专题7 氮与社会可持续发展【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学单元速记·巧练（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） 1、 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．下列关于的叙述不正确的是 A．两个氮原子间以共价三键结合 B．既可用作氧化剂又可用作还原剂 C．氮的固定过程中均被氧化 D．大自然通过闪电释放的能量可将转化为含氮的化合物 2．如图是在半导体光催化的作用下，被光催化材料捕获进而被还原实现“”的转化示意图。下列说法正确的是 A．此方法不属于人工固氮技术 B．太阳光照射时，氮气和水分子即可迅速发生反应 C．由转化示意图可知，氮比氧更容易得电子 D．该反应的化学方程式是 3．实验室制取少量干燥的氨气涉及如图装置，其中正确的是 A．氨气发生装置 B．氨气吸收装置 C．氨气发生装置 D．氨气收集、检验装置 A．A B．B C．C D．D 4．钠在液氨中溶剂化速度极快，生成Na+(NH3)x和溶剂合电子e-(NH3)x，如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡(H2)，随反应的进行，溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是 A．微粒A代表的是Na+ B．溶液呈蓝色是因为产生了e-(NH3)x C．氨合电子e-(NH3)x具有强的氧化性 D．反应生成1个H2分子时，Na失去2个电子 5．关于铜与浓硝酸的反应：(浓)，下列说法不正确的是 A．是氧化产物 B．硝酸既体现氧化性又体现酸性 C．生成时转移电子数为 D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1 6．能正确表示下列反应的离子方程式为 A．用稀硝酸清洗试管内壁的银： B．铜箔制作印刷电路板： C．向溶液中加足量溶液： D．溶液中通入足量氯气： 7．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 ‌‌‌8．含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．工业上由②合成①属于人工固氮 B．0.1mol③与足量的反应生成④的分子数小于0.1（不考虑） C．常温下，5.6gFe与足量⑤的浓溶液反应生成0.3mol④ D．汽车尾气排放的③和④是燃料不完全燃烧产生的 9．工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2，其原理如下。 反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O； 反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。 NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化 B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收 C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，可提高氮氧化物的吸收率 D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中=2 10．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下图表示。下列关于海洋中的氮循环的说法正确的是 A．过程①属于化学变化 B．属于固氮作用的是过程③ C．反硝化作用是氮元素发生氧化反应 D．向海洋中排放含的废水会影响海洋中的含量 11．关于常见氮肥及其使用，下列说法中错误的是 A．氮肥主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素 B．硝态氮肥宜在高温天气、多雨的水田使用 C．铵态氮肥在使用时不可以跟碱性物质混合使用 D．尿素是一种中性肥料，肥效高、易保存，对土壤的破坏作用小 12．下列关于离子检验的说法正确的是 A．取少量样液，加入少量溶液，加热，若红色石蕊试纸不变蓝，证明样液中不含 B．取少量样液，先加入盐酸无明显现象，再加入，若产生白色沉淀，证明样液中含 C．取少量样液，加入稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明样液中含 D．用洁净的铂丝蘸取样液，在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色，证明样液中含，不含 13．