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苏教版高中化学必修 第二册专题7《氮与社会可持续发展》测试题
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这是一份苏教版高中化学必修 第二册专题7《氮与社会可持续发展》测试题,共11页。
专题7测试题(时间:75分钟 满分:100分)可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56一、单项选择题(共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意)1.下列有关氮及其化合物的说法错误的是( ) A.黑火药是我国古代四大发明之一,配方为“一硫二硝三木炭”,其中的硝是指硝酸钾B.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3C.NH3易溶于水,可用作制冷剂D.用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨2.科学家预测,氨有望取代氢能,成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是( )A.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+5O24NO+6H2OB.液氨具有腐蚀性和毒性,在使用过程中要防止液氨泄漏C.氨气比空气轻,标准状况下密度为0.771 g·L-1D.氨气与氢气相比,优点在于氨气不容易发生爆炸,使用时更安全3.下面有关化肥与环境关系的描述,正确的是( )A.雨天追肥有利于农作物的吸收B.大量施用化肥对环境没有污染C.绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮D.过多的尿素进入水体会恶化水质,导致“水华”现象4.下列离子方程式书写正确的是( )A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:NH4++OH-NH3↑+H2OB.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:NH4++OH-NH3·H2OC.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+NH4++H2OD.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O2NH4++Fe(OH)2↓5.下列具有氮的固定作用的化学反应是( )A.氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵6.CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体,可以减少汽车尾气中有毒气体的排放。下列有关说法不正确的是( )A.CO在铂表面被氧化生成CO2,铂起催化作用B.汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2C.CO在铂表面可能和O2、NOx反应D.NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合7.如图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。利用如图装置进行下表所列实验,能达到实验目的的是( )8.将NH4HCO3置于干燥的试管中加热,并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,最后得到的气体有( )A.NH3,O2 B.H2O,O2C.CO2,O2 D.O29.检验下列物质所选用的试剂正确的是( )10.如图表示Cu与HNO3反应的量的关系,A、B、C、D四点中表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系的点是( )11.欲进行下列实验,其方案设计合理的是( )12.对下列事实的解释错误的是( )A.氨气溶于水的喷泉实验,说明氨气极易溶于水B.常温下,将铜放入浓硫酸中无明显变化,说明铜在冷的浓硫酸中钝化C.浓硝酸久置显黄色,说明浓硝酸不稳定D.向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,说明浓硫酸具有吸水性13.利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是( )A.反应过程中NO2、NH4+之间的反应是氧化还原反应B.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2OC.X是HNO2,是还原产物D.[(NH4)(HNO2)]+是反应过程中的催化剂二、非选择题(共4题,共61分)14.(16分)为提高农作物产量,现代农业生产中需要大量含氮化合物作肥料。(1)下列固氮方法中,属于人工固氮的是 (填字母)。 A.合成氨 B.闪电固氮C.根瘤菌固氮 D.仿生固氮E.用氨气合成尿素(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨,被植物吸收,这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示:N2+ C+ H2O NH3+ CO2 ①配平以上化学方程式,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目。②上述反应中的还原剂是 ,还原产物是 (均填化学式)。若转移3 mol电子,则会生成NH3 mol。 ③闪电固氮反应的化学方程式是 ,氮气显 (填“氧化”或“还原”)性。 ④合成氨的化学方程式是 ,氮气显 (填“氧化”或“还原”)性。 15.(16分)氮及其化合物是元素化合物学习的重要内容。Ⅰ.为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO,某同学设计了如下实验装置和实验方案。回答下列问题:(1)连接好装置,加入药品前先要 。 (2)将铜丝插入稀硝酸中,微热试管。该反应的化学方程式是 。 (3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,可以观察到烧瓶中 ,证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。 (4)NaOH溶液的作用 。 (5)若将稀硝酸改为浓硝酸,则起氧化性的硝酸和起酸性作用的硝酸的物质的量之比为 。 Ⅱ.某学习小组利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器略去)。(6)实验室制备氨气的化学方程式为 。 (7)用装置B收集氨气时,氨气的进气口是 (填“a”或“b”)。 16.(15分)硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如图。请回答下列问题:(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式: 。 (2)吸收塔C中通入空气的目的是 ;C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是 (填反应容器代号)。 (3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因: 。 (4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式: 。该反应中稀硝酸表现的性质是 。 17.(14分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。(1)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:图1①由图1可知NH3催化还原氮氧化物中的氧化剂为 。 ②用Fe作催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)c(NO)对应的脱氮率如图2所示,脱氮效果最佳的c(NO2)c(NO)= 。 图2(2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:①上述工艺中采用气、液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。 ②生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。 一、单项选择题(共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意)1.下列有关氮及其化合物的说法错误的是( ) A.黑火药是我国古代四大发明之一,配方为“一硫二硝三木炭”,其中的硝是指硝酸钾B.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3C.NH3易溶于水,可用作制冷剂D.用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨答案C解析黑火药是我国古代四大发明之一,配方为“一硫二硝三木炭”,其中的硝是指硝酸钾,A正确;实验室可用NH4Cl和Ca(OH)2混合共热制NH3,B正确;液氨汽化时吸收大量热,可用作制冷剂,C错误;烧碱可与铵根离子反应产生氨气,D正确。2.科学家预测,氨有望取代氢能,成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是( )A.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+5O24NO+6H2OB.液氨具有腐蚀性和毒性,在使用过程中要防止液氨泄漏C.氨气比空气轻,标准状况下密度为0.771 g·L-1D.氨气与氢气相比,优点在于氨气不容易发生爆炸,使用时更安全答案A解析生成的NO是空气污染物,应该在一定条件下生成N2,A错误。3.下面有关化肥与环境关系的描述,正确的是( )A.雨天追肥有利于农作物的吸收B.大量施用化肥对环境没有污染C.绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮D.过多的尿素进入水体会恶化水质,导致“水华”现象答案D解析雨天追肥,化肥易随雨水流失;大量施用化肥,会造成土壤、水的污染;固氮是把游离态的氮转化为化合态的氮,有些植物如豆科植物,可利用根瘤菌直接在空气中进行固氮,而其他大部分植物不行;尿素进入水体会导致水体富营养化,最终使水体恶化,形成“水华”现象。4.下列离子方程式书写正确的是( )A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:NH4++OH-NH3↑+H2OB.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:NH4++OH-NH3·H2OC.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+NH4++H2OD.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O2NH4++Fe(OH)2↓答案C解析A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O,离子方程式应为NH4++OH-NH3↑+H2O;C项,符合反应原理及离子方程式书写要求;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+。5.下列具有氮的固定作用的化学反应是( )A.氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵答案A解析氮的固定指游离态的氮反应生成化合态的氮,即将氮气转化为含氮化合物的过程。一氧化氮转化为二氧化氮、氨气转化为一氧化氮、氨气转化为铵盐,都是含氮化合物间的转化,不是氮的固定。6.CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体,可以减少汽车尾气中有毒气体的排放。下列有关说法不正确的是( )A.CO在铂表面被氧化生成CO2,铂起催化作用B.汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2C.CO在铂表面可能和O2、NOx反应D.NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合答案D解析CO、NOx在铂表面发生的反应为CO+NOxCO2+N2(未配平),也可能是CO与O2反应,此过程中铂作催化剂。CO2不能与人体中的血红蛋白结合。7.如图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。利用如图装置进行下表所列实验,能达到实验目的的是( )答案A解析浓氨水与生石灰反应生成的氨气会与浓硫酸反应,B项错误;Cu与浓硫酸在常温下不反应,C项错误;Cu与稀硝酸反应生成的NO气体会被装置中的空气氧化,D项错误。8.将NH4HCO3置于干燥的试管中加热,并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,最后得到的气体有( )A.NH3,O2 B.H2O,O2C.CO2,O2 D.O2答案A解析NH4HCO3分解生成NH3、CO2和H2O,将混合气体通过Na2O2,CO2和H2O分别和Na2O2反应生成O2,再通过碱石灰干燥,最终剩余气体为NH3和O2,故选A。9.