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（河北专用，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．下列说法中，不正确的是 A．工业合成氨属于人工固氮 B．氮循环中，氮气只发生氧化反应 C．二氧化氮分散在大气中会污染环境 D．汽车尾气中的氮氧化物由氮气与氧气反应得到 2．利用下列实验装置不能达到实验目的的是 A．制取一氧化氨 B．制取氯气 C．验证氨气极易溶于水 D．制取氨气 3．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 4．下列关于氨及铵盐的叙述正确的是 A．氨是一种无色无味极易溶于水的气体 B．氨沸点低，很容易液化，液氨可用作制冷剂 C．所有铵盐受热均可以分解，产物均有氨 D．受热易分解，因此可用作化肥 5．如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴8．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。下列说法正确的是 A．①、②均属于固氮反应 B．③中的含氮物质转化属于氮的还原 C．海洋中的反硝化作用不参与自然界的氮循环 D．反应④的离子方程式可能为 6．中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证HCl的极易溶于水。喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的80%，下列有关说法不正确的是 A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉 B．选用合适的溶液，CO2也能做喷泉实验 C．实验结果说明，原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的80% D．反应结束后，烧瓶中的盐酸溶液浓度约为3.57mol/L 7．炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A．洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B．Z导管出来的气体中有二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．Z导管口无红棕色气体出现 8．下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是 A．强碱溶液中： B．硝酸中： C．澄清透明溶液中： D．的高锰酸钾溶液中： 9．实验研究发现，金属与硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应，反应过程中无气体放出(已知硝酸的还原产物是)。在反应结束后的溶液中，逐滴加入的溶液。所加溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．b与a的差值为 C．反应结束后的溶液显酸性 D．原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为 10．部分含氮物质的分类与化合价的关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．蘸有a浓溶液与e浓溶液的玻璃棒靠近时能看到白烟 B．与生成的过程中， C．、混合与反应可生成 D．工业上用以下流程制备： 11．含NO烟气需要处理后才能排放。现有两种方法处理NO烟气： 方法Ⅰ．酸性条件下，用作氧化剂将NO氧化为。若加入，则NO的氧化率更高。 方法Ⅱ．在钒基催化剂作用下发生脱硝反应，机理如图所示： 下列说法错误的是 A．方法Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3 B．方法Ⅰ中加入，氧化率更高的原因可能是产生氧化性更强的 C．方法Ⅱ总反应的化学方程式为 D．反应过程中被还原 12．现有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的几种：、、、、、现取三份各100mL溶液进行如下实验：第一份加入溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.08mol气体；第三份加足量溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。你认为以下结论正确的是 A．该混合液中一定含有：、、、，可能含，且 B．该混合液中一定含有：、、，可能含、 C．该混合液中一定含有：、、，可能含、、 D．该混合液中一定含有：、，可能含、、 13．硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中若只含有NO、两 种气体。将一定量废气通入到足量的溶液中被完全吸收，溶液中生成的、两种离子的物质的量与废气中的物质的量分数变化关系如图所示。 已知溶液中可发生以下两个反应： ①； ②。 下列说法错误的是 A．图中线段b表示 B．时，溶液中 C．时， D．若生成标准状况下22.4L ，则 14．1.52g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1120mL (换算为标准状况)，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，下列说法不正确的是 A．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mo/L B．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是70% C．