江苏专版2024-2025学年新教材高中化学专题7氮与社会可持续发展测评卷苏教版必修第二册

专题7测评可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、O-16、Fe-56、Cu-64、Zn-65一、单项选择题(共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意)1.[2024江苏宿迁统考期末]下列物质性质与用途具有对应关系的是()A.N2性质不活泼,可作为粮食爱护气B.NH3具有还原性,可用作制冷剂C.NO能被还原,可用于制备HNO3D.NH4Cl受热易分解,可用作铁的除锈剂2.[2024江苏镇江统考期末]试验室制备氨气并探究其还原性,下列试验装置(夹持仪器已省略)或操作不能达到试验目的的是()A.用装置甲制取NH3B.用装置乙干燥NH3C.用装置丙探究NH3还原性D.用pH试纸检验试管a内液体的酸碱性3.下面有关化肥与环境关系的描述,正确的是()A.雨天追肥有利于农作物的汲取B.大量施用化肥对环境没有污染C.绿色植物都能干脆在空气中进行生物固氮D.过多的尿素进入水体会恶化水质,导致“水华”现象4.下列离子方程式书写正确的是()A.试验室用氯化铵和熟石灰制氨:N+OH-NH3↑+H2OB.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:N+OH-NH3·H2OC.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+N+H2OD.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O2N+Fe(OH)2↓5.[2024江苏淮安期末]在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是()A.NO(g)HNO3(aq)B.稀HNO3(aq)NO2(g)C.NO(g)N2(g)D.NO2(g)N2(g)6.[2024江苏南通海安高级中学校考期中]探讨表明,氮氧化物(NOx)与二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,其转化关系如图所示。下列关于雾霾及其形成的叙述中,不正确的是()A.雾霾的形成与燃料燃烧有关B.涉及氧化还原反应C.雾霾中含有NH4NO3和SO4D.NH3是形成无机颗粒物的催化剂7.[2024江苏淮安中学校考期末]某新型合成NH3的原理如图所示。下列说法不正确的是()A.N2和O2在高温柔放电条件下都能反应B.该反应涉及的4种物质中只有1种是电解质C.NH3在过量O2中燃烧生成NO和H2OD.发生反应的n(N2)∶n(H2O)=1∶38.[2024江苏南通高一统考期末]叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可通过亚硝酸氧化肼获得,工业上利用NH3催化氧化生成NO,反应为4NH3+5O24NO+6H2O,将NO进一步氧化,用水汲取制备HNO3。下列说法正确的是()A.HN3与NaOH反应的离子方程式为H++OH-H2OB.以NH3为原料制备HNO3属于氮的固定C.用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硝酸有白烟产生D.NH3催化氧化时,每生成0.1molNO,转移电子的数目为6.02×10239.[2024江苏镇江期末]周期表中ⅤA族元素的化合物应用广泛。N2可以形成多种含氮化合物,NH3在强碱条件下能被NaClO氧化生成肼N2H4(l),具有较大的燃烧热(624kJ·mol-1),可用作火箭燃料。磷矿[主要成分为]可与浓硫酸反应制备磷肥[有效成分]。700~900℃下,AsH3与通过化学气相沉积可制得半导体材料砷化镓(GaAs)晶体。下图是氮元素的转化示意图。下列说法不正确的是()N2、O2NONO2XA.反应①是自然界中氮固定的一种途径B.反应②的现象是气体由无色变红棕色C.为使NO2全部转化为X,反应③中D.X是一种强氧化性酸,常温下其浓溶液可用铝槽车贮运10.向500mL稀硝酸中加入肯定量的铁粉恰好完全反应,铁粉完全溶解后,放出6.272LNO(标准状况),同时溶液质量增加11.2g。下列推断不正确的是()A.原HNO3溶液的物质的量浓度为2.24mol·L-1B.原溶液中投入铁粉的物质的量是0.35molC.反应后溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=3∶2D.反应后的溶液还可以溶解铜粉4.48g11.欲进行下列试验,其方案设计合理的是()A.检验装置气密性B.氨气尾气处理C.NO2被水

完全汲取 D.比较NaHCO3和

Na2CO3溶解度12.对下列事实的说明错误的是()A.氨气溶于水的喷泉试验说明氨气极易溶于水B.常温下,将铜放入浓硫酸中无明显变更,说明铜在冷的浓硫酸中钝化C.浓硝酸久置显黄色,说明浓硝酸不稳定D.向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,说明浓硫酸具有吸水性13.利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是()A.反应过程中NO2、N之间的反应是氧化还原反应B.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2OC.X是HNO2,是还原产物D.[(NH4)(HNO2)]+是反应过程中的催化剂14.[2024江苏盐城阶段练习]用石灰乳汲取硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca,部分工艺流程如下:下列说法不正确的是()A.采纳气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分汲取B.加快通入尾气速率可提高NO、NO2的去除率C.汲取时主要反应的化学方程式为NO+NO2+Ca(OH)2Ca(NO2)2+H2OD.若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,汲取后排放的气体中NO含量上升二、非选择题(共4小题,共58分)15.(12分)[2024江苏淮安期末]氮及其化合物是重要的化工原料,探讨其性质、用途和转化具有重要意义。回答下列问题:(1)X属于(填“离子”或“共价”)化合物;常温下,NO2为(填颜色)气体。

