于CCl4且易和NaOH溶液反应，烧瓶内压强减小，形成喷泉，A项不符合题意；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小，不能形成喷泉，B符合题意；从a处鼓入空气，打开止水夹，HCl和NaCl溶液接触，因为HCl极易溶于水，导致烧瓶内压强降低，可形成喷泉，C项不符合题意；加入生石灰，生石灰和水反应放出大量的热，导致锥形瓶内气压升高，打开止水夹，浓盐酸被压入烧瓶和NH3接触，NH3极易溶于水且和盐酸发生反应，可形成喷泉，D项不符合题意。 10．下列关于氮及其化合物的说法正确的是 A．氨的水溶液俗称氨水，显弱碱性，能使酚酞溶液变红色 B．NO、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C．易溶于水，所以液氨常用作制冷剂 D．常温下，浓硝酸与铁反应可产生红棕色气体 【答案】A 【解析】A．氨的水溶液俗称氨水，主要成分为NH3·H2O‌，NH3·H2O可以电离生成和OH-，‌这使得氨水显碱性，能使酚酞试液变红，‌A正确；B．NO易被空气中的氧气氧化，不能稳定存在，B错误；C．氨气易液化，汽化时吸收大量的热，可以作制冷剂，与易溶于水无关，C错误；D．常温下，浓HNO3可使Fe发生钝化现象，不会产生大量的红棕色气体，D错误；故选A。 11．如图是N、S及其化合物的“价一类二维图”。下列说法正确的是 A．在一定条件下，a可将c、d还原为b B．造成的酸雨雨水在空气中放置一段时间pH会增大 C．a与浓e、与浓均能发生氧化还原反应 D．常温下，铁与浓e和浓均不反应 【答案】A 【解析】根据图示，a为，b为，c为NO，d为，e为；为，为S，为，为、为。A．a为，b为，c为NO，d为，根据元素化合价以及氧化还原反应规律可知，在一定条件下，a可将c，d还原为b，A正确；B．溶于水生成，会被空气氧化生成硫酸，pH会降低，B错误；C．与浓硝酸不能发生氧化还原反应，可以与浓硫酸发生氧化还原反应，C错误；D．常温下，Fe遇浓硝酸和浓硫酸均会发生钝化反应，生成的氧化物会阻止反应进一步发生，不是不反应，D错误；故选A。 12．一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应过程如图，下列说法不正确的是(　　) A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C.由实验可知，NO2可能对该反应具有催化作用 D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 【答案】B 【解析】过程Ⅰ的反应是Cu和稀HNO3的反应，离子方程式为： 3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O, A项正确；根据氮元素守恒，有一部分HNO3已转化为NO，故步骤Ⅲ中c(HNO3)不会增大，B项错误；加入NO2后，反应速率加快，说明NO2可能对该反应具有催化作用，C项正确；再抽入空气，NO和O2反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，铜可以与HNO3继续反应而溶解，D项正确。 13．废旧CPU中的金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)回收的部分流程如下： 已知：HAuCl4=H++。下列说法正确的是 A．“酸溶”时加入的硝酸可以换成硫酸 B．“过滤”所得滤液直接弃用 C．用浓盐酸和NaNO3也可以溶解金 D．用过量Zn粉将1molHAuCl4完全还原为Au，参加反应的Zn为1.5mol 【答案】C 【解析】CPU中的银和铜与硝酸可以反应，金没有溶解，过滤后滤液中含银离子和铜离子，金用硝酸和氯化钠可以溶解得到HAuCl4溶液，加锌粉还原得到金。从流程中可以看出，在氢离子、氯离子、硝酸根同时存在时金可溶解。A．铜与稀硝酸和浓硝酸都能反应，但与稀硫酸不反应，与浓硫酸在加热条件下反应，故不可以换成硫酸，A错误；B．“过滤”所得滤液中的Cu2+和Ag+与过量浓氨水都能生成配合物离子，可以进一步分离得到Cu和Ag，B错误；C．用浓盐酸和NaNO3，溶液中溶质与HNO3-NaCl一样，可以溶解金，C正确；D．用过量Zn粉将1molHAuCl4完全还原为Au，锌与氢离子反应也会参加反应，故1molHAuCl4转移4mol电子，消耗Zn的物质的量为2mol，D错误；答案选C。 14．将质量为32g的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下11.2L的NO和的混合气体，将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成。下列说法正确的是 A．标准状况下，通入的体积为11.2L B．向反应后的溶液加NaOH，使铜沉淀完全，需要NaOH的物质的量至少为1.0mol C．标准状况下，混合气体构成是6.72L的NO和4.48L的 D．硝酸的物质的量浓度为 【答案】B 【解析】32g的铜的物质的量为0.5mol；11.2L的NO和NO2的物质的量为0.5mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，则x+y=0.5，反应过程中铜全部被氧化成Cu2+，根据电子守恒有3x+y=0.5×2，联立可得x=0.25mol，y=0.25mol；设氧气的物质的量为z，NO和NO2全部转化为NaNO3，则根据电子守恒有0.5×2=4z，解得z=0.25mol；根据元素守恒可知生成的n(NaNO3)=0.5mol。A．根据分析可知通入的O2为0.25mol，标况下体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，A错误；B．当硝酸无剩余时消耗的NaOH最少，此时NaOH只与Cu2+反应生成Cu(OH) 2沉淀，根据元素守恒可知此时n(NaOH)=2n(Cu2+)=0.5mol×2=1mol，B正确；C．根据分析可知，混合气体中有0.25molNO和0.25molNO2，即标准状况下的5.6L的NO和5.6L的NO2，C错误；D．由于不知道和铜反应后硝酸是否有剩余，所以无法计算硝酸的浓度，D错误；故选B。 