检验下列物质所选用的试剂正确的是( )答案C解析海水中的碘元素以I-形式存在,应先加入氧化剂将其氧化为I2后,再加入淀粉溶液检验,A项错误;SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,检验SO2不能用澄清石灰水,B项错误;向含有Cu2+的溶液中加入氨水,先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为深蓝色,可用氨水检验溶液中的Cu2+,C项正确;检验溶液中的NH4+,加入NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,D项错误。10.如图表示Cu与HNO3反应的量的关系,A、B、C、D四点中表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系的点是( )答案A解析Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,由化学方程式可知参加反应的HNO3只有14被还原,故被还原的HNO3与Cu的关系为3Cu~2HNO3(被还原)。11.欲进行下列实验,其方案设计合理的是( )答案B解析没有形成封闭体系,不能检验其气密性,A错误;氨气极易溶于水,倒扣的漏斗可以防止倒吸,B正确;二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,不能被完全吸收,C错误;触摸外壁只能比较溶于水时的热效应,不能比较二者的溶解度大小,D错误。12.对下列事实的解释错误的是( )A.氨气溶于水的喷泉实验,说明氨气极易溶于水B.常温下,将铜放入浓硫酸中无明显变化,说明铜在冷的浓硫酸中钝化C.浓硝酸久置显黄色,说明浓硝酸不稳定D.向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,说明浓硫酸具有吸水性答案B解析氨气极易溶于水,可做氨溶于水的喷泉实验,A项正确;常温下,铜与浓硫酸不反应,而钝化是指反应产生的氧化膜阻止了反应的进行,B项错误;浓硝酸久置分解产生的二氧化氮气体溶于浓硝酸中使浓硝酸显黄色,C项正确;向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,是胆矾失去结晶水后变为白色固体,说明浓硫酸具有吸水性,D项正确。13.利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是( )A.反应过程中NO2、NH4+之间的反应是氧化还原反应B.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2OC.X是HNO2,是还原产物D.[(NH4)(HNO2)]+是反应过程中的催化剂答案B解析反应过程中NO2、NH4+之间反应生成[(NH4)2(NO2)]2+,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,故A错误;由反应历程图可知,氨、二氧化氮和一氧化氮是反应物,氮气与水是生成物,所以总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,故B正确;图中可以生成X的反应为[(NH4)2(NO2)]2++NO[(NH4)(HNO2)]++X+H+,根据原子守恒判断X为N2和H2O,故C错误;[(NH4)(HNO2)]+反应前没有,反应后没有,为反应的中间产物,不是反应过程中的催化剂,故D错误。二、非选择题(共4题,共61分)14.(16分)为提高农作物产量,现代农业生产中需要大量含氮化合物作肥料。(1)下列固氮方法中,属于人工固氮的是 (填字母)。 A.合成氨 B.闪电固氮C.根瘤菌固氮 D.仿生固氮E.用氨气合成尿素(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨,被植物吸收,这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示:N2+ C+ H2O NH3+ CO2 ①配平以上化学方程式,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目。②上述反应中的还原剂是 ,还原产物是 (均填化学式)。若转移3 mol电子,则会生成NH3 mol。 ③闪电固氮反应的化学方程式是 ,氮气显 (填“氧化”或“还原”)性。 ④合成氨的化学方程式是 ,氮气显 (填“氧化”或“还原”)性。 答案(1)AD(2)①②C NH3 1③N2+O22NO 还原④N2+3H22NH3 氧化解析(1)合成氨、仿生固氮属于人工固氮,闪电固氮属于自然固氮,根瘤菌固氮属于生物固氮,用氨气合成尿素不属于氮的固定,故选AD。(2)①在该反应中,N从0价到-3价,得到电子,C从0价到+4价,失去电子,根据电子守恒,共转移12e-,配平方程式。②上述反应中,C的化合价从0价升高到+4价,C为还原剂,N的化合价从0价降低到-3价被还原,还原产物是NH3,每转移3 mol电子,则生成1 mol氨气。③闪电固氮的化学方程式为N2+O22NO,反应中N元素从0价升高到+2价,N2作还原剂,显还原性。④合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3,反应中N元素从0价降低到-3价,N2作氧化剂,显氧化性。15.(16分)氮及其化合物是元素化合物学习的重要内容。Ⅰ.为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO,某同学设计了如下实验装置和实验方案。回答下列问题:(1)连接好装置,加入药品前先要 。 (2)将铜丝插入稀硝酸中,微热试管。该反应的化学方程式是 。 (3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,可以观察到烧瓶中 ,证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。 (4)NaOH溶液的作用 。 (5)若将稀硝酸改为浓硝酸,则起氧化性的硝酸和起酸性作用的硝酸的物质的量之比为 。 Ⅱ.某学习小组利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器略去)。(6)实验室制备氨气的化学方程式为 。 (7)用装置B收集氨气时,氨气的进气口是 (填“a”或“b”)。 