3.3 硫循环和氮循环 第1课时（分层作业）化学沪科版2020必修第一册

3.3 硫循环和氮循环 第1课时 自然界中的硫循环和氮循环 分层作业 1．氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法不正确的是 A．工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产 B．自然固氮、人工固氮都是将转化为含氮化合物 C．氨气是重要的工业原料，可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 2．在下列变化 ①工业固氮，②大气固氮，③碳铵分解，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是 A．②①③ B．③②① C．①②③ D．③①② 3．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是(　　) A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 4．下图为自然界氮循环的示意图，其中哪一过程属于人工固氮 A．① B．② C．③ D．④ 5．下列物质在氧化还原反应中,硫元素只表现还原性的是 (　　) A.H2S　　　　　　　 B.SO2 C.H2SO3 D.H2SO4 6．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B．浓 C． D． 7．氮及其化合物的转化关系如图所示： 则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是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有标号的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 8．氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示，下列说法正确的是 已知：反应④的离子方程式为4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O。 A．向海洋排放含NO的废水可能影响海洋中氮的循环 B．①②均属于固氮反应 C．海洋中的反硝化作用一定有氧气参加 D．反应④中每生成1molH2O，共转移2mol电子 9．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。 （1）氮气的电子式： 。海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是 (填图中的数字序号)。 （2）下列关于海洋氮循环的说法不正确的是______ A．海洋中存在游离态的氮 B．海洋中的氮循环起始于氮的还原 C．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 D．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 （3）如图所示，将收集有的试管倒置于水槽中，观察到的现象是 。请写出该反应的化学方程式： 。 10．硫及其部分化合物的转化关系如图所示。 SSO2AH2SO4CuSO4BaSO4 (1)通常状况下硫单质的颜色为　。  (2)SO2可以使品红溶液褪色,说明SO2具有　　　　　性。  (3)反应②的化学方程式为　　　　　　　　;  反应⑤的离子方程式为　　　　　　　　　　　。  (4)反应④中,当32 g Cu完全反应时,被还原的H2SO4的物质的量为　mol。   11．自然界中的局部氮循环如下图所示。 回答下列问题： （1）氮气的电子式为 。 （2）上图各含氮物质的转化途径中，属于氮的固定的是 (填数字序号)。 （3）NH3是氮循环中的重要物质，工业合成NH3的化学方程式为 。 （4）某化工厂出现泄蹈，大量氨水进入循环水系统，使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强，导致循环水的pH上升，最终造成设备腐蚀。 ①下列有关氨对循环水影响的说法中，正确的是 (填标号)。 A．循环水的pH上升与氨水的碱性有关 B．过量氨进入循环水后，不会导致水体富营养化 C．过量氨进入循环水后，水中和含量会升高 D．为减少氨对杀菌剂杀菌效果的影响，可以改用非氧化性杀菌剂 ②通过检测循环水中的c()可判断循环水的水质是否恶化，c()检测利用的是酸性条件下I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式为 。 （5）含的废水可用二硫化亚铁(FeS2)处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整。 ___________+___________ FeS2+___________ H+___________N2↑+___________ +___________ Fe3+___________ 该反应中被氧化的物质为 。 12．