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专题7 氮与社会
可持续发展
第三单元 含氮化合物的合理使用
素养提升练
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.给装有下列少量固体物质的试管加热,试管底部的物质不可能完全消失的是( )
A.碳酸氢铵 B.碳酸氢钠
C.氯化铵 D.碳酸铵
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2.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数。下列各词与环境污染无关的是( )
①白色垃圾 ②潮汐 ③酸雨 ④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞 ⑥可吸入颗粒物 ⑦赤潮 ⑧绿色化学
A.①⑦ B.②⑤
C.②⑧ D.⑦⑧
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3.下列有关铵盐的说法中正确的是( )
A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
B.绝大多数铵盐都易溶于水
C.向盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中滴加少量NaOH溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝
D.铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
解析 铵盐分解不一定产生氨气,如NH4NO3在一定温度下分解生成N2、O2和H2O,A错误;加入少量NaOH,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2,不会产生NH3,C错误;弱酸的铵盐[如NH4HCO3、(NH4)2S等]既能与碱反应,又能与酸反应,D错误。
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4.下图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:
下列叙述错误的是( )
A.反应①属于氮的固定;反应②可用于工业上合成HNO3
B.在催化剂a、b的作用下,提高了化学反应速率和平衡转化率
C.N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100%
D.在反应①和反应②中,均有极性共价键形成,并且反应①中的氮原子发生了还原反应,而反应②中的氮原子发生了氧化反应
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5.以下有关氨及铵盐的叙述中不正确的是( )
A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用
B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和还原性
C.实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨气
D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性的物质如氧气发生反应
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6.如图所示的实验装置中,能达到实验目的的是( )
A.从Mg(OH)2悬浊液中分离出Mg(OH)2
B.除去Cl2中的HCl
C.实验室制取氨气
D.排水法收集NO
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类题通法 判断实验装置是否有错的一般方法
(1)看主体(发生)装置是否有错:①实验是否需要加热;②酒精灯部位是否有错(酒精量、外焰加热、是否缺灯芯);③试管向上倾斜还是向下倾斜;④温度计的位置是否有错。
(2)看试剂是否符合实验原理(包括反应物、干燥剂、尾气吸收剂)。
(3)看收集方法是否有错(排水法、向上排气法、向下排气法、导管伸入的位置等)。
(4)看是否缺少尾气吸收装置,对于有毒气体,一定要设计尾气吸收装置,并选择合适的吸收剂,同时注意防倒吸。
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7.检验铵盐的一般方法是取少许待测物置于试管中,然后( )
A.加水溶解后,再滴入酚酞溶液
B.加入强碱溶液加热后,再用湿润红色石蕊试纸在试管口检验
C.加入强酸溶液加热后,再滴入酚酞溶液
D.加入强碱溶液加热后,再滴入酚酞溶液
解析 将固体放入试管中,加强碱溶液加热后,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,湿润红色石蕊试纸会变蓝色,证明产生的气体是氨气,则该盐溶液中含有铵根离子,B正确。
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8.在一定条件下,将12 mL NO2和O2的混合气体通入足量水中,充分反应后剩余气体2 mL(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积可能为( )
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A.①④ B.②③
C.②④ D.①③
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9.利用常温下氨气与氯气能发生置换反应的性质,在氯碱工业生产中常用氨来检查氯气是否泄漏,其模拟装置如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.烧瓶中会出现白烟
B.烧瓶中会立即出现喷泉
C.烧瓶中发生的反应表明氨气有还原性
D.烧瓶内氨气与氯气发生的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比是3∶2
解析 反应2NH3+3Cl2===N2+6HCl中,NH3与HCl反应生成NH4Cl,有白烟生成,A正确;反应后气体体积增大,所以不会立即产生喷泉,B错误;反应中,N元素化合价由-3价变为0价、Cl元素化合价由0价变为-1价,则氨气为还原剂,氯气为氧化剂,C正确;由化学方程式可知氧化剂与还原剂物质的量之比是3∶2,D正确。
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二、非选择题
11.氮元素的单质和常见的化合物在工农业生产中用途广泛。
Ⅰ.(1)常用作食品袋中填充气的是________;常用作制冷剂的化合物是________,该物质在空气中与HCl相遇有白烟生成,产生该现象的反应的化学方程式是_____________________。
(2)铵盐大多在农业上用作化肥。工业制备氨气的化学方程式为
____________________________。
氮气
氨气
NH3+HCl===NH4Cl
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Ⅱ.某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题:
(1)若用装置①制取干燥的NH3,其反应的化学方程式为__________________ ___________________________;若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是________(填序号),装置中所盛试剂具有的性质是_________________________ ______________________________。
2NH4Cl+Ca(OH)2
③⑦
氨气难溶于该试剂,
该试剂不易挥发,不与氨气反应
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(2)若用装置②制取干燥的NH3,烧瓶内的试剂是________________________,分液漏斗中的试剂是________________,收集装置应选择_____(填序号)。
(3)已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂。下列装置中不适用于氨气的尾气吸收的是_____(填字母)。
CaO(或NaOH或碱石灰)
浓氨水(合理即可)
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类题通法
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R
解析 由4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知,若剩余的气体是O2,则V(NO2)=eq \f(4,5)×(12 mL-2mL)=8 mL,V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL。若剩余的气体是NO(2 mL),根据反应3NO2+H2O===2HNO3+NO求出消耗的NO2的体积为6 mL,则V(O2)=eq \f(1,5)×(12 mL-6 mL)=1.2 mL。
10.为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NHeq \o\al(+,4)、Fe2+、SOeq \o\al(2-,4)和H2O,下列实验叙述中不正确的是( )
A.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成分中含有结晶水
B.硫酸亚铁铵晶体溶于水,得淡绿色溶液,滴入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再滴入几滴新制氯水,溶液变为红色,则可证明晶体的成分中含有Fe2+
C.硫酸亚铁铵晶体溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有SOeq \o\al(2-,4)
D.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加入少量稀NaOH溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,则可证明晶体的成分中含有NHeq \o\al(+,4)
解析 NHeq \o\al(+,4)的检验应先加入浓NaOH溶液,并加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验生成的NH3,试纸变蓝,则证明含有NHeq \o\al(+,4),D错误。
N2+3H2eq \o(,\s\up17(催化剂),\s\do17(高温、高压))2NH3
eq \o(=====,\s\up17(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O
(1)氨气是常见气体中唯一的碱性气体,也是中学阶段唯一能与酸反应生成盐、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,在推断题中经常用到。氨气与酸反应的实质是NH3与H+结合形成NHeq \o\al(+,4)。
(2)氨气易跟酸反应生成盐,故不能用浓硫酸来干燥氨气。
(3)浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇氨气会产生白烟,利用这点可以检验浓氨水或氨气的存在。硫酸、磷酸等难挥发性酸虽能与氨气反应生成铵盐,但不会产生白烟。
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