7.3含氮化合物的合理使用 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

7.3含氮化合物的合理使用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．实验室利用以下反应制取少量氮气：NaNO2+NH4Cl =NaCl+N2↑ +2H2O(已配平)。下列关于该反应的说法不正确的是 A．NH4Cl中的氮元素被氧化 B．NaNO2是氧化剂 C．每生成1分子N2，转移的电子的个数为6 D．氧化剂与还原剂的化学计量数之比为1∶1 2．氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质，装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法错误的是 A．甲装置中的固体也可以是或 B．装置丁可以起到防倒吸作用 C．理论上装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为时可以完全被吸收生成 D．装置乙中的干燥剂可以为碱石灰 3．某同学利用如图所示装置(夹持装置已省略)在通风橱内进行铜与稀硝酸反应的探究实验，下列说法错误的是 A．注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应体现了硝酸的酸性 B．当观察到澄清石灰水变浑浊后关闭止水夹1、2，将铜丝伸入稀硝酸中，观察到铜丝溶解，有无色气体产生 C．铜与稀硝酸反应后，将注射器B中的空气注入具支试管，试管内气体会变成红棕色 D．澄清石灰水可吸收挥发出来的NO，同时防止外界空气进入具支试管中干扰实验 4．汽车尾气催化转化装置的工作原理如图所示。下列说法中，不正确的是 A．汽车尾气中含有的和是大气污染物 B．使用催化转化装置可减少汽车尾气对大气的污染 C．该过程中的作用是作氧化剂 D．该过程中会发生反应： 5．有关氨的性质的叙述正确的是 A．氨能在空气中燃烧 B．氨水呈碱性 C．氨气和酸相遇都能产生白色烟雾 D．在反应NH3＋H＋===NH中，氨气失去电子，被氧化 6．为了检验某固体物质中是否含有，你认为下列试纸和试剂可用到的是 ①蒸馏水    ②NaOH 溶液    ③红色石蕊试纸      ④蓝色石蕊试纸       ⑤稀硫酸 A．①②④ B．②③ C．①②③ D．①③⑤ 7．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法正确的是 A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．图中所涉及的O2都要用纯氧 8．下列气体可用如图所示方法收集的是 A．NO B．HCl C．SO2 D．NH3 二、填空题 9．某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨的性质。 (1)①中湿润的红色石蕊试纸 ，化学方程式为 。 (2)向②中滴入浓盐酸，现象为 ，反应的化学方程式： 。 (3)将灼热的铂丝伸入③中锥形瓶，可观察到铂丝保持红热，有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应，写出NH3和O2催化氧化的方程式 ，该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，锥形瓶中出现白烟，该物质的化学式为 。 10．氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。 (1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下①NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。 在反应①中，氧化剂是 ，还原剂是 。 (2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，消除这两种大气污染物的方法是安装催化转化器使它们发生反应生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为 。 (3)在一定条件下氨气亦可将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式： 。 11．阅读下列材料并回答问题。 (1)常见的大气污染分为一次污染和二次污染。二次污染指的是排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生反应生成新的污染物，如，二氧化氮就是二次污染物。在、NO、、HC1、CO等五种物质中，不会导致二次污染的是 。 (2)汽车尾气(含一氧化碳、二氧化硫和一氧化氮等)是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装“催化转化器”，它能使一氧化碳和一氧化氮发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。 ①汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是 。 ②写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式： 。 ③下列措施中有利于控制城市空气污染的方法有 。 A．开发和使用氢能    B．推广电动汽车    C．植树造林    D．戴上呼吸面具 (3)氨气亦可用来处理氮氧化物。例如，氨气与二氧化氮发生如下反应：。若某工厂排出的废气中二氧化氮含量为0.5%(体积分数)，处理(标准状况)这种废气，需要 千克氨气。 12．将铁屑溶于过量的稀硫酸中，再加入适量硝酸，反应完全后加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，灼烧沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀是 ，残渣是 。 三、解答题 13．A～G及X、Y均是中学化学常见物质，其中B、D、E、F、G在常温下为气体且B为红棕色，C的硫酸盐溶液通常为蓝色，它们之间有如图转化关系(其中反应③④⑦的产物中的水已略去)。 (1)写出G分子的结构式 (2)写出反应⑦的离子方程式 (3)写出反应④的化学方程式 (4)若使F按下列途径完全转化为Y： 则参加反应的F与整个过程中消耗D的物质的量之比为 14．我们知道“喷泉”是一种常见的自然现象，其产生的原理是存在压强差。 (1)图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥的气体，胶头滴管与烧杯中分别盛有液体。下列组合与实验事实不相符的是 (填序号)。 A．CO2（NaHCO3溶液）/无色喷泉            B．NH3（H2O含酚酞）/红色喷泉 C．H2S（CuSO4溶液）/黑色喷泉            D．HCl（AgNO3溶液）/白色喷泉 (2)某学生积极思考产生喷泉的其他方法，并设计了图乙所示装置。 ①在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是 (填序号)。 A．Cu与稀盐酸                B．NaHCO3与NaOH溶液 C．CaCO3与稀硫酸        D．NH4HCO3与稀盐酸 ②这种方法产生喷泉的原理是 。 (3)①在图乙锥形瓶外放一水槽，向锥形瓶中加入乙醇，水槽中加入冰水后，再加入足量的下列物质，也能产生喷泉，水槽中加入的物质可以是 (填序号)。 A．浓硫酸                B．食盐                C．硝酸钾                D．硫酸铜 ②城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述图 (填“甲”或“乙”)装置的原理相似。 15．利用如图所示装置及药品制取氨气。 (1)A中制氨气的化学方程式是 。 (2)B中碱石灰的作用是 。 (3)C处是用集气瓶收集氨气的装置，请绘出装置图 。 《7.3含氮化合物的合理使用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A D C B C C A 1．C 【详解】A．在该反应中N元素化合价由反应前NH4Cl中的-3价变为反应后N2中的0价，化合价升高，失去电子被氧化，则NH4Cl作还原剂，A正确； B．在该反应中N元素化合价由反应前NaNO2中的+3价变为反应后N2中的0价，化合价降低，得到电子被还原，则NaNO2作氧化剂，B正确； C．在该反应中N元素化合价由反应前NH4Cl中的-3价变为反应后N2中的0价，化合价升高3价，失去3个电子；N元素化合价由反应前NaNO2中的+3价变为反应后N2中的0价，化合价降低3价，得到3个电子，生成1个分子N2，转移的电子的个数为3，C错误； D．在该反应中NH4Cl作还原剂，NaNO2作氧化剂，氧化剂与还原剂的化学计量数之比为1∶1，D正确； 故合理选项是C。 2．A 【分析】甲中浓氨水与过氧化钠反应制备氨气和氧气，经过干燥后在丙中发生氨气的催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮可生成二氧化氮，过量的氧气与二氧化氮在戊中可生成硝酸，己为尾气吸收装置，据此分析解答； 【详解】A．甲装置需要提供氨气和氧气，如果甲装置中的固体是NaOH或CaO ，只能提供氨气，不能提供氧气，A错误； B．若发生倒吸，水先进入丁试管中，所以装置丁可以起到防倒吸作用，B正确； C．