《含氮物质的综合应用》测练1.doc

含氮物质的综合应用测练1一、单选题(本大题共3小题，共3.0分)1.中国和瑞典的科学家共同发了非典的新方：一氧化氮快速改善重症非典患者的缺氧况，缓解病毒学同证实，氧化氮对非典病有直接作用下列有关NO的说法不正确（） A.NO任意排放会造成大气污染B.汽车尾气、制硝酸工厂的废气均含NO C.NO是造成光化学烟雾的唯一直接原因D.NO分子所含电子总数为奇数 2.能实现下列物质间直接转化的元素是（） 单质氧化物酸或碱盐 A.硅B.硫C.氮D.铁 3.下列气体中，不会造成空气污染的是（） A.N2B.COC.NOD.SO2 二、简答题(本大题共2小题，共10.0分)4.硝酸与合成氨工业密切相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径完成下列计算： （1）合成氨时，假设100L的氮气与氢气（体积比为1：3）的混合气体通过氨合成塔充分反应后，体积变为90L，则氮气的转化率为 _ （写出计算过程，计算结果请用百分数表示） （2）标准状况下，将500L氨气溶于1L水中形成氨水，则此氨水质量分数为 _ （写出计算过程，计算结果请用百分数表示，并保留1位小数） （3）氨氧化法是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）此时温度很高，水以水蒸气的形式存在，NO也不与O2反应若氨气与氧气物质的量之比为1：1.7时，氨的转化率可达95%，计算反应后NO的体积分数 _ （设氧气在空气中的体积分数为20%，写出计算过程，计算结果请用百分数表示并保留1位小数） （4）一氧化氮继续氧化为二氧化氮，二氧化氮溶于水可得硝酸为测定某18K金样品的组成，将2.832g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中，充分溶解后，收集到NO2和N2O4的混合气体224mL（折算至标准状况，下同），将该混合气体与84mL O2混合后缓缓通入水中，恰好被完全吸收（ 已知金不溶于浓硝酸） 填写该18K金的成分表（写出计算过程，计算结果请用百分数表示并保留1位小数，若不含该金属则填0） 18K金成分AuAgCu含量（质量分数）75%_ _ 5.某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程，NH3的转化过程如图所示 甲、乙两同学分别按如图所示装置进行实验 用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30%H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2 装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 _ 装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是 _ （填下列序号字母） a使氨气和氧气充分混合b控制通入氨气和氧气的体积比 c平衡装置内的压强d锥形瓶内液体是饱和食盐水 甲同学先点燃酒精灯，再打开K1、K2、K3、K4，反应一段时间后，成功模拟了反应过程，并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为 _ ，若制得的氨气仅按IIII的顺序完全转化为硝酸，欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液（忽略Cu2+的水解），理论上所需氨气在标准状况下的体积为 _ L（假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置）； 乙同学为模拟过程IV的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是 _ （填下列序号字母） a关闭K3并熄灭酒精灯 b关闭K4并熄灭酒精灯 c关闭K3、K4并熄灭酒精灯 丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是 _ 含氮物质的综合应用测练1答案和解析【答案】 1.C2.B3.A4.20%；27.5%；9.8%；11.44%；13.56% 5.2H2O22H2O+O2；d；3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O；2.24L；a；缺少尾气处理装置 【解析】 1. 解：NO有毒污染，所以不能排放空气中，故确； 车气主要是氮氧化，硝酸是利用氨催化氧化生成一氧化氮，氧氮和氧气反应生二氧化氮，二氧氮和应生成硝酸和一氧化氮，汽车、制硝酸的废气均含N，故B正确； NO分子含电子总数氮原子和氧原子所子之和，电子总数75，电子总数为奇数，D正确； 故C 汽尾气主要是氮氧化物硝酸是利用氨气的催氧化生成一氧氮一化氮和氧气反生成二氧化氮二氧氮和反应生成硝酸一氧化氮； ANO有毒污染； N分子所电子数氮原子和氧子所含子数之和 本题考查了其化合物性质、污染气的处理等知识点，掌握础是解关键题较简 2. 解：A硅和氧气反应生成二氧化硅，二氧化硅不溶于水，不与水反应，不能直接转化，故A不符合； B硫和氧气反应生成二氧化硫，S+O2=SO2，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，SO2+H2O=H2SO3，亚硫酸和碱反应生成盐，H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O，故B符合； C氮气和氧气放电反应生成一氧化氮，一氧化氮不溶于水不和水反应，不能直接转化，故C不符合； D铁和氧气反应生成氧化铁，氧化铁不溶于水，不能直接转化，故D不符合； 故选B A硅和氧气反应生成二氧化硅，二氧化硅不溶于水，不与水反应； B硫和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸和碱反应生成盐； C氮气和氧气放电反应生成一氧化氮，一氧化氮不溶于水不和水反应； D铁和氧气反应生成氧化铁，氧化铁不溶于水 本题考查了物质转化关系的分析应用，主要是硅、硫、氮、铁及其化合物性质的分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等 3. 