该合金中铜与镁的物质的量之比是2︰1 D．得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是640mL 第II卷 非选择题（共58分） 二、非选择题（本大题共5个小题，共58分） 15．（10分） 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。 (1)氮气的电子式： 。海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是 (填图中的数字序号)。 (2)下列关于海洋氮循环的说法不正确的是______ A．海洋中存在游离态的氨 B．海洋中的氮循环起始于氮的还原 C．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 D．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 (3)如图所示，将收集有的试管倒置于水槽中，观察到的现象是 。请写出该反应的化学方程式： 。 16．（12分） I．我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示： 回答下列问题： (1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有 种。 (2)工业上利用氨气制备一氧化氮，化学方程式为，配平后□中应填 。 (3)下列关于雾霾叙述正确的是___________。 A．雾和霾的分散质相同 B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C．大气中的氨气在反应过程中被氧化 D．雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧有关 II．化肥工业产生的氨氮废水(主要含)，可造成水体富营养化。某研究团队设计处理氨氮废水流程如下： (4)过程①加热条件下生成氨气。请写出该过程的离子方程式 。 (5)过程②中控制溶液为酸性，在微生物作用下实现，请写出该过程的离子方程式 。 (6)过程③：一定条件下向废水中加入，实现，称为反硝化过程。其中的作用为 。 17．（12分）氮的氧化物是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。某同学在实验室中对与的反应进行了探究。回答下列问题： (1)氨气的制备 ①实验室中制备氨气的发生装置选择上图中的 ，反应的化学方程式为 。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→ (按气流方向，用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的充入注射器中，硬质玻璃管中加入少量催化剂，充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开，推动注射器活塞，使中的气体缓慢通入管中 ①Y管中 ②反应的化学方程式为 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 管壁上有少量水珠 生成的气态水凝集 打开 ③ ④ 18．（11分） 某些物质的转化关系(部分反应物和生成物未列出)如图所示。已知为常见液体，气体为4个原子构成的10电子分子，为中性肥料(分子式为)，为无色气体单质。 (1)A的化学式为 。 (2)H的名称为 。 (3)受到阳光照射G的浓溶液会变黄的原因是 (用化学方程式表示)。 (4)D可用于检验工业上输送氯气的管道是否泄漏，若氯气有泄漏，则反应时的现象为 ，化学方程式为 。 (5)写出F和B生成G的化学方程式： ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 19．（13分） 硝酸在生产生活及国防建设中非常重要，工业制备硝酸的流程如图： (1)①～④各步转化中，属于氮的固定的是 (填序号)，②反应的化学方程式为 。 (2)硝酸工厂产生的氮氧化物的尾气需处理后才能排放，可用NaOH溶液吸收。主要反应为。、 ①下列措施能提高NO和去除率的有 (填字母)。 A．采用气、液逆流的方式吸收尾气 B．加快通入尾气的速率 C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ②用不同浓度的NaOH溶液吸收含量不同的尾气，关系如图：(a表示尾气里NO、中的含量)。根据图和题中相关信息可得知 (填字母) a.含量越大，氮氧化物的吸收率越大 b.NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 ③当a小于50%时，加入能提升氮氧化物的吸收率，原因是 。 (3)也可用溶液吸收氮氧化物的尾气制备、。工艺流程如图： 已知： ①母液I进行转化时通入空气的目的是 。母液Ⅱ需回收利用，合理的处理方法是转入流程中 (填“中和液”或“转化液”)。 ②若将、，两种产品的物质的量之比设为2：1，则生产1.38t 时，的理论用量为 t(假定恰好完全反应)。 / 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．下列说法中，不正确的是 A．工业合成氨属于人工固氮 B．氮循环中，氮气只发生氧化反应 C．二氧化氮分散在大气中会污染环境 D．汽车尾气中的氮氧化物由氮气与氧气反应得到 【答案】B 【解析】A．固氮是将游离态N2转化为化合态，工业合成氨将N2和H2在一定条件下生成NH3，属于人工固氮，A正确； B．氮循环中，氮气与氢气的反应中，N的化合价降低被还原，发生还原反应，B错误； C．二氧化氮有毒，属于大气污染物，分散在大气中会污染环境，C正确； D．汽车尾气中的氮氧化物由氮气与氧气在汽车发动机的气缸内，高温高压放电条件下反应得到，D正确； 故选B。 