新教材适用2024-2025学年高中化学专题7氮与社会可持续发展第2单元重要的含氮化工原料课后习题苏教版必修第二册

其次单元重要的含氮化工原料基础巩固1.下列关于氨的叙述错误的是()。A.氨易液化,因此可用来作制冷剂B.氨极易溶于水,因此用水汲取氨气时要防止倒吸C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不简单分解)D.氨溶解于水中所得溶液显弱碱性,可使酚酞溶液变红答案:C解析:氨气极易溶于水,但氨水中的NH3·H2O不稳定,简单分解放出氨气,C项错误。2.下列操作不能用于检验NH3的是()。A.气体能使潮湿的酚酞试纸变红B.气体能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝C.气体与浓硫酸反应生成铵盐D.气体与浓盐酸反应产生白烟答案:C解析:A、B选项所叙述的试验现象能证明被检验的是碱性气体,即氨气。NH3与挥发性酸所产生的气体接触时,能生成相应的铵盐,产生白烟,如与HCl、HNO3、HBr等气体接触都产生白烟。3.(双选)如图所示装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管,下列与试验事实不相符的是()。A.Cl2(饱和食盐水)无色喷泉B.NH3(H2O,含石蕊试液)蓝色喷泉C.HCl(H2O,含石蕊试液)红色喷泉D.SO2(NaOH溶液)红色喷泉答案:AD解析:Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小,不能形成喷泉,A项与试验事实不相符;NH3、HCl极易溶于水,能形成喷泉;SO2与NaOH溶液发生反应也会使烧瓶内压强减小,形成无色喷泉。4.下列关于氨水的叙述正确的是()。A.氨水显碱性,是因为氨水是一种强碱B.氨水和液氨成分相同C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)D.1mol·L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH4答案:D解析:溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·H2O,所以除水外,物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O;NH3·H2O是一种弱碱,在水中发生部分电离使溶液呈碱性;氨水中共含有六种微粒,分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH-和少量的H5.下列现象或反应中,HNO3既表现出酸性又表现出氧化性的是()。A.使紫色石蕊试液变红B.与铜反应C.与Na2CO3溶液反应D.与C单质混合共热时生成CO2和NO2答案:B解析:A项中HNO3只表现出酸性;B项中HNO3与铜反应生成NOx气体和Cu(NO3)2,HNO3既表现出酸性又表现出氧化性;C项中HNO3与Na2CO3反应时生成CO2气体和NaNO3,HNO3只表现出酸性;D项中HNO3只表现出氧化性。6.将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、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HNO3的物质的量:前者大,后者小C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少答案:B解析:HNO3浓度越大,反应速率越大。Cu与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式分别为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,由反应的化学方程式可知,等质量的Cu分别与浓硝酸、稀硝酸完全反应时,耗酸量前者大,还原产物前者NO2为红棕色气体,后者NO为无色气体,而氧化产物都为Cu(NO3)2,反应过程中转移电子数相等。7.将1.92g铜粉投入肯定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色渐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12L(标准状况下测定),则混合气体中NO的体积为()。A.112mL B.1008mLC.224mL D.448mL答案:A解析:标准状况下,混合气体的总物质的量为1.12L22.4L·mol-1=0.05mol,1.92g铜粉的物质的量为0.03mol。设NO的物质的量为n1mol,则NO2的物质的量为(0.05-n1)mol,依据得失电子守恒得3n1+(0.05-n1)×1=0.03×2,解得n1=0.005,V(NO)=0.005mol8.硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如下,请回答下列问题。(1)写出反应容器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为

。

(5)工业上为了储运浓硝酸,最好选择作为罐体材料。

A.铜 B.铂C.铝 D.镁(6)为了避开尾气中的氮氧化物污染环境,工业上常用Na2CO3汲取尾气,发生的反应为NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2,2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2;将标准状况下44.8L仅含NO和NO2混合气体的尾气通入Na2CO3溶液中,尾气被完全汲取,则消耗的Na2CO3的物质的量为mol。

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++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2(5)C(6)1解析:由NH4NO3的工业生产流程可知,N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3,NH3在Pt-Rh合金作用下加热被空气中的O2氧化为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)反应容器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原反应,第三个反应不是氧化还原反应。所以发生氧化还原反应的容器为C。(3)浓硝酸不稳定,光照简单分解,温度越高越简单分解,为防止浓硝酸的分解,常把浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放在冷暗处。分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。(4)硝酸有强氧化性,不仅能把活泼的金属氧化,还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2(5)硝酸具有强氧化性,能氧化除金、铂以外的大多数金属,常温下,铁、铝在浓硝酸中钝化而不能进一步被氧化,由于铂是珍贵金属,所以工业上为了储运浓硝酸最好选择铝作为罐体材料。(6)标准状况下,44.8LNO和NO2混合气体的物质的量为44.8L22.4L·mol-1=2mol,由N原子守恒可知,NaNO29.喷泉是一种常见的现象,其产生的缘由是存在压强差。(1)在图Ⅱ的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质后,能产生喷泉的是。

