高中化学 专题四 第二单元硫、氮和可持续发展练习 苏教版必修1

1 第二单元第二单元 生产 生活中的含氮化合物生产 生活中的含氮化合物 1 2009 上海单科 4 用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火 其原因是 幕布的着火点升高 幕布的质量增加 氯化铵分解吸收热量 降低了温度 氯 化铵分解产生的气体隔绝了空气 A B C D 解析 氯化铵分解时吸收热量 使环境周围温度降低 达不到幕布的着火点 且分解产生 的气体可隔绝空气使幕布不易着火 答案 B 2 离子的检验和鉴别有多种方法 其中最常用的方法有以下三种 检验方法沉淀法显色法气体法 含义反应中有沉淀产生或溶解反应中有颜色变化反应中有气体产生 下列离子检验的方法不合理的是 A NH 气体法 B I 沉淀法 C Fe3 显色法 D Ca2 气体法 4 解析 根据本题给出的三种方法的实质 Ca2 应该用沉淀法检验 答案 D 3 25 时 20 00 mL 硫酸和硝酸的混合溶液 加入足量氯化钡溶液 充分反应后过滤 洗 涤 烘干 可得 0 466 g 沉淀 滤液跟 2 00 mol L 氢氧化钠溶液反应 共用去 10 00 mL 碱液时恰好中和 下列说法中正确的是 A 原混合液中 c SO 0 20 mol L B 原混合液中 c NO 0 90 mol L 2 4 3 C 原混合液中 pH 0 D 原混合液中由水电离出的 c H 0 10 mol L 解析 H2SO4 HNO3混合液在与 BaCl2溶液反应后生成 0 466 g 0 002 mol BaSO4 而 H 的量没有变化 根据 H OH H2O 原溶液中 n H 0 01 L 2 00 mol L 1 0 02 mol c H 0 02 mol 0 02 L 1 mol L 1 pH 0 c SO 0 002 mol 0 02 L 2 4 0 1 mol L 1 根据电荷守恒有 c H 2c SO c NO c NO 1 mol L 1 0 2 2 4 3 3 2 mol L 1 0 8 mol L 1 因酸溶液抑制 H2O 电离 原混合溶液中水电离出的 c H 10 14 mol L 1 答案 C 4 溶液浓度和密度之间存在一定的关系 大部分浓度越大 密度越大 但也有特殊的 例 如 氨水的浓度越大 密度反而越小 现用密度为 0 91 g cm 3的氨水 质量分数为 25 若将此氨水用等体积的水稀释后 所得溶液的质量分数为 A 大于 12 5 B 小于 12 5 C 等于 12 5 D 无法确定 解析 加水稀释时溶质的物质的量不变 设加入水的体积为 V 稀释后的质量分数为 w 密度为 则有 氨水 V 25 2V w 即 氨水 25 2 w 由于 氨水 则 w1 7 选项 C 若将 1 mol L 1的氨水与水等体积混合 所得氨水的 浓度为 0 5 mol L 1 由于氨水的密度比水小 因此相同质量的水的体积比氨水小 故等质 量混合后所得氨水的物质的量浓度大于 0 5 mol L 1 选项 D 因氨水的浓度越大 其密度 越小 则等质量混合时 3 mol L 1的氨水所占体积比 1 mol L 1的氨水大 故所得氨水的 物质的量浓度大于 2 mol L 1 答案 AC 4 将盛有 12 mL NO2和 O2的混合气体的量筒倒立于水槽中 充分反应后 还剩余 2 mL 无 色气体 则原混合气体中 O2的体积是 A 1 2 mL B 2 4 mL C 3 6 mL D 4 mL 解析 解题依据的化学反应原理为 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 3NO2 H2O 2HNO3 NO 设 O2的体积为 x mL 剩余的气体有两种可能 若剩 O2 则 V剩 x 12 x 2 得 1 4 x 4 D 正确 若剩 NO 则 V剩 12 x 4x 2 得 x 1 2 A 正确 1 3 答案 AD 5 下列过程中 最终的白色沉淀不一定是 BaSO4的是 A Fe NO3 2溶液 白色沉淀 过量盐酸 通过SO2 BaCl2溶液 B Ba NO3 2溶液白色沉淀 过量盐酸 Na2SO3溶液 C 无色溶液白色沉淀 硝酸 BaCl2溶液 D 无色溶液无沉淀白色沉淀 过量盐酸 BaCl2溶液 解析 A B 选项的原溶液中均含有 NO 在酸性条件下可将 SO2 SO氧化为 3 2 3 SO 最终生成 BaSO4沉淀 C 项可能是 BaSO4或 AgCl 沉淀 D 项排除 2 4 CO SO Ag 干扰 最终生成 BaSO4沉淀 2 32 3 答案 C 6 某化学兴趣小组对一瓶气体的成分进行下列实验分析其组成 实验过程如下 