根据反应：、可知，装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为时可以完全被吸收生成，C正确； D．乙用于干燥氨气、氧气，可用碱石灰干燥，D正确； 答案选A。 3．D 【分析】先打开止水夹1、2，将注射器A中的稀硝酸注入，与NaHCO3反应生成二氧化碳，排尽装置内空气，当观察到澄清石灰水变浑浊，说明装置内空气被排尽了，然后关闭止水夹1、2，将铜丝伸入稀硝酸中，进行铜与稀硝酸的反应，有无色气体NO产生，再注射器B的空气注入具支试管中，观察气体颜色变化，据此分析解答。 【详解】A．注射器A中的稀硝酸与NaHCO3反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，发生的是复分解反应，体现了硝酸的酸性，故A正确； B．当观察到澄清石灰水变浑浊，说明装置内空气被排尽了，然后关闭止水夹1、2，铜与稀硝酸反应生成NO，故将铜丝伸入稀硝酸中，观察到铜丝溶解，有无色气体产生，故B正确； C．铜与稀硝酸反应后，将注射器B中的空气注入具支试管，发生反应，故试管内气体会变成红棕色，故C正确； D．NO难溶于水，也不碱溶液反应，澄清石灰水不能吸收挥发出来的NO，故D错误； 故选D。 4．C 【详解】A．汽车尾气中含有的CO有毒气体是大气污染物，NO是形成酸雨和光化学烟雾的气体，也是大气污染物，A正确； B．使用催化装置可以将大气污染物转换为无污染的气体氮气和二氧化碳，能减少汽车尾气对大气的污染，B正确； C．以上图示过程中，NO先作还原剂被氧化生成NO2， C错误； D．如图所示，在催化剂的作用下，二氧化氮和一氧化碳反应生成了氮气和二氧化碳，反应方程式：，D正确； 答案选C。 5．B 【详解】A、氨气在纯氧中可以燃烧，但是在空气中不能燃烧，故A错误； B、氨水中一水合氨能电离出大量的氢氧根离子，溶液显示碱性，故B正确； C、氨气和挥发性酸挥发出的蒸气反应生成对应的盐产生白烟，但是通入酸溶液中，只能得到盐溶液，故C错误； D、反应 NH3+H＋=NH4＋ 没有元素的化合价发生变化，不存在去电子被氧化的微粒，故D错误； 答案选B。 6．C 【详解】检验固体物质中的时，为便于反应，通常将固体先溶于水，然后加入强碱溶液、加热，逸出的NH3用湿润的红色石蕊试纸检验，所以应选择①②③，故选C。 7．C 【详解】A．不是常用的化肥，故A错误； B．受热不易分解，故B错误； C．和在一定条件下可以发生氧化还原反应，生成氮气和水，故C正确； D．氨的催化氧化用空气就可以，不一定要用纯氧，故D错误； 答案为C。 8．A 【详解】该题所考查的是气体的收集方法，图为排水法收集。HCl、SO2、NH3易溶于水，不能用排水法收集，NO不溶于水，可以用排水法收集，故选A。 9．(1) 变蓝 NH3+H2ONH3·H2O (2) 产生白烟 NH3+HCl=NH4Cl (3) 4NH3+5O24NO+6H2O 放热 NH4NO3 【详解】（1）氨气与水反应生成的一水合氨为弱碱，因此氨气能使湿润的红色是蕊试纸变蓝，化学方程式为； （2）浓盐酸具有挥发性挥发出的氯化氢气体与氨气反应，生成的NH4Cl为白色固体，因此看到有白烟生成。 （3）NH3气被O2催化氧化生成NO和H2O，方程式为；铂丝保持红热说明该反应放热；锥形瓶中出现白烟，是因为NO、O2和H2O反应生成了HNO3，HNO3与NH3反应生成了NH4NO3白色固体的缘故。 10． NO2 NO 2CO+2NON2+2CO2 6NO2+8NH37N2+12H2O 【详解】(1)反应①NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O中，NO2中氮元素化合价降低，是氧化剂，NO中氮元素化合价升高，是还原剂；故答案为：NO2；NO； (2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成N2和CO2，该反应的化学方程式为2CO+2NO N2+2CO2； (3)在一定条件下NH3亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质，则生成物为氮气和水，反应的方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O，故答案为：6NO2+8NH37N2+12H2O； 11．(1)、NO、、CO (2) 二氧化硫和一氧化氮 AB (3)5.06 【详解】（1）①SO2可导致二次污染，生成SO3，符合； ②NO 可导致二次污染，生成NO2，符合； ③NO2可导致二次污染，生成硝酸，符合； ④HCl不能在物理化学因素或微生物作用下发生变化，不能导致二次污染，不符合； ⑤CO可导致二次污染，生成CO2，造成温室气体，符合； 答案为、NO、、CO； （2）①汽车尾气中污染空气的主要物质是二氧化硫和一氧化氮，故答案为：二氧化硫和一氧化氮； ②由题意知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SO2的转化（催化剂作用下），可知CO与NO反应生成的是N2和CO2，反应方程式为，故答案为：； ③控制城市空气污染源，要从源头找解决方法，控制大气污染物的生成和排出。