2019屆高中化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)13 氮及其化合物.doc
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配餐作業(yè)(十三) 氮及其化合物 1.下列敘述與氮元素的循環(huán)無(wú)關(guān)的是( ) A.工業(yè)合成氨的過程是固氮的過程 B.自然界中,氨是動(dòng)物體特別是蛋白質(zhì)腐敗后的產(chǎn)物 C.為防止糧食、罐頭、水果等食品腐爛,常用氮?dú)庾鞅Wo(hù)氣 D.電閃雷鳴的雨天,N2與O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收 解析 C項(xiàng)中由于N2很不活潑,故作保護(hù)氣,不參與化學(xué)反應(yīng),也就不參與氮的循環(huán)。 答案 C 2.科學(xué)家預(yù)測(cè),氨有望取代氫能,成為重要的新一代綠色能源。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ) A.液氨作為清潔能源的反應(yīng)原理是4NH3+5O24NO+6H2O B.液氨具有腐蝕性和毒性,在使用過程中要防止液氨泄漏 C.氨氣比空氣輕,標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度約為0.76 gL-1 D.氨氣與氫氣相比,優(yōu)點(diǎn)在于氨氣不容易發(fā)生爆炸,使用時(shí)更安全 解析 該反應(yīng)中有污染性氣體NO產(chǎn)生,故不符合清潔能源的要求,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B、D兩項(xiàng)均正確;氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度ρ標(biāo)===0.76 gL-1,C項(xiàng)正確。 答案 A 3.下列制備氨水的實(shí)驗(yàn)裝置中最合理的是( ) 解析 制備氨水不需要干燥氨氣,A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤;不能防止倒吸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 B 4.(2018湖南六校聯(lián)考)a mol FeS與b mol FeO投入V L c molL-1的HNO3溶液中充分反應(yīng),產(chǎn)生NO氣體,所得澄清溶液可看做Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,則反應(yīng)中未被還原的HNO3可能為( ) A.(a+b)63 g B.(a+b)169 g C.(Vc-) mol D.(a+b) mol 解析 FeS+6HNO3===Fe(NO3)3+H2SO4+3NO↑+2H2O amol amol 3amol 3FeO+10HNO3===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O bmol bmol mol 若HNO3恰好完全反應(yīng),反應(yīng)中未被還原的HNO3的物質(zhì)的量等于反應(yīng)后溶液中NO的物質(zhì)的量,即3(a+b)mol,未被還原的HNO3的質(zhì)量為(a+b)189 g。若HNO3過量,作氧化劑的HNO3為mol,則未被還原的HNO3為mol。綜上所述,本題選C。 答案 C 5.將充有n mL NO和m mL NO2氣體的試管倒立于盛水的水槽中,然后通入n mL O2。m>n,則充分反應(yīng)后,試管中氣體在同溫同壓下的體積為( ) A. mL B. mL C. mL D. mL 解析 可認(rèn)為首先發(fā)生反應(yīng)4NO+3O2+2H2O===4HNO3,反應(yīng)后剩余 mL O2,然后發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+H2O===4HNO3, mL O2消耗NO2 n mL,則NO2過量,最后剩余NO的體積為過量NO2的三分之一,即 mL。 答案 A 6.(2018南通調(diào)研)下列裝置適用于實(shí)驗(yàn)室制氨氣并驗(yàn)證氨氣的某化學(xué)性質(zhì),其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) A.用裝置甲制取氨氣 B.用裝置乙除去氨氣中的水蒸氣 C.用裝置丙驗(yàn)證氨氣具有還原性 D.用裝置丁吸收尾氣 解析 用裝置甲制取氨氣需要加熱,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氨氣與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銨,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氨氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成N2、水和銅,可以驗(yàn)證氨氣具有還原性,C項(xiàng)正確;用裝置丁吸收尾氣容易引起倒吸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 C 7.科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢出化學(xué)式為N4H4(SO4)2的物質(zhì),該物質(zhì)的晶體中含有SO和N4H兩種離子,當(dāng)N4H遇到堿性溶液時(shí),會(huì)生成N4分子。