观察集气瓶内气体呈红棕色 加入足量水后盖上玻璃片振荡 得棕色溶液 气体颜 10 色消失 再打开玻璃片后 瓶中气体又变为红棕色 该气体可能是下列气体中的 A N2 NO Br2 g B NO2 NO N2 C NO2 NO O2 D N2 O2 Br2 g 解析 气体呈红棕色 说明 NO2 Br2 g 中至少含一种 溶于水后得棕色溶液 则说明原气 体中含有 Br2 g B C 被淘汰 又因为 打开玻璃片后 瓶中气体又变为红棕色 说明打 开前气体中含有 NO 故答案为 A 答案 A 7 浅绿色的 Fe NO3 2溶液中存在如下平衡 Fe2 2H2O Fe OH 2 2H 若向该溶液中 滴加稀盐酸 则溶液的颜色 A 变黄 B 绿色变深 C 绿色变浅 D 无变化 解析 向 Fe NO3 2溶液中加入盐酸后 溶液中的 NO在酸性条件下具有强氧化性可将 3 Fe2 氧化 本题易受题干的迷惑而从平衡移动的观点出发解出答案 B 这恰好忽略了 NO 和 H 的存在对 Fe2 的影响 而得出了错误结论 3 答案 A 8 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应 假定只产生单一的还原产物 当参加反应的单质与 被还原硝酸的物质的量之比为 2 1 时 还原产物是 A NO2 B NO C N2O D N2 解析 设单质反应后价态为 x HNO3被还原后的价态为 y 由化合价升降相等得 2x 5 y 讨论当Error Error 时成立 即 HNO3还原产物为 N2O 答案 C 9 将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸 稀硝酸反应 下列叙述正确的是 A 反应速率 两者相同 B 消耗硝酸的物质的量 前者多 后者少 C 反应生成气体的颜色 前者浅 后者深 11 D 反应中转移的电子总数 前者多 后者少 解析 本题主要考查学生对 Cu 与浓 稀硝酸反应原理的了解 同时综合考查了反应速率 的影响因素 电子转移计算及 NO 和 NO2的颜色等知识 铜片与浓 稀 HNO3的反应方程式分别为 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 因浓度越大反应速率 越大 所以 A 错 又因 NO2为红棕色 NO 为无色 所以 C 错 因两种酸都过量 铜完全溶 解 所以转移电子数相等 D 错 由方程式不难看出 同质量的铜消耗浓 HNO3多 故选 B 答案 B 10 如图所示 试管中盛装的是红棕色气体 可能是混合物 当倒扣在盛有水的水槽中时 试管内水面上升 但不能充满试管 当向试管内鼓入氧气后 可以观察到试管中水柱继 续上升 经过多次重复后 试管内完全被水充满 原来试管中盛装的可能是 A NO 与 NO2的混合气体 B O2与 NO21 1 的混合气体 C N2与 NO2的混合气体 D 只可能是 NO2一种气体 解析 由于试管内气体呈红棕色 所以试管内一 定有 NO2 又向试管内鼓入氧气后 可以 观察到试管中水柱继续上升 经过多次重复后 试管内完全被水充满 所以气体可能是 NO2或 NO2与 NO 的混合气体 答案 A 11 将 3 84 g 铜粉与一定质量浓硝酸反应 当铜完全作用时 收集到气体 2 24 L 标况下 则所消耗硝酸的物质的量是 A 0 11 mol B 0 22 mol C 0 16 mol D 0 1 mol 解析 由元素守恒 n HNO3 2n Cu n NOx 2 0 22 mol 3 84 g 64 g mol 2 24 L 22 4 L mol 答案 B 12 针对实验室制取氨气 下列说法不正确的是 A 发生装置与用 KClO3制取 O2的装置相同 12 B 可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气 C 氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或沾有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近 D 所用的铵盐不是 NH4NO3 是因为 NH4NO3受热易爆炸 解析 实验室制取 NH3属于固体与固体混合加热型 与 KClO3分解制 O2装置一样 由于 NH3的溶解度太大 NH4Cl 无法抑制氨气的溶解 氨气遇湿润的石蕊试纸变蓝或遇浓盐酸 产生白烟 NH4NO3受热易爆炸 一般使用 NH4Cl 或其他非氧化性酸的铵盐 答案 B 13 从某些性质看 NH3和 H2O NH和 H3O NH和 OH N3 和 O2 两两相似 据 4 2 此判断下列反应 2Na 2NH3 