2025届高三高考化学一轮复习  假期作业23 氮及其化合物的转化 环境保护

2025届高考化学一轮复习  假期作业23　 氮及其化合物的转化　 环境保护 一、单项选择题 　 1.“绿水青山就是金山银山”。下列做法有利于环境保护和可持续发展的是（　　） A．生活垃圾直接露天焚烧，减少处理成本 B．大量生产一次性超薄塑料袋，方便日常生活 C．加大农药和化肥的生产和施用量，以提高粮食的产量 D．推行绿色设计、绿色工艺，开发绿色产品，从源头上消除污染 2.光化学烟雾通常呈现淡蓝色，其主要成分及简单形成机理如图所示。下列说法错误的是（　　） A．光化学烟雾有强氧化性 B．氮氧化物还可引发酸雨等污染问题 C．光化学烟雾成分中含有烃和烃的衍生物 D．光化学烟雾呈现淡蓝色是因为含有NO2 3.构建和谐社会的内容之一是人类与环境的和谐发展，而“绿色化学”的内容是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列化学反应不符合“绿色化学”理念的是（　　） A．消除硫酸厂尾气中的SO2： SO2＋2NH3＋H2O===（NH4）2SO3 B．消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染： NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O C．制CuSO4： Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O D.制CuSO4： 2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O 4.部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A．a可经催化氧化生成b B．b为红棕色，可转化为c C．密闭体系中，c存在2NO2⇌N2O4 D．d的溶液与Cu反应可生成b或c 5.工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工艺流程如图，下列说法错误的是（　　） A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O B．长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化 C．检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH 6.[2024·山东临沂模拟]以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，其工艺流程如下。下列说法正确的是（　　） A.反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率 B．反应②的原子利用率为100% C．生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4 D．反应③理论上当n（NH3）∶n（O2）＝4∶3时，恰好完全反应 7.氮及其化合物的价—类二维图如下所示。 下列说法正确的是（　　） A．X可通过加热氯化铵固体制取 B．从物质类别角度分析，P和Z都属于酸性氧化物 C．将X转化为 Q的过程，属于氮的固定 D．3.2 g Cu与10 mol·L－1的Y溶液恰好反应，生成NO、NO2混合气体1.12 L（标准状况），则 Y 溶液的体积为 15 mL 二、不定项选择题 8.水合肼（N2H4·H2O）是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下列装置和操作不能达到实验目的的是（　　） A．装置甲用于制备NH3，试剂X是氯化钙 B．用装置乙作为反应过程的安全瓶 C．制备水合肼时从装置丙的a口通入NH3 D．用装置丁吸收反应中过量的NH3 9.[2024·河南郑州检测]某学习小组设计实验制备Ca（NO2）2，实验装置如图所示（夹持装置已略去）。已知：2NO＋CaO2===Ca（NO2）2；2NO2＋CaO2===Ca（NO3）2。下列说法不正确的是（　　） A．通入N2是为了排尽装置中的空气 B．装置B、D中的试剂可分别为水和浓硫酸 C．将铜片换成木炭也可以制备纯净的亚硝酸钙 D．借助装置A及氢氧化钠溶液和稀硫酸不能分离CO2和CO 10.某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2（同时生成FeO）。下列说法不正确的是（　　） 已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。 A．装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g（或g→h）→b→c→d B．装置E中发生反应的化学方程式为 2NO＋2Fe2FeO＋N2 C．装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2 D．