2021届一轮复习苏教版专题4第二单元 生产生活中的含氮化合物作业(江苏专用)

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文档介绍

2021届一轮复习苏教版专题4第二单元 生产生活中的含氮化合物作业(江苏专用)

一、单项选择题 ‎1.下列关于氮及其化合物的说法正确的是(  )‎ A.N2分子的结构稳定,因而氮气不能支持任何物质的燃烧 B.液氨汽化时要吸收大量热,因而液氨可用作制冷剂 C.NO可用向上排空气法或排水法收集 D.浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发 解析:选B。Mg能在N2中燃烧,A项错误;NO能与空气中的O2反应生成NO2,C项错误;浓硝酸见光易分解,故保存在棕色瓶内,D项错误。‎ ‎2.已知氨极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨尾气吸收装置的是(  )‎ 解析:选C。A项,氨难溶于CCl4,不会发生倒吸;B项,导管末端连接倒置漏斗,漏斗下沿刚好没入水中可有效防止倒吸;C项,会发生倒吸;D项,导管末端连接干燥管,干燥管细口没入水中少许可有效防止倒吸。‎ ‎3.氮及其化合物的转化关系如下图所示。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 解析:选D。氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,即氮气与氧气不能一步转化为NO2。‎ ‎4.某同学仿照喷泉实验原理在实验室里做了一个“喷烟实验”。如图所示,在甲、乙两个烧瓶中分别装入X、Y两种无色气体,胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶中,然后打开弹簧夹,便可看到甲烧瓶中的导管喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅最后褪为无色。则X、Y分别为(  )‎ A.NH3和HCl       B.HCl和NH3‎ C.SO2和HCl D.NO和HCl 解析:选A。要想产生“喷烟”现象,应具备两个条件:一是形成压强差,二是两种气体反应会生成白烟,排除C、D项。根据甲中溶液颜色发生的变化,结合题给条件“胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液”可知,甲中气体溶于水所得溶液显碱性,即X为NH3,故Y为HCl,选A。‎ ‎5.用加热法可以分离的一组物质是(  )‎ A.氯化铵和消石灰 B.碳酸氢铵和过氧化钠 ‎ ‎ C.氯化铵和氯化钠 D.碘和氯化铵 解析:选C。铵盐可与碱反应,因此选项A在加热时发生反应2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2,不能用于分离。选项B中的NH4HCO3受热分解,且产生的H2O及CO2能与Na2O2反应,也无法达到分离的目的。选项D中碘在受热时升华,NH4Cl受热分解再重新化合后仍与碘混合,无法达到分离的目的。对于选项C,NH4Cl受热分解后可从体系中脱离,遇冷又重新化合为NH4Cl晶体,从而达到与NaCl分离的目的。‎ ‎6.下列说法不正确的是(  )‎ A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解 B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性 C.铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O D.HNO3―→NO―→NO2,以上各步变化均能通过一步实验完成 解析:选A。A项中加入Cu(NO3)2固体后,Cu和H+、NO发生反应:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,该项不正确。‎ ‎7.等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是(  )‎ A.FeO B.Fe2O3‎ C.FeSO4 D.Fe3O4‎ 解析:选A。根据得失电子守恒,还原剂提供的电子越多,氧化剂硝酸生成的NO的物质的量就越多。‎ ‎1 g题述四种物质能提供的电子的物质的量为 A.×1 mol;B.0 mol;C.×1 mol;D.×1 mol(Fe3O4也可以写为Fe2O3·FeO),故提供电子的物质的量最多的为FeO。‎ 二、不定项选择题 ‎8.N2O俗称“笑气”,曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O:3CO+2NO23CO2+N2O。下列关于N2O的说法正确的是(  )‎ A.上述反应中每生成1 mol N2O,消耗3 mol CO B.等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数 C.N2O只具有氧化性,无还原性 D.N2O会迅速与人体血红蛋白结合,使人中毒 解析:选AB。由方程式知,生成1 mol N2O时消耗3 mol CO,A正确;1 mol N2O与1 mol CO2都含有22 mol电子,B正确;N2O中氮元素的化合价为+1价,是氮元素的中间价态,所以N2O既具有氧化性又具有还原性,C错误;NO能与人体血红蛋白结合,使人体中毒,D错误。‎ ‎9.(2020·盐城高三联考)SO2废气的回收利用方案如图所示。下列说法错误的是(  )‎ A.废气与氨水混合一定发生反应:2NH3·H2O+SO2===2NH+SO+H2O B.Y中含有NH4HSO3‎ C.