A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是下部锥形瓶内气体压强。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述(填“图Ⅰ”或“图Ⅱ”)装置中的原理相像。

(3)某同学主动思索喷泉试验原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。①假如关闭止水夹c,打开止水夹a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为

。

②在①操作的基础上,打开止水夹c,产生的现象是

。

答案:(1)D(2)减小增大图Ⅱ(3)①盛有NH3的集气瓶中产生大量的白烟②两烧瓶中同时产生喷泉解析:(1)分析四个选项,只有D项能产生大量的气体,使锥形瓶内的压强明显增大,将液体压入烧瓶而产生喷泉。(2)对形成喷泉的可能缘由进行归纳和总结,图Ⅰ是因为烧瓶内气体压强突然减小而产生压强差,形成喷泉。图Ⅱ则是因为下部锥形瓶内的气体压强增大而产生压强差,形成喷泉。现实生活中的人造喷泉及火山爆发的原理与图Ⅱ原理相像。(3)图Ⅲ装置中假如关闭止水夹c,打开止水夹a、b,再挤压胶头滴管,氨气溶解,右侧烧瓶内气体压强减小,左侧烧瓶内的HCl进入右侧烧瓶,发生反应NH3+HClNH4Cl,在烧瓶中产生大量的白烟,左右两个烧瓶压强急剧减小,此时打开止水夹c,则两个烧瓶中同时产生喷泉。实力提升1.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充溢①NH3、②NO2,进行喷泉试验,经充分反应后,烧瓶内溶质的物质的量浓度为()。A.①>② B.①<②C.①=② D.不能确定答案:C解析:设烧瓶容积为aL,并假设气体都处于标准状况下。①中物质的量浓度为aL22.4L·mol②中发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,所得溶液中n(HNO3)=a22.4×23则②中物质的量浓度为a22.4×2323amol·2.已知某溶液中存在较多的H+、SO42-A.Al3+、CH3COO-、Cl- B.Na+、NH4+C.Mg2+、Cl-、Fe2+ D.Mg2+、Cu2+、Br-答案:B解析:有H+、NO3-,相当于有了HNO3,溶液具有强氧化性,能氧化Fe2+、Br-等离子,所以C、D不正确。A中CH3COO-不能与H3.工业上常利用反应3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是()。A.若管道漏气,遇氨就会产生白烟B.该反应利用了Cl2的氧化性C.该反应属于复分解反应D.生成1molN2有6mol电子转移答案:C解析:若管道漏气,遇氨就会产生白烟,A项正确;由于氯气中氯元素的化合价降低,所以氯气是氧化剂,B项正确;通过分析反应前后的化合价改变,可知该反应属于氧化还原反应,C项错误;氮元素的化合价由-3价上升到0价,所以生成1molN2,有6mol电子转移,D项正确。4.下列对试验现象的描述中,不正确的是()。A.将铜片投入稀硝酸中,产生大量红棕色的气体B.将铁片投入冷的稀硝酸中,铁片溶解C.充溢NO2的试管倒立在水槽中,试管内气体的颜色变浅D.打开浓硝酸瓶盖,有大量白雾生成答案:A解析:A项,Cu与稀硝酸反应生成的NO是无色气体;B项,Fe在稀硝酸中能溶解;C项,NO2与H2O反应生成NO,颜色变浅;D项,浓硝酸具有挥发性,与空气中的水蒸气结合产生白雾。5.向一由Fe、Cu组成的混合粉末中加入肯定量的稀硝酸,充分反应后剩余金属m1g,再向其中加入肯定量的稀硫酸,充分振荡后余下金属m2g。则m1和m2之间的关系是()。A.m1肯定大于m2 B.m1可能等于m2C.m1可能小于m2 D.m1肯定等于m2答案:A解析:铁和铜都与硝酸反应生成硝酸盐,充分反应后剩余金属的质量为m1g,剩余金属中肯定含Cu,可能还含Fe;再加入硫酸,供应了氢离子,在酸性条件下,硝酸盐中的硝酸根具有强氧化性,能够接着与剩余金属反应,所以m1>m2。6.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列试验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。请回答下列问题。(1)设计装置A的目的是

。

(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热之,视察到装置B中的现象是;B中反应的离子方程式为。

(3)装置E和F的作用是;为实现此作用,其操作方法是。

(4)装置D的作用是汲取多余的氮氧化物,兼有的功能。

(5)将32.64g铜与140mL肯定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。①NO的体积为L,NO2的体积为L。

②参与反应的HNO3的物质的量是。

③待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸的浓度为mol·L-1。

答案:(1)产生CO2,赶走装置中的空气,防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰(2)铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上方仍为无色,溶液变蓝3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2(3)验证NO的生成将注射器中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生成了NO(4)防止倒吸(5)①5.85.4②1.52mol③aV解析:(5)①n(Cu)=32.64g64g·mol-1=0依据气体的总体积为11.2L,有:x+y=0.5mol;依据得失电子守恒有:3x+y=0.51mol×2,该式中,左边为N得电子数,右边为Cu失电子数,得失电子数相等。(重要的隐含条件!)解方程组得:x=0.26mol,y=0.24mol。则V(NO