《第3章第3节 氮的循环》好题共享

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页《第3章第3节氮的循环》好题共享学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、经典题1．人类的认识依赖于生产活动。下列生产活动与所述的化学知识关联正确的是（）选项生产活动化学知识A向薯片袋内充入氮气氮气无色无味B用铁罐车运输浓硝酸常温下，铁遇浓硝酸发生钝化C用氨水处理二氧化硫烟气氨水具有挥发性D施用铵态氮肥时，要避开草木灰铵态氮肥受热易分解【答案】B【详解】A．用氮气来保存薯片，与氮气的化学性质稳定有关，与其盐酸无关，A错误；B．铁在常温时遇到浓硫酸会钝化，可以用用铁罐车运输浓硝酸，B正确；C．氨水具有碱性，可以吸收二氧化硫烟气，C错误；D．草木灰溶于水显碱性，铵态氮肥中的铵根离子遇草木灰容易生成氨气而使其失效，D错误。2．下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（）A．用甲装置制备NH3 B．用乙装置制备氨水C．用丙装置制备N2H4·H2O D．用丁装置提纯N2H4·H2O【答案】C【详解】A．Ca(OH)2与NH4Cl混合加热发生反应产生CaCl2、NH3、H2O，固体混合物加入时为防止水回流使试管炸裂，制取装置的试管口要向下倾斜，A正确；B．NH3极易溶于水，为防止NH3溶于水导致导气管中气体压强减小而引起倒吸，在导气管末端安装了一个倒扣的漏斗，因此可以用乙装置制备氨水，B正确；C．氨气可被次氯酸钠氧化为N2H4·H2O，NaClO过量，可氧化生成的N2H4·H2O，应将NaClO注入氨水中，C错误；D．蒸馏时温度计测定馏分的温度，冷凝管中冷水下进上出，图中装置合理，D正确。3．将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是（）A．装置a中出现红棕色气体，反应中HNO3只体现出酸性B．一段时间后抽出铜丝，向装置b中U形管内注入水，液体在U形管内在逐渐变成蓝色C．铜与浓硝酸反应，若产生0.01mol气体，则转移0.02mol电子D．装置c用NaOH吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物【答案】B【详解】a装置中，铜丝与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2气体等；NO2进入b装置后，溶于水生成稀硝酸和一氧化氮，稀硝酸与铜片反应，生成Cu(NO3)2等；c装置用于尾气处理。A．装置a中出现红棕色气体，说明反应生成了NO2气体，反应中HNO3体现出强氧化性和酸性，A不正确；B．一段时间后抽出铜丝，向装置b中U形管内注入水，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，此硝酸为稀硝酸，与铜片反应生成Cu(NO3)2等，U形管内液体逐渐变成蓝色，B正确；C．铜与浓硝酸反应，若产生的0.01mol气体全部为NO2，则转移的电子为0.01mol，若此气体为NO2、N2O4、NO等混合气，则转移的电子大于0.01mol，但无法确定转移电子的物质的量，C不正确；D．装置c用NaOH溶液吸收尾气，若NO、NO2的体积比不大于1:1，则气体可被NaOH溶液完全吸收，否则将剩余NO，说明NO和NO2均不是酸性氧化物，D不正确。4．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在高温和放电条件下都能反应B．该反应中的4种物质中，仅有1种属于电解质C．发生反应的D．NH3在过量氧气的体系中催化氧化生成NO2和H2O【答案】C【详解】A．N2和O2无论是在高温还是放电过程中都可以发生化合反应生成NO，故A正确；B．N2、O2、NH3都不是电解质，只有H2O是电解质，B正确；C．图中反应为，根据方程式1∶3，故C错误；D．氨气在过量氧气的体系下催化氧化会生成一氧化氮和水，一氧化氮会继续和剩下的氧气反应生成二氧化氮，故D正确。5．元素化合价和物质类别是研究物质性质的两个维度，以下是氮元素及其化合物的“价类”二维图。下列说法错误的是（）A．b→a和b→c均属于氮的固定 B．a→b→d→e→g的转化均可一步实现C．汽车中的净化装置可实现c→b的转化D．b、c、d、h均可能为e的还原产物【答案】B【详解】A．氮气转化为氮的化合物的反应属于氮的固定，b→a和b→c均属于氮的固定，A正确；B．氮气和氧气反应只能生成一氧化氮，b→d不可一步实现，B错误；C．汽车中的净化装置可实现一氧化氮到氮气的转化，即c→b的转化，C正确；D．e中氮元素为最高价+5价，b、c、d、h均可能为e的还原产物，D正确。6．实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是（）选项气体试剂制备装置收集方法ANH3NH4ClaeBCl2MnO2+浓盐酸cdCSO2Cu+浓硫酸bdDNO2Cu+浓硝酸bf【答案】B【详解】A．实验室采用Ca(OH)2和NH4Cl共热制备NH3，只加热NH4Cl制备不了NH3，A不合题意；B．实验室采用MnO2和浓盐酸共热的方法来制备Cl2，故可选用装置c，氯气密度比空气的大，采用向上排空气法收集，选用装置d，B符合题意；C．