自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是 A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 13．图为含硫物质之间的转化关系,其中属于氧化还原反应的有 (　　) A.1个　　　　　　 B.2个 C.3个 D.4个 14．含硫元素的几种化合物存在下列转化关系: 浓硫酸SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S 下列判断不正确的是 (　　) A.反应①中浓硫酸作氧化剂 B.反应②表明SO2有酸性氧化物的性质 C.反应③中硫元素既被氧化又被还原 D.反应④中稀硫酸作还原剂 15．“价-类”二维图体现了化学变化之美，硫及其化合物的“价-类”二维图如图所示。下列有关说法正确的是 A．S在氧气中燃烧可直接生成c B．b能使品红溶液褪色，体现还原性 C．d的浓溶液具有脱水性，可使白纸变黑 D．c、f都属于离子化合物 16．如图所示是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，下列说法错误的是 A．物质B可与物质A反应 B．物质B可经催化氧化直接生成物质A C．物质A、物质均为自然固氮 D．和物质C常用于检验，则C为 17．锅炉水中溶解的氧气易对锅炉造成腐蚀，为了保证锅炉安全正常使用，常使用联氨()处理锅炉水中溶解的氧，部分转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①②③④均属于氧化还原反应 B．反应②中，每生成46.4gFe3O4，同时生成2.8gN2 C．反应③的方程式为2Fe3O4+N2H4=N2+6FeO+2H2O D．反应①的电子转移可表示为 18．以和为原料制备主要过程如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．0.1molA完全氧化为B和C时，消耗标准状况下体积为2.8L B．1.7gA和1.8gC含有的共价键数目分别为和 C．和充分反应生成A分子的数目是 D．0.1molD与、C完全转化为时，转移电子数目为 19．回答下列问题。 Ⅰ．氮在自然界中的转化是一个复杂的过程，如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。 （1）循环图中能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是 (填转化序号)。 （2）循环图中转化④的反应之一可表示为，其中X为 。 Ⅱ．和是重要的工业产品，下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。 （3）工业上，常用和制备，在实验室以下图装置作发生装置制备氨气，写出对应的化学方程式 。 （4）氧化炉中发生反应的化学方程式是 。 （5）尾气中的少量NO、可以用来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体。现有和NO混合的气体(体积比为1∶1)，处理3mol混合气体需要的为 mol。 （6）某化学兴趣小组为测定空气中含量，用如图所示装置进行定量分析：若实验中气体流速为a L/min，酸性溶液的体积为b L，其浓度为c mol/L。从气体通入到紫色恰好褪去，用时5min。此过程的离子方程式为 ，此次取样的空气中含量为 。 20．科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如、和)，能将海洋中的转化为进入大气层，这一过程称为厌氧氨氧化。厌氧氨氧化工艺是目前具有应用前景的污水脱氨工艺。反应过程如图所示。 下列说法正确的是 A．过程Ⅰ中为氧化产物 B．和中参与反应的数目不相等 C．整个过程，转化向大气释放 D．过程Ⅲ中每生成转移电子 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3 硫循环和氮循环 第1课时 自然界中的硫循环和氮循环 分层作业 1．氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法不正确的是 A．工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产 B．自然固氮、人工固氮都是将转化为含氮化合物 C．氨气是重要的工业原料，可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 【答案】A 【解析】A．自然界 “雷雨发庄稼”的第一步是将空气中的氮气转化为NO，工业生产硝酸的第一步是将氮气和氢气反应生成氨气，氨气催化氧化得到NO，NO被氧化为，和水反应最后得到硝酸，A项错误;B．氮的固定是是将转化为含氮化合物的过程，其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮，B项正确;C．氨气作为重要的工业原料可以制备化肥和纯碱等大宗化学品，C项正确;D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D项正确;答案选A。 2．在下列变化 ①工业固氮，②大气固氮，③碳铵分解，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是 A．