第II卷 非选择题（共58分） 二、非选择题（本大题共4个小题，共58分） 15．（15分）氮及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示： (1)请填写：P结构式 。 (2)从氮元素化合价的角度分析，P具有 性(选填“氧化”或“还原”)，体现在可与 发生氧化还原反应(选填编号)。 A．H2O     B．O2      C．HNO3 (3)P溶于水，大部分与水结合，写出结合产物的电离方程式 。 (4)以上①~⑤的转化过程，其中属于氮的固定的是 (填写编号)，铵态氮()与亚硝态氮()可以在细菌的作用下转化为氮气，该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为 。 (5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在，写出检验操作： ，说明样品中含有。 【答案】(1)（2分） (2) 还原（2分） B（2分） (3)NH3H2O NH+OH-（2分） (4) ②（2分） 0.06mol（2分） (5)取少量废水，滴加NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝，则含NH（3分） 【分析】P为氨气，Q为NO； 【解析】（1） 由图可知，P为氨气，结构中含有3个N—H键，其结构式为， 故答案为：； （2）从氮元素化合价的角度分析，P具有还原性，体现在可与O2发生氧化还原反应，生成NO和水，氨气与水反应生成一水合氨、与硝酸反应生成硝酸铵均为非氧化还原反应，故答案为：还原；B； （3）P溶于水，大部分与水结合生成NH3•H2O，其电离方程式为：NH3H2O+OH-； （4）氮的固定是指氮气转化为的含氮化合物，以上①～⑤的转化过程，其中属于氮的固定的是②，该过程中氮气转化为NO，铵态氮()与亚硝态氮()可以在细菌的作用下转化为氮气，该反应的方程式为：+=N2+2H2O；N元素分别由-3价升高到0价，+3价降低到0价，电子转移数为3e-，当产生0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为0.02mol×3=0.06mol,故答案为：②；0.06mol； （5）氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在，检验操作是取少量废水，滴加NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝，说明样品中含有。 16．（12分）某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。 实验操作及现象： 实验操作 现象 I．将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触 产生气体 Ⅱ．当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提 Ⅲ．将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热 A装置中产生无色气体，E装置中开始时出现浅红棕色气体 Ⅳ．用F装置向E装置中鼓入空气 E装置中气体颜色逐渐加深 V．一段时间后 C装置中白色沉淀溶解 试回答下列问题： (1)操作I的目的是 ，D装置的作用是 (2)C装置中白色沉淀的化学式是 。操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是 。 (3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的离子方程式是 。 (4)操作V现象产生的原因是(用两个化学方程式说明) 。 【答案】(1) 用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽（2分） 平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气（2分） (2) CaCO3 （2分） 防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应（2分） (3) （2分） (4)(或)、（2分） 【分析】由于装置内的空气会干扰实验现象的观察，所以应先排尽装置内的空气。操作为：将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触，生成的CO2气体将反应装置及圆底烧瓶内的空气排出。当C装置中产生白色沉淀时，表明CO2气体已经进入C装置中，两装置内的空气已被排尽。然后将B装置上提，将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热，让Cu与稀硝酸发生反应，生成的NO进入E装置内；用F装置向E装置中鼓入空气，验证NO与O2的反应，同时产生的气体进入C装置，生成的HNO3与CaCO3反应，从而使沉淀溶解。 【解析】（1）反应前装置内含有空气，会干扰实验，需要排尽，则操作I的目的是：用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽；尾气中的气体会污染环境，应进行处理，则D装置的作用是：平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气。 （2）C装置用于检验CO2气体，则白色沉淀的化学式是CaCO3。操作Ⅱ中当C装置中CaCO3与HNO3不断发生反应，HNO3被不断消耗，则产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是：防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应。 （3）操作Ⅲ中，A装置中Cu与稀HNO3反应，产生无色气体NO，离子方程式是。 （4）操作V中，鼓入空气后，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成的HNO3再与CaCO3反应，则现象产生的原因是(或)、。 17．