解：AN2为空气的组成成分，不会造成空气污染，故A正确； BCO有毒，属于空气污染物，故B错误； CNO为有毒气体，会组成空气污染，故C错误； D二氧化硫有毒，属于空气污染物，故D错误； 故选A 有毒气体会造成空气污染，如一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等，但是氮气为空气的组成成分，不属于空气无污染物，据此进行解答 本题考查了空气污染及应用，题目难度不大，明确常见空气污染物及治理方法为解答关键，试题侧重基础知识的考查，有利于提高学生的环境保护意识 4. 解：（1）根据反应方程式N2+3H22NH3V， 1 2V变 100-90所以V变=5L， 所以转化率为=100%=20%， 故答案为：20%； （2）n=22.32mol，所以m=nM=22.32mol17g/mol=379.46g，所以氨水质量分数为：100%=27.5%， 故答案为：27.5%； （3）由反应4NH3+5O24NO+6H2O（g），设氧气的体积为1.7，所以空气体积为：8.5，氨气体积为1，氨的转化率可达95%，所以反应的氨气体积为0.95，由反应方程式可知生成一氧化氮的体积为0.95，增加的体积为：=0.238，所以反应后NO的体积分数为：100%=9.8%， 故答案为：9.8%； （4）合金中其它金属的质量=2.832g（1-75%）=0.708g， 假设与硝酸反应的金属全部是银，则银的质量=1.642g0.708g， 假设与硝酸反应的金属全部是铜，则铜的质量=0.486g0.708g， 则合金中还有Cu和Ag， 设银的质量为m，则铜的质量=0.708-m，根据转移电子守恒得2+0.0038mol4， m=0.324g，银的质量分数=100%=11.44%， 则铜的质量分数=25%-11.44%=13.56%， 故答案为：11.44%；13.56% （1）根据反应方程式N2+3H22NH3，根据体积的变化求反应的氮气的体积，然后根据转化率为=； （2）n=和m=nM，结合氨水质量分数为100%； （3）由反应4NH3+5O24NO+6H2O（g），设氧气的体积为1.7，所以空气体积为：8.5，氨气体积为1，氨的转化率可达95%，所以反应的氨气体积为0.95，由反应方程式可知生成一氧化氮的体积为0.95，增加的体积为：=0.238，所以反应后NO的体积分数为：100%=9.8%； （4）根据转移电子确定合金中的其它元素，再根据转移电子相等计算银的质量，从而确定银的质量分数，解银和铜的质量分数确定锌的质量分数 本题考查了物质的量的有关计算，根据物质之间的关系是解本题关键，注意差量在解题中的运用，注意（4）中合金中其它元素的确定方法，难度中等 5. 解：装置图中A、B分别用于制备氧气和氨气，由装置可知A应用于制备氧气，C为干燥装置，可为浓硫酸，B为制备氨气装置，可用浓氨水和NaOH固体制备，D为干燥氨气装置，在F中发生氧化还原反应生成NO，G中可生成二氧化氮气体，二氧化氮和水在H中反应生成硝酸，可氧化铜，生成的NO不能直接排放到空气中，应有尾气处理装置 由装置图可知装置A用于制备氧气，可由过氧化氢在二氧化锰催化作用下制备，反应的方程式为2H2O22H2O+O2，E可用于混合物氧气和氨气，控制通入氨气和氧气的体积比、平衡装置内的压强，因氨气易溶于水，则不能用水溶液，故d错误， 故答案为：2H2O22H2O+O2；d； 成功模拟了过程的反应，说明生成二氧化氮气体，颜色为红棕色，H中的溶液变成蓝色，说明硝酸氧化铜生成铜离子，反应的离子方程式为3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O，n（H2SO4）=0.15L1mol/L=0.15mol，则n（CuSO4）=0.15mol，需要0.15molCu，则由3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O可知需要0.1molHNO3，由N原子守恒可知需要0.1mol氨气，体积为0.1mol22.4L/mol=2.24L， 故答案为：3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O；2.24L； 使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，应通入氨气和硝酸反应，因A制备氧气，B制备氨气，则关闭K3并熄灭酒精灯， 故答案为：a； 最后生成的NO不能直接排放到空气中，为防止污染空气，应有尾气处理装置， 故答案为：缺少尾气处理装置 NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程，氨气的催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和空气中氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮，氨气和硝酸反应生成硝酸铵，装置图中A、B分别用于制备氧气和氨气，由装置可知A应用于制备氧气，C为干燥装置，可为浓硫酸，B为制备氨气装置，可用浓氨水和NaOH固体制备，D为干燥氨气装置，在F中发生氧化还原反应生成NO，G中可生成二氧化氮气体，二氧化氮和水在H中反应生成硝酸，可氧化铜，生成的NO不能直接排放到空气中，应有尾气处理装置 由装置图可知装置A用于制备氧气，可由过氧化氢在二氧化锰催化作用下制备，E可用于混合物氧气和氨气，因氨气易溶于水，注意不能用水溶液； 成功模拟了过程的反应，说明生成二氧化氮气体，颜色为红棕色，H中的溶液