新教材2022届新高考化学人教版一轮课时作业：12　氮及其化合物

这是一份新教材2022届新高考化学人教版一轮课时作业：12　氮及其化合物，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．下列关于自然界中氮循环(如下图)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、氧三种元素也参与了氮循环
2．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如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )
A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B．海洋中的氮循环中属于固氮作用的是③
C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D．向海洋排放含NOeq \\al(－,3)的废水会影响海洋中NHeq \\al(＋,4)的含量
3．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是( )
A．X是N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
4．在一定条件下，将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体的eq \f(1,8)，原混合气体中NO2和O2的体积比是( )
①8:1 ②7:3 ③7:1 ④4:1
A．①② B．②③
C．③④D．①④
5．下列关于氮及其化合物的说法错误的是( )
A．所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气
B．浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性
C．一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧
D．把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为41)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧
6．某实验过程如图所示：则图③的试管中的现象是( )
A．无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应
B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色
C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体
D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色
7．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是( )
A．两个实验均表现了NH3易溶于水
B．两个实验均表现了NH3易挥发
C．两个实验均表现了NH3是碱性气体
D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
8．下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制备氨气
B．用装置乙除去氨气中的少量水
C．用装置丙收集氨气
D．用装置丁吸收多余的氨气
9．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( )
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．图中所涉及的盐类物质均可以水解
10．关于如图进行的实验的说法中正确的是( )
A．若甲烧瓶内是氨气，要产生喷泉，则烧杯中溶液一定呈酸性
B．若乙烧瓶内是二氧化碳，烧杯中是碱溶液，用热毛巾捂热烧瓶片刻即可产生喷泉
C．若丙装置中X为HCl，则烧瓶内可产生白雾
D．若丙装置中通入气体为Cl2，则烧瓶内一定无喷泉产生
11．如图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
12.工业上常采用生物硝化法将NHeq \\al(＋,4)转化为NOeq \\al(－,3)来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是( )
A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NHeq \\al(＋,4)＋2O2===NOeq \\al(－,3)＋2H＋＋H2O
B．长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化
C．检验NHeq \\al(＋,4)所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH
二、非选择题
13．金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NOeq \\al(－,3)发生氧化还原反应，转化关系如下：
已知，气体D和F反应可生成盐，气体D和A溶液反应生成白色沉淀。请回答下列问题：
(1)A和B两溶液混合产生白色沉淀，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C或E都转化为无毒的气态单质，写出其中一个反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)写出铝在碱性条件下与NOeq \\al(－,3)反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除去气体C中的杂质气体E的化学方法：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(5)Al与NOeq \\al(－,3)在酸性条件下反应，Al与被还原的NOeq \\al(－,3)的物质的量之比是________。
14．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是________________。
(2)甲、乙分别是________(填字母)。
a．浓硫酸、碱石灰b．碱石灰、碱石灰
c．碱石灰、无水氯化钙d．五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是________________。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是____________________________________。
