专题7 氮与社会可持续发展 过关检测-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题7　过关检测 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有1个选项符合题意) 1．下列说法不正确的是(　　) A．铵态氮肥不能与碱性肥料混合施用 B．液氨可用作制冷剂 C．O2、H2S、SO2、H2均能用浓硫酸干燥，且常温能共存 D．过量的SO2可使紫色石蕊溶液变红，但不褪色 解析　H2S能被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥，且H2S、SO2常温下反应生成硫单质和水，不能共存，C错误。 时间：75分钟　　　　满分：100分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 2．化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是(　　) A．次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌 B．二氧化硫不可广泛用于食品的增白 C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种主要原因 D．光化学烟雾是由SO2引起的环境污染 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3 3．下列说法正确的是(　　) A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 B．NH3液化时吸收大量的热，因此，氨气常用作制冷剂 C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D．活性炭、SO2、Na2O2都能使品红溶液褪色，原理不同 解析　NO易被氧气氧化，不能在空气中稳定存在，故A错误；液氨汽化时需要吸收大量的热，导致周围环境的温度迅速降低，因此液氨可用作制冷剂，故B错误；CO2不会导致酸雨的形成，故C错误；活性炭使品红溶液褪色是因为其具有吸附性，二氧化硫与品红化合生成无色物质从而使溶液褪色，过氧化钠使品红溶液褪色是因为其具有强氧化性，三者使品红溶液褪色的原理不同，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4 4．实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是(　　) A．以MnO2、浓盐酸为原料，制备Cl2 B．以Na2SO3固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料，制备SO2 C．以浓氨水、生石灰为原料，制备NH3 D．以Cu、稀硝酸为原料，制备NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5 解析　A项，MnO2和浓盐酸反应需要加热，此装置图中缺少加热装置，错误；B项，Na2SO3与70%的浓硫酸反应产生SO2，通过浓硫酸进行干燥，因为SO2的密度大于空气的，因此用向上排空气法收集，SO2有毒，必须进行尾气处理，正确；C项，NH3能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸进行干燥，因为NH3的密度小于空气的，因此用向下排空气法收集，错误；D项，NO能与空气中的氧气反应，因此用排水法收集，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6 5．下列检验方法中，利用气体氧化性的是(　　) A．Cl2使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 B．SO2使品红溶液褪色 C．NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D．NO遇到空气变为红棕色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7 6．氮及其化合物的转化关系如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是自然固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 解析　氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，即氮气与氧气不能一步转化为NO2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 7．下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是(　　) A．使紫色石蕊溶液变红 B．与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2 C．与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3 D．与硫单质共热时生成H2SO4和NO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9 解析　使紫色石蕊溶液变红，HNO3只表现出酸性，A项不符合题意；与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2，HNO3中部分氮元素化合价降低，部分氮元素化合价不变，HNO3既表现出酸性又表现出氧化性，B项符合题意；与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3，该反应不是氧化还原反应，HNO3只表现出酸性，C项不符合题意；与硫单质共热时生成H2SO4和NO2，HNO3中氮元素化合价降低，且没有硝酸盐生成，HNO3只表现出氧化性，D项不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 8．如图是进行气体性质实验的常用装置，下列对有关实验现象 的描述中，不正确的是(　　) A．若水槽中盛有水，试管中充满SO2，可看到试管中液面上升 B．若水槽中盛有水，试管中充满NO2，可看到试管中液面上升并充满试管 C．若水槽中盛有水(滴有酚酞溶液)，试管中是NH3，可看到试管内液面上升并呈红色 D．若水槽中盛有NaOH溶液，试管中是Cl2，可看到试管内液面上升，黄绿色褪去 解析　二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，则可看到液面上升，但液体不会充满试管，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11 9．