(2)物质N2H4(肼)可作为火箭发动机的燃料,已知在298K、101kPa时1g液态肼燃烧生成氮气和液态水,释放19.44kJ的热量,写出表示其燃烧热的热化学方程式:。

(3)农业上常用物质R作氮肥,试验室检验物质R中阳离子的方法为(写出操作过程和现象)。

(4)硫可与Q的浓溶液反应,硫转化为(填化学式)。

(5)氮的氧化物(NOx)是常见的大气污染物之一,NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。当物质Y与NO2的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气能在催化剂作用下发生反应,生成两种无污染的物质,该反应的化学方程式为。

16.(14分)[2024江苏扬州统考期末]氮及其化合物的转化具有重要应用。(1)试验室模拟用浓硫酸脱除氮氧化物,装置如图所示,试验起先后装置C中发生反应:NO+NO2+2H2SO42NOHSO4+H2O。①A装置中发生反应的离子方程式是,B装置的作用是。

②理论上应相同时间内限制a、b处通入气体的物质的量之比为。

(2)已知:HNO3(浓)+SO2NOHSO4。请补充完整由Na2SO3固体制备纯净的NOHSO4晶体的试验方案:向肯定量Na2SO3固体中加入,制得SO2;向浓硝酸中缓慢通入SO2,,将反应后得到的混合物过滤、洗涤、干燥。(操作须进行尾气汲取,须选用的试剂有18mol·L-1H2SO4溶液、0.5mol·L-1NaOH溶液)

(3)肯定条件下,NH3在钒(V)催化剂作用下可脱除气体中的NO,可能的反应机理如图所示:①步骤1中O—H被减弱,形成的化学键是。

②若反应中参与反应的n(NH3)∶n(NO)=1∶1,则总反应的化学方程式为。

17.(14分)硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如图。请回答下列问题:(1)写出反应装置B中发生反应的化学方程式:。

(2)汲取塔C中通入空气的目的是;C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是(填反应容器代号)。

(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式说明缘由:。

(4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式:。该反应中稀硝酸表现的性质是。

18.(18分)[2024江苏扬州中学月考]NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NOx是环境爱护的重要课题。(1)NSR储存还原时,NO的储存和还原在不同时段交替进行,如图1所示。①NO储存转化为Ba(NO3)2过程中,参与反应的NO和O2的物质的量之比为。

②H2还原Ba(NO3)2的过程分两步进行,图2表示该过程相关物质浓度随时间的变更关系。第一步反应的化学方程式为。

图1图2(2)NaClO溶液能有效去除NO。25℃时,NO的去除率随pH的变更如图3所示(用盐酸调整pH);pH=4时,NO的去除率随温度的变更如图4所示。图3图4①25℃时,随着pH降低,NO去除率增大的缘由是。

②pH=4时,60~80℃间NO去除率下降的缘由是。

(3)肯定条件下,将肯定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入Ca(OH)2悬浊液中,变更n(NO2)∶n(NO)的值,NOx的去除率如图5所示。图5已知:a.NOx的去除率=1-×100%b.NO与Ca(OH)2不反应①当n(NO2)∶n(NO)在0.3~0.5之间,NO与NO2被汲取转化为Ca(NO2)2反应的离子方程式为。

