2025高考化学专项复习3.3《氮的循环》同步练习题（鲁科版必修第一册）含答案

2025高考化学专项复习3.3《氮的循环》同步练习题（鲁科版必修第一册）3.3氮的循环同步练习题一、选择题1．下列日常生产生活行为合理的是A．烈日当头的中午在稻田中施用碳铵化肥B．打了农药的菠菜，第二天早上出售C．往饲料里面添加一些蚯蚓、鱼虾，提高饲料中蛋白质含量D．为了避免鱼死亡，运输时往水中加入过量的硫酸铜2．近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，其催化机理如图所示。下列说法正确的是A．该反应总方程式为N2+3H2=2NH3B．该反应是在强碱性条件下进行的C．反应中N2在三元NiFeV催化剂作用下直接断裂为ND．标准状况下生成22.4LNH3时，共转移3mole-3．喷泉实验装置如图所示，下列喷泉颜色与实验事实不相符的是选项气体溶液喷泉颜色A溶液白色B(含酚酞)红色C溶液无色D(含紫色石蕊)蓝色A．A B．B C．C D．D4．下列说法错误的是A．“浮梁巧烧瓷，颜色比琼玖”的“瓷”是硅酸盐产品B．浓硫酸：可用于干燥、、、COC．二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂D．农谚“雷雨肥庄稼”中固氮过程属于人工固氮5．下列离子方程式书写正确的是A．氧化亚铁溶于稀硝酸：FeO+2H+=Fe2++H2OB．用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2OC．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca2++SO2+H2O+2ClO-=CaSO3↓+2HClOD．硫代硫酸钠与稀硫酸的反应：6．分别将足量下列气体通入Na2S稀溶液中，不能使溶液变浑浊的是A．Cl2 B．SO2 C．稀硝酸 D．稀硫酸7．劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是选项劳动项目化学知识A实验活动：用硝酸清洗附在试管内壁的银硝酸具有较强的氧化性B工厂参观：自来水厂用氯气来杀菌、消毒氯气为黄绿色气体C农业活动：用熟石灰改良酸性土壤是一种碱D社区服务：回收铝制易拉罐再利用废旧金属，节约资源A．A B．B C．C D．D8．某气体可能含NO、、中的一种或几种，将盛满一定量此气体的集气瓶倒扣入水中(如图A)，最终集气瓶内有气体剩余(如图B)，则原气体A．一定含有 B．一定含有NO C．一定不含NO D．一定含有9．向含有1mol和1mol的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列判断错误的是A．a表示的关系曲线 B．C．P点时， D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g10．下列有关说法不正确的是A．熔融烧碱和纯碱固体时不能用石英坩埚B．豆科植物中的根瘤菌可以固氮C．保存水玻璃的试剂瓶可以使用橡胶塞D．二硫化碳去除试管壁上的硫涉及到化学变化二、填空题11．工业上用氨气和氢气直接合成氨，并通过下列转化过程制备硝酸：N2NH3NONO2HNO3(1)上述物质中为红棕色气体的是(填化学式)；(2)写出氮气与氢气的反应方程式；(3)配平NO2→HNO3的化学方程式：3NO2+H2O=HNO3+NO；12．根据下图回答问题。氨是一种重要的化工产品，其化学式为，具有气味，实验室制取氨气的发生装置为（填序号），该反应的化学方程式为。13．绿水青山，保护环境是当社会发展必须关注的重要课题。氮氧化物和硫氧化物是造成大气污染的主要原因之一，消除氮氧化物有多种方法。(1)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。反应原理如图1所示：①氮氧化物会带来什么污染(回答任一点)；NH3与NO2反应的化学方程式。②用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同对应的脱氮率如图3所示，脱氮效果最佳的=。(2)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亚硝酸钙Ca(NO2)2其部分工艺流程如图：①上述工艺流程中采用气-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)法，其目的是；②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。(3)氢能是可循环利用的清洁能源，在2020年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢-氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢-氧燃料电池的内部结构如图，根据原电池的原理，回答下问题：①a通入的是。②右侧的电极反应式为。14．工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：已知：Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2.若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。15．X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体。已知：X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收；X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应；W气体的水溶液能使酚酞溶液变红。请回答下列问题。(1)X、Y两种气体按物质的量之比在水溶液中能发生反应，离子方程式为。(2)科学家发现，Z在催化剂条件下能与W反应，反应产物中的单质应是(填化学式)；该反应是氧化还原反应，则其中的氧化剂是(填化学式)；生成物中氧化产物与还原产物的质量比为。