专题7氮与社会可持续发展综合练习

专题7氮与社会可持续发展综合练习

2022——2023学年下学期高一化学苏教版（2019）必修第二册

一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）

1.  室温下，某兴趣小组在通风橱中进行如下实验：

下列说法正确的是(    )

A. 试管中浅红棕色气体为，是硝酸被还原生成的
B. 等质量的完全溶解时，试管中消耗的更多
C. 换成之后重复实验，依然是试管中反应更剧烈
D. 试管中反应后溶液颜色与试管中的不同，是由于溶有

2.  用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生，下列不易区别其真伪的方法是(    )

A. 测定密度 B. 放入硝酸中 C. 放入盐酸中 D. 观察外观

3.  探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(    )

 

A. 将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水
B. 将红热的丝伸入如上图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨气催化氧化的产物中有
C. 加热固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明具有热不稳定性
D. 充分反应后，锥形瓶内有存在

4.  下列有关实验现象和解释或结论都正确的是。(    )

A.  B.  C.  D.

5.  对于和的混合溶液，若和物质的量浓度存在如下关系：，理论上最多能溶解铜的物质的量为  (    )

A.  B.  C.  D.

6.  向稀与稀的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积标准状况下之间的关系如图所示，且曲线中每一段只对应一个反应。下列说法正确的是(    )

A. 产生的体积为 B.
C. 所用混合溶液中 D. 段发生的反应为置换反应

7.  将分别通入无氧、有氧的浓度均为的溶液和溶液中，探究体系中微粒间的相互作用，实验记录如表所示：

下列说法不正确的是(    )

A. 曲线所示溶液降低的原因：
B. 曲线所示溶液中发生反应：
C. 与曲线、、对比，可知曲线所表示的过程中是氧化价硫的主要微粒
D. 依据该实验预测的溶液无氧也可以氧化价硫

8.  将等物质的量的铁和铜的混合物与稀硝酸恰好完全反应，生成标准状况，向反应后的溶液中加入溶液使金属离子恰好沉淀，过滤。下列有关说法错误的是

A. 混合物溶解后的溶液中 B. 稀硝酸的物质的量浓度是
C. 需加入溶液 D. 最后所得沉淀在空气中充分加热可得固体

9.  明朝徐光启手记记载了“造强水法”：“绿矾五斤多少任意，硝五斤。将矾炒去，约折五分之一。将二味同研细，听用。次用铁作锅锅下起火取起冷定，开坛则药化为水，而锅亦坏矣。用水入五金皆成水，惟黄金不化水中，加盐则化强水用过无力”。下列有关解释错误的是(    )

A. “将矾炒去，约折五分之一”，此时得到的产物为
B. 该方法所造“强水”为硝酸
C. “惟黄金不化水中，加盐则化”的原因是加入溶液后氧化性增强
D. “强水用过无力”的原因是“强水”用过以后，生成了硝酸盐

10.  向含、、的某种稀溶液中逐渐加入铁粉， 的变化如图所示。下列说法错误的是(    )

A. 时：
B. 时：
C. 时：
D. 原溶液中三种溶质浓度相等

11.  下列叙述中正确的是(    )

易液化，液氨常用作制冷剂     可用铁、铝制容器盛装浓硝酸和稀硝酸

利用氨气极易溶于水，氨气可做喷泉实验     所有的氮氧化物均易溶于水

铵盐受热分解一定都会产生氨气

可用淀粉试纸鉴别红棕色的蒸气和气体

A.  B.  C.  D.

12.  下列说法不正确的是(    )

A. 工业盐酸呈黄色是溶解在其中的的颜色
B. 可作为潜水艇的供氧剂
C. 二氧化硫是酸性氧化物，可用作食品添加剂
D. 硝酸浓度不同，与金属反应的产物也不同

13.  下列说法不正确的是(    )

A. 加热试管中的碳酸氢铵时产生有刺激性气味的气体且管壁出现小水珠
B. 常温常压下，将等体积的和混合后通入品红溶液，溶液很快褪色
C. 是一种广谱型消毒剂，它的消毒能力比强
D. 久置浓硝酸呈黄色，是因为浓硝酸分解生成的溶于浓硝酸

14.  有关氨气的实验较多，下面对这些实验的原理分析中，正确的是

A. 氨气可作喷泉实验是因为氨气极易溶于水
B. 氨气可与氯化氢反应是因为氨气有还原性
C. 实验室制取氨气用和固体混合物是因为铵盐易溶于水
D. 液氨用作制冷剂是因为的热不稳定性

15.  下列关于含氮化合物的性质叙述正确的是(    )

