2013高考化学一轮复习课时测试氮的循环

2013高考化学一轮复习课时测试氮的循环

‎[第10讲　氮的循环]‎ ‎1．判断正误 ‎(1)焊接金属、灯泡填充、贮存粮食、罐头、水果等，常用氮气作保护气以防止氧化或腐烂(　　)‎ ‎(2)NH3经催化氧化生成NO属于氮的固定(　　)‎ ‎(3)氮的氧化物是造成光化学烟雾的主要原因，汽车尾气大量排放会造成光化学烟雾(　　)‎ ‎(4)浓硝酸应盛放在带有橡皮塞的棕色细口瓶里(　　)‎ ‎(5)铁不能溶于冷的浓硝酸中，说明铁不能与冷的浓硝酸反应(　　)‎ ‎(6)浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，故浓硝酸的氧化性比稀硝酸的弱(　　)‎ ‎(7)王水是浓硝酸与浓盐酸按照体积比1∶3混合而成(　　)‎ ‎(8)硝酸与金属的氧化物反应时只表现酸性(　　)‎ ‎(9)如果不慎接触过多的氨气，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛(　　)‎ ‎(10)氨气能使蓝色石蕊试纸变红(　　)‎ ‎(11)氨水直接作为氮肥比铵盐作为氮肥效果好(　　)‎ ‎(12)可以加热分解氯化铵制备氨气(　　)‎ ‎(13)铵盐可作氮肥，贮藏时要密封包装并放在阴凉处，施肥时应埋在土下并及时灌水以保证肥效(　　)‎ ‎(14)所有铵盐与NaOH溶液的反应都可表示为：NH＋OH－===NH3↑＋H2O(　　)‎ ‎(15)将镁条放入氯化铵溶液中有气体放出(　　)‎ ‎2．[2011·蚌埠模拟]下列反应表示氮的固定作用的是(　　)‎ A．N2与H2在一定条件下合成NH3‎ B．NH3经催化氧化生成NO C．NO和O2反应生成NO2‎ D．由NH3制碳酸氢铵和尿素 ‎3．在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是(　　)‎ A．H2S＋2HNO3===S↓＋2NO2↑＋2H2O B．CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O C．4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O D．3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ‎4．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是(　　)‎ A．V1＞V2＞V3　　　　　B．V1＞V3＞V2‎ C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2‎ ‎5．有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析中，不正确的是(　　)‎ A．氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验 B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验 C．氨水显碱性可以解释氨水中加入酚酞呈红色 D．NH3·H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气 ‎6．只用一种试剂(可加热)就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开，这种试剂是(　　)‎ A．NaOH溶液　　　　　　 B．AgNO3溶液 C．Ba(OH)2溶液 D．BaCl2溶液 ‎7．表示下列化学反应的离子方程式正确的是(　　)‎ A．向FeCl3溶液中滴加氨水：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓‎ B．氨气通入稀硫酸反应：NH3＋H＋===NH C．在NaOH溶液中滴入几滴硝酸铵溶液：NH＋OH－===NH3↑＋H2O D．向NH4HCO3溶液中加入足量NaOH溶液：NH＋OH－===NH3↑＋H2O ‎8．如图K10－1所示，利用培养皿进行实验。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。‎ 图K10－1‎ 下表中对实验现象所做的解释不正确的是(　　)‎ 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 ‎　NH3与HCl反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无白烟 NH3与浓硫酸不发生反应 C ‎　干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 ‎　NH3与水反应生成了NH3·H2O，电离出OH－使红色石蕊试纸变蓝 D 氯化物溶液变浑浊 ‎　可能是AlCl3与NH3反应生成Al(OH)3‎ ‎9.某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓硫酸时，总体积基本不变；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，把剩余气体导出后，在O2中能够点燃，燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是(　　)‎ A．CH4和NH3 B．HCl、H2和CO C．HCl和CO D．HCl、CO和CO2‎ 图K10－2‎ ‎10．[2011·南通调研]用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图K10－2)，滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙，依次观察到如下现象：①滴管内产生红棕色气体，液面下降；②滴管内液面上升，气体变成无色；③滴管内液面再次下降。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．现象①中产生的红棕色气体为NO2‎ B．产生现象②的原因是NO2与水反应 C．产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应 D．最终瓶内溶液中的溶质只有Cu(NO3)2‎ ‎11．将‎9 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下‎1.12 L NO，剩余‎4.8 g金属；继续加入100 mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下‎1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是(　　)‎ A．