将1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体0.05mol，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。下列说法正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶2 B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是7.0mol/L C．NO2和N2O4的混合气体中，N2O4的体积分数是20% D．得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL 14．P2O5常用作气体的干燥剂，易吸水转化为H3PO4。下列说法不正确的是 A．P2O5中P元素化合价为+5价 B．P2O5属于碱性氧化物 C．P2O5能与CaO反应 D．P2O5能与NaOH反应 第II卷 非选择题（共58分） 2、 非选择题（本大题共5个小题，共58分） 15．自然界的氮循环如下图所示： 回答下列问题： (1)大气固氮过程中氮元素被 (填“氧化”或“还原”)。 (2)工业固氮过程中的工业合成氨化学方程式为 。 (3)工业固氮过程中由NO转化为过程中还需要添加的物质是 。 (4)生物固氮过程中铵盐()可通过硝化细菌转化为硝酸盐()，生成时转移 mol电子。 16．氮元素的化合物种类繁多。以下是工业制硝酸的原理示意图： 请回答以下相关问题： (1)写出氨合成塔中发生反应的化学方程式 。 (2)氨气可以进行喷泉实验，其它气体也有可能。如图是喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体。下列组合能形成喷泉的是 (填字母序号)。 a．HCl与水　　b．Cl2与饱和氯化钠溶液　　c．CO2与水　　d．SO2与NaOH溶液 (3)写出氧化炉中反应的化学方程式 。吸收塔中M的作用是 。 (4)下列与氮氧化物有关的环境问题有 (填字母序号)。 a．沙尘　　　b．酸雨　　　c．白色污染　　　　d．霾 (5)工业生产中为了盛装大量浓硝酸，常温下可选择铝作为罐体材料，原因是 。 (6)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下： 该反应中氧化产物为 ，当生成14gN2时，转移电子 mol。 17．氮元素在人类生产生活中扮演着重要角色。回答下列问题： (1)氨氮废水中的氮元素多以形式存在，某研究团队设计的处理流程如下： ①氨氮废水直接排入河流或湖泊会造成的环境问题是 。 ②过程：氨氮废水中的检验方法是 。 ③过程：在微生物作用下利用实现转化，称为硝化过程，该过程中氨氮废水被 (填“氧化”或“还原”)。 ④过程：一定条件下向废水中加入甲醇()可实现转化，称为反硝化过程，该过程中甲醇作 剂(填“氧化”或“还原”)。 (2)氮氧化物排入大气中会产生硝酸型酸雨。一种用氧化消除氮氧化物的方法主要包括两步反应：无污染的气体，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为 ；标准状况下，处理气体生成“无污染的气体”的体积为 L(不考虑转化过程的损耗)。 18．含氮化合物对生态环境和人类健康都有一定的影响，必须采取相应的措施来治理或加以控制。 (1)生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图1所示。 ①每处理含1mol NH的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为 。 ②上述生物硝化反硝化法的优点是 。 (2)折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺。设定反应温度为25 ℃，向含NH的酸性废水中投加NaClO时，NH浓度、氯胺(NH2Cl)浓度与投入的NaClO溶液体积的关系如图2所示。 ①在酸性废水中，投入的NaClO在0～0.7 mL过程中发生的反应为NH＋HClO=NH2Cl＋H2O＋H＋。投入量在0.7～1.0 mL的过程中反应的离子方程式为 。 ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是 。 (3)腌制食品中亚硝酸盐允许残留量(以NaNO2计)≤30 mg·kg-1。为测定某咸菜中亚硝酸盐的残留量，取0.3 kg咸菜榨汁，经处理得无色溶液，将所得溶液转移至250 mL容量瓶并定容。取出25 mL溶液置于锥形瓶中，加入盐酸调节pH，再滴加KI至过量，待反应完成后用0.0010 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定，共消耗体积为12.00 mL。