某实验过程如图所示： 则③中的现象是(　　) A．无明显现象，因稀硫酸不与铜反应 B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C．铜片溶解，放出红棕色、刺激性气味的气体 D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13 10．足量的铜与一定量的浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1．68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体全部被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(　　) A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17 12．已知某物质X能发生如下转化： 下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是(　　) A．若X为N2，则A为硝酸 B．若X为S，则A为硫酸 C．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应 D．若X为非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成Y 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 解析　若X为N2，则Y是NO，Z是NO2，A为硝酸，故A正确；若X为S，则Y是SO2，Z是SO3，A为硫酸，故B正确；若X为N2，Y是NO，Z是NO2，NO2与水反应生成硝酸和NO，反应①、②、③均属于氧化还原反应，故C错误；若X为H2S，Y为S，Z是SO2，A为亚硫酸，则亚硫酸不能与金属铜反应，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 13．物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若HNO3被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是(　　) A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5 解析　设锌的物质的量为2 mol，HNO3的物质的量为5 mol，生成N2O的物质的量为x，则被还原的HNO3的物质的量为2x。该反应中化合价变化情况：Zn→Zn2＋、2NO→N2O，则由化合价升降相等，可得x×8＝2 mol×2，解得x＝0．5 mol，则被还原的HNO3的物质的量为1 mol，未被还原的HNO3的物质的量为4 mol。故反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是1∶4。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 14．将9 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1．12 L NO，剩余4．8 g金属；继续加入100 mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1．12 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法不正确的是(　　) A．原混合物中铜和铁各0．075 mol B．稀硝酸的物质的量浓度为2 mol·L－1 C．第一次剩余的4．8 g金属为铜和铁的混合物 D．向反应后的溶液中再加入该稀硝酸100 mL，又得到的NO在标准状况下的体积为0．56 L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 23 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15．(14分)A、B、C、D均为中学化学常见物质，且均含 有同一种元素，其中A是单质，它们之间存在如图转化关系。 Ⅰ．若D是红棕色气体；B气体溶于水后，溶液为碱性。 (1)请写出A的化学式：_______，反应③的化学方程式为__________________ ___________________。 (2)D溶于水形成的稀溶液与铜反应的离子方程式为_______________________ _______________________，该反应的实验现象为____________________________ __________________________________________________(写出两条)。 N2 4NH3＋5O2 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 红色固体溶解，溶液变为蓝色， 产生无色气泡，在试管口有红棕色气体生成(任写两条) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 24 Ⅱ．若B、D既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应， 反应②③均为强酸条件。 (1)反应④可以通过滴加氨水实现，该反应的离子方程式 为____________________________________。 (2)请写出A用于焊接铁轨的化学方程式：___________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 25 解析　Ⅰ．根据图示的转化关系，若D是红棕色气体， 则D为二氧化氮；B气体溶于水后，溶液为碱性，则B为氨气； A为单质，则A为氮气；C为一氧化氮。 Ⅱ．若B、D既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，结合图示的转化关系，则推测A为铝，B为氧化铝，C为铝盐，D为氢氧化铝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 26 16．(15分)如图所示是实验室快速制备氨气与验证氨气性质的装置(部分固定装置已省略)。 (1)连接好装置后，若要检查A～E装置的气密性，其操作是先关闭_________和____________，打开________，在E中装入水后，用酒精灯微热A，观察到E中有气泡产生，移开酒精灯，E中导管有水柱形成，则说明A～E装置的气密性良好。 (2)请解释A中制取氨气的原理：______________________________________ ______________________________________。 