课时梯级训练(8) 含氮化合物的合理使用（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中化学必修第二册（苏教版2019）

课时梯级训练(8)　含氮化合物的合理使用 1．试管中盛有少量白色固体，可能是铵盐，检验的方法是(　　) A．加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 C．加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近瓶口 D．加氢氧化钠溶液，滴入紫色石蕊试液 B　解析：加水不能产生氨气，A错误；加氢氧化钠溶液加热后产生氨气，氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色，B正确；浓硫酸难挥发，不能用于检验氨气，C错误；氢氧化钠溶液呈碱性，无法通过颜色变化判断变色的原因，D错误。 2．在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．NO2是该过程的中间产物 B．汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 D．催化转化总反应的化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 答案：C 3．工业废气中的氮氧化物是大气污染物，为了治理污染，常利用反应NOx＋NH3―→N2＋H2O来治理污染。现有3 L NO、NO2混合气体，用同温同压下3.5 L NH3恰好使其完全转化为N2，则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶3 D．1∶4 C　解析：同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，设n(混合气体)＝3 mol，n(NH3)＝3.5 mol，n(NO)＝x mol，n(NO2)＝y mol，则x＋y＝3，根据得失电子守恒，则有2x＋4y＝3.5×3，联立得x＝0.75、y＝2.25，则n(NO)∶n(NO2)＝1∶3。 4．气体X可能由NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种组成。已知：X通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸；若将X通入澄清石灰水中，无沉淀产生。则有关X的成分，下列说法正确的是(　　) ①一定有HBr，可能有CO2　②一定不含CO2 ③一定不含NH3、Cl2　④可能含CO2、Cl2 A．只有① B．只有③ C．①和③ D．②和③ C　解析：气体X通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀(AgBr)，一定存在HBr，由于HBr与Cl2和NH3都可以反应，由此可知Cl2和NH3不存在；通入澄清石灰水中，却不见沉淀产生，是因为HBr溶于水与Ca(OH)2反应生成CaBr2，CaBr2不与CO2反应，因此，可能存在CO2。 5．把含硫酸铵和硝酸铵的混合液a L分成两等份。一份加入b mol NaOH并加热，恰好把NH3全部赶出；另一份需消耗c mol BaCl2才能使SO完全沉淀，则原溶液中NO的浓度为(　　) A． mol B． mol C． mol D． mol B　解析：由NH＋OH－NH3↑＋H2O得n(NH)＝n(NaOH)＝b mol；由Ba2＋＋SO===BaSO4↓得n(SO)＝n(Ba2＋)＝c mol，故原溶液中，n(NH)＝2b mol，n(SO)＝2c mol，根据电荷守恒原理，n(NO)＝2b－2c×2＝(2b－4c) mol，c(NO)＝ mol。 6．已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜用作氨气的尾气吸收的是(　　) C　解析：氨气难溶于CCl4，不会发生倒吸，A不符合题意；导管末端连接倒置漏斗，漏斗下沿紧贴液面，可防止倒吸，B不符合题意；由于氨气易溶于水，导管插入水中会发生倒吸，C符合题意；导管末端连接干燥管，干燥管细口没入水中少许，可防止倒吸，D不符合题意。 7．如图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列叙述不正确的是(　　) A．CO氧化为CO2所需氧来源于NOx B．汽车安装这种净化器后，能避免铅污染 C．Pt­Rh催化剂化学反应前后质量不变 D．使用该净化器能减少酸雨的发生 B　解析：CO氧化为CO2所需氧来源于氮氧化物(NOx)，A正确；汽车安装这种净化器后，能避免CO、NOx造成的空气污染，不是铅污染，B错误；Pt­Rh催化剂在反应前后质量和化学性质都不变，C正确；氮氧化物会造成酸雨，因此使用该净化器能减少酸雨的发生，D正确。 8．甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品[碱石灰(氢氧化钠和生石灰的混合物)]制取氨气。回答下列问题： (1)制取氨气的化学方程式为__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是________________________。 (3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气(实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 (4)三位同学都认为他们的实验装置还可用于加热碳酸氢铵固体来制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　(2)NH3的密度比空气的小　(3)乙　(4)丙 解析：(2)用向下排空气法收集NH3的依据是NH3的密度比空气的小。 (3)乙同学将产生的气体通入浓硫酸中，因为发生反应2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4而不能收集到NH3。 (4)利用加热NH4HCO3固体来制取纯净的氨气，必须分离除去H2O(g)和CO2，碱石灰可吸收H2O(g)和CO2，故只有丙同学的装置能达到实验目的。 9．氮氧化物进入大气后，会对空气产生污染。氨气可用于处理氮氧化物。例如，氨气与二氧化氮发生如下反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O。若某工厂排出的尾气中二氧化氮的含量为0.5%(体积分数)，处理1×103 m3(标准状况)这种尾气，需要氨气________kg。 答案：5.06 解析：1×103 m3＝1×106 L， n(NO2)＝，n(NO2)∶n(NH3)＝6∶8，所以n(NH3)＝n(NO2)，m(NH3)＝n(NO2)×17 g·mol－1＝××17 g·mol－1≈5.06 kg，所以需要NH3 5.06 kg。 10．下列说法正确的是(　　) A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3 B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价 C．向NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离 C　解析：有的铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨气(如NH4NO3)，A错误；NH4NO3中的N有－3价和＋5价，B错误；可用加热法分离NH4Cl和NaCl，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华，D错误。 11．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(　　) A．①② B．②③ C．③④ D．①③ D　解析：NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新凝结产生NH4Cl，且可能出现堵塞导管的情况，③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管底部而使试管破裂，①③符合题意。 12．下图所示是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程，其中试剂甲和乙分别可能是(　　) A．甲：Ca(OH)2；乙：稀盐酸 B．甲：水；乙：NaOH溶液 C．甲：NaOH溶液；乙：水 D．