则该市售咸菜的亚硝酸盐残留量是否符合安全标准 。(写出计算过程) (已知：2NO＋4H＋＋2I-=2NO↑＋I2＋2H2O；I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6) 19．小组同学用淀粉碘化钾试纸检验气体，过程如下。 实验操作 实验现象 实验Ⅰ 将用水润湿的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸迅速变蓝 实验Ⅱ 将干燥的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸无明显变化，较长时间后稍变蓝 实验Ⅲ 将用乙醇润湿的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸迅速变黄 (1)对Ⅰ中试纸迅速变蓝的原因作出如下假设。 ①假设a：中N的化合价为 ，在水的作用下将KI氧化。 ②假设b：与水反应 (用化学方程式表示)，产生的氧化KI。 ③假设c：空气中存在，在酸性条件下氧化KI，离子方程式为 。 (2)探究假设b、c是否成立。 实验Ⅳ：将 (填试剂)滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸无明显变化。 得出结论：假设b、c不是Ⅰ中试纸迅速变蓝的主要原因。 (3)探究假设a是否成立。 资料：ⅰ.与水反应生成，有强氧化性。 ⅱ.(淡黄色)微溶于水，AgI(黄色)、(棕黑色)难溶于水。 实验Ⅴ： ①证实与水反应生成的证据是 。 ②写出与水反应生成的化学方程式： 。 小组同学认为Ⅰ中试纸迅速变蓝的可能原因有：与水反应生成的迅速氧化KI；水作溶剂增大氧化KI的速率。 (4)结合乙醇的性质，分析Ⅲ中试纸迅速变黄(经检测含有)的可能原因： 。 试卷第14页，共14页 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） 1、 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．下列关于的叙述不正确的是 A．两个氮原子间以共价三键结合 B．既可用作氧化剂又可用作还原剂 C．氮的固定过程中均被氧化 D．大自然通过闪电释放的能量可将转化为含氮的化合物 【答案】C 【解析】A．氮气中氮氮之间含三键，，A正确； B．0价氮处于中间价态，既具有氧化性也具有还原性，因此氮气既可作氧化剂又可作还原剂，如氮气与氢气反应，氮气作氧化剂，氮气与氧气反应，氮气作还原剂，B正确； C．氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，自然固氮中，氮气与氧气反应，氮气被氧化，人工固氮中，氮气与氢气反应生成氨气，氮气被还原，C错误； D．自然固氮中，，D正确； 故答案为：C。 2．如图是在半导体光催化的作用下，被光催化材料捕获进而被还原实现“”的转化示意图。下列说法正确的是 A．此方法不属于人工固氮技术 B．太阳光照射时，氮气和水分子即可迅速发生反应 C．由转化示意图可知，氮比氧更容易得电子 D．该反应的化学方程式是 【答案】D 【解析】A．该方法是通过人工将氮气转化为氨气，属于人工固氮技术，故A错误； B．由示意图可知，太阳光照射时，氮气和水分子要在催化剂作用下反应，故B错误； C．O的非金属性强于N，故O的得电子能力强于N，故C错误； D．由图可知，氮气和水在半导体光催化的作用下生成氨气和氧气，方程式为：，故D正确； 答案选D。 3．实验室制取少量干燥的氨气涉及如图装置，其中正确的是 A．氨气发生装置 B．氨气吸收装置 C．氨气发生装置 D．氨气收集、检验装置 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．固体受热分解生成 NH3和 HCl，而当温度降低时，NH3又重新化合成固体NH4Cl，不能制备氨气，故A错误； B．氨气极易溶于水按照装置图水会发生倒吸，故B错误； C．向NaOH固体中滴加浓氨水，NaOH遇水放出大量热量，且氢氧根离子浓度增大，使浓氨水中的氨气逸出，故C正确； D．装置中试管口处应塞一团棉花，氨气易溶于水防止与空气对流，得不到纯净的氨气，故D错误； 故选：C。 4．钠在液氨中溶剂化速度极快，生成Na+(NH3)x和溶剂合电子e-(NH3)x，如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡(H2)，随反应的进行，溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是 A．微粒A代表的是Na+ B．溶液呈蓝色是因为产生了e-(NH3)x C．