下列說(shuō)法正確的是( ) A.14N、N4與N2互為同位素 B.N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2N4H+2SO C.N4H4(SO4)2不能與草木灰、K3PO4等化肥混合施用 D.N4H4(SO4)2中只含共價(jià)鍵,不含離子鍵 解析 同種元素的不同原子之間互為同位素,N4與N2為單質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;N4H4(SO4)2晶體中含有SO和N4H兩種離子,N4H4(SO4)2為離子化合物,電離方程式為N4H4(SO4)2===N4H+2SO,B項(xiàng)錯(cuò)誤;草木灰的主要成分K2CO3、K3PO4都為強(qiáng)堿弱酸鹽,其水溶液顯堿性,當(dāng)N4H遇到堿性溶液時(shí),會(huì)生成N4分子,故不能混合施用,C項(xiàng)正確;N4H4(SO4)2中含有離子鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 C 【拓展延伸】 肼(N2H4)是強(qiáng)還原劑,在堿性溶液中能將銀、鎳等金屬離子還原成金屬單質(zhì),并用作噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料、火箭燃料等。呈堿性,堿性比氨弱。 8.下列說(shuō)法不正確的是( ) A.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解 B.某氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紅變藍(lán),該氣體的水溶液一定顯堿性 C.銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O D.HNO3→NO→NO2,以上各步變化均能通過一步實(shí)現(xiàn) 解析 加入Cu(NO3)2后,Cu和H+、NO發(fā)生反應(yīng):3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,A項(xiàng)不正確;使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為NH3,NH3溶于水后使溶液顯堿性,B項(xiàng)正確;Cu與稀硝酸反應(yīng)時(shí),還原產(chǎn)物為NO,NO可與O2反應(yīng)生成NO2,C、D兩項(xiàng)正確。 答案 A 9.下列離子方程式正確的是( ) A.實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和熟石灰制氨: NH+OH-NH3↑+H2O B.NaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱: NH+OH-NH3H2O C.氨水中加鹽酸:NH3H2O+H+===NH+H2O D.氨水中通入少量CO2: CO2+NH3H2O===NH+HCO+H2O 解析 A項(xiàng)不能寫離子方程式,B項(xiàng)應(yīng)生成NH3,D項(xiàng)應(yīng)生成(NH4)2CO3。 答案 C 10.(2018江西五市八校聯(lián)考)將17.9 g由Al、Fe、Cu組成的合金溶于足量的NaOH溶液中,產(chǎn)生氣體3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況);另取等質(zhì)量的合金溶于過量的稀硝酸中,向反應(yīng)后的溶液中加入過量的NaOH溶液,得到沉淀的質(zhì)量為25.4 g;若HNO3的還原產(chǎn)物僅為NO,則生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為( ) A.2.24 L B.4.48 L C.6.72 L D.8.96 L 解析 加入足量的氫氧化鈉溶液中發(fā)生的反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,生成的氫氣為3.36 L,即0.15 mol,所以含有鋁0.1 mol,而0.1 mol鋁變?yōu)椋?價(jià),轉(zhuǎn)移0.3 mol電子。Fe被氧化為+3價(jià),Cu被氧化為+2價(jià)。假設(shè)Fe、Cu的物質(zhì)的量分別是x、y,質(zhì)量和:2.7+56x+64y=17.9;沉淀量:107x+98y=25.4;解得x=0.1 mol,y=0.15 mol,Al、Fe、Cu的物質(zhì)的量分別是0.1 mol、0.1 mol、0.15 mol,所以轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為0.9 mol;氮原子從硝酸中的+5價(jià)還原為+2價(jià),共轉(zhuǎn)移0.9 mol電子,則生成NO為0.3 mol,則V(NO)=6.72 L。 答案 C 11.(2018濱州期末)十九大報(bào)告指出:“建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)”??刂坪椭卫鞱Ox、SO2、CO2是解決光化學(xué)煙霧、減少酸雨和溫室效應(yīng)的有效途徑,對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明有著極為重要的意義。請(qǐng)回答下列問題: (1)利用SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放。 ①SCR(選擇催化還原NOx)工作原理: 尿素水溶液熱分解為NH3和CO2的化學(xué)方程式為____________________________,SCR催化反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式為______________________________。 ②NSR(NOx儲(chǔ)存還原)工作原理: 在儲(chǔ)存過程中,NO發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________。 (2)雙堿法除去SO2的工作原理:NaOH溶液Na2SO3溶液 過程①的離子方程式為__________________________;CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),從平衡移動(dòng)的角度,簡(jiǎn)述過程②NaOH再生的原理: __________________________________。 解析 (1)①根據(jù)原子守恒可知尿素水溶液熱分解為NH3和CO2的化學(xué)方程式為CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3;SCR催化反應(yīng)器中NH3還原NO2生成氮?dú)夂退幕瘜W(xué)方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O。