②当n(NO2)∶n(NO)大于1.4时,NO2的去除率上升,但NO的去除率却降低。其可能的缘由是

专题7测评1.A解析N2性质不活泼,可作为粮食爱护气防止粮食被氧化,性质与用途有对应关系,故A正确;氨气易液化,可用作制冷剂,性质与用途不对应,故B错误;NO中N的化合价为+2价,硝酸的N为+5价,NO被氧化才能生成硝酸,故C错误;氯化铵溶液呈酸性,可用作除锈剂,故D错误。2.B解析氯化铵和氢氧化钙固体加热生成氨气,能达到试验目的,A不符合题意;氨气和氯化钙反应,故不能用来干燥氨气,不能达到试验目的,B符合题意;氨气和氧化铜生成铜、水和氮气,体现氨气的还原性,能达到试验目的,C不符合题意;pH试纸可以检验试管a内液体的酸碱性,能达到试验目的,D不符合题意。3.D4.C解析A.该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B.加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O;C.符合反应原理及离子方程式书写要求;D.向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N。5.C解析NO与H2O不能发生反应,不能生成HNO3,A不能实现;稀HNO3与Cu反应,生成NO气体,不能生成NO2气体,B不能实现;在催化剂、高温条件下,NO与CO能发生反应,生成N2和CO2,C能够实现;NO2中N元素显+4价,若反应生成N2,则表现出氧化性,O3具有强氧化性,同一反应中的反应物,不行能同时表现出氧化性,而不表现出还原性,D不能实现。6.D解析雾霾的形成与燃料燃烧有关,故A正确;二氧化硫到三氧化硫,硫化合价上升,氮氧化物到五氧化二氮,氮化合价上升,因此涉及氧化还原反应,故B正确;依据图中信息雾霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4,故C正确;氨气与硝酸或硫酸生成硝酸铵或硫酸铵颗粒,氨气参与反应且量削减,因此NH3不是形成无机颗粒物的催化剂,故D错误。7.C解析N2和O2在高温柔放电条件下都能反应生成NO,A正确;N2、O2、NH3均不是电解质,H2O是电解质,B正确;由N2不能在O2中燃烧可推知,NH3在过量O2中燃烧生成N2和H2O,而不能生成NO,C错误;由图知,发生的反应为2N2+6H2O4NH3+3O2,n(N2)∶n(H2O)=1∶3,D正确。8.C解析HN3是一种弱酸,故HN3与NaOH反应的离子方程式为HN3+OH-;氮的固定为将空气中游离态的氮转化为含氮的化合物,以NH3为原料制备HNO3不属于氮的固定,故B错误;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硝酸,由于浓氨水、浓硝酸均有挥发性,反应生成硝酸铵固体小颗粒,有白烟产生,故C正确;NH3催化氧化时,每生成0.1molNO,转移电子的数目为0.5×6.02×1023,故D错误。9.C解析反应①是氮气和氧气在放电条件下生成NO,属于自然界中的氮的固定,故A正确;NO是无色气体、NO2是红棕色气体,反应②的现象是气体由无色变红棕色,故B正确;反应③的化学方程式为2H2O+4NO2+O24HNO3,为使NO2全部转化为X,反应③中,故C错误;X是硝酸,具有强氧化性,常温下铝在浓硝酸中钝化,常温下其浓溶液可用铝槽车贮运,故D正确。10.C解析标准状况下6.272LNO的物质的量为0.28mol,假设反应后生成Fe2+、Fe3+的物质的量分别为x、y,依据得失电子守恒可得0.28mol×(5-2)=2x+3y;反应后溶液质量增加11.2g,则有56g·mol-1×(x+y)-0.28mol×30g·mol-1=11.2g,联立上述两式解得x=0.21mol,y=0.14mol,则反应后溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=0.14∶0.21=2∶3,C错误;据铁元素守恒可知,原溶液中投入铁粉的物质的量为0.21mol+0.14mol=0.35mol,B正确;据N元素守恒可知,原HNO3溶液中n(HNO3)=0.21mol×2+0.14mol×3+0.28mol=1.12mol,则有c(HNO3)==2.24mol·L-1,A正确;反应后的溶液为Fe(NO3)2和Fe(NO3)3混合液,加入铜粉,发生反应:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,则0.14molFe3+可溶解0.07molCu,其质量为0.07mol×64g·mol-1=4.48g,D正确。11.B解析没有形成封闭体系,不能检验其气密性,A错误;氨气极易溶于水,倒扣的漏斗可以防止倒吸,B正确;二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,不能被完全汲取,C错误;触摸外壁只能比较溶于水时的热效应,不能比较二者的溶解度大小,D错误。12.B解析氨气极易溶于水,可做氨气溶于水的喷泉试验,A正确;常温下,铜与浓硫酸不反应,而钝化是指反应产生的氧化膜阻挡了反应的进行,B错误;浓硝酸久置分解产生的二氧化氮气体溶于浓硝酸中使浓硝酸显黄色,C正确;向胆矾中加入浓硫酸后出现白色固体,是胆矾失去结晶水后变为白色固体,说明浓硫酸具有吸水性,D正确。13.B解析反应过程中NO2、N之间发生反应生成[(NH4)2(NO2)]2+,没有化合价的变更,不是氧化还原反应,故A错误;题图中可以生成X的反应为[(NH4)2(NO2)]2++NO[(NH4)(HNO2)]++X+H+,依据原子守恒推断X为N2和H2O,故C错误;由反应历程图可知,氨、二氧化氮和一氧化氮是反应物,氮气与水是生成物,所以总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,故B正确;[(NH4)(HNO2)]+反应前没有,反应后没有,为反应的中间产物,不是反应过程中的催化剂,故D错误。