优化方案高考化学总复习 必修部分 专题4 硫、氮和可持续发展 第二单元 生产生活中的含氮化合物课后达标检测 苏教版.doc

生产生活中的含氮化合物1随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是()a反应中no为氧化剂，n2为氧化产物b汽车尾气的主要污染成分包括co、no和n2cno和o2必须在催化剂表面才能反应d催化转化总化学方程式为2noo24co催化剂,4co2n2解析：选d。反应过程中no、o2为氧化剂，n2为还原产物；汽车尾气中的n2不是污染物；no和o2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2noo2=2no2,2no24co=n24co2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2noo24co4co2n2。2已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂ccl4。下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是()解析：选c。a项，氨气不溶于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下列关于氮及其化合物的说法正确的是()an2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cno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。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()anh3和hclbhcl和nh3cso2和hcl dno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cu4h2no=cu22no22h2odhno3nono2，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：3cu8h2no=3cu22no4h2o，该项不正确。6n2o俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生n2o：3co2no23co2n2o。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1.5 mol cob等物质的量的n2o和co2含有相等的电子数cn2o只具有氧化性，无还原性dn2o会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒解析：选b。由方程式知，生成1 mol n2o时消耗3 mol co，a错误；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。7下列由相关实验现象所推出的结论正确的是()anh4cl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向溶液中滴加硝酸酸化的bacl2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有socfe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分别将充满hcl、nh3的烧瓶倒置于水中，液面均迅速上升，说明二者均易溶于水解析：选d。a项，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；b项，硝酸能将so或hso氧化成so；c项，铁和稀硝酸反应生成的气体是no，不是置换反应。8(2014高考山东卷)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()afeobfe2o3cfeso4 dfe3o4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fe2o3feo)，提供电子的物质的量最多的为feo。9对于1 l h2so4和hno3的混合溶液，若h2so4和hno3物质的量浓度存在如下关系：c(h2so4)c(hno3)1.2 moll1，则理论上最多能溶解铜的物质的量为()a0.80 mol b0.72 molc0.45 mol d0.40 mol解析：选b。hno3、h2so4的混酸和金属的反应，用离子方程式法计算。因为h2so4电离出的h能与no结合继续和铜反应。离子方程式为3cu8h2no=3cu22no4h2o，设n(h2so4)x，则n(hno3)1.2 molx，当两者电离出的h之和与no的物质的量之比符合离子方程式化学计量数之比时，表明两者完全反应，溶解的铜最多，有，得x0.72 mol，n(no)0.48 mol，根据离子方程式计算得n(cu)0.72 mol。10氨气在工农业生产中有重要应用。(1)氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：_。nh3的稳定性比ph3_(填“强”或“弱”)。(2)如下图所示，向naoh固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为_。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)。feso4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fe22nh3h2o=fe(oh)22nh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(小数点后保留两位有效数字)。解析：(1)氮气电子式中存在叁键；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)根据现象写方程式；氨气溶于浓硫酸，能生成(nh4)2so4或nh4hso4；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)2o22h2o=4fe(oh)3。(3)氨水中存在平衡：nh3h2onh3h2onhoh，加入naoh后oh浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的逸出。