探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；________________。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________ml·L－1(保留两位有效数字)。
课时作业12 氮及其化合物
1．解析：A项，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，并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环，C正确，D正确。
答案：A
2．解析：海洋中的氮循环起始于N2→NHeq \\al(＋,4)，即起始于氮的还原，A错误；海洋中的氮循环中属于固氮作用的是②，B错误；反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而O2是常见氧化剂，不需要有O2参与，C错误；转化关系图中若硝酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋排放含NOeq \\al(－,3)的废水会影响海洋中NHeq \\al(＋,4)的含量，D正确。
答案：D
3．解析：NO遇空气中的氧气被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。
答案：B
4．解析：设原NO2和O2混合气体为8体积，后来剩余气体为1体积。若剩余1体积O2，则原NO2为7×eq \f(4,5)＝eq \f(28,5)体积，原O2为8－eq \f(28,5)＝eq \f(12,5)体积，NO2和O2的体积比为eq \f(28,5):eq \f(12,5)＝7:3。若剩余1体积气体为NO，产生1体积NO需要3体积NO2，则NO2、O2和水恰好反应时为5体积，所以原O2为5×eq \f(1,5)＝1体积，原NO2为7体积，NO2和O2的体积比为7:1。
答案：B
5．解析：铵盐与烧碱共热时均能生成氨气，A项正确；浓硝酸与碳的反应中，浓硝酸只体现强氧化性，B项错误；NO结合血红蛋白的能力比CO强，更容易造成人体缺氧，C项正确；带火星的木条在空气中不能复燃，但伸入NO2和O2的混合气体中复燃，说明NO2支持燃烧，D项正确。
答案：B
6．解析：生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。
答案：D
7．解析：实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白烟氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。
答案：C
8．答案：D
9．解析：A项，NaHCO3不是化肥；B项，Na2CO3受热不易分解；D项，NaCl不水解。
答案：C
10．解析：因氨气极易溶于水，故烧杯中可以是水，水呈中性，A错误；通过赶出烧瓶中二氧化碳而使NaOH与CO2反应，导致压强减小，引发喷泉，B正确；NH3＋HCl===NH4Cl，产生的是白烟而非白雾，C错误；发生反应：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，生成固体NH4Cl，气体体积减小，烧瓶内可能产生喷泉，D错误。
答案：B
11．解析：A项，NaOH固体溶于水放出热量，促使NH3·H2O分解放出NH3，而浓盐酸具有较强挥发性，挥发出的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体，产生白烟，正确；B项，浓硫酸是难挥发性酸，与NH3反应生成(NH4)2SO4，观察不到明显现象，错误；C项，NH3溶于氯化物溶液产生浑浊，说明有沉淀生成，但不一定是Al(OH)3，可以是Mg(OH)2等，错误；D项，NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是NH3与H2O反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离产生NHeq \\al(＋,4)和OH－，溶液呈碱性，但氨气为非电解质，不属于碱，错误。
答案：A
12．解析：NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NHeq \\al(＋,4)应使用红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。
答案：C
13．解析：(1)在酸性溶液中铝被氧化生成Al3＋，在碱性溶液中铝被氧化生成AlOeq \\al(－,2)。所以A、B混合后生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓。
(2)在酸性溶液中NOeq \\al(－,3)被还原生成NO，在碱性溶液中被还原生成NH3，因为在NO、NH3中N元素的化合价分别为＋2价和－3价，可发生氧化还原反应生成氮气。
(3)由以上分析可知铝在碱性条件下与NOeq \\al(－,3)反应的离子方程式为8Al＋3NOeq \\al(－,3)＋5OH－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(△))8AlOeq \\al(－,2)＋3NH3↑。
(4)NO难溶于水，NO2溶于水生成NO，所以除去NO中混有的NO2的方法是通入水中，化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(5)在该反应中铝失去3个电子，NOeq \\al(－,3)的还原产物是NO，N的化合价由＋5价降低到＋2价，得到3个电子，依据得失电子守恒可知，Al与被还原的NOeq \\al(－,3)的物质的量之比是1:1。
答案：(1)Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓
(2)6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O(或6NO2＋8NH3eq \(=====,\s\up7(催化剂))7N2＋12H2O)
(3)8Al＋3NOeq \\al(－,3)＋5OH－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(△))8AlOeq \\al(－,2)＋3NH3↑
(4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (5)1:1
14．解析：(1)将浓氨水滴入生石灰中，由于CaO＋H2O===Ca(OH)2，放热且消耗了水，故促使浓氨水放出氨。
(2)干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。
(3)如果能反应，消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。
(4)由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气吸收装置。