2．利用下列实验装置不能达到实验目的的是 A．制取一氧化氨 B．制取氯气 C．验证氨气极易溶于水 D．制取氨气 【答案】D 【解析】A．铜丝与稀硝酸常温下反应生成NO，可用此方法制取NO，故A正确； B．常温下，高锰酸钾可与浓盐酸反应生成氯气，此原理可用于制取氯气，故B正确； C．挤压胶头滴管，氨气溶于少量水中，导致烧瓶内压强减小，则气球会膨胀，可根据此现象验证氯气极易溶于水，故C正确； D．氢氧化钙和氯化铵固体加热生成氨气、水和氯化钙，为防止水回流导致试管炸裂，试管口应向下倾斜，故D错误；故选D。 3．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；故选A。 4．下列关于氨及铵盐的叙述正确的是 A．氨是一种无色无味极易溶于水的气体 B．氨沸点低，很容易液化，液氨可用作制冷剂 C．所有铵盐受热均可以分解，产物均有氨 D．受热易分解，因此可用作化肥 【答案】B 【解析】A．氨气是一种无色有刺激性气味极易溶于水的气体，故A错误； B．氨沸点低，很容易液化，液氨气化时会吸收热量使周围环境的温度降低，可用作制冷剂，故B正确； C．硝酸铵受热分解生成一氧化二氮和水，反应中没有氨气生成，故C错误； D．碳酸氢铵可用作化肥是因为碳酸氢铵中含有氮元素，与受热易分解无关，故D错误；故选B。 5．如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴8．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。下列说法正确的是 A．①、②均属于固氮反应 B．③中的含氮物质转化属于氮的还原 C．海洋中的反硝化作用不参与自然界的氮循环 D．反应④的离子方程式可能为 【答案】D 【解析】A．固氮是人为的条件下或自然环境中将氮元素的单质转化为化合物的过程，①中是N2在水及空气中的变化，不属于固氮反应，A错误； B．③中铵根中的N由-3价升高到0价，属于氮的氧化，B错误； C．根据题干信息可知，海洋中的反硝化作用是自然界氮循环的一部分，C错误； D．据题意知反应④是铵根离子被氧化成亚硝酸根和N2O，离子方程式符合反应事实，遵循原子守恒、电子守恒及电荷守恒，D正确；故选D。 6．中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证HCl的极易溶于水。喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的80%，下列有关说法不正确的是 A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉 B．选用合适的溶液，CO2也能做喷泉实验 C．实验结果说明，原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的80% D．反应结束后，烧瓶中的盐酸溶液浓度约为3.57mol/L 【答案】D 【解析】A．挤压胶头滴管，HCl极易溶于水，圆底烧瓶的气体减少，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉，故A正确； B．二氧化碳能与NaOH溶液反应，则选用NaOH溶液，CO2也能做喷泉实验，故B正确； C．喷泉结束后，溶液占烧瓶体积的80%，为HCl溶于水得到的盐酸，则原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的80%，故C正确； D．不知道气体的温度和压强，无法计算气体的物质的量，也就无法计算烧瓶中的盐酸浓度，故D错误； 故选D。 7．炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A．洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B．Z导管出来的气体中有二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．Z导管口无红棕色气体出现 【答案】B 【分析】炭与浓硫酸共热时发生反应：①C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，铜与浓硝酸反应生成NO2：②Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 【解析】A．NO2会与SO2反应生成酸：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4，所以在此较强的酸性条件下，不会生成碳酸钡沉淀，A项错误； B．二氧化碳在较强的酸性介质中的溶解度很小，CO2与溶液成分又不发生反应，所以Z导管会有CO2逸出，B项正确； C．NO2与水反应生成HNO3，HNO3将SO2氧化成SO，再与溶液中的Ba2+反应生成BaSO4沉淀，不是亚硫酸钡沉淀，C项错误； D．NO2溶于发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，逸出的NO遇到液面上方的空气，生成红棕色的NO2气体，D项错误；故选B。 8．下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是 A．强碱溶液中： B．硝酸中： C．澄清透明溶液中： D．的高锰酸钾溶液中： 【答案】C 【解析】A．强碱溶液中氢氧根离子和镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，故A不符合题意； B．硝酸中含有大量的氢离子，会发生归中反应生成氯气，不能大量共存，故B不符合题意； C．澄清透明溶液中，各离子不反应，可以大量共存，故C符合题意； D．