气体a既有氧化性又有还原性 D.(NH4)2S2O8中含有O—O键,S元素的化合价为+6 价 解析:选B。A项,废气用氨水吸收一定发生反应:2NH3·H2O+SO2===2NH+SO+H2O,正确;B项,(NH4)2SO3与过量H2SO4反应生成(NH4)2SO4、SO2和H2O,Y中含有(NH4)2SO4和H2SO4,不含NH4HSO3,错误;C项,气体a为SO2,SO2中S元素的化合价为+4价,SO2既有氧化性又有还原性,正确;D项,(NH4)2S2O8中含有一个O—O键,过氧键中O元素的化合价为-1价,其他O元素的化合价为-2价,N元素的化合价为-3价,H元素的化合价为+1价,根据正、负化合价代数和为0可知,S元素的化合价为+6价,正确。‎ ‎10.现有NaNO3和HCl的混合溶液400 mL,向混合溶液中逐渐加入过量的Fe粉(假设反应中HNO3只被还原成NO),有关量的关系如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.硝酸钠的物质的量浓度为2.5 mol/L B.反应生成气体的体积为33.6 L C.整个反应过程转移电子的物质的量之和为4 mol D.将反应后的混合物过滤,滤液蒸发结晶所得固体为NaCl和FeCl2的混合物 解析:选A。由题图分析可知,当加入1 mol铁后,溶液中才开始生成亚铁离子,说明加入1 mol铁之前发生如下反应:Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O,根据题图中数据分析可知,上述反应中NO不足而H+过量,则n(Fe)=n(NO)=n(NaNO3)=n(NO)=1 mol,c(NaNO3)==2.5 mol/L,A正确;因Fe3+的氧化性大于H+,则继续加入铁时发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,由上述分析可知,n(Fe3+)=1 mol,则该反应消耗0.5 mol铁,然后0.5 mol铁再与氢离子反应生成氢气,则n(H2)=n(Fe)=0.5 mol,所以,在整个过程中产生气体的物质的量为1.5 mol,在标准状况下的体积为33.6 L,B错误;整个反应过程分三步进行,每步转移电子的物质的量分别是3 mol、0.5 mol×2、0.5 mol×2,共转移5 mol电子,C错误;滤液中溶质为NaCl和FeCl2,蒸发结晶过程中,FeCl2会被氧化、水解,最后所得固体为NaCl和Fe(OH)3的混合物,D错误。‎ 三、非选择题 ‎11.氨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“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↓+2NH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,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氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),反应的化学方程式为            ,若反应中有0.3 mol电子发生转移,生成亚硝酸的质量为    g。‎ 解析:(1)①氮气电子式中存在叁键;②根据非金属性的判断依据“非金属性越强,气态氢化物越稳定”,很容易判断出NH3的稳定性强于PH3。(2)①根据现象写方程式;②氨溶于浓硫酸,能生成(NH4)2SO4或NH4HSO4;③根据现象写方程式,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。(3)氨水中存在平衡:NH3‎ ‎+H2ONH3·H2ONH+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)由方程式可看出,每当生成1 mol HNO2,转移电子数为6 mol,当有0.3 mol电子发生转移时,生成亚硝酸0.05 mol,即2.35 g。‎ 答案:(1)①N⋮⋮N ②强 ‎(2)①NH3+HCl===NH4Cl ‎②NH4HSO4[或(NH4)2SO4]‎ ‎③4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎(3)氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH+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+3O22HNO2+2H2O 2.35‎ ‎12.Ⅰ.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用,可采用氨碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点,其吸收工艺流程如下:‎ ‎(1)排空物质的主要成分为_________________________________。‎ ‎(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是_________________________。‎ ‎(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为            。‎ Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法,将其转化为硫酸和硝酸,工艺流程如下:‎ 各室中发生的反应如下:‎ 氧化室:在氧化室中SO2和NO2气体与水作用生成H2SO4和NO。