装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入装置E中干扰反应 三、非选择题 11.某氮肥厂产生的氨氮废水多以NH、NH3·H2O的形式存在，某研究团队设计的处理流程如图所示。 （1）过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通入空气将氨赶出并回收。写出加入NaOH时所发生的反应　　　　　　　　　　　　　　（用离子方程式表示）。 （2）过程Ⅱ：在微生物的作用下实现NH→NO→NO的转化，称为硝化过程。在碱性条件下，NH被氧气氧化成NO的总反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）过程Ⅲ：在一定条件下向废水中加入甲醇（CH3OH），实现HNO3→NO→N2的转化，称为反硝化过程，则HNO3完全转化成1 mol N2，转移的电子数是　　　　。 12.氨基钠（NaNH2）是重要的化学试剂，实验室可用下图装置（夹持、搅拌、尾气处理装置已省略）制备。 简要步骤如下： Ⅰ.在瓶A中加入100 mL液氨和0.05 g Fe（NO3）3·9H2O，通入氨气排尽密闭体系中空气，搅拌。 Ⅱ.加入5 g钠粒，反应，得NaNH2粒状沉积物。 Ⅲ.除去液氨，得产品NaNH2。 已知：NaNH2几乎不溶于液氨，易与水、氧气等反应。 2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑ NaNH2＋H2O===NaOH＋NH3↑ 4NaNH2＋3O2===2NaOH＋2NaNO2＋2NH3 请回答： （1）Fe（NO3）3·9H2O的作用是　　　　；装置B的作用是　　　　　　　　　　　　。 （2）步骤Ⅰ，为判断密闭体系中空气是否排尽，请设计方案________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （3）下列说法不正确的是　　　　。 A．步骤Ⅰ中，搅拌的目的是使Fe（NO3）3·9H2O均匀地分散在液氨中 B．步骤Ⅱ中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应已完成 C．步骤Ⅲ中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品NaNH2 D．产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中 参考答案 1．解析：生活垃圾直接露天焚烧可产生大量灰尘、有害气体等空气污染物，不利于环境保护，A错误；塑料不易降解，容易造成“白色污染”，B错误；农药、化肥过量施用，会引起土壤、水体污染，不利于环境保护，C错误。 答案：D 2．解析：光化学烟雾中的臭氧、NO2、过氧乙酰硝酸酯都有强氧化性，故A正确；氮氧化物还可引发酸雨、臭氧层空洞等污染问题，故B正确；光化学烟雾成分中含有碳氢化合物和醛、酮、过氧乙酰硝酸酯，碳氢化合物即烃类，醛、酮、过氧乙酰硝酸酯属于烃的衍生物，故C正确；NO2是红棕色气体，光化学烟雾呈现淡蓝色是由于光的折射和反射，故D错误。 答案：D 3．解析：用氨气和水与二氧化硫反应，减少了污染性气体排放，符合绿色化学理念，A正确；用氢氧化钠溶液吸收氮氧化物，减少了污染性气体排放，符合绿色化学理念，B正确；铜与浓硫酸反应有二氧化硫放出，不符合绿色化学理念，C错误；制备硫酸铜过程无污染性气体产生，符合绿色化学理念，D正确。 答案：C 4．解析：根据图，a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正确；b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即NO2，B说法错误；＋4价的含氮氧化物有NO2、N2O4，密闭体系中，c存在2NO2⇌N2O4，C说法正确；d为硝酸，Cu与稀硝酸溶液反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说法正确。 答案：B 5．解析：NH4Cl水解呈酸性，长期过量施用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NH应使用湿润的红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。 答案：C 6．解析：反应①使用催化剂可以提高反应速率，但不能提高甲烷的平衡转化率，A错误；反应②的化学方程式为CO2＋2NH3CO(NH2)2＋H2O，则该反应的原子利用率小于100%，B错误；由天然气经过各步转化，最终生成NH4NO3涉及的化学反应有CH4＋2H2OCO2＋4H2，N2＋3H22NH3，2NH3＋2O2===NH4NO3＋H2O，则有NH4NO3～2NH3～3H2～CH4，故生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4，C正确；反应③的化学方程式为2NH3＋2O2===NH4NO3＋H2O，则理论上当n(NH3)∶n(O2)＝1∶1时，恰好完全反应，D错误。 