人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物精练

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物精练，共7页。

A．NH3可用于侯氏制碱法制备纯碱
B．NH4Cl与草木灰混合使用会降低肥效
C．“雷雨发庄稼”的原因是生成铵态氮肥
D．一些含氮化合物可作为航天飞机的燃料
2．一种新型的合成氨的方法如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应①属于“氮的固定”
B．反应②属于氧化还原反应
C．反应③可通过电解LiOH水溶液实现
D．上述三步循环的总结果为：N2＋3H2===2NH3
3．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还原
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)的废水不会影响海洋中NHeq \\al(＋,4)的含量
4．下列由相关实验现象所推出的结论正确的是( )
A．NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气
B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOeq \\al(2－,4)
C．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
D．NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体
5．次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，属于一元弱酸，具有较强的还原性。下列有关说法正确的是( )
A．H3PO2溶于水的电离方程式为：H3PO2H＋＋H2POeq \\al(－,2)
B．H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3PO2＋3OH－===POeq \\al(3－,2)＋3H2O
C．将H3PO2溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，H3PO2的还原产物为H3PO4
D．用惰性电极电解NaH2PO2溶液，其阳极反应式为：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
6．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( )
A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
7．在如图装置中，烧瓶中充满干燥气体a。将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。a和b可能是( )
A.①②③ B．①②⑤
C．②④⑤ D．①②④
8．1.76 g铜镁合金完全溶解于50 mL、密度为1.40 g/cm3、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2 气体1 792 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入适量的1.0 ml/L NaOH溶液，恰使溶液中的金属离子全部沉淀。下列说法不正确的是 ( )
A．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 ml/L
B．加入NaOH溶液的体积是50 mL
C．浓硝酸在与合金反应中起了酸性和氧化性的双重作用，且起氧化性的硝酸的物质的量为0.08 ml
D．得到的金属氢氧化物的沉淀为3.12 g
9．已知Ca3N2遇水发生水解反应，需密封保存。利用如下装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，下列说法正确的是 ( )
A．①中发生的化学方程式为NaNO2＋NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋H2O
B．③、④、⑥中依次盛装浓H2SO4、酸性氯化亚铁溶液、碱石灰
C．②的作用为安全瓶，防止停止加热时①中的溶液进入③中
D．实验结束后，取⑤中少量产物于试管中，加适量蒸馏水，再滴加石蕊试液，溶液变蓝
10．一定量的浓硝酸与足量铜完全反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24 L(标准状况)，这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4 ml·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50 mL，下列说法正确的是( )
A．参加反应的硝酸是0.4 ml
B．消耗氧气的体积为1.68 L
C．混合气体中含NO2 1.12 L
D．此反应过程中转移的电子为0.3 ml
11．现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是( )
A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2
B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变红，说明NH3已经集满
C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧颈口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈
D．工业上，若出现液氨泄漏，喷稀盐酸比喷洒NaHCO3溶液处理效果好
12．[情境创新]厌氧氨化法(Anammx)是一种新型的氨氮去除技术，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．1 ml NHeq \\al(＋,4)所含的电子总数与1 ml—OH所含的电子总数相同
B．1 ml联氨(N2H4)中含有5 ml共价键
C．过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为还原反应
D．用该方法每处理1 ml NHeq \\al(＋,4)，需要的NOeq \\al(－,2)为0.5 ml
13．氨气在工农业生产中有重要应用。
(1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式________________；
②NH3的稳定性比PH3________(填写“强”或“弱”)。
(2)如图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为________________________。
②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是______________________(写化学式，一种即可)。
③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4)和________________________________________________________________________。
(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，请用平衡移动原理解释其原因________________________。
(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的 NH3 能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为________________________。当反应中有0.3 ml电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。
14．某研究性学习小组的同学为了制取NO并探究其性质，进行了如下实验。
试回答下列问题：
(1)某同学用图甲装置进行实验，收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。该同学的推断不合理的理由是______________(用化学方程式表示)。
(2)另一名同学设计了图乙装置进行实验，步骤如下：①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸；②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中；③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体。其中步骤①的作用是__________________________________。
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加入20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，稀硫酸的作用是______(填选项编号)，反应的离子方程式为________________________________。
a．还原剂 b．氧化剂
c．提供氢离子 d．提供热能
(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。有同学提出质疑，他认为NO易与O2发生反应，应该更容易被Na2O2氧化。
查阅资料：a.2NO＋Na2O2===2NaNO2
b．6NaNO2＋3H2SO4(稀)===3Na2SO4＋2HNO3＋4NO↑＋2H2O
c．酸性条件下，NO能被MnOeq \\al(－,4)氧化成NOeq \\al(－,3)
该同学利用图丙中装置来探究NO与Na2O2的反应(装置可重复使用)。
①装置的连接顺序为A→________________，装置E的作用是________________________。
②充分反应后，欲检验装置D中是否生成了NaNO2，请简述实验方案____________________________________________。
1．C 侯氏制碱法涉及的方程式为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，A项正确；草木灰(K2CO3)与NH4Cl混合使用时，COeq \\al(2－,3)与NHeq \\al(＋,4)发生相互促进的水解反应，产生NH3而使肥效降低，B项正确；“雷雨发庄稼”的原因是在雷电作用下空气中的氮气生成了NO，NO继续氧化生成NO2，NO2与水生成HNO3，HNO3与土壤中矿物质形成硝酸盐，为庄稼提供氮肥，C项错误；N2H4可用作航天飞机的燃料，D项正确。
2．A 解答本题的关键是结合图示和箭头方向确定反应物和生成物，然后根据图示写出化学方程式进行分析判断。反应①为Li与N2反应生成Li3N，属于氮的固定，A项正确。结合图示可知反应②为Li3N＋3H2O===3LiOH＋NH3↑，该反应中没有化合价的变化，属于非氧化还原反应，B项错误。电解LiOH水溶液不能生成单质Li，C项错误。结合图示可知，三步循环的总结果为2N2＋6H2O===4NH3＋3O2，D项错误。
3．A 海洋中的氮循环起始于N2→NHeq \\al(＋,4)，即起始于氮的还原，A正确；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，而氧气是常见氧化剂，C错误；转化关系图中若NOeq \\al(－,3)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错误。
4．D 不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气，因为NH3和HCl会在试管里重新化合成NH4Cl，A项错误；H＋、NOeq \\al(－,3)能将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，B项实验不能说明原溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)，错误；铁与稀HNO3反应产生NO，而不是H2，Fe与稀HNO3的反应不是置换反应，C项错误；只有D项正确。
5．A H3PO2是一元弱酸，溶于水发生电离方程式为H3PO2H＋＋H2POeq \\al(－,2)，故A正确； H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2＋OH－===H2POeq \\al(－,2)＋H2O，故B错误；将H3PO2溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，H3PO2的氧化产物为H3PO4，故C错误；用惰性电极电解NaH2PO2溶液，其阳极反应式为H2POeq \\al(－,2)＋2H2O－4e－===H3PO4＋3H＋，故D错误。
6．B 因是无色混合气体，证明没有NO2的存在，故A、C错误；100 mL气体甲经过浓H2SO4后剩余80 mL说明含有NH3被吸收，又经过一系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色，应存在NH3、NO、CO2气体，故B正确。
7．B ①NH3极易溶于水，所以形成喷泉，并充满烧瓶； ②CO2与饱和NaOH溶液完全反应，能形成喷泉， 最终几乎充满整个烧瓶；③氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，锥形瓶与烧瓶内近乎压强相等，不能形成喷泉；④NO2与水反应，生成硝酸和NO，容器内气体减少，气压减小，形成喷泉，但因为NO不溶于水，所以不会充满烧瓶，⑤HCl极易溶于水并且和0.1 ml·L－1 AgNO3溶液反应，使烧瓶内压强减小为零同外界大气压产生压强差，所以形成喷泉，并充满烧瓶；综上所述符合条件的为①②⑤。所以B选项是正确的。
8．B 9.D 10.C 11.D
12．B 1 ml NHeq \\al(＋,4)和1 ml—OH中分别含有10 ml、9 ml电子，A错误。联氨的结构式为,1 ml联氨中含有4 ml N—H键和1 ml N—N键，B正确。过程Ⅱ，N2H4转化为N2H2，氮元素的化合价由－2变为－1，因此过程Ⅱ属于氧化反应；过程Ⅲ，N2H2转化为N2，氮元素的化合价由－1变为0，因此过程Ⅲ属于氧化反应；过程Ⅳ，NOeq \\al(－,2)转化为NH2OH，氮元素的化合价由＋3变为－1，因此过程Ⅳ属于还原反应。综上可知C错误。NHeq \\al(＋,4)中氮元素为－3价，NH2OH中氮元素的化合价为－1，N2H4中氮元素的化合价为－2，根据得失电子守恒，参与反应的NHeq \\al(＋,4)与NH2OH的物质的量之比为1：1，即每处理1 ml NHeq \\al(＋,4)，需要的NH2OH为1 ml，根据氮原子守恒可知所需n(NOeq \\al(－,2))＝n(NH2OH)＝1 ml，D错误。
13．(1)①：N⋮⋮N： ②强
(2)①NH3＋HCl===NH4Cl
②NH4HSO4或(NH4)2SO4
③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)氨在水中存在以下平衡NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除
(4)2NH3＋3O2eq \(=====,\s\up7(微生物))2HNO2＋2H2O 2.35
14. (1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(2)石灰石与稀硝酸反应生成的CO2可将装置中的空气排出，防止空气对实验造成干扰
(3)c 3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)①B→C→B→D→E 吸收NO防止污染空气
②取装置D中反应后的少量固体于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体，且该无色气体在试管口上方变为红棕色，则证明生成了NaNO2
解析：(1)由于NO2能与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以题图甲装置中即使有NO2生成，集气瓶中收集到的也是无色的NO，故该同学的推断不合理。
(2)由于2NO＋O2===2NO2，利用石灰石与稀硝酸反应生成的CO2能将装置中的空气排出，从而防止空气对实验造成干扰。
(3)铜过量时，溶液中的HNO3完全反应，生成Cu(NO3)2，在溶液中加入稀硫酸，提供H＋，N继续氧化Cu。
(4)①根据实验目的，装置的连接顺序为NO发生装置A→气体净化装置(包括除去CO2的装置B、检验CO2是否除尽的装置C和干燥装置B)→NO与Na2O2的反应装置D→尾气处理装置E。②可利用查阅资料b中的反应检验装置D中是否生成了NaNO2。
a(干燥气体)
b(液体)
①
NH3
水
②
CO2
饱和NaOH溶液
③
Cl2
饱和食盐水
④
NO2
水
⑤
HCl
0.1 ml·L－1 AgNO3溶液