2NaNH2 H2 CaO 2NH4Cl CaCl2 2NH3 H2O 3Mg NH2 2Mg3N2 4NH3 NH4Cl NaNH2 NaCl 2NH3 其中正确的是 A B C D 解析 从题干可知 每组粒子性质相似 所以判断以上反应是否正确 应看你熟悉的反应 和所给反应是否相似 因为 NH3与 H2O 相似 所以该反应与钠和水反应相似 所以该反应成立 因为 NH与 H3O 相似 所以该反应与 CaO 和 H3O 反应相似 所以反应正确 4 因为 NH与 OH N3 与 O2 NH3与 H2O 相似 所以 Mg NH2 2的分解与 Mg OH 2 2 的分解相似 所以此反应成立 因为 NH与 OH 相似 所以该反应可与 NH4Cl 和 NaOH 比较 两者相似 所以该反应 2 成立 答案 D 14 下列离子方程式正确的是 A 硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热 NH SO Ba2 OH BaSO4 NH3 H2O 4 2 4 13 B 氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠 NH OH NH3 H2O 4 C 氯化铵固体和熟石灰共热 NH OH NH3 H2O 4 D 碳酸铵溶液中通入足量二氧化碳 CO CO2 H2O HCO 2 3 3 解析 A 项 正确的离子方程式为 2NH SO Ba2 2OH BaSO4 2NH3 2H2O B 项 反应原理正 4 2 4 确 且符合离子方程式书写要求 C 项 反应物均为固体 不能书写离子方程式 D 项 正确 的离子方程式为 CO CO2 H2O 2HCO 2 3 3 答案 B 15 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下 Error Error 气体混合合成氨氨吸收氨氧化 已知实验室可用饱和亚硝酸钠 NaNO2 溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气 1 从上图中选择制取气体的合适装置 氮气 氢气 2 氮气和氢气通过甲装置 甲装置的作用除了将气体混合外 还可以 3 氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨 会 或 不 会 发生倒吸 原因是 4 用乙装置吸收一段时间氨后 再通入空气 同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶 内 能使铂丝保持红热的原因是 锥形瓶中还 可观察到的现象是 5 写出乙装置中氨氧化的化学方程式 14 6 反应结束后锥形瓶内的溶液中含有 H OH 离子 解析 本题主要考查 NH3的实验室制法 仪器的选择以及实验安全问题 同时也考查具体 处理实验问题的能力 1 由题意知 制取 N2应选固 液 液加热装置 a 制取氢气选简易启普发生装置 2 甲装置中的浓 H2SO4可用于干燥气体 另外还可通过观察两导管口气泡的快慢 调节 N2和 H2的流速 3 因 NH3的合成反应为可逆反应 不可能进行到底 故从合成器中出来的气体中含有大量 的 N2和 H2 不可能发生倒吸 4 氨的催化氧化反应为放热反应 故可观察到铂丝保持红热 氧化生成的 NO 与 O2反应 又生成 NO2 故可观察到有红棕色气体产生 生成的 NO2与水反应生成 HNO3 HNO3与氨 水反应得到硝酸铵 答案 1 a b 2 干燥气体 控制氢气和氮气的流速 3 不会 因为混合气体中含有大 量难溶于水的氮气 氢气两种气体 4 说明氨的催化氧化反应是一个放热反应 有红棕 色气体产生 5 4NH3 5O24NO 6H2O 6 NH NO 催化剂 4 3 16 中学化学中有很多物质可以实现如图中物质之间的转化 其中反应条件和部分反应的产 物已略去 液体 B 和 C 可能是单一溶质的溶液 也可能是纯净物 1 若 A 是一种紫红色金属 气体 D 能使品红溶液退色 加热时又恢复原色 写出反应 的化学方程式 该气体 D 与另一种气体 H 混合后生成一种淡黄色固体 W 写出该反应的化学方程式 2 若 A 是一种金属单质 D 是最轻的气体 B 能否是 NaOH 溶液 填 能 或 否 3 若 A 是一种金属单质 D 是一种无色气体 遇到空气变为红棕色 液体 C 呈蓝色 15 写出反应 的离子方程式 写出反应 的任意一个离子方程式 解析 本题考查物质的推断 中等题 物质的推断关键是找准突破口 1 根据 AD 的描述 可以推断 A 为 Cu D 为 SO2 故反应 为铜和浓硫酸的反应 2 根据 D 的描述 可以推 断 D 为氢气 