原混合物中铜和铁各0.075 mol B．稀硝酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1‎ C．第一次剩余‎4.8 g金属为铜和铁 D．再加入上述100 mL稀硝酸，又得到标准状况下‎1.12 L NO ‎12．已知Cu(NO3)2受热分解的化学反应方程式为：2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑，某人将少量的Cu(NO3)2固体放入试管中加热，然后用带火星的木条放入试管中，木条复燃，则下列说法正确的是(　　)‎ ‎①NO2能支持燃烧　②NO2不能支持燃烧　③木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故　④木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果 A．①、②　　　　　　　B．②、③‎ C．③、④ D．①、④‎ ‎13．如图K10－3所示是学生课外活动小组设计的制取氨气并进行氨气溶于水的喷泉实验等实验的装置示意图。‎ 图K10－3‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)学生甲用图A所示装置制备氨气，写出该法制取氨气的化学方程式________________________；制出的氨气应使用________________法来收集，要得到干燥的氨气可选用____________做干燥剂。‎ ‎(2)学生乙用图B所示装置也制出了氨气，他选用的制取试剂可能是__________和____________。‎ ‎(3)学生丙用图C所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)学生丁将装置C误装为装置D，但经同学讨论后，认为也可引发喷泉。请说明用该装置引发喷泉的方法：________________________________________________________________________。‎ ‎(5)学生戊用装置E吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入E装置的锥形瓶内，看到了具有催化作用的铂丝保持红热，同时瓶内生成了红棕色的气体。写出在此过程中可能发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎14．类比法是化学学习中常用的方法，已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3，但当铁过量时，产物是Fe(NO3)2。某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁反应，当Cl2过量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2。为了验证该观点是否正确，该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质A，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：‎ ‎(1)提出假设：‎ 假设1：该固体物质是FeCl2；‎ 假设2：该固体物质是__________；‎ 假设3：该固体物质是__________。‎ ‎(2)设计实验方案：‎ 取少量固体物质A于烧杯中，加适量水溶解，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表：‎ 实验方法 实验现象 结论 在溶液中加入KSCN溶液 ‎____________________________‎ 固体物质中有FeCl3‎ 在酸性KMnO4溶液中加入少量A KMnO4溶液颜色无明显变化 固体物质中不含____________‎ ‎(3)已知Fe(NO3)2溶液为浅绿色，往Fe(NO3)2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液颜色有何变化________________，该变化过程的离子方程式为：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)取100 mL 0.2 mol/L的FeCl3溶液置于烧杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反应后仍有固体剩余，下列叙述一定正确的是________(设溶液体积不变，不考虑水解因素)。‎ A．烧杯中有Fe无Cu，c(Fe2＋)＝0.2 mol/L B．烧杯中有Cu无Fe，c(Fe2＋)＝0.3 mol/L C．烧杯中有Cu无Fe，c(Cl－)＝0.6 mol/L D．烧杯中Fe、Cu均有，c(Fe2＋)＝0.3 mol/L ‎(5)在FeSO4的溶液中加入与FeSO4等物质的量的Na2O2固体，恰好使FeSO4转化为Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________。‎ ‎【基础热身】‎ ‎1．(1)√‎ ‎(2)×　氮的固定指的是氮元素由游离态变为化合态。‎ ‎(3)√‎ ‎(4)×　浓硝酸具有强腐蚀性和见光易分解的性质，应盛放在带有玻璃塞的棕色细口瓶里。‎ ‎(5)×　铁在冷的浓硝酸中发生钝化。‎ ‎(6)×　硝酸的浓度越大，氧化性越强。‎ ‎(7)√‎ ‎(8)×　硝酸与金属的低价氧化物反应时既表现酸性，又表现氧化性。‎ ‎(9)√‎ ‎(10)×　氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。‎ ‎(11)×　氨水直接作为氮肥，施用时易挥发而损失肥效。‎ ‎(12)×　加热氯化铵分解生成的NH3和HCl在容器上部又能反应生成氯化铵。‎ ‎(13)√‎ ‎(14)×　NH4HCO3溶液中加入足量NaOH溶液反应的离子方程式为NH＋HCO＋2OH－===NH3↑＋2H2O＋CO。‎ ‎(15)√　氯化铵溶液水解后显酸性，与镁条反应放出H2和NH3：2NH4Cl＋Mg===MgCl2＋2NH3↑＋H2↑。‎ ‎【能力提升】‎ ‎2．A　[解析] 氮的固定作用是指将游离态的氮转化为化合态的氮，故A项正确。‎ ‎3．D　[解析] A表现了HNO3的氧化性；B表现了HNO3的酸性；C主要表现HNO3的不稳定性。‎ ‎4．B　[解析] 设试管体积为V L。