2021版新高考化学一轮复习 课后限时集训12 氮的循环 鲁科版

1课后限时集训12氮的循环(建议用时：35分钟)一、选择题(1～7题只有一个正确答案，8～10题有一个或两个正确答案)1．下列叙述与氮元素的循环无关的是()A．工业合成氨的过程是固氮的过程B．自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收[答案]C2．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＋5O2=====催化剂△4NO＋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，标准状况下密度约为0.76g·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A[A项，生成NO是空气污染物，而应该在一定条件下生成N2，错误。]3．(2019·潍坊期中)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B[浓硝酸与C反应，只体现强氧化性，B错误。]4．(2018·滁州模拟)中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是()A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉B．选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸D[NO2、N2O4和H2O反应生成不溶于水的NO，因此烧瓶中不可能充满稀硝酸。]25．(2019·石家庄模拟)汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。NOx――→[O]反应①N2O5――→H2O反应②HNO3――→NH3反应③烟(一种雾霾)有关该雾霾的叙述错误的是()A．该雾霾中含硝酸铵固体B．反应②是非氧化还原反应C．NH3是形成该雾霾的催化剂D．NH3可能来自过度施用氮肥C[HNO3遇NH3生成NH4NO3，因此该雾霾中含硝酸铵固体，A项正确；反应②为N2O5＋H2O===2HNO3，为非氧化还原反应，B项正确；氨气是形成该雾霾的反应物，而不是催化剂，C项错误；氮肥中的NH＋4可转化为氨气，故大气中的NH3可能来自过度施用氮肥，D项正确。]6．硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：①将铜溶于硝酸中；②先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中；③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是()A．方法③是最经济和环保的B．方法①中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C．方法②需要消耗能源，对环境不产生污染D．方法③中N2O4既是氧化剂又是还原剂A[方法①和③均有NO污染气体，不环保；方法②需消耗能源，但无污染，环保。]7．有a、b、c、d、e五种气体，现进行下列实验：(1)a和b混合气体变红棕色(2)c和d混合产生白烟(3)c和e分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体(4)b和e分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊则a、b、c、d、e依次可能是()A．O2、NO、HCl、NH3、CO2B．O2、NO、NH3、HCl、SO3C．NO、O2、NH3、HCl、SO2D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4C[由a和b混合，气体变成红棕色，可知a和b分别为NO和O2中的一种；b通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则b为O2，a为NO；c和d混合产生白烟，则c和d分别为NH3和3HCl中的一种；c通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，则c为NH3，d为HCl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e可能为SO2。]8．科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO2－4和N4H4＋4两种离子，当N4H4＋4遇到碱性溶液时，会生成N4分子。下列说法正确的是()A．14N、N4与N2互为同位素B．N4H4(SO4)2的电离方程式为N4H4(SO4)2===N4H4＋4＋2SO2－4C．N4H4(SO4)2不能与草木灰、K3PO4等化肥混合施用D．N4H4(SO4)2中只含共价键，不含离子键BC[同种元素的不同原子之间互为同位素，N4与N2为单质，A项错误；N4H4(SO4)2晶体中含有SO2－4和N4H4＋4两种离子，N4H4(SO4)2为离子化合物，电离方程式为N4H4(SO4)2===N4H4＋4＋2SO2－4，B项正确；草木灰的主要成分为K2CO3，与K3PO4都为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，当N4H4＋4遇到碱性溶液时，会生成N4，故不能混合施用，C项正确；N4H4(SO4)2中含有离子键，D项错误。]9．某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。已知：在溶液中FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法中不正确的是()A．装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应C．实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞D．装置J收集的气体中一定不含NOD[FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4为可逆反应，NO没有完全反应，排水法收集的气体中有NO，D错误。]10．(2019·济南一中质检)将11.2g的Mg­Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体x(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4g沉淀。根据题意推断气体x的成分可能是()A．0.3molNO2和0.3molNOB．0.2molNO2和0.1molN2O4C．0.6molNO4D．0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4D[向Mg­Cu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜，所以沉淀中氢氧根的质量为21.4g－11.2g＝10.2g，物质的量为10.2g17g·mol－1＝0.6mol，根据电子守恒可知反应过程中共转移0.6mole－，分析各选项确定D项符合。]二、非选择题11．(2019·南宁模拟)某研究小组通过以下实验探究氨气的性质。(1)如图1所示，A中气体入口通空气，分液漏斗内加浓氨水，圆底烧瓶内加NaOH固体，C内放置铂铑合金网，按A→B→C→D装置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。①装置A中能产生氨气的原因有多个，如氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出，你认为还有_________。②该实验证明氨气具有的性质是________。图1(2)如图2所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下列实验(气体在同温同压下测定)。图2甲针筒内有15mLCl2，乙针筒内有40mLNH3，发生反应：3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl。甲针筒除活塞有移动、针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为__________，最后针筒内剩余气体的体积约为________mL。[解析](1)①除了题述原因外，还有的原因是氢氧化钠溶于水放出大量的热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，也会促使氨气放出。②氨的催化氧化实验证明氨气具有还原性。(2)根据所给的数据和化学方程式可判断，NH3过量，Cl2完全反应，所以甲针筒中气体颜色由黄绿色变为无色。依据化学方程式可知，15mLCl2消耗10mLNH3，5剩余30mLNH3未反应，产生5mLN2和30mLHCl，未反应的30mLNH3与生成的30mLHCl恰好完全反应生成NH4Cl(白烟)，最后剩余气体为5mLN2。[答案](1)①氢氧化钠溶于水放出大量的热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨气放出②还原性(2)黄绿色变为无色512．某化学兴趣小组利用图1装置制取氨气并探究氨气的有关性质。图1图2(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填字母代号，下同)，装置B中试剂可选用________。a．碱石灰b．浓硫酸c．生石灰d．五氧化二磷e．烧碱(2)在K2的导管末端连接图2装置中的________装置(填序号)，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是________________。(3)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，在K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过分别盛有________、________试剂的洗气瓶。②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________。③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放_____________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________。[解析](1)在浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，向其中加入生石灰[发生反应CaO＋H2O===Ca(OH)2生成Ca(OH)2]或烧碱，都会使平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，原理同上述，都可快速制备氨气。装置B为干燥装置，NH3为碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸，P2O5)。(2)氨气极易溶于水，不溶于CCl4，需选择防倒吸装置进行实验探究，因此需选择图2中的Ⅱ或Ⅲ。根据喷泉实验的原理，要使装置D发生喷泉现象。用热毛巾将烧瓶捂热，可使D中氨气受热膨胀通过导管与水接触，即产生“喷泉”。(3)①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，要得到纯净、干6燥的氯气需通过饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气。②探究氨气具有还原性，氯气与氨气反应产生“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味的气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。[答案](1)aceace(2)Ⅱ(或Ⅲ)用热毛巾将烧瓶捂热(其他合理答案均可)(3)①饱和食盐水浓硫酸②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2③NaOHCl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O13．(2019·日照模拟)亚硝酸钠(NaNO2)是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。已知：室温下，2NO＋Na2O2===2NaNO2，以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。(加热装置及部分夹持装置已略去)ABCD回答下列问题：(1)A装置中反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)B装置的作用是___________