Cu与浓硫酸需在加热情况下才能反应制得SO2，应选用装置c，SO2密度比空气的大，采用向上排空气法收集，选用装置d，C不合题意；D．Cu和浓硝酸反应不需要加热，故可选择装置b，但NO2与水会反应，不能采用排水法收集，D不合题意。7．氨是工业生产硝酸的重要原料，请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物的相关问题：(1)氨气在“氧化炉”中所发生反应的化学方程式为。(2)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：①氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为。②NaClO溶液氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示：Ⅰ．在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和，其离子方程式为。Ⅱ．NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高，其原因是。(3)用硝酸可以回收粗银中的银。取样品0.3000g溶于足量的硝酸，以NH4Fe(SO4)2·12H2O为指示剂，用0.1mol/LKSCN标准溶液滴定，当锥形瓶中溶液变为红色，且半分钟内不褪色达滴定终点，平行滴定三次，平均消耗22.00mLKSCN标准溶液。已知：AgSCN为难溶于水的白色固体，FeSCN2+为红色。通过计算确定粗银中银的回收率：(假设产品中的杂质不参与反应)。【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)①1：3②3HClO+2NO+H2O=2+3Cl-+5H+溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强(3)79.20%【详解】（1）氧化炉中NH3与O2在催化剂存在条件下加热，发生氧化反应产生NO、H2O，该反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。（2）①NH3与NO、NO2反应产生N2、H2O，假设6mol混合气体中NO、NO2的物质的量分别是x、y，则x+y=6mol；NO、NO2得到电子变为N2，NH3失去电子变为N2，根据电子守恒可知，有关系式2x+4y=7×3mol，将两式联立即可解得x=1.5mol，y=4.5mol，故n(NO)：n(NO2)=x：y=1：3。②在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和，HClO被还原为HCl，其离子方程式为3HClO+2NO+H2O=2+3Cl-+5H+；NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高，其原因是溶液pH越小，溶液中HClO的浓度就越大，其氧化NO的能力越强。（3）HNO3将样品中的Ag氧化为Ag+，根据反应Ag++SCN-=AgSCN↓可知，用0.1mol/LKSCN标准溶液滴定，平均消耗22.00mLKSCN标准溶液，n(Ag)=c·V=0.1mol/L×0.022L=2.200×10-3mol，则该工艺银的回收率为×100%=79.20%。二、易错题8．汽车尾气中含有CO和，为减少污染，现代汽车通常安装催化净化器将尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某实验室设计如下实验装置模拟处理汽车尾气中的CO、NO。下列说法错误的是（）A．装置Ⅲ的作用是检验CO是否转化B．停止加热后，打开活塞K通入适量氧气时，Ⅱ中没有出现红棕色气体，则气囊中收集的气体一定无毒C．装置Ⅰ中发生的反应方程式为D．实验室也可用酸性NaClO溶液将NO转化为，若处理的尾气中含3.36LNO（标准状况），则消耗溶液0.25L【答案】B【详解】CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2，Ⅱ中通氧气的作用是将剩余的NO转化为NO2，Ⅲ中澄清石灰水的作用是检验CO是否转化为CO2，氧化铜的作用是将剩余的CO转化为CO2，最后用气囊收集尾气。A．由上述分析可知，所以装置Ⅲ的主要作用是检验CO是否转化为CO2，故A正确；B．Ⅱ中没有出现红棕色气体，说明没有NO和NO2，但是最后可能会有CO，故B错误；C．CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2，化学方程式为，故C正确；D．用酸性NaClO溶液将NO转化为，3.36LNO(标准状况)的物质的量为0.15mol，失去电子的物质的量为0.15mol=0.45mol，NaClO转化为Cl-，NaClO的物质的量为0.225mol，0.25L溶液中NaClO的物质的量为0.225mol，故D正确。9．工业上利用图1流程制备的亚硝酸钠中常含有一定量的硝酸钠杂质，二者的溶解度随温度的变化如图2所示。下列说法正确的是（）A．氧化炉中发生反应的化学方程式为B．“再氧化”时氧气用量越多，产率越高C．“操作”为蒸发浓缩、趁热过滤D．在的保护条件下，低温蒸干母液所得固体主要是【答案】A【详解】A．氧化炉中发生反应的化学方程式为，A正确；B．