若 B 为 NaOH 溶液 则 C 为 Na Al OH 4 此时反应 不能发生 即 B 不能 为 NaOH 溶液 3 根据相关描述 A 为铜 B 为稀硝酸 D 为 NO 故反应 为铜和稀硝酸 的反应 反应 为活动性比铜强的金属与硝酸铜的反应 答案 1 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 2H2S SO2 3S 2H2O 2 否 3 3Cu 8H 2NO 3Cu2 2NO 4H2O Cu2 Fe Fe2 Cu 其他合理答案 3 也可 17 已知 A B C D 为气体 E F G 是氯化钙 它们之间的转换关系如下图所示 1 D 的化学式是 E 的化学式是 2 A 和 B 反应生成 C 的化学方程式是 3 E 和 F 反应生成 D H 和 G 的化学方程式是 解析 根据Error Error D C 为气体 E 为固体 再联系 且 G 为氯化钙 联想到实 E 验室制 NH3 E 为 NH4Cl F 为 Ca OH 2 则 A B C D E F G H 依次为 H2 Cl2 Cl2 H2 HCl NH3 NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 H2O 得到此结论 便迎刃而解 答案 1 NH3 NH4Cl 2 H2 Cl22HCl 点燃 3 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O 16 18 为了更好地观察到 NO 与 O2的反应现象及探究 根据 NO2的溶解性设计喷泉实验 设计 了如右图所示的实验装置 回答问题 1 该实验的原理是 用化学方程式表示 2 实验用品 实验仪器除铁架台 带铁夹 储气瓶 两个 直管活塞 K1 K2 止水夹 K3 橡皮管 橡皮塞以及若干玻璃管连件外 还需的仪器 填仪器名 称 实验所用试剂为 3 实验步骤 如图连接好仪器 打开活塞 K1和 K2 主要现象为 打开止水夹 K3 要使烧瓶内产生喷泉可采用的方法是 关闭活塞 K1和 K2 4 圆底烧瓶内充满了液体 该液体是 若是溶液 假设该实验条件下 Vm 20 25 L mol 1 则该溶液的物质的量浓度是 解析 该探究实验利用了 2NO O2 2NO2 4NO2 O2 2H2O 4HNO3两个反应 得到的 HNO3溶液的物质的量浓度为 mol L 0 049 4 mol L 1 20 25 答案 1 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 叠加反应为 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 2 圆底烧瓶 烧杯 NO O2 H2O 3 水进入盛 O2的储气瓶 圆底烧瓶内气体由无色变为红棕色 由下而上完全转化 用手 或热毛巾等 将烧瓶 捂热 17 4 硝酸溶液 或稀硝酸 0 049 4 mol L 1 19 一种无色气体 可能是由 CO2 HCl NH3 NO2 NO H2中的一种或几种所组成 将 此无色气体通过盛有浓 H2SO4的洗气瓶 发现气体减少一部分体积 继续通过装有固体 Na2O2的干燥管 发现从干燥管出来的气体显红棕色 再将该气体通入盛满水倒立于水 槽中的试管内 发现试管内水位上升 最后试管内盛满液体 因此可以确定 1 原气体一定含有 2 一定不会有 3 由最终结果可知原气体中 气体的体积比为 解析 无色气体 则不含 NO2 通过盛有浓 H2SO4的洗气瓶 发现气体减少一部分体 积 说明一定含有 NH3 则一定不含 HCl 继续通过装有固体 Na2O2的干燥管 发现从 干燥管出来的气体显红棕色 说明此时气体中有 NO2 则原混合气体中一定含有 NO 和 CO2 再将该气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内 发现试管内水位上升 最后试管内 盛满液体 说明 NO2和 O2的体积比为 4 1 亦即 NO 和 O2的体积比为 4 3 4NO2 O2 2H2O 4HNO3或 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 再据 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 可知 NO 和 CO2的体积之比为 4 3 2 2 3 并且原 混合气体中不含 H2 答案 1 NH3 CO2 NO 2 HCl NO2 H2 3 NO 和 CO2 2 3 20 有一瓶白色固体 取少量置于试管中加热 固体逐渐消失 放出水蒸气和其他两种气体 试管内除管口有少量水珠外 