答案：C 7．解析：X是NH3，加热氯化铵固体生成的NH3和HCl遇冷重新生成NH4Cl，不能制取NH3，A错误；P是N2O5，Z是NO2或N2O4，NO2、N2O4不是酸性氧化物，B错误；Q是NO，氨气转化为NO不属于氮的固定，C错误；Y是HNO3，3.2 g Cu为0.05 mol，与HNO3反应生成0.05 mol Cu(NO3)2，生成NO、NO2混合气体1.12 L(标准状况)，则气体总物质的量为0.05 mol，据N原子守恒可知原硝酸中n(HNO3)＝0.05 mol×2＋0.05 mol＝0.15 mol，故硝酸溶液的体积为＝0.015 L＝15 mL，D正确。 答案：D 8．解析：浓氨水需受热或加入碱性物质才能分解产生NH3，CaCl2不能使浓氨水分解，A项错误；化学实验装置中的安全瓶的进气管和出气管均较短，B项正确；氨气密度比空气小，为了利于氨气与NaClO溶液反应，应从装置丙的a口通入氨气，C项正确；氨气会污染环境，用装置丁可吸收过量的NH3，并能防倒吸，D项正确。 答案：A 9．解析：装置内的空气会将NO氧化为NO2，影响产物的产量，所以通入N2是为了排尽装置中的空气，故A正确；由于硝酸具有挥发性，所以在A中生成的NO气体中会含有少量HNO3蒸气，可用装置B中的水除去，为防止CaO2与水反应，用装置D中的浓硫酸对NO气体进行干燥，故B正确；将铜片换成木炭，由于木炭与稀硝酸不能反应，所以得不到要制备的产物，故C错误；装置A中盛氢氧化钠溶液，通过进气管通入CO2和CO的混合气体，CO2被NaOH吸收后生成Na2CO3，在出气管口即可收集到CO，然后将分液漏斗中的稀硫酸滴入A中，与生成的Na2CO3反应再释放出CO2，达到分离的目的，故D错误。 答案：CD 10．解析：根据实验原理“NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO”，所以首先利用铜与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3和产生的NO2，再通过装置F干燥，得到纯净干燥的NO，然后进入装置E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过装置B氧化NO，再通过装置C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d，A正确。 答案：D 11．解析：(1)加入NaOH时，铵根离子和氢氧根离子在加热条件下反应生成氨气和水，反应的离子方程式为：NH＋OH－NH3↑＋H2O。(2)铵根离子在碱性条件下被氧气氧化为硝酸根离子，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NH＋2O2＋2OH－===NO＋3H2O。(3)硝酸中氮元素化合价为＋5价，氮气中氮元素化合价为0价，则硝酸完全转化生成1 mol N2，转移10 mol电子，转移电子数为10NA。 答案：(1)NH＋OH－NH3↑＋H2O　(2)NH＋2O2＋2OH－===NO＋3H2O　(3)10NA 12．解析：(1)结合实验原理，根据实验操作中加入Fe(NO3)3·9H2O的用料很少，可推知，Fe(NO3)3·9H2O在反应中作催化剂，加快反应速率；结合已知信息可知，制备得到的NaNH2易与水和氧气发生反应，所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系，干扰NaNH2的制备； (2)结合氨气极易溶于水，空气中的氮气难溶于水，氧气不易溶于水的物理性质，所以为判断密封体系中空气是否排尽，可设计方案如下：试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽； (4)步骤Ⅰ中，搅拌可使液体混合均匀，所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO3)3·9H2O均匀分散在液氨中，A正确；步骤Ⅱ中，由于液氨处于微沸状态，故生成的氢气中混有一定量的氨气；氢气虽然是可燃性气体，由于氨气在空气中不能被点燃，当氨气中只有少量氢气时，则也不能被点燃、不会产生火焰，且对易燃气体点火有安全隐患，B错误；步骤Ⅱ中得到的粒状沉积物，颗粒较小，颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀，溶液不易透过，所以不适宜选用抽滤装置进行过滤，C错误；因为制备的产品NaNH2易与水和氧气发生反应，所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中，D正确。 答案：(1) 催化　防止氧气、水进入密闭体系 (2)试管中加满水倒扣于水槽中，M处通入氨气，将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡，则空气尚未排尽，如未出现气泡，则说明空气已排尽 (3)BC 学科网（北京）股份有限公司 $$