（15分）科研人员研究发现，雾霾的形成与氮及其化合物有关。其关系如图所示： 回答下列问题： (1)氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是___________(填字母)。 A．酸雨 B．白色污染 C．光化学烟雾 D．温室效应 (2)反应②的离子方程式为 ；氨水中含10电子的阳离子为 (填微粒符号)。 (3)汽车的尾气治理是在催化剂条件下使NO与CO发生反应生成两种无污染的气体，该反应的化学方程式为 ，当生成0.5 molN2时，被还原的的质量为 g。 (4)该课外兴趣小组将NaNO2溶液逐滴滴入含淀粉-KI的酸性溶液中，溶液变蓝，同时放出NO气体，该反应的离子方程式为 。 (5)硝酸铜的浓、稀溶液都呈蓝色，而实验中铜与浓硝酸反应的溶液呈绿色，其原因是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致。同学们设计下列实验方案证明其原因，下列方案中可行的是 (填字母)。 a．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 b．用水浴加热该绿色溶液，观察颜色变化 c．向该绿色溶液中通入空气，观察颜色变化 【答案】(1)AC（2分） (2) （2分） （2分） (3) （2分） 30（2分） (4) （2分） (5)bc（3分） 【分析】燃料燃烧会产生固体颗粒物和NO，固体颗粒物会导致雾霾的产生，NO与O2反应产生NO2，NO2被水吸收反应产生HNO3，HNO3与NH3反应产生NH4NO3固体，NH4NO3固体在空气中排放也会导致产生雾霾。 【解析】（1）A．氮的氧化物与空气中的水、氧气反应会产生HNO3，从而导致形成酸雨，A符合题意； B．白色污染的产生与塑料等有机合成物质的随意丢弃有关，与氮氧化合物的产生无关，B不符合题意； C．氮氧化合物的随意排放会造成光化学烟雾，C符合题意； D．温室效应的产生与空气中CO2、CH4的浓度有关，与氮氧化合物无关，D不符合题意； 故合理选项是AC； （2）反应②是NO2与H2O反应产生HNO3、NO，该反应的离子方程式为； 在氨水中含有H2O、NH3、NH3·H2O、OH-、H+、，其中含有10个电子的阳离子是； （3）在催化剂条件下使NO与CO发生反应生成两种无污染的气体，它们分别是CO2、N2，根据电子守恒、原子守恒，可知该反应的化学方程式为：； 根据方程式可知：每反应生成1 mol N2，反应使2 mol NO被还原。若反应产生0.5 mol N2，则被还原的NO的物质的量是1 mol，其质量为m(NO)=1 mol×30 g/mol=30 g； （4）将NaNO2溶液逐滴滴入含淀粉-KI的酸性溶液中，溶液变蓝，同时放出NO气体，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：； （5）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜与一氧化氮，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2 =Cu2++2NO↑+4H2O。 a．加水稀释该绿色溶液，由于溶液浓度变小，溶液的颜色会变化，而且加水后气体的溶解量加大，溶液的颜色也会发生变化，因此不能证明溶液颜色是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致，a错误； b．用用水浴加热该绿色溶液，会降低NO2气体溶解度，观察颜色变化，可以判断溶液颜色是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致，b正确； c．向该绿色溶液中通入空气，能改变溶液中溶解气体的量，观察颜色变化，以判断溶液颜色是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致，c正确； 故合理选项是bc。 18．（16分）氮的化合物是重要的化工原料，其转化一直是化学研究的热点。 (1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤，探究氨催化氧化反应的装置如图1所示： ①氨催化氧化时会生成副产物。写出与在加热和催化剂作用下生成的化学方程式 。 ②一段时间后，观察到装置M中有白烟生成，该白烟成分是 (写化学式)。 ③再经过一段时间观察到装置N中溶液变成蓝色，装置N中溶液变成蓝色的原因是 。 (2)尾气处理 ①已知8.5g 与NO完全反应生成和气态水，放出226kJ的热量。写出该反应的热化学方程式 。 ②NaClO溶液能有效去除NO。25℃时，NO的去除率随pH的变化如图2所示(用盐酸调节pH)；pH=4时，NO的去除率随温度的变化如图3所示。 I．25℃时，随着pH降低，NO脱除率增大的原因是 。 Ⅱ．pH=4时，60~80℃间NO脱除率下降的原因是 。 【答案】(1) （3分） （2分） 在加热、催化条件下被氧化生成NO，NO进一步被氧化为，被水吸收生成，Cu与反应生成（3分） (2)    （3分） pH降低，溶液中增大，氧化性增强（2分） HClO受热分解，溶液中减小（3分） 【解析】（1）①氨催化氧化时会生成副产物,则与在加热和催化剂作用下生成的化学方程式为：； ②NH3催化氧化生成NO和H2O后，M中发生如下反应：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、NH3+HNO3=NH4NO3，白烟成分即为NH4NO3的固体小颗粒； ③NH3在加热、催化条件下被氧化生成NO，NO进一步被氧化为NO2，NO2被水吸收生成HNO3，Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2，因此装置N中溶液变成蓝色。 （2）①8.5g的物质的量为，此时放出226kJ的热量，据此得该反应的热化学方程式为：  ； ②pH降低，即c(H+)增大，产生较多的HClO，氧化性增强，NO的去除率增大；c(H+)不变， 温度升高，HClO受热分解，溶液中c(HClO)减小，去除率降低。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$