②①③ B．③②① C．①②③ D．③①② 【答案】A 【解析】①工业固氮是游离态氮转化为化合态的氨气，N元素的化合价降低，氮元素被还原;②大气固氮是游离态氮转化为化合态的氮的氧化物，氮元素被氧化;③碳铵分解生成氨气、水、二氧化碳，氮元素化合价没有发生变化，既不被氧化又不被还原;综上所述按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列为②①③;故选A。 3．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是(　　) A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 【答案】A 【解析】A项，人工固氮合成氨反应中，氮元素的化合价降低被还原，错误；B项，工业合成氨属于人工固氮，正确；C项，硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐，实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化，正确；D项，碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环，正确。 4．下图为自然界氮循环的示意图，其中哪一过程属于人工固氮 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】B 【解析】过程①氮气和氧气在闪电作用下反应生成NO，是自然固氮，过程②氮气和氢气在催化剂、高温下反应生成氨气，属于人工固氮，过程③为含氮部分转化为尿素，不是氮的固定，过程④是细菌分解生成氨气，则属于人工固氮的是过程②，故选：B。 5．下列物质在氧化还原反应中,硫元素只表现还原性的是 (　　) A.H2S　　　　　　　 B.SO2 C.H2SO3 D.H2SO4 【答案】A 【解析】S有-2、0、+4、+6价,-2价是硫的最低价态,只表现还原性。0、+4价既可以表现还原性,也可以表现氧化性,+6价仅表现氧化性。 6．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B．浓 C． D． 【答案】D 【解析】A．一氧化氮和水不反应，A错误；B．浓硝酸被铜还原为二氧化氮，B错误；C．氮气和氧气反应生成一氧化氮，C错误；D．氨气、二氧化碳和饱和氯化钠溶液生成碳酸氢钠，D正确；故选D。 7．氮及其化合物的转化关系如图所示： 则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是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有标号的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 【答案】D 【解析】A．在工业上是用氨催化氧化方法制取硝酸，路线①②③就是工业生产硝酸的主要途径，A正确；B．雷电固氮就是空气中的N2与O2在放电作用下反应产生NO，NO被O2氧化产生NO2，NO2被水吸收得到硝酸，故路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，B正确；C．在上述标号反应中都存在N元素化合价的变化，因此都是氧化还原反应，C正确；D．氮气与氧气在高温或放电时反应产生NO，无法一步得到二氧化氮，D错误；故选D。 8．氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示，下列说法正确的是 已知：反应④的离子方程式为4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O。 A．向海洋排放含NO的废水可能影响海洋中氮的循环 B．①②均属于固氮反应 C．海洋中的反硝化作用一定有氧气参加 D．反应④中每生成1molH2O，共转移2mol电子 【答案】A 【解析】A．向海洋排放含NO的废水，硝酸根离子浓度增大，反硝化作用增强，破坏原有的化学平衡和生态平衡，可能会影响海洋中氮的循环，故A正确；B．氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，①不属于氮的固定，②是氮的固定，故B错误；C．反硝化作用：反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程，不一定有氧参加，故C错误；D．根据4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O，氮元素化合价-3价变化为+1价和+3价，氧元素化合价0价变化为-2价，电子转移总数20e-，生成 1molH2O 共转移4mol e-，故D错误；答案选A。 9．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。 （1）氮气的电子式： 。海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是 (填图中的数字序号)。 （2）下列关于海洋氮循环的说法不正确的是______ A．海洋中存在游离态的氮 B．海洋中的氮循环起始于氮的还原 C．