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创新导学案课件PPT（苏教版2019）

0 专题7　过关检测 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 NO的制备 化肥及其使用 氨气、浓硝酸等物质的性质 硝酸的性质 氮及其化合物的性质与用途 NH3的制备及性质探究 氮循环及相关知识的考查 含氮废水和废气的处理及相关知识考查 含氮物质化学计量的有关计算 题号 10 11 12 13 14 15 16 17 18 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★ 对点 铜与浓硝酸反应的相关计算 铁在不同浓度硝酸中反应相关知识的考查 铜镁合金与浓硝酸反应的相关计算 NH3、NH4Cl等物质的性质 喷泉实验的综合应用 以含氮物质为主体的推断及相关知识的考查 化肥的性质、氮氧化物的无害化处理 硝酸、氮氧化物性质的探究 NO2、NO的性质探究、NH3的制备、含氮化合物的相关计算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 时间：75分钟　 满分：100分 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．NO因污染空气而“臭名昭著”，而一些奇妙的作用也使其成为“明星分子”，如用于制HNO3、肥料、炸药、促进血管扩张、促进免疫功能、增强记忆等。下列各组物质中，不能生成NO的是(　　) A．Cu＋HNO3(稀) B．N2＋O2 C．NH4Cl＋O2 D．NO2＋H2O 解析：氯化铵与氧气不发生反应，不能生成NO。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3 2．下列有关化肥与环境关系的描述正确的是(　　) A．雨天追肥有利于农作物的吸收 B．大量施用化肥对环境没有污染 C．绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮 D．过多的尿素进入水体会恶化水质，导致“水华”现象 解析：雨天追肥，化肥易随雨水流失；大量施用化肥，会造成土壤、水的污染；固氮是将游离态的氮转化为化合态的氮，有些植物如豆科植物，可直接在空气中进行固氮，而其他大部分植物不可以。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4 3．对下列事实的解释错误的是(　　) A．氨气溶于水的喷泉实验，说明氨气极易溶于水 B．常温下，将铜放入浓硫酸中无明显变化，说明铜在冷的浓硫酸中钝化 C．浓硝酸久置显黄色，说明浓硝酸不稳定 D．向胆矾中加入浓硫酸后出现白色的现象，说明浓H2SO4具有吸水性3 解析：常温下，铜与浓硫酸不反应，而钝化是指反应产生的氧化膜阻止了反应的进行，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5 4．下列关于硝酸的说法正确的是(　　) A．Cu与稀硝酸反应后，在容器口观察到红棕色气体，证明还原产物为NO2 B．浓HNO3不能与非金属单质反应 C．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的N得电子 D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体 解析：铜与稀硝酸生成NO，NO遇空气中的氧气生成二氧化氮，A错误；碳、硫等非金属单质均能与浓硝酸反应，B错误；常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6 5．下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．N2难溶于水，可用作瓜果保护气 B．NH4Cl溶液呈酸性，可用于除铁锈 C．NH3具有还原性，可用作制冷剂 D．HNO3具有强氧化性，可用于制硝酸铵 解析：氮气性质稳定，可用作瓜果保护气，与N2难溶于水无关，A不具有对应关系；NH4Cl为强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，可用于除铁锈，B具有对应关系；NH3易液化，液氨汽化吸收大量的热，可用作制冷剂，和NH3的还原性无关，C不具有对应关系；HNO3与NH3发生非氧化还原反应制备硝酸铵，与硝酸的强氧化性无关，D不具有对应关系。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7 6．某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是(　　) A．①中固体可换为NH4Cl B．②中药品为P2O5 C．反应一段时间后，③中黑色固体变为红色 D．反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 解析：NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体，在试管口遇冷重新反应生成NH4Cl，故A错误；P2O5会与H2O、NH3反应生成(NH4)3PO4，不能用P2O5干燥氨，故B错误；NH3具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，则反应一段时间后，③中黑色固体变为红色，故C正确；液氨的沸点为－33．5 ℃，无法在冰中液化，氨与氧化铜反应后生成水，过量的氨可溶于水，故④中收集到的是氨水，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9 7．如图是自然界中的氮循环过程。下列有关叙述错误的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14 解析：23 g NO2的物质的量为0．5 mol，含NA个氧原子，A错误；NH3·H2O是弱电解质，部分电离，OH－数小于0.1NA，B错误；实验中，铜丝与稀HNO3反应生成的NO气体遇到空气中的氧气会被氧化生成NO2，广口瓶内会出现红棕色，D错误。 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 11．常温下，不同浓度硝酸与铁反应产物如图所 示，(质量分数大于68%的硝酸可使铁钝化)下列说法错 误的是(　　) A．硝酸浓度越小，产物中NH3所占的比例越大 B．