②根據(jù)示意圖可知在儲(chǔ)存過程中NO在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鋇,因此發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為2BaO+4NO+3O22Ba(NO3)2。(2)過程①是氫氧化鈉溶液吸收SO2轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為2OH-+SO2===SO+H2O;由于溶液中的SO與Ca2+結(jié)合生成CaSO3沉淀,使平衡正向移動(dòng),因此有NaOH生成。 答案 (1)CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 8NH3+6NO27N2+12H2O 2BaO+4NO+3O22Ba(NO3)2 (2)2OH-+SO2===SO+H2O SO與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移動(dòng),有NaOH生成 12.氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。 (1)①氮?dú)庥糜诠I(yè)合成氨,寫出氮?dú)獾碾娮邮綖開_____________________; ②NH3的穩(wěn)定性比PH3________(填“強(qiáng)”或“弱”)。 (2)如圖所示,向NaOH固體上滴幾滴濃氨水,迅速蓋上蓋,觀察現(xiàn)象。 表面皿 ①濃鹽酸液滴附近會(huì)出現(xiàn)白煙,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。 ②濃硫酸液滴上方?jīng)]有明顯現(xiàn)象,一段時(shí)間后濃硫酸的液滴中有白色固體,該固體可能是______________(寫化學(xué)式,一種即可)。 ③FeSO4液滴中先出現(xiàn)灰綠色沉淀,過一段時(shí)間后變成紅褐色,發(fā)生的反應(yīng)包括Fe2++2NH3H2O===Fe(OH)2↓+2NH和__________________________________________________。 (3)空氣吹脫法是目前消除NH3對(duì)水體污染的重要方法。在一定條件下,向水體中加入適量NaOH可使NH3的脫除率增大,用平衡移動(dòng)原理解釋其原因:_____________________________。 (4)在微生物作用下,蛋白質(zhì)在水中分解產(chǎn)生的氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸(HNO2),反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________,若反應(yīng)中有0.3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),生成亞硝酸的質(zhì)量為________ g(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字)。 解析 據(jù)方程式: 2NH3+3O22HNO2+2H2O 247 g 轉(zhuǎn)移12 mol e- m(HNO2) 0.3 mol 247 g∶12=m(HNO2)∶0.3 m(HNO2)=2.35 g。 答案 (1)①∶N??N∶?、趶?qiáng) (2)①NH3+HCl===NH4Cl ②NH4HSO4或(NH4)2SO4 ③4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (3)氨在水中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ONH+OH-,加入NaOH后OH-濃度增大平衡逆向移動(dòng),故有利于氨的脫除 (4)2NH3+3O22HNO2+2H2O 2.35 13.如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨氣快速制備與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出。 (1)在組裝好裝置后,若要檢驗(yàn)A~E裝置的氣密性,其操作是首先__________________,打開彈簧夾1,在E中裝入水,然后微熱A,觀察到E中有氣泡冒出,移開酒精燈,E中導(dǎo)管有水柱形成,說(shuō)明裝置氣密性良好。 (2)裝置B中盛放的試劑是____________________。 (3)點(diǎn)燃C處酒精燈,關(guān)閉彈簧夾2,打開彈簧夾1,從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶中固體后關(guān)閉分液漏斗活塞,稍等片刻,裝置C中黑色固體逐漸變紅,裝置E中溶液里出現(xiàn)大量氣泡,同時(shí)產(chǎn)生____________________________(答現(xiàn)象);從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣,請(qǐng)寫出在C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。 (4)當(dāng)C中固體全部變紅色后,關(guān)閉彈簧夾1,慢慢移開酒精燈,待冷卻后,稱量C中固體質(zhì)量,若反應(yīng)前固體質(zhì)量為16 g,反應(yīng)后固體質(zhì)量減少2.4 g,通過計(jì)算確定該固體產(chǎn)物的成分__________________________________(用化學(xué)式表示)。 (5)在關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入F中,很快發(fā)現(xiàn)裝置F中產(chǎn)生白煙,同時(shí)發(fā)現(xiàn)G中溶液迅速倒吸流入F中,寫出產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式: __________________________________________________, 迅速產(chǎn)生倒吸的原因是____________________________。 