‎ 清除室:NO+NO2===N2O3;N2O3+2H2SO4===2NOHSO4+H2O。‎ 分解室:4NOHSO4+O2+2H2O===4H2SO4+4NO2。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)物质①和②分别为    、    。(写化学式)‎ ‎(2)写出氧化室中发生反应的化学方程式:________________________。‎ 解析:Ⅰ.(1)排空物质是无污染的气体,主要成分为N2、O2。‎ ‎(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是使氨和污染的空气充分混合,促进氮的氧化物与氨充分反应,从而转化为无毒的N2。‎ ‎(3)从吸收塔排出的混合液含有铵盐,可以用作氮肥。‎ Ⅱ.(1)根据各室中的反应,物质①、②分别为分解室中NOHSO4与O2、H2O反应生成的NO2、H2SO4。‎ ‎(2)氧化室中SO2和NO2与水发生反应生成H2SO4和NO,化学方程式为NO2+SO2+H2O===H2SO4+NO。‎ 答案:Ⅰ.(1)N2、O2 (2)使氨和污染的空气充分混合 ‎(3)用作肥料(答案合理即可)‎ Ⅱ.(1)NO2 H2SO4 (2)NO2+SO2+H2O===H2SO4+NO ‎13.如图所示是在实验室进行氨快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。‎ ‎(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是首先_________________‎ ‎________________________________________________________________________,‎ 然后用酒精灯微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有一段水柱形成,说明装置气密性良好。‎ ‎(2)装置B中盛放的试剂是    。‎ ‎(3)点燃C处酒精灯,关闭止水夹2,打开止水夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中生石灰后关闭分液漏斗,稍等片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生    (填现象);从装置E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在装置C中发生反应的化学方程式:___________________________________。‎ ‎(4)当装置C中固体全部变成红色后,关闭止水夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量装置C中固体质量。若反应前固体质量为16 g,反应后称量固体质量减少2.4 g。通过计算确定该固体产物的成分是_____________      (用化学式表示)。‎ ‎(5)在关闭止水夹1后,打开止水夹2,残余气体进入装置F中,很快发现装置F中产生白烟,同时装置G中溶液迅速倒吸流入装置F中。写出产生白烟的化学方程式:________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 迅速产生倒吸的原因是_______________________________________。‎ 解析:(1)检查A~E装置气密性的方法为关闭止水夹2和分液漏斗活塞,打开止水夹1,在E中装入水,然后用酒精灯微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有一段水柱形成,说明装置气密性良好。(2)装置B是对产生的氨进行干燥的装置,氨为碱性气体,所以装置B中为碱性物质,‎ 故为碱石灰或生石灰。(3)装置C中黑色固体氧化铜逐渐变红,发生还原反应,而装置E中溶液里出现大量气泡,又从装置E中逸出液面的气体可以直接排入空气,说明排出的气体为N2,故装置C中发生的反应为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。装置E中为溶有二氧化硫的氯化钡溶液,未反应的NH3与H2SO3反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与氯化钡反应产生白色沉淀。(4)装置C中物质为氧化铜,反应前固体质量为16 g,即含有氧化铜0.2 mol,若全部被还原为Cu,则冷却后称量应为12.8 g,固体质量减少3.2 g;若全部被还原为Cu2O,固体质量减少1.6 g,但称得固体质量减少2.4 g,即氧化铜被还原为Cu2O和Cu,故固体产物的成分是Cu2O和Cu。(5)氨和氯气直接反应生成氯化铵,产生白烟:3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl;盛满氯气的集气瓶中因氨消耗氯气生成部分固体,导致装置F内气压减小,引起溶液倒吸。‎ 答案:(1)关闭止水夹2和分液漏斗活塞,打开止水夹1,在E中装入水 ‎(2)碱石灰(或生石灰)‎ ‎(3)白色沉淀 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O ‎(4)Cu2O和Cu ‎(5)3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl 盛满氯气的集气瓶中因氨消耗氯气生成部分固体,导致装置F内气压减小,引起溶液倒吸
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