氨合电子e-(NH3)x具有强的氧化性 D．反应生成1个H2分子时，Na失去2个电子 【答案】C 【解析】A．NH3分子是极性分子，N原子一端带部分负电荷，则A应该带有正电荷，微粒A代表的是Na+，A正确； B．钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡(H2)，说明得到深蓝色溶液是因为产生了e-(NH3)x，B正确； C．氨合电子e-(NH3)x容易失去电子，说明其具有强的还原性，C错误； D．Na与液氨反应产生NaNH2、H2，反应方程式为：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，根据反应方程式可知：反应生成1个H2分子时，反应过程中转移2 个电子，因此Na失去2个电子，D正确； 故合理选项是C。 5．关于铜与浓硝酸的反应：(浓)，下列说法不正确的是 A．是氧化产物 B．硝酸既体现氧化性又体现酸性 C．生成时转移电子数为 D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1 【答案】D 【分析】根据方程式可知，Cu为还原剂，硝酸铜为氧化产物，4molHNO3中2mol体现酸性，2mol体现氧化性，NO2为还原产物，生成2molNO2转移2mol电子，据此回答。 【解析】A．根据分析可知，是氧化产物，A正确； B．根据分析可知，硝酸既体现氧化性又体现酸性，B正确； C．生成2molNO2转移2mol电子，所以生成时转移电子数为，C正确； D．根据分析可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1，D错误； 故选D。 6．能正确表示下列反应的离子方程式为 A．用稀硝酸清洗试管内壁的银： B．铜箔制作印刷电路板： C．向溶液中加足量溶液： D．溶液中通入足量氯气： 【答案】C 【解析】A．稀硝酸与铜反应时，生成硝酸银、一氧化氮等，则用稀硝酸清洗试管内壁的银：，A不正确； B．Cu的金属活动性比Fe弱，Cu不能还原Fe2+，则用铜箔制作印刷电路板：，B不正确； C．向溶液中加足量溶液，完全转化为：，C正确； D．Cl2具有强氧化性，能将Fe2+、I-氧化，则溶液中通入足量氯气：，D不正确； 故选C。 7．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。 8．含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 A．工业上由②合成①属于人工固氮 B．0.1mol③与足量的反应生成④的分子数小于0.1（不考虑） C．常温下，5.6gFe与足量⑤的浓溶液反应生成0.3mol④ D．汽车尾气排放的③和④是燃料不完全燃烧产生的 【答案】A 【分析】由物质的类别与化合价的关系图可知，①为NH3、②为N2、③为NO、④为NO2(N2O4)、⑤为HNO3、⑥为铵盐、⑦为硝酸盐。 【解析】A．工业通过氮气和氢气合成氨气，属于人工固氮，A正确； B．一氧化氮可以和氧气反应完全生成二氧化氮，不考虑的话，0.1molNO与足量的反应生成NO2的分子数等于0.1，B错误； C．常温时，铁遇到浓硝酸会钝化，C错误； D．汽车尾气排放的一氧化氮，是氮气和氧气在高温或者放电时产生的，二氧化氮是一氧化氮和氧气反应生成的，D错误； 故选A。 9．工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2，其原理如下。 反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O； 反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。 NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化 B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收 C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，可提高氮氧化物的吸收率 D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中=2 【答案】D 【解析】A．根据反应I和反应II可知，体积比为1∶1时的吸收率远大于体积比为2∶1的，故曲线I表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化，A正确； B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收，B正确； C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，O2可以将NO氧化为NO2，可提高氮氧化物的吸收率，C正确； D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液中完全吸收，所得溶液中=3，D错误。 