弹簧夹2 分液漏斗活塞 弹簧夹1 固体生石灰溶于浓氨水后生成Ca(OH)2，放出大量的热促使NH3·H2O分解生成NH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 27 (3)装置B中盛放的试剂是________。 (4)关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗中放出浓氨水至浸没烧瓶中的生石灰后，关闭分液漏斗活塞，点燃C处酒精灯，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中__________________________(填实验现象)；从装置E中逸出的气体可以直接排入空气中，请写出装置C中发生反应的化学方程式：________________________ ____________。 碱石灰 有气泡冒出并产生白色沉淀 N2＋3H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 28 (5)反应结束后，关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，残余气体进入装置F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现装置G中溶液发生倒吸流入装置F中，写出装置F中产生白烟的反应的化学方程式：__________________________，装置G中溶液发生倒吸的原因是_________________________________________________________ ___________。 3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl 盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致瓶内 压强减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 29 17．(15分)汽车尾气中常常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，现代汽车都加装了“三效催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体(假设CO、NOx均不能完全转化)。某小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)。 (1)装置(Ⅲ)的主要作用是________________________。 检验CO是否转化为CO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 30 (2)加热停止后，打开旋塞K，放入适量氧气时，装置(Ⅱ)中可观察到的现象是_________________；装置(Ⅳ)中可观察到的现象是_______________。 (3)该套装置中有不完善之处，还应在装置(Ⅳ)后增加_______________。 出现红棕色气体 黑色粉末变红 尾气处理装置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 31 (4)工业上常用碱液来吸收NOx，有关的化学反应： ①NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O ②2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O 现有一定条件下a mol NO2和b mol NO的混合气体恰好被200 mL NaOH溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为________。NaOH溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。 a≥b 5(a＋b) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 32 解析　(1)CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2，CO2与澄清石灰水反应生成CaCO3，所以装置(Ⅲ)的主要作用是检验CO是否转化为CO2。 (2)由于有部分NO没有转化为N2，向装置中通入氧气时，装置(Ⅱ)中的NO与O2反应生成红棕色的NO2气体，由于有部分CO没有转化为CO2，装置(Ⅳ)中CO会与CuO反应生成Cu，黑色粉末变红。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 34 18．(14分)中国科学院官方微信发表《灰霾专题》，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如图1所示。 (1)根据图1信息可以看出，下列哪种气体污染物 不是由机动车行驶造成的________(填字母)。 a．SO2 b．NOx c．VOCs d．NH3 a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 35 (2)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图2所示；写出稀燃过程中NO发生的主要反应的方程式：________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 36 (3)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如图3所示： 请判断A的化学式并说明判断理由：___________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 37 (4)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。将含有SO2和NOx的烟气通入盛有NaClO2溶液的反应器中，反应一段时间后，测得溶液中离子浓度的有关数据如下(其他离子忽略不计)： ①SO2和NaClO2溶液反应的离子方程式是_______________________________。 ②表中y＝__________。 6×10－4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 38 解析　(4)②由于溶液呈电中性，则表中y＝5．5×10－3＋2．0×10－4－3．4×10－3－2×8．5×10－4＝6×10－4。