(3)Z与水反应的化学方程式为。(4)W气体的水溶液能使酚酞溶液变红，用方程式解释；实验室检验W气体的方法是。(5)联氨与W的性质相似都能与氢离子反应，试写出联氨与足量盐酸反应的化学方程式：。16．某化学自主实验小组通过实验探究NO2、NH3的性质探究I：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持及固定装置略去)。(1)按图示连接好实验装置，检查A装置气密性的方法是(2)U形管中的药品是(填名称)(3)可用NH3将NO2转化为无毒气体，写出该反应的化学方程式：，此反应中氧化产物和还原产物的质量之比为。(4)此实验装置存在的一个明显缺陷是。探究Ⅱ：采用如图装置收集NO2和O2的混合气体，探究NO2、O2混合气体的喷泉实验(装置已略去)。(5)G装置圆底烧瓶中的虚线表示导管，左侧导管(填“长”或“短”，下同)，右侧导管(6)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若标准状况下混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为mol∙L−1(保留两位有效数字)【参考答案】一、选择题1．C解析：A．碳铵受热分解，故需要避免高温使用，A错误；B．打了农药的菠菜需经过一段时间安全后出售，B错误；C．蚯蚓、鱼虾富含蛋白质，可提高饲料中蛋白质含量，C正确；D．过量的硫酸铜会使得鱼的身体中毒而死亡，D错误；故选C。2．D解析：A．由图示可知，该反应总方程式为，A项错误；B．氢离子在强碱环境中不能大量存在，结合选项A可知，该反应不是在强碱性条件下进行的，B项错误；C．由图可知，一开始并没有直接断裂为N，在作用下、反应过程中第三步有氮氮键断裂、有N产生，C项错误；D．标准状况下22.4L的物质的量为1mol，由总反应可知，生成1mol氨气转移3mol电子，D正确；答案选D。3．D解析：A．HCl和AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，可观察到白色喷泉，A正确；B．氨气溶于水显碱性，遇酚酞变红，可观察到红色喷泉，B正确；C．Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水，可观察到无色喷泉，C正确；D．SO2+H2O⇌H2SO3，H2SO3为二元弱酸，能使紫色石蕊溶液变红，可观察到红色喷泉，D错误；故选D。4．D解析：A．“浮梁巧烧瓷，颜色比琼玖”的“瓷”是瓷器，属于硅酸盐产品，故A正确；B．浓硫酸是酸性干燥剂，能干燥酸性和中性气体，即可用于干燥、、、CO，故B正确；C．二氧化硫可用作葡萄酒酿制的食品添加剂，起到杀菌和防止色素被氧化的作用，故C正确；D．闪电时，氮气和氧气反应生成NO，属于自然固氮，人工固氮是将氮气和氢气化合生成氨气，故D错误；故选：D。5．B解析：A．氧化亚铁溶于稀硝酸，稀硝酸氧化亚铁离子，会有铁离子和NO生成，反应的离子方程式为3FeO+10H＋+=3Fe3++NO↑+5H2O，故A错误；B．用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故B正确；C．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2，次氯酸根会氧化二氧化硫变为硫酸根：Ca2+＋SO2＋H2O＋3ClO－=CaSO4↓＋2HClO＋Cl－，故C错误；D．硫代硫酸钠与稀硫酸的反应生成二氧化硫和硫沉淀：，故D错误；故选B。6．D解析：A．氯气具有氧化性，与Na2S发生反应，出现淡黄色浑浊，故A不符合题意；B．SO2有弱氧化性，与Na2S发生反应，出现淡黄色浑浊，故B不符合题意；C．稀硝酸具有强氧化性，与Na2S发生反应，出现淡黄色浑浊，故C不符合题意；D．稀硫酸与Na2S发生反应，不能使溶液变浑浊，故D符合题意；故答案选D。7．B解析：A．硝酸具有强氧化性，硝酸和银反应生成硝酸银、一氧化氮、水，所以用硝酸清洗附在试管内壁的银，故不选A；B．氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，自来水厂用氯气来杀菌、消毒，与氯气是黄绿色气体无关，故选B；C．是碱，能与酸发生中和反应，所以用熟石灰改良酸性土壤，故不选C；D．铝是金属材料，回收铝制易拉罐，废旧金属再利用，节约资源，故不选D；选B。8．A解析：A到B过程液面上升，一定含有与水反应的气体，NO、NO2、N2中只有NO2与水能发生反应，则气体中一定有NO2；综上所述A正确；故答案为：A。9．C解析：A．该反应可以看作两步：①Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O，过量，H+不足；②2Fe3++Fe=3Fe2+，A表示Fe3+的关系曲线，故A正确；B．向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，先是和H+以及反应，能将Fe氧化为Fe3+，自身还原为NO，方程式为Fe+4H++═Fe3++NO↑+2H2O，1molHNO3和1molH2SO4共有3molH+，1mol的完全氧化需要4molH+，H+离子完全消耗，产生Fe3+离子为0.75mol，即n1=0.75mol，B项正确；C．当铁过量，会有：2Fe3++Fe=3Fe2+，设Fe3+被还原xmol，，n2点时候Fe3+和Fe2+的物质的量相同，即0.75-x=1.5x，x=0.3，此时Fe3+的为0.45，所以p点时，n（Fe2+）=0.45mol，C项错误；D．向P点溶液中加Cu：2Fe3++Cu=3Fe2++Cu2+，设加入铜的质量是y，，解得y=14.4，即最多可溶解14.4gCu粉，D项正确；故答案为：C。10．D解析：A．石英坩埚中含有二氧化硅，在加热条件下与氢氧化钠反应而导致坩埚腐蚀，故A正确；B．豆科植物固氮原理主要是根部吸附土壤中的根瘤菌，根瘤菌将游离态氮转化成铵态氮或者是直接吸收土壤中的氮，是一种节约能耗的固氮方式，故B正确；C．