A. 与水发生化合反应生成
B. 与气体反应生成属于氮的固定
C. 实验室可用加热固体的方法制备
D. 见光易分解，实验室用棕色试剂瓶盛放浓

二、实验题（本大题共3小题，共30.0分）

16.  装置Ⅰ和装置Ⅱ是有关硝酸和铜反应的实验装置示意图。

若用装置Ⅰ进行铜与浓硝酸反应的实验，最大的缺点是__________________________。若用装置Ⅰ来证明铜与稀硝酸反应生成气体，其最大缺点是不能与浓硝酸跟铜反应形成鲜明对照，简述原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

若用装置Ⅱ进行适当操作，即可克服上述缺点，还能使上述两反应在同一试管中先后连续进行，实验步骤如下。

步骤一：组装好装置并________________后，加入浓硝酸铜片接近酸液，塞紧胶塞。

步骤二：________________________操作使反应发生。当导管口有少量红棕色气体逸出时，________________________操作使反应停止。同时将导管插入水中。稍后能观察到水沿导管倒吸至试管中，产生此现象的原因是________________________。还可能观察到的明显现象是________填标号。

溶液由蓝色变为无色  红棕色气体变为无色

17.  治理氮氧化物的污染是化学研究的重要课题之一。Ⅰ能被灼热的铁粉还原为，同时生成，利用下列装置模拟该反应。

已知：浓硝酸可将氧化为；溶液能与反应，不与反应。

打开装置分液漏斗活塞，烧瓶中观察到的实验现象：铜片表面出现无色气泡，铜片逐渐变小，______________________________，烧瓶中溶液由无色变为蓝色。

上述装置接口的连接顺序：________________________按气流方向，用小写字母表示。

装置的作用是__________________________________________________________。

装置中反应的化学方程式为_________________________________。

Ⅱ已知：能与反应；和都有较强氧化性。为探究与反应的产物，提出如下假设：假设氧化；假设氧化。

甲同学设计如图所示实验装置：

请回答下列问题：

甲、乙两同学对假设分别进行了验证：

请做出正确判断，写出和反应的化学方程式：_____________________________。

图中单向阀在实现气体单向流通的同时，还有一个作用是______________________________。

18.  某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按如图所示装置进行实验。

请回答下列问题：

装置甲中盛放浓硝酸的仪器的名称是          ，该装置中发生反应的化学方程式为          。

实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是          ，          ；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为          。

取下装置丙中的试管，向其中滴加溶液，溶液变为          色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再向溶液中滴加溶液，溶液变为          色。

三、简答题（本大题共2小题，共16.0分）

19.  甲同学采用图Ⅰ装置验证铜与稀硝酸的反应，并用排水法收集一氧化氮气体。

反应过程中的实验现象是__________________________________________________。

乙同学认为虽然收集到的气体为一氧化氮，但并不能说明反应中一定生成一氧化氮。你认为他的理由是________________________________。

丙同学采用图Ⅱ装置进行实验，证明了铜与稀硝酸反应生成一氧化氮。该实验的步骤如下表所示，请在表格中填写对应的实验现象。

从环境保护角度看，丙同学的实验存在什么缺陷？

20.  氮、硫、碳的氧化物都会引起环境问题，越来越引起人们的重视。如图甲是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系：

根据对应的化合价和物质类别，为___________写分子式，从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断，图中既有氧化性又有还原性的化合物有___________________________________________。

浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择______________，反应的离子方程式为_____________________________。