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 39 　　　　　　　　　　　　　 R 解析　稀硝酸与金属铜反应的实质是3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。在①中，反应完全后溶液中含有NOeq \o\al(－,3)；而在③中，当继续滴入稀硫酸后，新加入的H＋和原溶液中的NOeq \o\al(－,3)可继续与过量的Cu反应放出NO气体。 解析　根据金属铜失电子总数等于氧气得电子总数，得2n(Cu)＝4n(O2)，则n(Cu)＝2n(O2)＝2×eq \f(1.68 L,22.4 L·mol－1)＝0．15 mol，根据Cu2＋～2NaOH，得V(NaOH溶液)＝eq \f(0.15 mol×2,5 mol·L－1)＝0．06 L＝60 mL。 11．把3 mol NO2气体依次通过盛有①1 L 1 mol/L碳酸钠溶液；②浓硫酸；③足量Na2O2的装置后(假设每一步的反应都是充分的)，再用排水法收集残留气体，则收集到的气体是(　　) A．1 mol NO B．1 mol NO2和0．5 mol O2 C．0．25 mol O2 D．eq \f(1,3) mol NO 解析　3 mol NO2气体通过碳酸钠溶液，首先发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成1 mol NO、2 mol HNO3，再发生反应2HNO3＋Na2CO3===2NaNO3＋CO2↑＋H2O，生成1 mol CO2，通过浓硫酸干燥后所得气体为1 mol NO、1 mol CO2，将气体通过过氧化钠，发生反应2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，生成0．5 mol O2，再发生反应2NO＋O2===2NO2，1 mol NO消耗0．5 mol O2，生成1 mol NO2，故最终得到的气体为1 mol NO2，再用排水法收集，发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故最终收集到的气体为eq \f(1,3) mol NO，D正确。 eq \x(X) eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(①)) eq \x(Y) eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(②)) eq \x(Z) eq \o(――→,\s\up17(H2O),\s\do15(③)) eq \x(A) eq \x(X) eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(①)) eq \x(Y) eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(②)) eq \x(Z) eq \o(――→,\s\up17(H2O),\s\do15(③)) eq \x(A) 解析　整个过程可以看作是9 g铜和铁的混合物与200 mL稀硝酸反应生成0．1 mol NO，金属完全溶解，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，说明生成硝酸亚铁、硝酸铜，且硝酸完全反应，发生反应的化学方程式为3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，设铁的物质的量为x mol，铜的物质的量为y mol，根据二者质量与生成NO的体积列方程得：56 g·mol－1×x mol＋64 g·mol－1×y mol＝9 g，eq \f(2,3)×(x mol＋y mol)＝eq \f(2.24 L,22.4 L·mol－1)，解得：x＝0．075、y＝0．075。由上述分析可知，原混合物中铜和 铁的物质的量均为0．075 mol，故A正确；根据方程式可知，n(HNO3)＝4n(NO)＝0．4 mol，稀硝酸的物质的量浓度为eq \f(0.4 mol,0.2 L)＝2 mol·L－1，故B正确；9 g混合物中含铁的质量为0．075 mol×56 g·mol－1＝4．2 g，含铜的质量为0．075 mol×64 g·mol－1＝4．8 g，则第一次剩余的金属为Cu，故C错误；再加入100 mL该稀硝酸，Fe2＋与硝酸反应生成NO与硝酸铁，溶液中Fe2＋的物质的量为0．075 mol，HNO3的物质的量为0．1 L×2 mol·L－1＝0．2 mol，反应中存在关系式：3Fe2＋～4HNO3～NO，HNO3过量，Fe2＋完全反应，得到的NO的物质的量为0．025 mol，标准状况下其体积为0．025 mol×22．4 L·mol－1＝0．56 L，故D正确。 eq \o(=====,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O 3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)=== Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \o\al(＋,4) 2Al＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up17(高温))Al2O3＋2Fe 2NH3＋3CuOeq \o(=====,\s\up17(△))3Cu＋ (4)根据题示反应可知，NO2和NO的物质的量之比应大于等于1∶1，NO气体才能反应完全，故a≥b；根据化学方程式的比例关系可知，参与反应①的NaOH的物质的量为2b mol，参与反应2的NaOH的物质的量为(a－b) mol，故c(NaOH)＝eq \f(2b＋a－b,0.2 L)＝5(a＋b) mol·L－1。 2NO＋O2eq \o(====,\s\up17(Pt))2NO2　 SOeq \o\al(2－,4)，因为反应之前S为＋4价，NO2中的N为＋4价，反应之后HONO中N元素为＋3价，氮元素化合价降低，则必有元素化合价升高，综合推断，应是S元素化合价从＋4价升高到＋6价，在液相中应以SOeq \o\al(2－,4)形式存在 离子 Na＋ SOeq \o\al(2－,4) NOeq \o\al(－,3) H＋ Cl－ eq \f(浓度,mol·L－1) 5．5×10－3 8．5×10－4 y 2．0×10－4 3．4×10－3 2SO2＋ClOeq \o\al(－,2)＋2H2O===2SOeq \o\al(2－,4)＋Cl－＋4H＋ 离子 Na＋ SOeq \o\al(2－,4) NOeq \o\al(－,3) H＋ Cl－ eq \f(浓度,mol·L－1) 5．5×10－3 8．5×10－4 y 2．0×10－4 3．4×10－3 $$