10．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下图表示。下列关于海洋中的氮循环的说法正确的是 A．过程①属于化学变化 B．属于固氮作用的是过程③ C．反硝化作用是氮元素发生氧化反应 D．向海洋中排放含的废水会影响海洋中的含量 【答案】D 【解析】A．在该变化过程中都是N2，没有新物质产生，因此属于物理变化，A错误； B．氮的固定是游离态的氮转化为化合态氮的方法，在上述转化过程中只有②是氮的固定，B错误； C．根据图示可知：反硝化作用是氮元素由转化为N2，N元素化合价降低，得到电子被还原，发生还原反应，C错误； D．根据图示转化关系可知：若向海洋中排放含的废水，会通过反硝化作用产生，导致海洋中的含量增加，因而影响的含量，D正确； 故合理选项是D。 11．关于常见氮肥及其使用，下列说法中错误的是 A．氮肥主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素 B．硝态氮肥宜在高温天气、多雨的水田使用 C．铵态氮肥在使用时不可以跟碱性物质混合使用 D．尿素是一种中性肥料，肥效高、易保存，对土壤的破坏作用小 【答案】B 【解析】A．氮肥含有氮元素，主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素等，A正确； B．硝态氮肥高温易分解，易溶于水，不宜在高温天气、多雨的水田使用，B错误； C．铵态氮肥能和碱反应放出氨气，因此在使用时不可以跟碱性物质混合使用，C正确； D．尿素中含有氨基，是一种中性肥料，肥效高、易保存，对土壤的破坏作用小，D正确； 答案选B。 12．下列关于离子检验的说法正确的是 A．取少量样液，加入少量溶液，加热，若红色石蕊试纸不变蓝，证明样液中不含 B．取少量样液，先加入盐酸无明显现象，再加入，若产生白色沉淀，证明样液中含 C．取少量样液，加入稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明样液中含 D．用洁净的铂丝蘸取样液，在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色，证明样液中含，不含 【答案】B 【解析】A．应用湿润红色石蕊试纸检验，所以取少量样液，加入少量溶液，加热，若红色石蕊试纸不变蓝，不能证明样液中不含，A错误； B．取少量样液，先加入盐酸无明显现象，排除等干扰，再加入，若产生白色沉淀，则沉淀为BaSO4，可以证明样液中含，B正确； C．取少量样液，加入稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为CO2或SO2，则样液中可能含有、 、，不能证明样液中含，C错误； D．用洁净的铂丝蘸取样液，在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色，证明样液中含，不能确定是否含，D错误； 故选B。 13．将1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体0.05mol，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。下列说法正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶2 B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是7.0mol/L C．NO2和N2O4的混合气体中，N2O4的体积分数是20% D．得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL 【答案】C 【解析】A．金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，故沉淀中氢氧根的质量为，氢氧根的物质的量为，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则：、，解得x=0.02，y=0.01，故合金中铜与镁的物质的量之比是2：1，故A错误； B．该浓硝酸密度为1.40g/mL、质量分数为63%，则该浓硝酸的物质的量浓度为：，故B错误； C．标况下，NO2和N2O4混合气体的物质的量为0.05mol，设二氧化氮的物质的量为amol，则四氧化二氮的物质的量为（0.05-a）mol，根据电子转移守恒可知，，解得：a=0.04，N2O4的体积分数为，故C正确； D．