水玻璃保存时要求使用橡皮塞，故C正确；D．二硫化碳是溶剂，将硫溶于其中，是物理变化，故D错误；故答案选D。二、填空题11．(1)NO2(2)(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO【分析】氮气和氢气在高温、高压、催化剂的条件下反应生成氨气，氨气在催化剂条件下发生催化氧化生成无色NO，NO与氧气反应生成红棕色气体NO2，NO2和水反应生成硝酸和NO。解析：（1）上述物质中NO2是红棕色气体，故答案为：NO2；（2）氮气与氢气的反应生成NH3，方程式为：；（3）NO2和水反应生成硝酸和NO，N元素化合价由+4升高为+5、由+4降低为+2，根据得失电子守恒配平化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；12．NH3刺激性A2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O解析：氨的化学式为NH3，NH3是无色具有刺激性气味的气体，实验室一般用加热NH4Cl和Ca（OH）2的混合物制取NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，该反应属于固体加热制气体，所以制取NH3的发生装置选择A。13．(1)酸雨、光化学烟雾等6NO2+8NH37N2+12H2O1∶1(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收3＋2H＋=＋2NO↑＋H2O(3)氢气O2+4e-+4H+=2H2O解析：（1）①氮氧化物(NO、NO2)是大气污染物，以上污染物会造成的环境问题有酸雨、光化学烟雾等，根据化合价变化可知NO和NO2为氧化剂，方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O；②根据图像可知=1∶1时脱氮率最高；故答案为：1∶1；（2）①尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋，这样就能增大NO、NO2与Ca(OH)2的接触面积，使尾气中的NO、NO2被充分吸收；②Ca(NO2)2中N的化合价为＋3，生成的NO中N的化合价为＋2，根据氧化还原反应规律，可推知有＋5价的N生成，应为，根据得失电子守恒配平和NO的化学计量数，再根据电荷守恒，确定反应物还有H＋，反应的离子方程式为3＋2H＋=＋2NO↑＋H2O。故答案为：3＋2H＋=＋2NO↑＋H2O；（3）①原电池中电子从负极流向正极，根据电子流向可知左侧为负极，右侧为正极，氢氧燃料电池，氢气为燃料从负极通入，即a处通入的是氢气；②根据氢燃料电池的内部结构如图所示可知负极电极反应为，正极电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O。14．59【分析】碳酸钠溶液吸收氮的氧化物生成亚硝酸钠、硝酸钠，蒸发结晶分离出下亚硝酸钠；母液通入稀硝酸、空气转化后蒸发结晶分离出硝酸钠；解析：根据钠元素守恒可知，NaNO2、NaNO3中的钠元素全部来自于Na2CO3，则有：2n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3)；1.38吨NaNO2的物质的量为：n(NaNO2)==2×104mol，则生成的NaNO3物质的量为：n(NaNO3)=1×104mol，故Na2CO3的理论用量=×(2×104mol+1×104mol)×106g/mol=1.59×106g=1.59t。15．(1)(2)(3)(4)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为(5)(或)【分析】X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体。已知：X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收；X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质，则X为二氧化硫；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用，则Y为氯气；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应，则Z为二氧化氮；W气体的水溶液能使酚酞溶液变红，则W为氨气。解析：（1）X、Y两种气体按物质的量之比在水溶液中能发生反应即氯气和二氧化硫在水中反应生成硫酸和盐酸，其反应的离子方程式为；故答案为：。（2）科学家发现，Z在催化剂条件下能与W反应即氨气和二氧化氮发生氧化还原反应，则反应产物中的单质应是氮气即N2；该反应是氧化还原反应，二氧化氮中氮化合价降低，因此氧化剂是；氧化产物和还原产物都是氮气，根据化合价升降守恒得到氧化剂和还原剂物质的量之比为3:4，氧化剂得到的是还原产物，还原剂得到的是氧化产物，则生成物中氧化产物与还原产物的质量比为；故答案为：N2；；。（3）Z与水反应生成硝酸和一氧化氮，则该反应的化学方程式为；故答案为：。（4）W气体的水溶液能使酚酞溶液变红，说明氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根和铵根离子，用方程式解释为；红色石蕊遇碱变蓝，因此实验室检验W气体的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为；故答案为：；将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为。（5）氨气和氢离子反应生成铵根离子，联氨与W的性质相似都能与氢离子反应，则联氨与足量盐酸反应的化学方程式：(或)；故答案为：(或)。16．(1)向分液漏斗中注入适量水，关闭弹簧夹K1，打开分液漏斗活塞，水在分液漏斗下端形成一端水柱，如果一端时间后，水柱的水位不下降，则证明A装置的气密性良好(2)碱石灰(3)8NH3＋6NO2＝7N2＋12H2