高锰酸钾溶液具有强氧化性，能与碘离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故D不符合题意；故选C。 9．实验研究发现，金属与硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应，反应过程中无气体放出(已知硝酸的还原产物是)。在反应结束后的溶液中，逐滴加入的溶液。所加溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如图所示。下列说法错误的是 A． B．b与a的差值为 C．反应结束后的溶液显酸性 D．原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为 【答案】A 【解析】A．由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可判断与发生了反应，由图可知铵根离子为5mol/L×0.006L=0.03mol，e到f沉淀减少，发生Al(OH)3+OH－＝[Al(OH)4]－，溶解的Al(OH)3为5mol/L×0.01L=0.05mol，根据铝元素守恒，故混合金属中n（Al）=0.05mol，溶液中n（）=0.03ml，根据电子转移守恒有，3n（Fe）+3n（Al）=8n（），即3n（Fe）+3×0.05mol=8×0.03mol，解得：n（Fe）=0.03mol，混合金属中n（Al）=0.05mol、n（Fe）=0.03mol，样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5：3，依据元素守恒可知，故A错误； B．根据以上分析可知生成氢氧化铁和氢氧化铝的物质的量分别是0.03mol、0.05mol，由于最终得到的沉淀是氢氧化铁，因此b与a的差值为，故B正确； C．由图可知，一开始加入NaOH时，没有沉淀，则加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，所以原先反应结束后的溶液仍有硝酸剩余，故C正确； D．e点时溶质为硝酸钠、一水合氨，根据N元素守恒，可知：n（HNO3）=n（NH3•H2O）+n（NaNO3）=0.94L×5mol/L+0.03mol=0.5mol，故D正确。故选A。 10．部分含氮物质的分类与化合价的关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．蘸有a浓溶液与e浓溶液的玻璃棒靠近时能看到白烟 B．与生成的过程中， C．、混合与反应可生成 D．工业上用以下流程制备： 【答案】D 【分析】由价-类二维图可知，a为、b为、c为、d为、e为、f为、e为、h为。 【解析】A．e为硝酸，用两支玻璃棒分别蘸取浓硝酸与浓氨水，靠近后会产生硝酸铵，出现白烟，A项正确； B．d为与生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为，由化合价可知，二氧化氮同时做氧化剂和还原剂，且，B项正确； C．、和氢氧化钠反应，生成亚硝酸钠和水，化学方程式为：，C项正确； D．工业上制备硝酸，是用氨气与氧气生成NO，NO与氧气和水生成硝酸，D项错误；故选D。 11．含NO烟气需要处理后才能排放。现有两种方法处理NO烟气： 方法Ⅰ．酸性条件下，用作氧化剂将NO氧化为。若加入，则NO的氧化率更高。 方法Ⅱ．在钒基催化剂作用下发生脱硝反应，机理如图所示： 下列说法错误的是 A．方法Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3 B．方法Ⅰ中加入，氧化率更高的原因可能是产生氧化性更强的 C．方法Ⅱ总反应的化学方程式为 D．反应过程中被还原 【答案】A 【解析】A．方法Ⅰ中，中Cl元素化合价由+3降低至-1，作氧化剂，NO中N元素化合价由+2升高至中的+5价，作还原剂，根据化合价升降守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：4，故A项错误； B．方法Ⅰ中加入，可将氧化为，氯元素化合价更高，氧化性更强，故B项正确； C．由图可知，方法Ⅱ中加入反应物为NH3、O2、NO，产出的生成物为H2O、N2，由于不确定各物质的比例，根据化合价升降守恒可知反应方程式为或等，故C项正确； D．反应过程中转化为，V元素化合价降低被还原，故D项正确；故选A。 12．现有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的几种：、、、、、现取三份各100mL溶液进行如下实验：第一份加入溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.08mol气体；第三份加足量溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。你认为以下结论正确的是 A．该混合液中一定含有：、、、，可能含，且 B．该混合液中一定含有：、、，可能含、 C．该混合液中一定含有：、、，可能含、、 D．该混合液中一定含有：、，可能含、、 【答案】A 【分析】由第三份加足量氯化钡溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g可知，溶液中一定含有碳酸根离子和硫酸根离子，一定不含有镁离子，溶液中含有的硫酸根离子、碳酸根离子的物质的量为=0.02mol、=0.04mol；由第二份加足量氢氧化钠溶液加热后，收集到0.08mol气体说明溶液中含有0.08mol铵根离子；第一份加入硝酸银溶液有沉淀产生说明溶液中可能含有氯离子，由电荷守恒可知，溶液中一定含有的钾离子的物质的量大于等于0.04mol×2+0.02mol×2—0.08mol=0.04mol，综上可知，溶液中一定含有铵根离子、钾离子、硫酸根离子和碳酸根离子，一定不含有镁离子，可能会有氯离子。 【解析】A．