14.B解析采纳气液逆流接触可以使气体与石灰乳充分接触,有利于尾气中NO、NO2的充分汲取,故A正确;加快通入尾气速率,尾气与石灰乳接触时间短,不利于提高NO、NO2的去除率,故B错误;石灰乳汲取硝酸工业的尾气中的NO、NO2生成Ca,依据得失电子守恒,汲取时主要反应的化学方程式为NO+NO2+Ca(OH)2+H2O,故C正确;NO单独与氢氧化钙不反应,若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,汲取后排放的气体中NO含量上升,故D正确。15.答案(1)共价红棕色(2)N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622.08kJ∙mol-1(3)取少量R的溶液,加入足量浓NaOH溶液并加热,在试管口用潮湿的红色石蕊试纸检验产生的气体,试纸变蓝,则表明生成氨气,从而证明R中含有铵根离子(4)H2SO4(5)2NH3+NO+NO22N2+3H2O解析从图中可以看出,X为N元素显-3价的氢化物,则其为NH3;Y为N元素显+2价的氧化物,则其为NO;Q为N元素显+5价的含氧酸,则其为HNO3;R为含有-3价N元素的盐,则其为铵盐。(1)由分析可知,X为NH3,属于共价化合物;常温下,NO2为红棕色气体。(2)在298K、101kPa时,1g液态肼燃烧生成氮气和液态水,释放19.44kJ的热量,则1mol液态肼(32g)完全燃烧生成氮气和液态水时,放热19.44kJ·g-1×32g·mol-1=622.08kJ∙mol-1,则表示其燃烧热的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622.08kJ∙mol-1。(3)农业上常用物质R作氮肥,检验物质R中阳离子即,试验室常用浓NaOH溶液检验,方法为取少量R的溶液,加入足量浓NaOH溶液并加热,在试管口用潮湿的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,则表明生成氨气,从而证明R中含有铵根离子。(4)由分析可知,Q为HNO3,浓硝酸具有强氧化性,硫可与浓硝酸反应,硫转化为H2SO4。(5)当物质Y(NO)与NO2的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气能在催化剂作用下发生反应,生成N2和H2O,该反应的化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O。16.答案(1)①3NO2+H2O2H+++NO除去水蒸气②3∶1(2)肯定量18mol·L-1H2SO4溶液充分反应用0.5mol·L-1NaOH溶液汲取剩余的气体(3)N—H4NH3+4NO+O24N2+6H2O解析A装置中,NO2与水反应,生成硝酸和NO;B装置中,NO用浓硫酸干燥;C装置中,NO、NO2在浓硫酸中混合,并与浓硫酸发生反应,生成NOHSO4,尾气用气囊收集后进行处理。(1)①A装置中,NO2与水反应,生成硝酸和NO,发生反应的离子方程式是3NO2+H2O2H++2+NO,B装置是NO的干燥装置,作用是除去水蒸气。②依据发生的反应:3NO2+H2O2HNO3+NO、NO+NO2+2NOHSO4+H2O,可建立关系式:3NO2(a处)~NO~NO2(b处),则理论上应相同时间内限制a、b处通入气体的物质的量之比为3∶1。(2)制取SO2时,发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑;SO2有毒,是大气污染物,通常运用NaOH溶液进行尾气处理。则由Na2SO3固体制备纯净的NOHSO4晶体的试验方案:向肯定量Na2SO3固体中加入肯定量18mol·L-1H2SO4溶液充分反应,制得SO2;向浓硝酸中缓慢通入SO2,用0.5mol·L-1NaOH溶液汲取剩余的气体,将反应后得到的混合物过滤、洗涤、干燥。(3)①从图中可以看出,步骤1中,O—H中的H原子与NH3分子中的N原子间形成共价键,则O—H被减弱,形成的化学键是N—H。②若反应中参与反应的n(NH3)∶n(NO)=1∶1,则依据得失电子守恒,n(NH3)∶n(NO)∶n(O2)=4∶4∶1,从而得出总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O。17.答案(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)将一氧化氮氧化成二氧化氮C(3)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O(4)3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O酸性和氧化性解析由NH4NO3的工业生产流程可知,N2与H2在铁丝网的作用下反应产生NH3,NH3在Pt-Rh合金网的作用下加热,与空气中的O2反应生成NO和水,NO在汲取塔中与O2反应产生NO2,NO2被水汲取得到HNO3和NO。HNO3与NH3作用生成NH4NO3。(1)反应装置B中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(2)在汲取塔C中通入空气的目的是将NO氧化成NO2;在C中发生反应:2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO。在D中发生反应:HNO3+NH3NH4NO3。前两个反应是氧化还