没有任何残留物 取 0 350 g 这种固体跟过量的碱液反应 生成一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 这些气体正好能和 30 0 mL 0 100 mol L H2SO4完全反应 另取 0 350 g 该固体跟足量盐酸反应 放出一种无色 无臭的气体 将 这 些气体通入过量的澄清石灰水中 得到 0 400 g 白色沉淀 1 计算 0 350 g 固体中含有的阴离子和阳离子的物质的量 2 根据实验及计算结果确定白色固体是 判断的依据是 解析 1 从固体与碱液共热时放出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 证明有 NH存 4 18 在 从固体与酸反应所生成的气体能与石灰水作用产生白色沉淀 证实固体中有 CO或 HCO 2 3 3 n CO或 HCO n CaCO3 0 004 mol 2 3 3 0 400 g 100 g mol 1 n NH 2 0 0300 L 0 100 mol L 0 006 mol 4 2 从固体加热分解后 试管内没有任何残留物 以及生成除水蒸气之外只有两种气体 说 明该固体中不含任何固体金属离子和其他酸根离子 所以该固体可能是 NH4 2CO3或 NH4HCO3或其混合物 在 NH4 2CO3中 NH和 CO的物质的量之比为 2 1 在 NH4HCO3中 NH和 HCO 4 2 3 4 的 3 物质的量之比为 1 1 该固体中 NH和 CO 或 HCO 物质的量之比为 4 2 3 3 0 006 0 004 1 5 1 所以该白色固体是 NH4 2CO3和 NH4HCO3的混合物 答案 1 0 004 mol 0 006 mol 2 NH4 2CO3和 NH4HCO3的混合物 判断依据略 21 现有一混合物的水溶液 只可能含有以下离子中的若干种 K NH Cl Mg2 4 Ba2 CO SO 现取三份 100 mL 溶液进行如下实验 2 32 4 第一份加入 AgNO3溶液有沉淀产生 第二份加入足量 NaOH 溶液加热后 在标准状况下收集到气体 0 896 L 气体 第三份加入足量 BaCl2溶液后 得干燥沉淀 6 27 g 经足量盐酸洗涤 干燥后 沉淀质 量为 2 33 g 根据上述实验 回答下列问题 1 原溶液中一定存在的离子有 一定不存在的离子有 可 能存在的离子有 2 写出实验 发生反应的离子方程式 19 3 请你设计实验 确认可能存在离子的情况 解析 根据 可知原溶液中至少含有 Cl CO SO的一种 根据 可知原溶液中含 2 32 4 有 0 896 L 22 4 L mol 1 0 04 mol NH 根据 可计算出含有 0 02 mol CO 0 01 mol 4 2 3 SO 故原溶液中不存在 Mg2 Ba2 可能存在 Cl 根据电荷守恒 阴离子的电荷至少 2 4 为 0 06 mol 而 NH的电荷为 0 04 mol 故原溶液中含有 K Cl 的检验要排除 CO 4 和 SO的干扰 2 32 4 答案 1 CO SO NH K Mg2 Ba2 Cl 2 2 32 4 4 Ba2 CO BaCO3 2 3 Ba2 SO BaSO4 BaCO3 2H Ba2 CO2 H2O 3 取一定量的原溶 2 4 液置于试管中 向其中加入足量的稀 HNO3和 Ba NO3 2溶液 静置 向上层清液中加入 AgNO3溶液 如有白色沉淀生成则有 Cl 如无白色沉淀生成则无 Cl 22 2009 海南单科 20 4 工业上常用氨氧化法生产硝酸 其过程包括氨的催化氧化 催化 剂 为铂铑合金丝网 一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸 请回答下列问题 1 氨催化氧化的化学方程式为 2 原料气中空气必须过量 其主要原因是 3 将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是 4 水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应 其化学方程式为 为了提 高水对二氧化氮的吸收率 可采取的措施为 答 2 项 答案 1 4NH3 5O24NO 6H2O 2 提高氨的转化率和一氧化氮的转化率 Pt Rh 高温 3 增大单位质量的催化剂和反应物的接触面积 4 3NO2 H2O 2HNO3 NO 20 加压 降温 23 2009 上海单科 31 烟气中 NOx是 NO 和 NO2的混合物 不含 N2O4 1 根据废气排放标准 1 m3烟气最高允许含 400 mg NOx 若 NOx中 NO