标准状况下，将氨气溶于水形成氨水，则此氨水的物质的量浓度为____保留位有效数字。

某同学设计了如图乙所示的套管实验装置部分装置未画出来制备并利用实验现象来检验其还原性，制备时选用的试剂为和浓。回答下列问题：

写出此实验中制取的化学方程式：_____________________。

该同学利用实验现象来检验的还原性，则选用的试剂为_______。

A.品红溶液  酸性高锰酸钾溶液  双氧水

工业上把海水先进行氧化，再吸收溴，达到富集溴的目的。吸收工艺常用的方法是先用热空气吹出，再用吸收。写出吸收反应的化学方程式为_____________。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】试管中浅红棕色气体为和的混合物，与稀硝酸反应，硝酸被还原为，部分遇到空气中的氧气被氧化为红棕色的，项错误；
等质量的完全溶解时，因稀硝酸被还原为，的化合价由降到，而浓硝酸被还原为，的化合价由降到，故试管中消耗的较少，项错误；
换成之后重复实验，遇浓硝酸发生钝化，试管中无明显变化，项错误；
试管中持续通入氮气后，可以把溶液中溶解的带走，溶液由绿色变为蓝色，说明试管中反应后溶液颜色与试管中的不同，与其中溶解的有关，项正确。
 

2.【答案】 

【解析】略
 

3.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了氨气的性质与铵盐的性质，熟悉氨气的物理性质、化学性质是解题关键，题目难度中等。
【解答】
A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水，使试管内的压强迅速减小，水充满试管，故A正确；
B.挥发的氨气在红热的铂丝作催化剂的条件下与氧气发生催化氧化反应生成，遇氧气又生成红棕色的二氧化氮，所以瓶口出现红棕色气体，故B错误；
C.加热碳酸氢铵，固体逐渐减少，有液滴产生，说明有水生成，所以可以说明碳酸氢铵受热不稳定，分解为氨气、二氧化碳、水，故C正确；
D.氨气在红热的铂丝作催化剂的条件下与氧气发生催化氧化反应生成，遇氧气又生成红棕色的二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以锥形瓶内有存在，故D正确。
故选B。  

4.【答案】 

【解析】将过量的铁粉加入稀中，生成，加入溶液时，颜色不变，故错误；
浓久置变黄是因为分解产生的溶于浓，故正确；
铝箔遇浓钝化，稀会使铝箔溶解，故错误；
浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，故正确。
 

5.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查混合物的计算，涉及化学方程式的计算，关键是利用离子方程式解答，避免方程式的繁琐，试题培养了学生的分析能力、化学计算能力，难度较大。

【解答】

稀硫酸不与铜反应，但能提供氢离子，硝酸与铜反应，生成硝酸铜，硝酸根离子与硫酸提供的氢离子可以继续反应，反应离子方程式如下：，硝酸根离子的浓度与氢离子的浓度比为：时，溶解的铜最多，设硫酸的物质的量为，硝酸的物质的量为，则，：：，解得，，设参加反应的铜的最大物质的量是，

       
     
，解得：，即理论上最多能溶解铜的物质的量为。
故选B。

6.【答案】 

【解析】由坐标图象可知，段，发生反应：；段，发生反应：；段，发生反应：。段，，则，，，；段，；段，。
A.由分析可知，产生的体积为，不正确；
B.，B正确；
C.由可知，所用混合溶液中为，则电离产生的为，，不正确；
D.段发生的反应为，属于化合反应，不正确；
故选B。
 

7.【答案】 

【解析】曲线表示在无氧环境下，氯化钡溶液变化较小，说明二氧化硫转化为亚硫酸，溶液降低的原因是，项正确；
曲线所示溶液明显降低，且有白色沉淀生成，说明溶液中将价硫氧化为价硫，反应的离子方程式是，项正确；
氯化钡溶液和硝酸钡溶液在有氧环境下，变化几乎相同，所以不能说明曲线所表示的过程中是氧化的主要微粒，项错误；
的溶液在无氧环境下可以氧化二氧化硫，依据该实验预测的溶液无氧环境也可以氧化，项正确。
 

8.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查混合金属与硝酸反应的计算，通过原子守恒思想是计算的关键，难度一般。
【解答】
A. 等物质的量的铁和铜混合，平均摩尔质量为，铁和铜的混合物，物质的量之和为，即其中含有铁和铜，标准状况的物质的量为，所以的铁和铜的混合物共转移电子，即需氢氧化钠。如果铁全部变成三价铁，共转移电子，所以有一部分铁转化为亚铁离子，设亚铁离子的物质的量为 ，则铁离子为，根据得失电子守恒，可知 ，所以，所以混合物溶解后的溶液中，项正确；
B. 反应后生成硝酸亚铁、硝酸铁、硝酸铜、气体、，根据氮原子守恒，硝酸的物质的量浓度是，项正确；
C. 需加入溶液的体积为，项正确；
D. 最后所得沉淀在空气中充分加热可得氧化铁和氧化铜的固体混合物，质量为，项错误。  