金属离子全部沉淀时，反应后溶质为硝酸钠，根据氮元素守恒可知，硝酸钠的物质的量为，根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO3）=0.64mol，故需要氢氧化钠溶液的体积为：，故D错误。 故答案选C。 14．P2O5常用作气体的干燥剂，易吸水转化为H3PO4。下列说法不正确的是 A．P2O5中P元素化合价为+5价 B．P2O5属于碱性氧化物 C．P2O5能与CaO反应 D．P2O5能与NaOH反应 【答案】B 【解析】A．P2O5中氧元素化合价-2价，P元素化合价+5价，故A正确； B．P2O5易吸水转化为H3PO4，属于酸性氧化物，故B错误； C．P2O5是酸性氧化物，能与CaO反应生成磷酸钙，故C正确； D．P2O5能与NaOH反应生成磷酸钠和水，故D正确； 故选：B。 第II卷 非选择题（共58分） 2、 非选择题（本大题共5个小题，共58分） 15．自然界的氮循环如下图所示： 回答下列问题： (1)大气固氮过程中氮元素被 (填“氧化”或“还原”)。 (2)工业固氮过程中的工业合成氨化学方程式为 。 (3)工业固氮过程中由NO转化为过程中还需要添加的物质是 。 (4)生物固氮过程中铵盐()可通过硝化细菌转化为硝酸盐()，生成时转移 mol电子。 【答案】(1)氧化 (2) (3)和 (4)8 【解析】（1）大气固氮过程中氮气被氧气氧化生成NO； 故答案为：氧化。 （2）工业固氮过程中的工业合成氨化学方程式为N2+3H22NH3； 故答案为：N2+3H22NH3。 （3）业固氮过程中由NO加O2生成NO2，加H2O反应生成HNO3和NO，不断加入O2使NO最大程度转化为HNO3； 故答案为：O2和H2O。 （4）NH中的N元素化合价为-3价，NO中的N元素化合价为+5价，则生成1molNO时转移8mol电子； 故答案为：8。 16．氮元素的化合物种类繁多。以下是工业制硝酸的原理示意图： 请回答以下相关问题： (1)写出氨合成塔中发生反应的化学方程式 。 (2)氨气可以进行喷泉实验，其它气体也有可能。如图是喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体。下列组合能形成喷泉的是 (填字母序号)。 a．HCl与水　　b．Cl2与饱和氯化钠溶液　　c．CO2与水　　d．SO2与NaOH溶液 (3)写出氧化炉中反应的化学方程式 。吸收塔中M的作用是 。 (4)下列与氮氧化物有关的环境问题有 (填字母序号)。 a．沙尘　　　b．酸雨　　　c．白色污染　　　　d．霾 (5)工业生产中为了盛装大量浓硝酸，常温下可选择铝作为罐体材料，原因是 。 (6)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下： 该反应中氧化产物为 ，当生成14gN2时，转移电子 mol。 【答案】(1)N2+3H22NH3 (2)ad (3) 4NH3+5O24NO+6H2O 氧化 NO (4)bd (5)常温下，铝的表面被浓硝酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应 (6) CO2 2 【分析】N2、H2在高温、高压、催化剂存在条件下反应产生NH3，NH3与O2在催化剂存在和加热条件下反应产生NO，NO被O2氧化为NO2，NO2被水吸收得到HNO3。 【解析】（1）氨合成塔中，N2、H2在高温、高压、催化剂存在条件下反应产生NH3，发生反应的化学方程式N2+3H22NH3。 （2）要形成喷泉，气体得易溶于水或易与溶液反应，如此气体物质的量才能减少形成压强差，形成喷泉； a．HCl极易溶于水，导致烧瓶中气体压强减小，烧杯中的水在外界大气压强作用下被压入烧瓶，气体进一步溶解而形成喷泉，a符合题意； b．Cl2在饱和食盐水中不能溶解，因而在烧瓶内外不能形成足够压强差，故不能形成喷泉，B不符合题意； c．CO2能够溶于水，但由于溶解度不大，不能使烧瓶内外形成足够压强差，故不能形成喷泉，c不符合题意； d．SO2是酸性氧化物，能够与NaOH溶液反应产生可溶性Na2SO3和水，使烧瓶中气体压强减小，烧杯中的NaOH溶液在外界大气压强作用下被压入烧瓶进一步发生反应，故能够形成喷泉，d符合题意； 故合理选项是ad。 （3）在氧化炉中NH3与O2发生反应产生NO、H2O，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O； 根据分析可知，M为O2，吸收塔中的作用是氧化NO。 （4）a．沙尘暴是固体粉尘导致，与氮氧化合物无关，a不符合题意； b．NO在室温下容易被空气中的O2氧化为NO2，NO2被水吸收得到HNO3，从而导致酸雨的形成，因此氮氧化物与酸雨形成有关，b符合题意； c．