由分析可知，溶液中一定含有铵根离子、钾离子、硫酸根离子和碳酸根离子，一定不含有镁离子，可能会有氯离子，其中钾离子的物质的量大于等于0.04mol，故A正确； B．由分析可知，溶液中一定含有铵根离子、钾离子、硫酸根离子和碳酸根离子，故B错误； C．由分析可知，溶液中一定含有钾离子，一定不含有镁离子，故C错误； D．由分析可知，溶液中一定含有钾离子，一定不含有镁离子，故D错误；故选A。 13．硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中若只含有NO、两 种气体。将一定量废气通入到足量的溶液中被完全吸收，溶液中生成的、两种离子的物质的量与废气中的物质的量分数变化关系如图所示。 已知溶液中可发生以下两个反应： ①； ②。 下列说法错误的是 A．图中线段b表示 B．时，溶液中 C．时， D．若生成标准状况下22.4L ，则 【答案】D 【分析】根据图示，则NO、的物质的量和为2mol；根据反应可知，x＝0.5时只发生反应，产物只有NaNO2；当x＝1时，只发生，产物为等物质的量的NaNO2、NaNO3；据此解答。 【解析】A．当x＝0.5时产物只有NaNO2；当x＝1时产物为等物质的量的NaNO2、NaNO3，随x值增大n()增大、n()减小，图中线段b表示离子，a表示，故A正确； B．当时，，，，溶液中，故B正确； C．根据氮元素守恒可知时，，故C正确； D．根据反应可知，即，标准状况下体积为22.4L，当生成标准状况下22.4L 时，无法判断的物质的量，故D错误。故选D。 14．1.52g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1120mL (换算为标准状况)，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，下列说法不正确的是 A．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mo/L B．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是70% C．该合金中铜与镁的物质的量之比是2︰1 D．得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是640mL 【答案】B 【分析】设铜、镁的物质的量分别为、，根据题意列方程组：，解得，，设N2O4、NO2的物质的量分别为、，则根据电子守恒和题意列方程组：，解得，。 【解析】A．，A正确； B．由上述分析可知，N2O4、NO2的物质的量分别为0.01mol、0.04mol，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，则NO2的体积分数是，B错误； C．由上述分析可知，Cu和Mg的物质的量分别为0.02mol、0.01mol，二者物质的量之比为2 ︰1，C正确； D．当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，沉淀量最大，溶液中只有硝酸钠，根据原子守恒：，氢氧化钠溶液体积为=640mL，D正确；故选B。 第II卷 非选择题（共58分） 二、非选择题（本大题共5个小题，共58分） 15．（10分） 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。 (1)氮气的电子式： 。海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是 (填图中的数字序号)。 (2)下列关于海洋氮循环的说法不正确的是______ A．海洋中存在游离态的氨 B．海洋中的氮循环起始于氮的还原 C．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 D．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 (3)如图所示，将收集有的试管倒置于水槽中，观察到的现象是 。请写出该反应的化学方程式： 。 【答案】(1) （2分） ②（2分） (2)D（2分） (3) 试管中红棕色气体变无色，液面上升至约的高度 （2分） （2分） 【解析】（1）氮气分子中含有氮氮叁键，电子式：；海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②，该步是将游离态氮转化为化合态氮的过程； （2）A．由图可知，海洋中存在氮气，故存在游离态的氮，A正确； B．海洋中的氮循环起始于氮转化为铵根离子发生还原反应，为氮的还原，B正确； C．铵根离子转化为亚硝酸根离子，亚硝酸根离子通过硝化作用转化为硝酸根离子，向海洋排放含的废水会影响该转化的进行，影响海洋中的含量，C正确； D．海洋中的反硝化作用过程中硝酸根离子转化为亚硝酸根离子，发生还原反应，需要还原剂，而氧气为常用氧化剂，D错误；故选D； （3）试管中红棕色气体与水反应变无色，方程式为，NO不溶于水，故液面上升至约的高度。 16．（12分） I．我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示： 回答下列问题： (1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有 种。 (2)工业上利用氨气制备一氧化氮，化学方程式为，配平后□中应填 。 (3)下列关于雾霾叙述正确的是___________。 A．雾和霾的分散质相同 B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C．大气中的氨气在反应过程中被氧化 D．雾霾的形成与过度施用氮肥、燃料燃烧有关 II．化肥工业产生的氨氮废水(主要含)，可造成水体富营养化。某研究团队设计处理氨氮废水流程如下： (4)过程①加热条件下生成氨气。请写出该过程的离子方程式 。 (5)过程②中控制溶液为酸性，在微生物作用下实现，请写出该过程的离子方程式 。 (6)过程③：一定条件下向废水中加入，实现，称为反硝化过程。其中的作用为 。 【答案】(1)3（2分） (2)H2O（2分） (3)BD（2分） (4)（2分） (5)（2分） (6)起还原性（2分） 【解析】（1）酸性氧化物是能与碱反应只生成盐和水的氧化物，图中：N2O5、SO2、SO3属于酸性氧化物，共计3种，故答案为：3； （2）根据原子守恒可知，工业上利用氨气制备一氧化氮，化学方程式为，配平后□中应填H2O； （3）A．雾的分散质是小液滴，霾的分散质含有固体小颗粒，故A错误： B．由图示信息可知雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，故B正确； C．NH3是形成无机颗粒物的反应物，做碱性气体，其N和H元素化合价未发生变化，所以没有被氧化，故C错误； D．过度施用氮肥或燃料燃烧会增加空气中氮氧化物的排放，促使雾霾的形成，故D正确；故选BD； （4）铵根离子与氢氧根离子在加热条件下会生成氨气和水，其离子方程式为：； （5）在酸性条件下铵根离子被氧气氧化成硝酸根离子的反应离子方程式为； （6）转化中N的化合价降低，所以实现此转化需要加入还原剂，则加入甲醇的作用为：起还原性； 17．（12分）氮的氧化物是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。某同学在实验室中对与的反应进行了探究。回答下列问题： (1)氨气的制备 ①实验室中制备氨气的发生装置选择上图中的 ，反应的化学方程式为 。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→ (按气流方向，用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的充入注射器中，硬质玻璃管中加入少量催化剂，充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开，推动注射器活塞，使中的气体缓慢通入管中 ①Y管中 ②反应的化学方程式为 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 管壁上有少量水珠 生成的气态水凝集 打开 ③ ④ 【答案】(1)A （1分） 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O（2分） d→c→f→e→i（2分） (2)红棕色气体慢慢变浅（1分） 8NH3＋6NO27N2＋12H2O（2分） Z中NaOH溶液产生倒吸现象 （2分） 反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外界压强（2分） 【分析】(1)①实验室用氯化铵和碱石灰加热反应制取氨气；②氨气密度比空气小，极易溶于水，据此选择；(2)打开K1，推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中,则氨气与二氧化氮发生归中反应生成无色氮气；根据反应8NH3＋6NO27N2＋12H2O以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体分子数减少，进行分析。 【解析】（1）①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，反应物状态为固体与固体，反应条件为加热，所以选择A为发生装置，反应方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O； ②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，制备的气体中含有水蒸气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体，氨气极易溶于水，密度小于空气密度所以应选择向下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，所以正确的连接顺序为：发生装置→d→c→f→e→i； （2）打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，则氨气与二氧化氮发生归中反应生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色气体慢慢变浅；根据反应8NH3＋6NO27N2＋12H2O，以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体分子数减少，装置内压强降低，所以打开K2在大气压的作用下发生倒吸。 18．（11分） 某些物质的转化关系(部分反应物和生成物未列出)如图所示。已知为常见液体，气体为4个原子构成的10电子分子，为中性肥料(分子式为)，为无色气体单质。 (1)A的化学式为 。 (2)H的名称为 。 (3)受到阳光照射G的浓溶液会变黄的原因是 (用化学方程式表示)。 (4)D可用于检验工业上输送氯气的管道是否泄漏，若氯气有泄漏，则反应时的现象为 ，化学方程式为 。 (5)写出F和B生成G的化学方程式： ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 【答案】(1)NH4HCO3(或(NH4)2CO3)（1分） (2)尿素（1分） (3)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O（2分） (4)出现大量白烟 （1分） （2分） (5) 3NO2+H2O=2HNO3+NO （2分） 1∶2（2分） 【分析】H为中性肥料(分子式为)，则H为尿素；气体D为4个原子构成的10电子分子，且可用于合成尿素，D为氨气，C为二氧化碳；A受热分解可生成氨气和二氧化碳和常见的液体B，则B为水，A为碳酸氢铵(或碳酸铵)；氨气与氧气反应刚生成E为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成F二氧化氮，F二氧化氮和B水反应生成G硝酸和NO。 