解析 (1)A是制備NH3的裝置,B是干燥NH3的裝置,C是NH3與CuO的反應(yīng)裝置,E是處理氨氣尾氣的裝置,F(xiàn)是NH3與Cl2的反應(yīng)裝置,G是處理Cl2尾氣的裝置。(2)干燥NH3需使用堿性干燥劑。(3)C中CuO與NH3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成紅色的Cu、N2和H2O;E中發(fā)生反應(yīng):2NH3+BaCl2+SO2+H2O===BaSO3↓+2NH4Cl。(4)若產(chǎn)物全部是Cu,則由差量法知減小的全部是O元素的質(zhì)量,即n(CuO)=n(O)=2.4 g16 gmol-1=0.15 mol,所以反應(yīng)的CuO的質(zhì)量為0.15 mol80 gmol-1=12 g<16 g,所以CuO未完全轉(zhuǎn)化成Cu,高溫情況下CuO分解生成Cu2O和O2,剩余固體中可能含有Cu2O。(5)Cl2可將NH3氧化為N2,同時(shí)生成的HCl會(huì)和NH3反應(yīng)生成NH4Cl,產(chǎn)生白煙現(xiàn)象,F(xiàn)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變小,從而出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。 答案 (1)關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞 (2)堿石灰(或生石灰) (3)白色沉淀 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O (4)Cu2O、Cu (5)3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl 盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣與Cl2反應(yīng)生成固體,導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,引起溶液倒吸 14.當(dāng)硝酸與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物或反應(yīng)條件不同,硝酸被還原的產(chǎn)物也不同。請(qǐng)回答下列問題: (1)金屬Zn與某濃度的硝酸反應(yīng)時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生,那么硝酸的還原產(chǎn)物為____________(填化學(xué)式)。 (2)某混酸由200 mL 3 molL-1的稀硝酸和200 mL 2.5 molL-1的稀硫酸均勻混合而成(忽略溶液的體積變化)。將其分成兩等份,分別與銅和鐵反應(yīng),還原產(chǎn)物只有NO,則最多能溶解__________mol Cu和__________g Fe。 (3)200 mL 16 molL-1的濃硝酸與3.2 g Cu反應(yīng),反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物只有NO2,則反應(yīng)結(jié)束后,產(chǎn)生氣體的體積為____________________(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),溶液中c(H+)∶c(NO)=____________∶____________(忽略HNO3的揮發(fā))。 (4)用試管將(3)反應(yīng)產(chǎn)生的NO2收集滿并倒立在足量的水中,待試管中液面不再上升時(shí),試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的____________。試管中的液體的物質(zhì)的量濃度為____________(假設(shè)試管中的液體不對(duì)外擴(kuò)散,此反應(yīng)條件下1 mol 氣體的體積為25.0 L)。如果NO2中混有N2O4氣體,試管中的液體的物質(zhì)的量濃度將____________(填“增大”“減小”或“不變”)。 解析 (1)硝酸被還原,N元素化合價(jià)降低,若無(wú)氣體產(chǎn)生,則還原產(chǎn)物為NH4NO3(或NH)。 (2)設(shè)最多溶解x mol Cu,一份溶液中n(NO)=0.3 mol,n(H+)=0.8 mol, 據(jù)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O 3 8 2 x 0.8 0.3 可知x=0.3(NO過量) 因在反應(yīng)中Fe和Cu的化合價(jià)變化均為2價(jià),則最多溶解Fe的物質(zhì)的量也是0.3 mol,質(zhì)量為56 gmol-10.3 mol=16.8 g。 (3)據(jù)電子守恒V(NO2)=222.4 L/mol=2.24 L。 根據(jù)方程式:Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O,可知: c(H+)∶c(NO)=n(H+)∶n(NO)=(3.2-0.2)∶(3.2-0.1)=30∶31。 (4)根據(jù)方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO可知試管中剩余氣體的體積約為原氣體體積的。設(shè)試管的體積為1 L,則試管中溶液(HNO3)的物質(zhì)的量濃度根據(jù)c=可得c==0.04 molL-1。 若NO2中混有N2O4,則根據(jù)3N2O4+2H2O===4HNO3+2NO可知所得溶液的體積減小,HNO3的物質(zhì)的量增加,則HNO3的物質(zhì)的量濃度將增大。 答案 (1)NH4NO3(或NH) (2)0.3 16.8 (3)2.24 L 30 31 (4)1/3 0.04 molL-1 增大- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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