植树造林是吸收大气污染物，戴上呼吸面具不能消除污染，只是免于被污染，开发氢能源和使用电动车都是在源头上控制了大气污染物的产生，故答案为：AB； （3）尾气中二氧化氮含量为1×106L×0.5%=0.5×104L，则由可知，设需要氨气的物质的量为=297.62mol．则氨气的质量为297.62×17×10-3kg=5.06 kg。 12． 【详解】将铁屑溶于过量的稀硫酸中，生成， 再加入适量硝酸，被氧化生成 ，反应完全后加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，灼烧沉淀受热分解， 得到红棕色的残渣。 13． N≡N Cu+2+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O 3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O 1：2 【分析】B为红棕色气体，则B为NO2，二氧化氮溶于水得到硝酸和NO，E是气体，则E是NO、Y是HNO3，氮气和氧气放电生成NO，E能被D氧化生成B，则D是O2、G是N2，C是红色金属单质，为Cu，Cu和硝酸反应生成硝酸铜、NO，加热X能分解，则X是Cu(NO3)2，加热硝酸铜，硝酸铜分解生成CuO、二氧化氮和氧气，则A是CuO，F是气体，CuO和F反应生成氮气、Cu，根据元素守恒知，F为NH3。 【详解】(1)G分子为氮气，氮原子间形成三键结构，结构式为：N≡N； (2)⑦为Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水的反应，该反应的离子方程式Cu+2+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O； (3)④为CuO和氨气在加热条件下反应生成氮气、Cu和水，所以该反应的化学方程式为3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O； (4)F为氨气，Y为硝酸，氨气被氧气氧化生成NO，NO被氧气氧化生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，如果氨气经过一系列反应后完全转化为硝酸时，发生反应可以写为NH3+2O2=HNO3+H2O，根据方程式知消耗氨气和氧气的物质的量之比为1：2。 14． A D NH4HCO3与稀盐酸发生反应生成二氧化碳，使锥形瓶内压强增大，将液体压入烧瓶，形成喷泉 A 乙 【详解】(1)A．碳酸氢钠溶液与二氧化碳不反应，且二氧化碳在碳酸钠溶液中溶解度较小，不会产生喷泉，A错误； B．氨气溶于水后，烧瓶中的压强减小，反应生成的氨水显碱性，能使含酚酞的水变红色，故能够形成红色喷泉，B正确； C．H2S和CuSO4溶液反应生成黑色的CuS沉淀，形成压强差，溶液中有黑色的CuS，故能够形成黑色喷泉，C正确； D．HCl与AgNO3溶液反应生成白色的AgCl沉淀，形成压强差，溶液中有白色的AgCl，能形成白色喷泉，D正确； 综上所述答案为A； (2)①A．Cu与稀盐酸不反应，不会产生气体，不能形成喷泉，A错误； B．NaHCO3与NaOH溶液反应但是不会产生气体，不能形成喷泉，B错误； C．CaCO3与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，能够阻止反应进行，不能够形成喷泉，C错误； D．NH4HCO3与稀盐酸反应生成二氧化碳，能够形成喷泉，D正确； 综上所述答案为D； ②这种方法产生喷泉的原理是NH4HCO3与稀盐酸发生反应生成二氧化碳，使锥形瓶内压强增大，将液体压入烧瓶，形成喷泉。 (3)①浓硫酸遇水被稀释，释放出大量的热，使锥形瓶中的乙醇挥发，压强增大，形成喷泉，而其他物质都不能达到溶于水而放出大量热的目的，故选A； ②人造喷泉和火山爆发是由于喷泉下或地下的压强增大而形成的，所以与图乙装置的原理相似。 15． 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2 干燥NH3 【详解】(1)由装置图可知，该实验用氯化铵和氢氧化钙加热制氨气，反应的化学方程式为：，故答案为：； (2)氨气为碱性气体，反应过程中产生了水，氨气中混有水蒸气，可用碱石灰吸收水蒸气，故答案为：干燥NH3； (3)由于氨气密度比空气小、易溶于水，所以不能采用排水法收集，只能用向下排空气法收集，装置图为：，答案为：。 学科网（北京）股份有限公司 $$