答案(1)检查装置的气密性(2)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)无色气体变为红棕色(4)吸收尾气,避免污染环境 (5)1∶1(6)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(7)a解析(1)实验中有气体产生,连接好装置,加入药品前先要检查装置的气密性;(2)将铜丝插入稀硝酸中,微热试管,Cu与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;(3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,圆底烧瓶中NO与氧气反应生成红棕色的二氧化氮,可以观察到烧瓶中的无色气体变为红棕色;(4)二氧化氮、NO都是有毒气体,会污染环境,所以要用NaOH溶液吸收尾气,防止污染环境;(5)若将稀硝酸改为浓硝酸,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,反应中起氧化性的硝酸和起酸性作用的硝酸的物质的量之比为1∶1;(6)实验室是用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气的,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;(7)氨气的密度比空气的小,用装置B收集氨气时,a进气口是向下排空气法,故答案为a。16.(15分)硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如图。请回答下列问题:(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式: 。 (2)吸收塔C中通入空气的目的是 ;C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是 (填反应容器代号)。 (3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式解释原因: 。 (4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式: 。该反应中稀硝酸表现的性质是 。 答案(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)将一氧化氮氧化成二氧化氮 C(3)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O(4)3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O 酸性和氧化性解析由NH4NO3的工业生产流程可知,N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3,NH3在Pt-Rh合金网的作用下加热,被空气中的O2氧化为NO和水,NO在吸收塔中与O2反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3和NO。HNO3与NH3作用生成NH4NO3。(1)反应容器B中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(2)在吸收塔C中通入空气的目的是将NO氧化成NO2;在C中发生反应:2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO。在D中发生反应:HNO3+NH3NH4NO3。前两个反应是氧化还原反应,第三个反应不是氧化还原反应。所以发生氧化还原反应的容器为C。(3)浓硝酸不稳定,光照容易分解,温度越高越容易分解,为防止浓硝酸的分解,常把浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放在冷暗处。分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。(4)硝酸有强氧化性,不仅能把活泼的金属氧化,还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O。该反应中一部分HNO3中的N元素由+5价变为+2价,得到电子,被还原,表现氧化性,还有一部分HNO3中的N元素的化合价没有变化,提供酸根离子来形成硝酸盐,故硝酸表现的性质是酸性和氧化性。17.(14分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。(1)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:图1①由图1可知NH3催化还原氮氧化物中的氧化剂为 。 ②用Fe作催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)c(NO)对应的脱氮率如图2所示,脱氮效果最佳的c(NO2)c(NO)= 。 图2(2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:①上述工艺中采用气、液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。 ②生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。 答案(1)①NO、NO2 ②1∶1(2)①使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2②3NO2-+2H+NO3-+2NO↑+H2O解析(1)①由图1知,氮氧化物中的氮元素化合价降低,故NO、NO2是氧化剂。②由图2知,当c(NO2)c(NO)=1∶1时,脱氮率最高,脱氮效果最佳。(2)①采用气、液逆流吸收能使尾气中的NO、NO2被充分吸收;石灰乳吸收NO、NO2后,剩余滤渣的主要成分是Ca(OH)2。②在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,反应的离子方程式为3NO2-+2H+NO3-+2NO↑+H2O。选项a(液体)b(固体)c(液体)A稀盐酸锌粒浓硫酸B浓氨水生石灰浓硫酸C浓硫酸铜片NaOH溶液D稀硝酸铜片H2O选项待检验物质所用试剂A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2气体澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NH4+NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸选项a(液体)b(固体)c(液体)A稀盐酸锌粒浓硫酸B浓氨水生石灰浓硫酸C浓硫酸铜片NaOH溶液D稀硝酸铜片H2O选项待检验物质所用试剂A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2气体澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NH4+NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
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