白色污染是有机合成材料如塑料、泡沫等造成，与氮氧化物无关，c不符合题意； d．燃料燃烧后产生的二氧化硫、NO、NO2，NO、NO2在空气中转化为硝酸铵，二氧化硫在空气中转化为硫酸铵，生成铵盐形成无机颗粒物，最终为雾霾，与氮氧化物有关，d符合题意； 故合理选项是bd。 （5）常温下可选择铝作为罐体材料，原因是：常温下，铝的表面被浓硝酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。 （6）过程Ⅰ氮氧键断裂，过程Ⅱ生成的化学键有碳氧键、氮氮键，CO与NO在Rh催化剂下反应生成CO2和N2，反应方程式为：，碳元素化合价升高，CO被氧化，氧化产物是CO2； 氮元素从+2价降至0价，14gN2即0.5molN2，当生成0.5mol时，则转移电子2mol。 17．氮元素在人类生产生活中扮演着重要角色。回答下列问题： (1)氨氮废水中的氮元素多以形式存在，某研究团队设计的处理流程如下： ①氨氮废水直接排入河流或湖泊会造成的环境问题是 。 ②过程：氨氮废水中的检验方法是 。 ③过程：在微生物作用下利用实现转化，称为硝化过程，该过程中氨氮废水被 (填“氧化”或“还原”)。 ④过程：一定条件下向废水中加入甲醇()可实现转化，称为反硝化过程，该过程中甲醇作 剂(填“氧化”或“还原”)。 (2)氮氧化物排入大气中会产生硝酸型酸雨。一种用氧化消除氮氧化物的方法主要包括两步反应：无污染的气体，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为 ；标准状况下，处理气体生成“无污染的气体”的体积为 L(不考虑转化过程的损耗)。 【答案】(1) 水体富营养化 取少量待测废水于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，加热，在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，若变蓝，则该废水中含有 氧化 还原 (2) 5.6 【解析】（1）①氨氮废水直接排入河流或湖泊会造成水体富营养化； ②的检验方法为：取少量待测废水于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，加热，在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，若变蓝，则该废水中含有； ③N元素的化合价升高，故硝化过程中氨氮废水被氧化； ④N的化合价降低被甲醇还原，故甲醇作还原剂； （2）反应Ⅱ为亚硫酸钠与二氧化氮反应生成无污染的氮气和硫酸钠，故化学方程式为；根据化学方程式可知，4NO~2NO2~N2，标准状况下，处理气体生成“无污染的气体”氮气0.25mol，体积为5.6L。 18．含氮化合物对生态环境和人类健康都有一定的影响，必须采取相应的措施来治理或加以控制。 (1)生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图1所示。 ①每处理含1mol NH的酸性废水，理论上消耗CH3OH的物质的量为 。 ②上述生物硝化反硝化法的优点是 。 (2)折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺。设定反应温度为25 ℃，向含NH的酸性废水中投加NaClO时，NH浓度、氯胺(NH2Cl)浓度与投入的NaClO溶液体积的关系如图2所示。 ①在酸性废水中，投入的NaClO在0～0.7 mL过程中发生的反应为NH＋HClO=NH2Cl＋H2O＋H＋。投入量在0.7～1.0 mL的过程中反应的离子方程式为 。 ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是 。 (3)腌制食品中亚硝酸盐允许残留量(以NaNO2计)≤30 mg·kg-1。为测定某咸菜中亚硝酸盐的残留量，取0.3 kg咸菜榨汁，经处理得无色溶液，将所得溶液转移至250 mL容量瓶并定容。取出25 mL溶液置于锥形瓶中，加入盐酸调节pH，再滴加KI至过量，待反应完成后用0.0010 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定，共消耗体积为12.00 mL。则该市售咸菜的亚硝酸盐残留量是否符合安全标准 。