(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)nn强(2)nh3hcl=nh4clnh4hso4或(nh4)2so44fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3(3)氨水中存在平衡：nh3h2onh3h2onhoh，加入naoh后oh浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的脱除(4)2nh33o22hno22h2o2.3511工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物nox(no和no2的混合物，假设不含n2o4)，对生态环境和人类健康带来较大的威胁。(1)工业上可用氨催化吸收法处理nox，反应原理如下：4xnh36nox(2x3)n26xh2o某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下：装置a中发生反应的化学方程式为_。装置d中碱石灰的作用是_。(2)工业上也常用na2co3溶液吸收法处理nox。已知：no不能与na2co3溶液反应。nono2na2co3=2nano2co2()2no2na2co3=nano2nano3co2()当nox被na2co3溶液完全吸收时，x的值不可能是_(填字母)。a1.3b1.6c1.8将1 mol nox通入na2co3溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的no、no两种离子的物质的量随x变化关系如图所示： 图中线段a表示_离子随x值变化的关系；若用溶质质量分数为21.2%的na2co3溶液吸收，则需要na2co3溶液至少_g。用足量的na2co3溶液完全吸收nox，每产生22.4 l(标准状况)co2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则nox中的x值为_。(3)氨催化吸收法和na2co3溶液吸收法处理nox尾气共同的优点是_。解析：(1)a中发生的是实验室制nh3的反应。碱石灰的作用是作干燥剂。(2)由信息可知，no不能过量，过量的no不能被吸收，因此n(no2)n(no)，则x1.5。当x1.5时，该氮氧化物为等物质的量的no2、no，只发生反应()，生成nano2，a表示no。最终生成nano3和nano2，由钠元素与氮元素守恒得n(na2co3)0.5 mol。na2co3溶液的质量为250 g。由n原子与c原子的关系，可知每产生1 mol co2，消耗2 mol nox。产生1 mol co2，即质量为44 g，溶液质量增加44 g，说明通入的氮氧化物共88 g,2 mol nox质量为88 g，nox的相对分子质量为44，得x。答案：(1)2nh4clca(oh)2cacl22nh32h2o除去气体中含有的水蒸气(或作干燥剂)(2)ano250(或1.875 )(3)将有毒气体转化成无毒的物质，防止有毒气体的污染(其他合理答案均可)12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)一定条件下，no与no2存在下列反应：no(g)no2(g)n2o3(g)，其平衡常数表达式为k_。(2)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)。(3)该工艺需控制no和no2物质的量之比接近11。若n(no)n(no2)11，则会导致_，若n(no)n(no2)11，则会导致_。(4)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_。解析：(2)气液逆流可以使气体与吸收液充分接触，吸收更完全；滤渣的主要成分是ca(oh)2，可以循环使用。(3)据nono2ca(oh)2= ca(no2)2h2o可知参加反应的no与no2的物质的量之比为11，如果n(no)n(no2)11，剩余的no不能被吸收，排放的气体中no含量升高；如果n(no)n(no2)11，则发生反应：4no22ca(oh)2= ca(no2)2ca(no3)22h2o，产品中ca(no3)2的含量升高。(4)酸性条件下no发生歧化反应。答案：(1)(2)使尾气中的no、no2被充分吸收ca(oh)2(3)排放气体中no含量升高(或气体吸收不完全)产品ca(no2)2中ca(no3)2含量升高(4)3no2h=no2noh2o13问题提出在检验cu与稀硝酸反应的还原产物时，传统实验通常是直接在试管中进行，由于试管中有空气，开始往往看到的是红棕色气体，导致实验现象与实验原理无法吻合。某校化学活动小组对这一实验进行了研究，并提出改进措施。研究目的与要求(1)克服传统实验的缺点，并能证明cu与稀硝酸反应生成的是no，no不溶于水，可以与o2反应产生红棕色的no2。(2)改进后的实验必须达到的要求：节约药品、操作简便、现象明显、减少污染。实验过程实验方案一：(1)按图1所示安装好仪器，检查装置气密性的方法是_。(2)根据你对装置和研究目的的理解，请补充制取no并验证no不溶于水的实验操作：_。(3)验证no和o2生成no2的实验操作和现象是_。实验方案二：(4)按图2所示连接装置，检查气密性后，在干燥管内加入3.2 g铜片，在烧杯中加入适量经过预热的稀硝酸。(5)打开止水夹，用注射器快速抽空干燥管内的空气，使稀硝酸充满整个干燥管，然后关闭止水夹。观察到的现象是_。(6)反应停止后，打开止水夹，用注射器将抽取的空气慢慢推入干燥管内，发现干燥管内的气体变成红棕色，且液面缓缓上升，cu和稀硝酸反应继续进行。不断充入o2，直至加入的3.2 g cu完全反应，则共消耗的氧气在标准状况下的体积为_l。解析：题干已经指出实验的不足，并提出了改进实验方案的要求，要克服实验的缺点，必须使反应在无o2的环境中进行。实验方案一：(1)根据实验装置图1可以确定检查装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞，从u形管的右端加水使两边产生液面差，静置一会，观察液面差是否缩小。(2)连接好装置，打开分液漏斗活塞，从u形管的右端快速注入稀硝酸，直到u形管左端完全充满液体，关闭分液漏斗活塞，会发现u形管中液面左降右升，这就证明了生成的no不溶于水。(3)打开分液漏斗的活塞，在压力作用下，no会进入分液漏斗内，与分液漏斗中的空气反应生成红棕色气体no2。实验方案二：(5)根据操作和装置知反应时铜片表面有气泡产生，液面下降，溶液变蓝等现象。(6)根据得失电子守恒：2n(o2)n(cu)3.