【解析】（1）A为碳酸氢铵(或碳酸铵)，化学式为：NH4HCO3(或(NH4)2CO3)； （2）H的名称为：尿素； （3）G为硝酸，光照分解生成二氧化氮、氧气和水，反应方程式为：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O； （4）氨气和氯气混合生成氯化铵固体，反应方程式：，现象为产生白烟； （5）二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；该反应中NO2既作氧化剂也作还原剂，其中生成硝酸的作还原剂，生成NO的作氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2； 19．（13分） 硝酸在生产生活及国防建设中非常重要，工业制备硝酸的流程如图： (1)①～④各步转化中，属于氮的固定的是 (填序号)，②反应的化学方程式为 。 (2)硝酸工厂产生的氮氧化物的尾气需处理后才能排放，可用NaOH溶液吸收。主要反应为。、 ①下列措施能提高NO和去除率的有 (填字母)。 A．采用气、液逆流的方式吸收尾气 B．加快通入尾气的速率 C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ②用不同浓度的NaOH溶液吸收含量不同的尾气，关系如图：(a表示尾气里NO、中的含量)。根据图和题中相关信息可得知 (填字母) a.含量越大，氮氧化物的吸收率越大 b.NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 ③当a小于50%时，加入能提升氮氧化物的吸收率，原因是 。 (3)也可用溶液吸收氮氧化物的尾气制备、。工艺流程如图： 已知： ①母液I进行转化时通入空气的目的是 。母液Ⅱ需回收利用，合理的处理方法是转入流程中 (填“中和液”或“转化液”)。 ②若将、，两种产品的物质的量之比设为2：1，则生产1.38t 时，的理论用量为 t(假定恰好完全反应)。 【答案】(1) ① （1分） 4NH3+5O24NO+6H2O（2分） (2)AC（2分） a （1分） 氮氧化物的吸收率随NO2含量的增大而增大，当混合气体中NO2的含量小于50%时，具有氧化性的过氧化氢能将NO氧化成NO2，使NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大（2分） (3)将亚硝酸钠氧化为硝酸钠 （2分） 转化液（1分） 1.59（2分） 【分析】反应①为氮气和氢气合成氨，②为NH3被O2氧化为NO，③为NO被O2氧化产生红棕色NO2，④为NO2与水反应产生HNO3；碳酸钠溶解后，“碱吸收”NOx发生的主要反应为Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2，然后中和液进行蒸发Ⅰ、结晶Ⅰ操作，过滤分离出NaNO2，母液I中主要含NaNO2，母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3、通入空气将NaNO2转化为NaNO3，转化液进行蒸发Ⅱ、结晶Ⅱ、过滤Ⅱ分离出NaNO3，母液Ⅱ中主要含NaNO3，可转入转化液中提高利用率。 【解析】（1）氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，所以①~④各步转化中，属于氮的固定的是①，反应②为NH3被O2氧化为NO，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。 （2）①A．采用气、液逆流的方式吸收尾气，可使气体与氢氧化钠溶液充分反应，能提高NO和NO2去除率，A符合题意； B．加快通入尾气的速率，气体不能充分反应，不能提高NO和NO2去除率，B不符合题意； C．吸收尾气过程中NaOH被消耗，定期补加适量NaOH溶液，可使气体充分反应，能提高NO和NO2去除率，C符合题意； 故选AC； ②a．根据图示，氢氧化钠浓度相等时，NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大，故a正确； b．根据图示，NaOH溶液浓度约为1mol/L时，氮氧化物的吸收率最大，之后，随NaOH溶液浓度增大，氮氧化物的吸收率降低，故b错误； 选a。 ③当a小于50%时，加入能提升氮氧化物的吸收率，原因是：氮氧化物的吸收率随NO2含量的增大而增大，当混合气体中NO2的含量小于50%时，具有氧化性的过氧化氢能将NO氧化成NO2，使NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大。 （3）①碳酸钠溶液中通入NO和NO2，反应生成NaNO2，加入中和液蒸发结晶分离出NaNO2，母液Ⅰ中主要成分为NaNO2，通入空气的目的是将亚硝酸钠氧化为硝酸钠；母液Ⅱ中主要含有硝酸钠，要回收利用，合理的处理方法是转入流程中的转化液。 ②生产1.38tNaNO2时，n(NaNO2)=2×104mol，若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1，则n(NaNO3)= 1×104mol，由Na原子守恒可知，2n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3)，理论上需n(Na2CO3)=1.5×104mol，m(Na2CO3) =1.5×104mol×106 g/mol=1.59×106g=1.59 t。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$