①中V L NO2发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，剩余NO气体V L；②中发生反应4NO2＋2H2O＋O2===4HNO3，剩余O2V L；③中氨气全部溶解，剩余N2V L。‎ ‎5．B　[解析] 氨气与氯化氢的反应不属于氧化还原反应，与氨气的还原性无关。‎ ‎6．C　[解析] 氨根离子的检验需要强碱，而硫酸根离子的检验需要钡离子，故选用氢氧化钡溶液。NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的现象分别为：刺激性气味气体、既有气体又有沉淀、无现象、只有沉淀。‎ ‎7．B　[解析] A项中NH3·H2O是难电离的物质，应写成化学式的形式；C项由于未加热，不能放出氨气；D项忽视了HCO与OH－的反应。‎ ‎8．B　[解析] 向NaOH固体上滴几滴浓氨水，能够产生氨气。浓盐酸挥发出的HCl与氨气结合成NH4Cl固体小颗粒悬浮在空气中形成白烟，A对；浓硫酸附近无白烟，是因为浓硫酸没有挥发性，但挥发的NH3与硫酸反应生成(NH4)2SO4，B错；NH3与水反应生成了NH3·H2O，电离出OH－使红色石蕊试纸变蓝，C对；AlCl3与NH3反应生成Al(OH)3，D对。本题难度中等。‎ ‎9．C　[解析] 混合气体通过浓硫酸后总体积不变，则无NH3。又据气体通过过量澄清石灰水未见浑浊，但气体体积减小，可排除CO2，则必有HCl存在。又据燃烧产物分析出混合气体中含CO，不含H2和CH4。‎ ‎10．D　[解析] 第一次液面下降时就有硝酸与水混合，进入细口瓶的硝酸在“倒吸”时不可能全部被吸入滴管，所以最终溶液中的溶质除Cu(NO3)2外还有HNO3。‎ ‎11．A　[解析] 第一次加硝酸时金属有剩余，无论参加反应的是铁还是铁和铜，溶解的‎4.2 g金属均被氧化到＋2价：3Fe(或3Cu)＋8HNO3===3Fe(NO3)2[或3Cu(NO3)2]＋2NO↑＋4H2O，金属的物质的量为×＝0.075 mol ，则第一次溶解的金属摩尔质量为‎56 g·mol－1，是铁。第二次加硝酸后的溶液不能使KSCN溶液变红，溶解的‎4.8 g金属也一定被氧化到＋2价，同理可得其物质的量为0.075 mol，金属摩尔质量为‎64 g·mol－1，是铜。c(HNO3)＝×4÷‎0.1 L＝2 mol·L－1。若金属完全溶解后再加100 mL稀硝酸，反应为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，经计算H＋过量，生成的NO在标准状况下体积为0.075 mol××‎22.4 L·mol－1＝‎0.56 L。故B、C、D错误，A正确。‎ ‎12．D　[解析] Cu(NO3)2受热分解产生的混合气体中O2体积分数为，等于空气中O2的体积分数 eq lc( c)(avs4alco1(f(1,5)))，故木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果。‎ ‎13．(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　向下排空气　碱石灰(或氢氧化钠固体、氧化钙固体等)‎ ‎(2)氧化钙或氢氧化钠固体　浓氨水 ‎(3)打开止水夹，挤出胶头滴管中的水 ‎(4)打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨受热膨胀，赶出玻璃导管中的空气，氨气与水接触，即发生喷泉 ‎(5)4NH3＋5O24NO＋6H2O　2NO＋O2===2NO2‎ ‎[解析] (1)A装置是固体和固体混合加热制备氨气的装置，应选用的原料是NH4Cl和Ca(OH)2固体。氨气极易溶于水，比空气轻，要用向下排空气法收集。干燥氨气用碱石灰。‎ ‎(2)B装置是固体和液体在不加热时反应制氨气的装置，可选用浓氨水和生石灰(或固体NaOH)混合反应。‎ ‎(3)氨气极易溶于水，用图C所示装置进行喷泉实验时，先要打开止水夹，然后挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶，氨气溶于水导致瓶内压强急剧减小，外界大气压将烧杯内的水压入烧瓶即可形成喷泉。‎ ‎(4)对于装置D，可以设法使烧瓶受热，瓶内气体膨胀，排出玻璃导管中的空气，瓶内氨气与水接触即产生喷泉。‎ ‎(5)本实验的原理是：氨在受热时被催化氧化为NO，NO与O2反应变成红棕色的NO2。‎ ‎【挑战自我】‎ ‎14．(1)FeCl3　FeCl3和FeCl2‎ ‎(2)溶液变红色　FeCl2‎ ‎(3)由浅绿色变为棕黄色 ‎3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ‎(4)CD ‎(5)4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2 ↑＋8Na＋‎ ‎[解析] (1)根据信息，Fe与Cl2反应的产物可能为FeCl2、FeCl3或二者的混合物。‎ ‎(2)Fe3＋与SCN－生成红色物质，用于检验Fe3＋的存在；不能使KMnO4变色，证明没有还原性物质存在，也就是没有FeCl2存在。‎ ‎(3)Fe(NO3)2溶液中加入硫酸，NO在酸性条件下，具有强氧化性，可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液由浅绿色变为棕黄色。其反应离子方程式为：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。‎ ‎(4)Fe的还原性大于铜，因此，FeCl3中加入Fe、Cu混合物，首先反应的是Fe，若铁不足，Cu继续反应。FeCl3若完全与Fe反应，FeCl2浓度为0.2 mol/L×＝0.3 mol/L，若Fe为0 mol，Cu完全反应，溶液中CuCl2的浓度为0.2 mol/L÷2＝0.1 mol/L，c(FeCl2)＝0.2 mol/L。由此可以判断，0.2 mol/L＜c(FeCl2)≤0.3 mol/L,0 mol/L≤c(CuCl2)＜0.1 mol/L，且固体剩余物中一定有Cu，可能有Fe。‎ ‎(5)反应过程可以通过3个反应方程式表示出来，最后通过合并写出总反应方程式。‎ ‎①2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑‎ ‎②Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓‎ ‎③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3‎ ‎①×2＋②×4＋③得总反应方程式：4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋。‎