(5)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。
(6)观察气泡的速率控制混合气体的比例。
(7)烧瓶中充满溶液，由反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4:1)总物质的量的eq \f(4,5)，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为eq \f(\f(V,22.4L·ml－1)×\f(4,5),V)＝eq \f(1,22.4)×eq \f(4,5)ml·L－1，即c(HNO3)≈0.036ml·L－1。
答案：(1)NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
(2)c
(3)C装置中混合气体颜色变浅 (4)缺少尾气吸收装置
(5)eq \a\vs4\al\c1()(进气管短，出气管长)
(6)观察气泡的速率，控制混合气体的比例 (7)0.036
课时作业13 海水资源的开发利用 环境
保护和绿色化学1.解析：由图示可知，酸雨形成的两个途径中都涉及了光照的条件，故A正确；三氧化硫与水反应生成硫酸，没有化合价变化，不属于氧化还原反应，故B错误；由图中信息可知，污染空气中氮的氧化物、碳氢化合物及二氧化硫等大气污染物可以通过光化学反应生成硫酸，在这个过程中，氮的氧化物是催化剂，加快了酸雨的形成，故C正确；优化能源结构能减少化石燃料的使用，能有效减少二氧化硫的排放量，故能有效遏制酸雨污染，故D正确。
答案：B
2．解析：消除污染的根本途径是从源头上消除污染源。
答案：B
3．答案：C
4．解析：碘在海水中只以化合态(I－)存在，没有游离态。操作a是萃取，操作b是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘，A、C、D项错误。
答案：B
5．解析：溴易挥发，所以用热空气将溴吹出，A项正确；SO2与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，B项正确；流程中SO2被氧化为H2SO4，不可能被循环使用，C项错误；“空气吹出”“SO2吸收”“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D项正确。
答案：C
6．解析：煅烧贝壳得到CaO，将CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，试剂1廉价且原料来源广泛，故A正确；氯气能将溴离子氧化为溴单质，从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，然后采用萃取的方法从溶液中获取溴，故B正确；氧化镁熔点很高，氯化镁熔点较氧化镁低，电解氧化镁冶炼镁增加成本，所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，故C错误；氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡，且氯离子不是杂质离子，故D正确。
答案：C
7．解析：B项中生成物只有一种，无副产物生成，原子利用率达100%。
答案：B
8．解析：因为氨气的密度比空气小，实验室用向下排空气法收集氨气，氨气溶于水呈弱碱性，可以使滴有酚酞的水溶液变红，①符合“绿色化学”；氯气有毒，与钠反应后，多余的氯气被碱液吸收，②符合“绿色化学”；铜与稀硝酸反应生成的一氧化氮有毒，一氧化氮可以用气球收集，④符合“绿色化学”；浓盐酸和浓氨水都易挥发，③不符合“绿色化学”。
答案：C
9．解析：A项，硫酸和氢碘酸均易溶于水，通过过滤不能分离硫酸和氢碘酸，错误；B项，膜反应器中，碘化氢的分解反应是气体的物质的量不变的反应，增大压强，平衡不会移动，不能提高HI的平衡转化率，错误；C项，该工艺中在反应器中碘吸收二氧化硫，在膜反应器中生成的碘化氢又分解生成碘，体现了“碘循环”，正确；D项，从流程图可知，在反应器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反应方程式为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，在500℃时HI分解生成碘和氢气，总反应为SO2＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(I2))H2↑＋H2SO4，错误。
答案：C
10．解析：烟气通入石灰石浆液时的温度越高气体二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就会逸出溶液使吸收率降低，故A错误；石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小，石灰石的浓度减小，脱硫效率随之下降，故B错误；脱硫后的气体是否残存二氧化硫，含多少，可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率，故C正确；上述分析得到总反应为：2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2CO2↑，1ml二氧化硫反应生成1ml二氧化碳，即每吸收64g二氧化硫理论上同时生成44g二氧化碳，故D错误。
答案：C
11．解析：(1)氧气将H2SO3氧化为硫酸，该反应为2H2SO3＋O2===2H2SO4，氧化后的“海水”需中和稀释生成的酸(H＋)后才能排放，即NaOH与硫酸发生中和反应。
(2)①氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO2，其离子方程式为SO2＋OH－===HSOeq \\al(－,3)；②回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液。
(3)①石灰乳能将镁离子转化为沉淀，则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg2＋；②用作镁蒸气的冷却剂，应不与Mg反应，只有A符合，而Mg与二氧化碳、氧气、水蒸气等均可反应。
答案：(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 NaOH与硫酸发生中和反应
(2)①SO2＋OH－===HSOeq \\al(－,3) ②NaCl溶液
(3)①沉淀Mg2＋ ②A
12．解析：(1)待测试样中离子的电荷守恒为c(H＋)＋c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NHeq \\al(＋,4))＝2c(SOeq \\al(2－,4))＋c(NOeq \\al(－,3))＋c(Cl－)，代入数据可得c(H＋)＝1.0×10－4ml·L－1，即pH＝4。
(2)SO2为酸性气体，可用碱性溶液来吸收。
(3)①温度升高，反应N2(g)＋O2 (g)2NO(g) ΔH>0正向移动，并且反应速率加快，所以单位时间内生成的NO的量增加。②由于ΔH>0，ΔS