9.【答案】 

【解析】绿矾为，“将矾炒去，约折五分之一”，假设有，失去质量的，则质量减少，约为的质量，因此此时得到的产物为，A正确；
根据题意知，该方法所造“强水”为硝酸，B正确；
“加盐”则引入，相当于配成了“王水”，能溶解金，但并不是增强了硝酸的氧化性，而是发生了反应，故C错误；
“强水用过无力”是因为“强水”反应后生成相应的硝酸盐，D正确。
 

10.【答案】 

【解析】、、的稀溶液中粒子氧化性强弱为。铁先和氧化性强的粒子反应，为时，铁和稀硝酸反应，化学方程式为，当加入铁时生成铁离子，消耗，项正确；
铁和稀硝酸反应结束后，铁离子与发生反应，此时加入的铁会和铁离子反应生成亚铁离子，项正确；
为时的反应为，此时加入的铁会和铜离子反应生成，项正确；
根据以上分析可知，溶液中、、的浓度之比为，项错误。
 

11.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了氨气、铵盐、硝酸以及氮的氧化物的性质，熟悉物质的性质是解题关键，注意对课本基础知识的巩固。
【解答】
氨很容易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围物质的温度急剧下降，所以氨常用作制冷剂，故正确；
可用铁、铝制容器盛装浓硝酸，但不能装稀硝酸，故错误；
氨气极易溶于水，能够使瓶内外在短时间内产生较大的气压差，所以能够形成喷泉实验，故正确；
难溶于水，故错误；
铵盐受热分解，分解产物与铵盐种类、分解温度有关，不一定生成氨气，如硝酸铵受热分解可以生成氮气，故错误；
溴蒸气和气体都可氧化生成碘单质，都可使淀粉试纸变蓝色，不能检验，应用水或硝酸酸化的硝酸银溶液，故错误。
故选A。  

12.【答案】 

【解析】

【分析】

略

【解答】

A.工业盐酸呈现黄色是因为含有少量杂质，不正确；

B.，，所以过氧化钠可作为潜艇工作人员的供氧剂，B正确；

C.二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，二氧化硫有显著的杀菌作用，二氧化硫有显著的抗氧化作用，二氧化硫创造了酸性环境，其溶于水生成的溶液呈酸性，帮助植物细胞溶解，促进其中的色素、风味物质和多酚成分进入到果汁中，C正确；

D.不同的硝酸浓度，不同活泼性的金属与硝酸反应产物不同，稀硝酸产物主要是一氧化氮，浓硝酸是二氧化氮，极稀硝酸与活泼金属反应产物是硝酸铵，D正确；

故选A。

13.【答案】 

【解析】A.碳酸氢铵加热后生成氨气、水和二氧化碳，所以会闻到有刺激性气味的气体，看到管壁出现小水珠，A正确：
B.常温常压下等体积的和完全反应生成无漂白性的两种强酸，品红溶液不褪色，B错误；
C.是一种广谱型消毒剂，单位物质的量的得电子能力是的倍，故消毒能力比强，C正确；
D.浓硝酸不稳定，分解生成的溶于浓硝酸，使其呈黄色，D正确。
 

14.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查氨气的性质，难度不大。掌握氨气的物理性质和化学性质、氨气的制备是解答关键。
【解答】
A.氨气极易溶于水，氨气大量溶于水使容器内外形成压强差，能形成喷泉，故A正确；
B.氨气可与氯化氢反应是因为氨气是碱性气体，故B错误；
C.实验室制取氨气用和固体混合物主要是利用强碱制弱碱，故C错误；
D.液氨用作制冷剂是因为易液化，液氨汽化时能吸收大量热，故D错误。  