(写出计算过程) (已知：2NO＋4H＋＋2I-=2NO↑＋I2＋2H2O；I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6) 【答案】(1) 0.83mol(或mol) 不产生二次污染 (2) 2NH2Cl＋HClO=N2↑＋3Cl-＋3H＋＋H2O或2NH2Cl＋ClO-=N2↑＋3Cl-＋2H＋＋H2O 酸性条件下，ClO-可转化为HClO，氧化性增强 (3)关系式：2NO～I2～2Na2S2O3，n(Na2S2O3)=0.0010 mol·L-1×12.00×10-3L=1.2×10-5 mol，n(NaNO2)=n(NO)=n(Na2S2O3)=1.2×10-5 mol×=1.2×10-4 mol，亚硝酸盐残留量==27.6 mg·kg-1，27.6mg·kg-1<30mg·kg-1，符合安全标准 【解析】（1）①根据氮守恒，1mol NH转化成1mol NO，1mol NO转化成N2得到5 mol电子，1mol CH3OH转化为二氧化碳失去6 mol电子，故每处理1mol NH需要消耗mol CH3OH； ②观察题图1可知，最终产物为氮气和二氧化碳，不会产生二次污染； （2）①折点加氯法是将次氯酸钠投入废水中，将废水中的氨氮转化为N2的化学脱氮工艺，说明终产物为氮气，投入量在0.7～1.0 mL的过程中NH2Cl减少，故第二步反应为2NH2Cl＋HClO=N2↑＋3Cl-＋3H＋＋H2O； ②实验证明，弱酸性有助于提高废水中氮的脱除率，其原因是酸性条件下，ClO-可转化为HClO，氧化性增强； （3）设NO的物质的量为n，根据题意可知： n(NaNO2)=n(NO)=n(Na2S2O3)=1.2×10-5 mol×=1.2×10-4 mol 亚硝酸盐残留量==27.6 mg·kg-1，27.6 mg·kg-1<30 mg·kg-1，故符合安全标准。 19．小组同学用淀粉碘化钾试纸检验气体，过程如下。 实验操作 实验现象 实验Ⅰ 将用水润湿的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸迅速变蓝 实验Ⅱ 将干燥的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸无明显变化，较长时间后稍变蓝 实验Ⅲ 将用乙醇润湿的淀粉碘化钾试纸靠近气体 试纸迅速变黄 (1)对Ⅰ中试纸迅速变蓝的原因作出如下假设。 ①假设a：中N的化合价为 ，在水的作用下将KI氧化。 ②假设b：与水反应 (用化学方程式表示)，产生的氧化KI。 ③假设c：空气中存在，在酸性条件下氧化KI，离子方程式为 。 (2)探究假设b、c是否成立。 实验Ⅳ：将 (填试剂)滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸无明显变化。 得出结论：假设b、c不是Ⅰ中试纸迅速变蓝的主要原因。 (3)探究假设a是否成立。 资料：ⅰ.与水反应生成，有强氧化性。 ⅱ.(淡黄色)微溶于水，AgI(黄色)、(棕黑色)难溶于水。 实验Ⅴ： ①证实与水反应生成的证据是 。 ②写出与水反应生成的化学方程式： 。 小组同学认为Ⅰ中试纸迅速变蓝的可能原因有：与水反应生成的迅速氧化KI；水作溶剂增大氧化KI的速率。 (4)结合乙醇的性质，分析Ⅲ中试纸迅速变黄(经检测含有)的可能原因： 。 【答案】(1) (2)pH与I相同的硝酸 (3) 加入稀硫酸和淀粉后，溶液迅速变蓝 (4)有还原性，有氧化性，两者反应生成的迅速氧化KI;是有机溶剂，能溶解多种有机物和无机物，增大氧化KI的速率 【分析】NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO3与NO或生成HNO2,，用淀粉碘化钾溶液进行检验，以此分析； 【解析】（1）①NO2中N的化合价为+4； 故答案为：+4； ②NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO3，HNO3与KI生成碘单质； 故答案为：； ③KI具有还原性，与氧气反应生成碘单质，； 故答案为：； （2）b中NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO3，故将pH与I相同的硝酸滴在淀粉碘化钾试纸上； 故答案为：pH与I相同的硝酸； （3）①NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO2，与碘离子反应生成碘单质，遇到淀粉溶液变蓝； 故答案为：加入稀硫酸和淀粉后，溶液迅速变蓝； ②NO2与水反应生成具有强氧化性的HNO2，； 故答案为：； （4）C2H5OH有还原性，NO2有氧化性，两者反应生成的HNO2迅速氧化KI；C2H5OH是有机溶剂，能溶解多种有机物和无机物，增大NO2氧化KI的速率； 故答案为：C2H5OH有还原性，NO2有氧化性，两者反应生成的HNO2迅速氧化KI；C2H5OH是有机溶剂，能溶解多种有机物和无机物，增大NO2氧化KI的速率。 试卷第14页，共14页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$