质量分数为56%的硝酸，物质的量浓度为 12 mol·L－1 C．质量分数为56%～68%的硝酸与少量铁反应时，还原产物仍以NO2为主 D．铁在浓硝酸中的钝化不属于氧化还原反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17 12．4．6 g铜和镁的合金完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(都已折算为标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为(　　) A．0．02 g B．8．51 g C．8．26 g D．7．04 g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 13．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是(　　) A．加热时，①中试管上部汇集了NH4Cl 固体 B．加热时，②中溶液变红，冷却后又都 变为无色 C．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现SO2的漂白性 D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 解析：B项，加热时氨气逸出，②中颜色为无色，冷却后氨气溶解，②中为红色，错误；C项，二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时③溶液变红，冷却后又变为无色，错误；D项，可逆反应需在同一条件下同时进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 14．已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体，若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体，进行如图所示实验(实验结 束后两烧瓶内充满溶液)。下列说法错误的是(　　) A．NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉 B．制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石 灰、浓硫酸 C．若烧瓶中气体改为NO2，则所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同 D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，也能引发喷泉 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．(12分)下图中A～J分别代表相关反应的一种物质，图中有部分生成物未标出。 (1)A的化学式为____________。 (2)写出反应②的化学方程式：_______________________________。 NH4HCO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 24 (3)写出反应③的离子方程式：______________________________________。 (4)写出反应⑤的化学方程式：________________________________________。 (5)在反应④中，当生成标准状况下2．24 L G时，转移电子________mol。 0．2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 26 16．(14分)Ⅰ．常见的化肥有氨水、NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2SO4、K2CO3、尿素[CO(NH2)2]等。为确定某种化肥的组成，进行下列实验： (1)取少量化肥与烧碱共热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。此气体为_______，证明化肥中含_______(填离子符号，下同)。 (2)向上述反应后的溶液中注入过量盐酸，生成的无色无味气体可使澄清石灰水变浑浊。此气体为_______，证明化肥中含有_______或________。 (3)另取少量化肥溶于水，加入CaCl2溶液无明显反应现象。由上可知该化肥的化学式为___________。 NH3 CO2 NH4HCO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 27 Ⅱ．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。已知汽油和柴油的主要成分是碳氢化合物，请回答下列问题： (1)汽车尾气中NO的来源是______。 A．汽油、柴油中含氮，NO是其燃烧产物 B．空气中的N2与汽油、柴油反应的产物 C．空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下反应的产物 D．汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 28 (2)写出CO与NO反应的化学方程式：____________________________。 (3)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有_______。 A．开发氢能源 B．使用电动车 C．禁止车辆行驶 D．使用乙醇汽油 (4)氨气可用来处理氮氧化物。例如，氨气与二氧化氮可发生反应生成无毒的物质，该反应的产物是__________，氨气在反应中表现_________(填“氧化性”或“还原性”)。 ABD N2和H2O 还原性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 29 17．(14分)甲同学利用如图所示装置进行硝酸、氮氧 化物的相关实验： 实验Ⅰ：将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住。 (1)烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，该反应的化 学方程式为________________________________________。 (2)一段时间后，红棕色气体消失，烧杯C中的液体变成蓝色，甲同学分析出现蓝色的原因，认为其中涉及两个反应： ①红棕色气体消失，该化学方程式为_____________________________。 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 6 2 8 3 2 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 30 (3)打开烧杯B，A中液体上方又出现淡红棕色，该反应 的化学方程式为______________________。 实验Ⅱ：因为有其他同学对淀粉­KI溶液变蓝的原因提 出异议，甲同学将铜片换成铁片放入烧杯A后，立即用烧杯 B盖住。 (4)实验前甲同学认为换为铁片后不应出现红棕色气体，淀粉­KI溶液不会变为蓝色，其理由是__________________________________________________。 (5)实验开始后，发现确实无红棕色气体生成，但过一段时间后，淀粉­KI溶液仍然变为蓝色，请你帮忙分析其中的原因：_______________________________ ____________。 2NO＋O2===2NO2 常温时铁在浓硝酸中钝化(或生成氧化膜，合理即可) 硝酸挥发到淀粉­KI溶液中，将I－氧化为I2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 31 18．(18分)氮及其化合物与生产生活关系密切。请完成下列填空： (1)某学校化学学习小组为探究二氧化氮的 性质，按下图所示装置进行实验。 ①装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是 _________，装置丙中的试管内发生反应的离子 方程式为________________________________。 ②为了探究NO的还原性，可以从装置丁的C处中通入一种气体，通入的这种气体的名称是________。 分液漏斗 氧气 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 32 (2)NO在医疗上有重要的应用。现有容积为a L的试管充满NO后倒扣于水槽中，再向试管中通入一定体积O2后，试管内气体的体积为试管容积的一半，则通入的O2在相同条件下的体积为______。 A．0．75a L B．0．375a L C．0．625a L D．1．25a L BD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 33 (3)实验室常用下图所示装置制取并收集氨气。 ①实验室制取氨气反应的化学方程式为________________________________ _____________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 34 ②图中方框内收集氨气的装置可选用______(填字母)。 ③尾气处理装置中使用倒扣漏斗的作用是______________________。 C 防止烧杯中的水倒吸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 35 (4)在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6．4 g的铜片发生反应。请回答下列 问题： ①开始阶段，反应的化学方程式为____________________________________ _________，后一阶段生成气体的颜色为________，若整个反应过程共产生气体2．24 L(已换算为标准状况下)，则反应过程中被还原的HNO3的物质的量为___________。 ②反应结束后铜片有剩余，再加入少量20%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，反应的离子方程式为__________________________________________。 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 无色 0．1 mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 36 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 37 　　　　　　　　　　　　　 R A．反应①、反应②及工业合成氨均属于氮的固定 B．反应④中，生成1 mol NOeq \o\al(－,3)至少需要提供4 mol O2 C．反应③的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 D．过程中参与循环的元素有氮元素，还有氢和氧元素 解析：反应①为高能固氮，反应②为自然固氮，工业 合成氨为人工固氮，均属于氮的固定，A正确；反应④中 NH3→NOeq \o\al(－,3)失8e－，则生成1 mol NOeq \o\al(－,3)失8 mol电子，根据 得失电子守恒，至少需要提供2 mol O2，B错误；反应③ 为NO与O2、H2O反应转化为NOeq \o\al(－,3)，根据得失电子守恒、元素守恒可得化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，C正确；根据循环过程及物质转化可知，参与循环的元素有氮元素，还有氢和氧元素，D正确。 8．绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想。某工厂拟综合处理含NHeq \o\al(＋,4)废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程： 已知：NO＋NO2＋2OH－===2NOeq \o\al(－,2)＋H2O 下列说法正确的是(　　) A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO4 B．X可以是空气，且需过量 C．处理含NHeq \o\al(＋,4)废水时，发生的反应为NHeq \o\al(＋,4)＋5NOeq \o\al(－,2)＋4H＋===6NO↑＋4H2O D．