甲：稀盐酸；乙：NaCl溶液 A　解析：NH4HCO3和NH4Cl能与碱反应产生NH3，所以试剂甲不可能是H2O或稀盐酸，B、D错误；NH4HCO3、NH4Cl中只有NH4HCO3能与稀盐酸反应产生气泡(CO2)，A正确。 13．用石灰乳吸收硝酸工业尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2，部分工艺流程如下： 下列说法不正确的是(　　) A．吸收时主要反应的化学方程式为NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O B．增大通入硝酸工业尾气的速率，可提高NO、NO2的去除率 C．采用气、液逆流的方式吸收尾气，有利于NO、NO2的充分吸收 D．若尾气中<1，处理后的尾气中NO有剩余 B　解析：根据工艺流程可知，NO、NO2与氢氧化钙反应生成Ca(NO2)2，化学方程式为NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O，A正确；增大硝酸工业尾气的通入速率，反应可能不充分，NO、NO2的去除率会降低，B错误；采用气、液逆流的方式吸收尾气，反应物充分接触，有利于NO、NO2的充分吸收，C正确；NO和氢氧化钙不反应，若尾气中<1，发生反应NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O后NO有剩余，D正确。 14．利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx的排放量。SCR工作原理为尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解产生NH3和CO2，再利用NH3转化NOx，装置如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应 B．转化NO2的化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O C．SCR催化转化器工作过程中，转移0.6 mol电子时，会消耗4.48 L NH3(标准状况下) D．该装置转化NO时，还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶2 D　解析：尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解反应的化学方程式为CO(NH2)2＋H2OCO2↑＋2NH3↑，反应过程中元素化合价不变，因此该反应不属于氧化还原反应，A正确；NH3还原NO2产生氮气和水，根据得失电子守恒、元素守恒，可知反应的化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O，B正确；NH3转化NOx，反应产生N2、H2O，转移0.6 mol电子时消耗NH3的物质的量为0.2 mol，在标准状况下的体积为4.48 L，C正确；该装置转化NO时，NH3作还原剂，NO作氧化剂，根据得失电子守恒可知还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶3，D错误。 15．某学习兴趣小组的同学探究氨气的制取实验： (1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是________(填标号，下同)。 A．将氯化铵固体加热分解 B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中 C．将氢氧化钠固体加入稀NH4NO3溶液中 D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中 (2)根据上述正确的制备原理，该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气，适宜的装置是________。 (3)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据，下列性质与收集方法无关的是________(填标号)。 ①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性　⑤与氧气反应 (4)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是________，集气的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)B　(2)C　(3)②④　(4)d　利用氨气的密度小于空气的密度，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气 解析：(1)加热氯化铵分解产生氯化氢和氨气，遇冷又化合为氯化铵固体，不能制取氨气，A不合理；用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时，将浓氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量，B合理；氨气极易溶于水，因此不能用稀溶液制取NH3，C、D不合理。 (2)根据所给试剂看，不需要加热条件。 (3)收集气体可采用排空气法(密度与空气有较大差别、气体不能被氧气氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与气体颜色及热稳定性无关。 (4)氨气极易溶于水，采用向下排空气法收集。 16．中国科学院官方曾发表《灰霾专题》，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如下图所示。 (1)根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的________(填标号)。 a．SO2 b．NOx c．VOCs d．NH3 (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所示，写出稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式：______________________。 (3)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如图所示： 请判断A的化学式并说明判断理由：____________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)a　(2)2NO＋O2===2NO2　(3)SO；因为反应前S为＋4价，N为＋4价，反应后HONO中N为＋3价，元素化合价降低；则硫元素从＋4价升高到＋6价，以SO形式存在 解析：(1)根据示意图可知SO2不是由机动车行驶造成的。 (2)稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。 (3)反应前硫元素为＋4价，氮元素为＋4价，反应后HONO中氮元素为＋3价，化合价降低；有元素化合价的降低，必有元素化合价升高，所以是硫元素的化合价从＋4升高到＋6，故物质A为SO。 17．在100 mL NaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物，加热使之充分反应。下图是加入的混合物的质量与产生的气体体积(标准状况)的关系。试计算： (1)NaOH的物质的量浓度为____mol·L－1。 (2)当NaOH溶液的体积为140 mL，固体混合物的质量是51.6 g时，充分反应后，生成气体的体积(标准状况)为________L。 (3)当NaOH溶液的体积为180 mL，固体混合物的质量仍为51.6 g时，充分反应后，生成气体的体积(标准状况)为________L。 答案：(1)5　(2)15.68　(3)16.8 解析：(1)从图中可以看出34.4 g混合物与100 mL NaOH溶液恰好完全反应。n(NaOH)＝n(NH3)＝＝0.5 mol，c(NaOH)＝＝5 mol·L－1。 (2)当固体混合物的质量是51.6 g时，固体混合物完全反应消耗的氢氧化钠溶液的体积为×100 mL＝150 mL，而V(NaOH)＝140 mL，说明固体过量，所以n(NH3)＝n(NaOH)＝5 mol·L－1×0.14 L＝0.7 mol，V(NH3)＝0.7 mol×22.4 L·mol－1＝15.68 L。 (3)由上述分析可知，当V(NaOH)＝180 mL时，NaOH过量，则51.6 g固体完全反应，故V(NH3)＝11.2 L×＝16.8 L。 学科网（北京）股份有限公司 $$