向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量 D．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 （3）如图所示，将收集有的试管倒置于水槽中，观察到的现象是 。请写出该反应的化学方程式： 。 【答案】（1） ② （2）D （3）试管中红棕色气体变无色，液面上升至约的高度 【解析】（1） 氮气分子中含有氮氮叁键，电子式： ；海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②，该步是将游离态氮转化为化合态氮的过程； （2）A．由图可知，海洋中存在氮气，故存在游离态的氮，A正确； B．海洋中的氮循环起始于氮转化为铵根离子发生还原反应，为氮的还原，B正确； C．铵根离子转化为亚硝酸根离子，亚硝酸根离子通过硝化作用转化为硝酸根离子，向海洋排放含的废水会影响该转化的进行，影响海洋中的含量，C正确； D．海洋中的反硝化作用过程中硝酸根离子转化为亚硝酸根离子，发生还原反应，需要还原剂，而氧气为常用氧化剂，D错误； 故选D； （3）试管中红棕色气体与水反应变无色，方程式为，NO不溶于水，故液面上升至约的高度； 10．硫及其部分化合物的转化关系如图所示。 SSO2AH2SO4CuSO4BaSO4 (1)通常状况下硫单质的颜色为　。  (2)SO2可以使品红溶液褪色,说明SO2具有　　　　　性。  (3)反应②的化学方程式为　　　　　　　　;  反应⑤的离子方程式为　　　　　　　　　　　。  (4)反应④中,当32 g Cu完全反应时,被还原的H2SO4的物质的量为　mol。   【答案】(1)淡黄色　(2)漂白 (3)2SO2+O22SO3　Ba2++S===BaSO4↓　(4)0.5 【解析】依据转化关系图分析可知,反应②是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,A为SO3。(1)通常状况下硫单质的颜色为淡黄色;(2)SO2可以使品红溶液褪色,生成不稳定的无色物质,说明SO2具有漂白性;(3)反应②是二氧化硫与氧气在催化剂、加热条件下生成三氧化硫,化学方程式为2SO2+O22SO3;反应⑤是硫酸铜和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为Ba2++S===BaSO4↓;(4)反应④中,铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,n(Cu)==0.5 mol,当Cu完全反应时,被还原的H2SO4的物质的量为0.5 mol。 11．自然界中的局部氮循环如下图所示。 回答下列问题： （1）氮气的电子式为 。 （2）上图各含氮物质的转化途径中，属于氮的固定的是 (填数字序号)。 （3）NH3是氮循环中的重要物质，工业合成NH3的化学方程式为 。 （4）某化工厂出现泄蹈，大量氨水进入循环水系统，使循环水中含氯杀菌剂(有效成分为Cl2)的杀菌效果降低、硝化作用增强，导致循环水的pH上升，最终造成设备腐蚀。 ①下列有关氨对循环水影响的说法中，正确的是 (填标号)。 A．循环水的pH上升与氨水的碱性有关 B．过量氨进入循环水后，不会导致水体富营养化 C．过量氨进入循环水后，水中和含量会升高 D．为减少氨对杀菌剂杀菌效果的影响，可以改用非氧化性杀菌剂 ②通过检测循环水中的c()可判断循环水的水质是否恶化，c()检测利用的是酸性条件下I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该反应的离子方程式为 。 （5）含的废水可用二硫化亚铁(FeS2)处理，在反硝化细菌的作用下发生以下反应，请将离子方程式补充完整： 。 ___________+___________ FeS2+___________ H+___________N2↑+___________ +___________ Fe3+___________ 该反应中被氧化的物质为 。 【答案】（1） （2）①② （3） （4）ACD 2I-+2+4H+=I2+2NO+2H2O （5）6NO+2FeS2+4H+3N2↑+4SO+2Fe3++2H2O FeS2 【解析】（1）氮气的电子式为：。 （2）氮的固定是将空气中游离的氮转变成氮的化合物的过程，有自然固氮和人工固氮之分，即将N2转化为其他含N化合物，从图上看，①②分别属于自然固氮和人工固氮。 （3）工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下合成氨气化学方程式为：。 （4）①A．循环水pH的波动中，pH的上升与氨水的碱性有关，故A正确；B．水体富营养化是指含N、P的营养盐含量过多而引起的水质污染现象，故过量氨进入循环水后，会导致水体富营养化，故B错误；C．过量氨进入循环水后，会与水系统中的硝化细菌和氧气等发生硝化作用，生成和，故和含量会升高，故C正确；D．氨具有还原性，对杀菌剂杀菌效果的有很大的影响，为保证杀菌效果，可以改用非氧化性杀菌剂，故D正确；故选ACD。 ②I-被氧化为I2，同时生成的气体遇空气变红棕色，该气体为NO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：4H++2I-+2=I2+2NO+2H2O。 （5）由离子方程式可知中N由+5价变为0价，化合价下降14×5=70，FeS2中S由-1价升高到+6，化合价升高10×7=70，此时化合价升降已经相等，则Fe元素化合价不变，反应生成5Fe2+，再根据电荷守恒可得6+2FeS2+4 H+3N2↑+4+2Fe3++2H2O，该反应中被氧化的物质为FeS2。 12．自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是 A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 【答案】D 【解析】A．氮的固定是指氮由游离态转变为化合态，N2→NH3的反应为氮的固定，但NH3→NO的反应没有氮气参与，不属于氮的固定，故A错误； B．由示意图可知，在催化剂a作用下，氮元素化合价降低被还原，氮气发生还原反应，故B错误； C．由示意图可知，催化剂a的表面只发生了非极性共价键的断裂，没有发生极性共价键的断裂，故C错误； D．使用催化剂a、b可加快反应速率，能提高单位时间内生成物的产量，故D正确； 故选D。 13．图为含硫物质之间的转化关系,其中属于氧化还原反应的有 (　　) A.1个　　　　　　 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】B 【解析】H2S转化为S单质,S元素化合价由-2价变为0价,属于氧化还原反应;S单质转化为SO2,S元素化合价由0价变为+4价,属于氧化还原反应;SO2转化为H2SO3及Na2SO3,S元素化合价始终为+4价,属于非氧化还原反应。 14．含硫元素的几种化合物存在下列转化关系: 浓硫酸SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S 下列判断不正确的是 (　　) A.反应①中浓硫酸作氧化剂 B.反应②表明SO2有酸性氧化物的性质 C.反应③中硫元素既被氧化又被还原 D.反应④中稀硫酸作还原剂 【答案】D 【解析】Cu与浓硫酸反应时,Cu单质被氧化为硫酸铜,浓硫酸表现出氧化性,作氧化剂,A正确;SO2与NaOH反应产生亚硫酸钠和水,表明SO2有酸性氧化物的性质,B正确;反应③中硫元素分别由0价和+4价变为+2价,则硫元素既被氧化又被还原,C正确;Na2S2O3与稀硫酸发生反应,产生S单质、二氧化硫、硫酸钠和水,硫酸起酸的作用,不作还原剂,D错误。 15．“价-类”二维图体现了化学变化之美，硫及其化合物的“价-类”二维图如图所示。下列有关说法正确的是 A．S在氧气中燃烧可直接生成c B．b能使品红溶液褪色，体现还原性 C．d的浓溶液具有脱水性，可使白纸变黑 D．c、f都属于离子化合物 【答案】C 【分析】由题干硫的价类二维图可知，a为H2S、b为SO2、c为SO3、d为H2SO4、e为硫酸盐、f为H2SO3，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，c为SO3，而S在氧气中燃烧只能生成SO2，而不可直接生成c即SO3，A错误； B．由分析可知，b为SO2，SO2具有漂白性，则b能使品红溶液褪色，但是化合作用漂白，未体现还原性，B错误； C．由分析可知，d为H2SO4，d的浓溶液即浓硫酸具有脱水性，可使白纸变黑，C正确； D．由分析可知，c为SO3，f为H2SO3，均属于共价化合物，不属于离子化合物，D错误； 故答案为：C。 16．如图所示是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，下列说法错误的是 A．物质B可与物质A反应 B．物质B可经催化氧化直接生成物质A C．物质A、物质均为自然固氮 D．和物质C常用于检验，则C为 【答案】C 【分析】由图可知，B为氨气，A为一氧化氮，C为硝酸盐。 【解析】A．氨气和一氧化氮发生氧化还原反应，A正确; B．氨气和氧气催化氧化反应生成一氧化氮和水，B正确;C．将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程为氮的固定，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，不属于自然固氮，C错误;D．实验室通常采用硝酸酸化的硝酸银检验氯离子，D正确;故选C。 17．锅炉水中溶解的氧气易对锅炉造成腐蚀，为了保证锅炉安全正常使用，常使用联氨()处理锅炉水中溶解的氧，部分转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①②③④均属于氧化还原反应 B．反应②中，每生成46.4gFe3O4，同时生成2.8gN2 C．反应③的方程式为2Fe3O4+N2H4=N2+6FeO+2H2O D．反应①的电子转移可表示为 【答案】B 【解析】A．反应①②③④中均有元素化合价发生变化，都是氧化还原反应，A正确；B．反应②中N2H4与Fe2O3反应生成Fe3O4、N2和H2O，化学方程式为N2H4+6Fe2O3=4Fe3O4+N2+2H2O，生成46.4gFe3O4，即生成0.2mol四氧化三铁，同时生成0.05mol氮气，质量为1.4g，B错误；C．反应③是Fe3O4与N2H4反应生成N2、FeO和水，综合来看Fe3O4中的铁为+价，1个Fe3O4转化为3个FeO得到2个电子，1个N2H4转化为1个氮气失去4个电子，因此Fe3O4和N2H4的系数比为2:1，再根据原子守恒可得方程式为2Fe3O4+N2H4=N2+6FeO+2H2O，C正确；D．