15.【答案】 

【解析】

【分析】
本题主要考查含氮化合物的性质，属于基础知识考查，掌握含氮物质的性质是解题的关键。
【解答】
A.与水反应生成和，不是化合反应，故A错误；
B. 氮的固定是氮气变为化合物，故B错误；
C. 氯化铵固体加热分解得到氨气和，冷后又生成氯化铵，不能通过加热分解氯化铵制备氨气，故C错误；
D.不稳定，见光易分解，应该用棕色试剂瓶盛放浓，故D正确。  

16.【答案】生成的或氮的氧化物扩散到大气中，污染环境；生成的与空气相接触，被氧化成红棕色的气体；

检验气密性；将铜片插入溶液中或向左侧倾斜试管，使铜片浸在浓硝酸中；抽动铜片使其和溶液脱离接触；与水反应，气体体积减小，使导管内压强减小，气压差将水压入试管中；

【解析】略
 

17.【答案】烧瓶上部由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色 
   
将氧化为，进而被溶液吸收，防止污染环境 
 
干燥气体   
防止溶液倒吸 

【解析】铜与稀硝酸反应生成、、， 烧瓶中有空气， 与反应生成，故还能观察到的现象是烧瓶上部由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色。实验目的是与铁粉反应，装置制备，由于烧瓶中有空气，部分被氧化成，能与水反应生成，故先将装置中产生的气体通入装置；由于灼热的铁能与水蒸气发生反应，需要将中的水蒸气除去，故再将气体通过装置；最后将纯净的通入装置中进行反应； 有毒，必须进行尾气处理 ，需要利用浓硝酸将氧化成，再通入氢氧化钠溶液中，故装置接口的连接顺序是。根据题的分析可知装置的作用是将多余氧化成，便于被氢氧化钠溶液吸收，防止污染环境。装置中被灼热的铁粉还原成，同时生成，反应的化学方程式为。中产生的中混有水蒸气， 能与水反应产生，干扰与的反应 ，故甲同学的结论不正确；洗气瓶的作用是吸收中的水蒸气，干燥，由乙同学的实验现象，可得出被氧化，反应的化学方程式为。单向阀可以实现气体单向流通，还可以防止溶液倒吸。
 

18.【答案】分液漏斗    

气体变为红棕色    蒸馏水中有气泡产生    

黄    红

【解析】根据仪器的结构特点可知，为分液漏斗；装置甲中发生反应的化学方程式为。

装置乙中收集的是，故装置乙中出现的现象是气体变为红棕色，装置丙中会与水反应生成，故装置丙中的现象为蒸馏水中有气泡产生，发生反应的离子方程式为。

试管中生成的能将氧化成，导致溶液显黄色，遇显红色。

19.【答案】左侧试管中溶液逐渐变蓝，右侧试管中收集到无色气体
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体
形管右端产生无色气体，溶液变蓝色
无色气体与空气接触后立即变成红棕色
将氮氧化合物排入空气中会污染环境 

【解析】

【分析】
本题考查硝酸的氧化性、及硝酸与铜反应生成产物的判断，难度中等。
【解答】
左侧试管中生成二价铜离子，溶液逐渐变蓝，右侧试管中收集到无色气体为一氧化氮。
在铜和稀硝酸反应容器的上部看到了红棕色气体，红棕色气体为二氧化氮。
形管右端产生无色气体一氧化氮，溶液变蓝色二价铜离子。
无色气体与空气接触后立即变成红棕色二氧化氮。
没有尾气处理装置，将氮氧化合物排入空气中会污染环境。  

20.【答案】；、
浓硝酸；

浓 
 

【解析】依据图中，化合价与物质类别之间关系可知为价的氮元素的氧化物，为；原子最外层有个电子，最高为价，最低为价，、中氮元素处于中间价态，化合价既可以升高，又可以降低，所以、既有氧化性又有还原性。
铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、和水，铁与浓硝酸在常温下会发生钝化，所以可用浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层，离子方程式：。
氨气的物质的量为，溶于水形成氨水，，。
在实验室中，一般是用铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式：浓；
二氧化硫具有还原性，能够使酸性溶液褪色，所以检验的还原性可选酸性高锰酸钾溶液，用品红溶液可检验其漂白性，用检验时无明显实验现象，故B正确。
二氧化硫与溴水反应生成溴化氢和硫酸，化学方程式为。