氢氧化钠溶液吸收时发生反应、，再氧化时氧气用量过多，氧气将NO全部氧化为二氧化氮，会使生成的减少，降低了硝酸钠的产率，B错误；C．硝酸钠的溶解度随温度的升高而升高的幅度不大，亚硝酸钠的溶解度随温度的升高而升高的幅度较大，可采用蒸发浓缩、冷却结晶的方式让亚硝酸钠以晶体的形式析出，C错误；D．硝酸钠的溶解度随温度的升高而升高的幅度不大，在的保护条件下，将母液蒸发浓缩、趁热过滤即可得到固体，D错误。10．浓硝酸在工业生产中有着举足轻重的作用，某化学学习小组开展与浓硝酸有关的实验。Ⅰ．首先采用如图装置对浓硝酸与木炭的反应进行探究。请回答下列问题：(1)a装置的名称为。检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即放入该装置，滴加浓硝酸可观察到其中气体的颜色为，反应的化学方程式是。(2)C中盛有足量淀粉-KI溶液，反应一段时间后可观察到C中的现象为。(3)B的作用是。Ⅱ．其次，他们测得铁与不同浓度硝酸反应时各还原产物的物质的量的相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示：(4)下列说法正确的是（填字母）。A．硝酸的浓度越大，其还原产物中高价态的N元素成分越多B．硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物C．铁能与大于12.2mol/LHNO3溶液反应说明不存在“钝化”现象(5)在上述反应条件下，反应后铁以形式存在于溶液中。当硝酸浓度为9.75mol/L时，如果生成的还原产物为1mol，那么转移电子的物质的量是。【答案】(1)三颈烧瓶红棕色(2)溶液变为蓝色(3)防倒吸(4)AB(5)【详解】木炭与浓硝酸在加热的条件下反应生成二氧化碳和红棕色的二氧化氮；装置B可作安全瓶，可以防止液体倒吸；装置C中二氧化氮与水反应生成的硝酸具有氧化性，能将碘离子氧化为碘单质；装置D是集气装置，用于处理尾气。（1）a为三颈烧瓶。C和浓硝酸加热反应生成二氧化碳和二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体，则可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为红棕色，产生该气体的反应的化学方程式是。（2）二氧化氮与水反应生成的硝酸具有氧化性，能将碘离子氧化为碘单质，淀粉遇碘单质溶液变蓝，则反应一段时间后可观察到C中的现象为溶液变为蓝色。（3）装置B的两个导管都是短管，作为安全装置，作用是防倒吸。（4）由图可知，硝酸的浓度越大，其还原产物中高价态的氮元素成分越多，A正确。由图可知，硝酸与铁反应的还原产物有一氧化氮、二氧化氮、氮气等，B正确。常温下，铁在浓硝酸中钝化，表面生成致密的氧化物薄膜，C错误。（5）由图示可知当，生成还原产物NO、NO2、N2O的物质的量之比为5∶3∶1，则生成1mol还原物NO、NO2、N2O时的物质的量分别、、，则转移的电子分别为、、，所以生成还原产物总量为1mol时，转移电子的物质的量为。三、创新题11．硝酸的生产工艺示意图如图所示，已知63%的浓硝酸的密度约为1.4。下列说法错误的是（）A．催化反应器内发生了固氮反应B．焚化炉中发生反应的化学方程式为C．与水反应时，每转移1电子，同时会生成1D．63%的浓硝酸的物质的量浓度约为7【答案】D【详解】由图可知，催化反应器内发生的反应为催化剂作用下氮气与氢气在高温高压条件下反应生成氨气，反应得到的混合气体在热交换器中分离得到的氮气和氢气进入催化反应器循环使用，氨气进入焚化炉，在催化剂作用下与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水，一氧化氮在氧化炉中与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮在吸收塔中与水反应生成硝酸和一氧化氮。A．由分析可知，催化反应器内发生的反应为合成氨反应，合成氨反应属于固氮反应，故A正确；B．由分析可知，焚化炉中发生的反应为在催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为，故B正确；C．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，由得失电子数目相等可知，反应中转移1mol电子时，生成硝酸的物质的量为1mol，故C正确；D．由c=可知，63%的浓硝酸的浓度为mol/L=14mol/L，故D错误。12．肼(N2H4)可作火箭发射的燃料。某实验兴趣小组利用氨气与次氯酸钠反应制备N2H4，并探究N2H4的性质，其制备装置如图所示。回答下列问题：(1)N2H4的电子式是。(2)仪器b的名称为，仪器a的作用是。(3)装置中发生反应的化学方程式为。(4)采用上述装置制备N2H4时产率较低，可能的原因是。(5)写出装置中生成N2H4的化学方程式：。(6)探究N2H4的性质。将制得的N2H4分离提纯后，进行如下实验。【查阅资料】AgOH不稳定，易分解生成黑色的Ag2O,Ag2O可溶于氨水。【提出假设】黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。【实验验证】设计如下方案进行实验。操作现象结论取少量黑色固体于试管中，加入足量，振荡黑色固体部分溶解黑色固体中有Ag2O取少量黑色固体于试管中，加入足量稀硝酸，振荡黑色固体是Ag和Ag2O，则肼具有的性质是碱性和