捕获剂所捕获的气体主要是CO 解析：二氧化碳、二氧化硫与石灰乳反应生成碳酸钙、亚硫酸钙，且石灰乳过量，则固体1中主要含有CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2，A错误；X可以是空气，且至少保证生成的二氧化氮与剩余的一氧化氮的物质的量之比为1∶1，不需过量，B错误；处理含NHeq \o\al(＋,4)废水时，生成的无污染气体为氮气，发生的反应为NHeq \o\al(＋,4)＋NOeq \o\al(－,2)===N2↑＋2H2O，C错误；CO与石灰乳、NaOH溶液均不反应，则气体2为CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO，D正确。 9．设NA为阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是(　　) A．常温下，23 g NO2含有0．5NA个氧原子 B．1 L 0．1 mol·L－1的氨水含有0．1NA个OH－ C．NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：NHeq \o\al(＋,4)＋HCOeq \o\al(－,3)＋2OH－===NH3↑＋COeq \o\al(2－,3)＋2H2O D．如图实验：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡 产生，广口瓶内始终保持无色 10．Cu与足量的浓硝酸反应产生气体，用排水法收集到a L气体(标准状况)，从理论上讲，被还原的硝酸的物质的量为(　　) A．eq \f(a,22.4) mol B．eq \f(a,11.2) mol C．eq \f(3a,22.4) mol D．eq \f(3a,11.2) mol 解析：Cu与浓硝酸反应生成的气体是NO2，NO2溶于水生成NO，反应的化学方程式是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则生成的NO2的体积是3a L，被还原的硝酸的物质的量是eq \f(3a L,22.4 L/mol)＝eq \f(3a,22.4) mol。 解析：因两种金属离子在溶液中最终均显＋2价，根据得失电子守恒可知，两种金属总的物质的量为eq \f(4.48 L＋0.336 L×2,22.4 L/mol)×eq \f(1,2)＝0．115 mol，两沉淀的总质量为4．6 g＋0．115 mol×2×17 g/mol＝8．51 g。 解析：氨气和氯化氢都是极易溶于水的气体，氨气溶于水 溶液显碱性，遇到紫色石蕊试液变蓝色，氯化氢溶于水溶液显 酸性，遇到紫色石蕊试液变红色，NH3和HCl分别形成蓝色、 红色喷泉，A正确；氨气是碱性气体，氯化氢是酸性气体，制 备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸，B正确；设二氧化氮体积为V1 L，根据反应的化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可知反应产生硝酸物质的量n(HNO3)＝eq \f(2,3)n(NO2)＝eq \f(2,3)×eq \f(V1,22.4) mol，溶液的体积为HNO3的体积， 所以HNO3的物质的量浓度c(HNO3)＝eq \f(n,V)＝eq \f(\f(2,3)×\f(V1,22.4) mol,\f(2V1,3) L) ＝eq \f(1,22.4 ) mol·L－1，设氨气或氯化氢体积为V1 L，氨气和 氯化氢气体形成喷泉实验形成的溶液浓度＝eq \f(\f(V1,22.4) mol,V1 L)＝ eq \f(1,22.4) mol·L－1，若改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者相同，C错误；去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，用双手捂住烧瓶使气体膨胀，待导气管气泡冒出后，也会引发喷泉，D正确。 已知：A分解得到等物质的量的 B、C、D；反应①为：2Mg＋CO2 eq \o(=====,\s\up14(点燃))2MgO＋C。 4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up14(催化剂),\s\do12(△))4NO＋6H2O NHeq \o\al(＋,4)＋HCOeq \o\al(－,3)＋2OH－eq \o(====,\s\up14(△))NH3↑＋COeq \o\al(2－,3)＋2H2O C＋4HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up14(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 解析：A分解得到等物质的量的B、C、D，A可能为NaHCO3或NH4HCO3，已知反应①为2Mg＋CO2eq \o(=====,\s\up14(点燃))2MgO＋C，则B为CO2，C与Na2O2反应生成G，C为H2O，D与G在催化剂存在的条件下反应，D应为NH3，则A为NH4HCO3，G为O2，H为NO，I为NO2，J为HNO3，HNO3与F反应又生成CO2、H2O和NO2，则F为C(碳)，E为MgO。 NHeq \o\al(＋,4) COeq \o\al(2－,3) HCOeq \o\al(－,3) 2CO＋2NOeq \o(=====,\s\up14(催化剂))2CO2＋N2 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ②配平溶液出现蓝色的离子方程式： ____I－＋____NOeq \o\al(－,3)＋____H＋===____I2＋____NO↑＋____H2O。 3NO2＋H2O===2H＋＋2NOeq \o\al(－,3)＋NO Ca(OH)2＋2NH4Cleq \o(====,\s\up14(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 解析：(2)容积为a L的试管充满NO后倒扣于水槽中，再向试管中通入一定体积O2后，试管内气体的体积为试管容积的一半，发生的反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，若反应后试管内的气体为NO，体积为eq \f(a,2) L，通入的O2体积为eq \f(a,2) L×eq \f(3,4)＝0．375a L；若反应后试管内的气体为O2，体积为eq \f(a,2) L，则通入的O2体积为eq \f(a,2) L＋a L×eq \f(3,4)＝1．25a L。 $$