反应①中N2H4与O2反应生成N2和水，1个N2H4失去2×2e-生成1个氮气，一个O2得到2×2e-生成2个水，用电子转移可表示为，D正确；故答案选B。 18．以和为原料制备主要过程如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．0.1molA完全氧化为B和C时，消耗标准状况下体积为2.8L B．1.7gA和1.8gC含有的共价键数目分别为和 C．和充分反应生成A分子的数目是 D．0.1molD与、C完全转化为时，转移电子数目为 【答案】C 【分析】氮气和氢气反应生成氨气，即A为NH3，氨气发生催化氧化，得到NO和H2O，即C为H2O，B为NO，NO被氧化成NO2，NO2、氧气、水生成硝酸，据此分析； 【解析】A．氨气与氧气发生4NH3+5O24NO+6H2O，消耗0.1mol氨气同时，消耗氧气的物质的量为mol=0.125mol，即标况下消耗氧气的体积为0.125mol×22.4L/mol=2.8L，故A说法正确；B．根据上述分析，A为NH3，C为H2O，1.7g氨气中所含共价键数目为=0.3NA，1.8g水中所含共价键数目为=0.2NA，故B说法正确；C．合成氨是可逆反应，不能进行到底，因此生成氨气物质的量小于0.2mol，故C说法错误；D．NO2、O2、水反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，消耗0.1molNO2转移电子数目为0.1mol×1×NA=0.1NA，故D说法正确；答案为C。 19．回答下列问题。 Ⅰ．氮在自然界中的转化是一个复杂的过程，如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。 （1）循环图中能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是 (填转化序号)。 （2）循环图中转化④的反应之一可表示为，其中X为 。 Ⅱ．和是重要的工业产品，下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。 （3）工业上，常用和制备，在实验室以下图装置作发生装置制备氨气，写出对应的化学方程式 。 （4）氧化炉中发生反应的化学方程式是 。 （5）尾气中的少量NO、可以用来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体。现有和NO混合的气体(体积比为1∶1)，处理3mol混合气体需要的为 mol。 （6）某化学兴趣小组为测定空气中含量，用如图所示装置进行定量分析：若实验中气体流速为a L/min，酸性溶液的体积为b L，其浓度为c mol/L。从气体通入到紫色恰好褪去，用时5min。此过程的离子方程式为 ，此次取样的空气中含量为 。 【答案】（1）⑥ （2） （3） （4） （5）3 （6） 【解析】（1）循环图中动植物蛋白质属于有机物，能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是⑥； （2）根据原子守恒和电荷守恒，可知X为； （3）实验室制氨气一般用固体氢氧化钙和氯化铵加热制备氨气，化学方程式为； （4）氧化炉中氨气催化氧化的化学方程式是； （5）NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体，产物为氮气和水，NO2和NO混合的气体(体积比为1∶1)与氨气反应的化学方程式为，可知处理3 mol 混合气体需要的NH3为3mol； （6）SO2与酸性溶液反应的离子方程式为；消耗高锰酸钾物质的量为bcmol，根据化学方程式，混合气体中SO2物质的量为，质量为160bcg，通入的气体总体积为5aL，此次取样的空气中含量为 20．科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如、和)，能将海洋中的转化为进入大气层，这一过程称为厌氧氨氧化。厌氧氨氧化工艺是目前具有应用前景的污水脱氨工艺。反应过程如图所示。 下列说法正确的是 A．过程Ⅰ中为氧化产物 B．和中参与反应的数目不相等 C．整个过程，转化向大气释放 D．过程Ⅲ中每生成转移电子 【答案】C 【分析】从图中可以看出，一共有三个过程，I：，II：，III：。 【解析】A．过程I中，N元素化合价降低生成NO，则NO为还原产物，A错误；B．由图示可知，过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：I：，生成1molNO，a过程转移消耗2molH+，过程II为NO和铵根在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：，消耗1molNO，b过程转移消耗2molH+，消耗H+相等，B错误；C．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为，转化1mol生成1molN2，C正确；D．III：，每生成转移4mol电子，D错误；故答案为：C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $