1、课时跟踪练13一、选择题1氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是()A海洋中的氮循环起始于氮的氧化B海洋中的氮循环属于固氮作用的是C海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D向海洋中排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量解析:海洋中氮循环起始于氮的还原,A项错误;海洋中的氮循环属于固氮作用的是,B项错误;反硝化作用是氮元素化合价降低的过程,反硝化细菌在氧气不足的条件下还原氮,不一定有氧气参与,C项错误;由氮的循环过程可知,硝酸根离子增多,反硝化作用增强,会进一步影响海洋中NH的含量,D项正确。答案:D2(2019全国卷
2、)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2/MV在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是()A相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B阴极区,在氢化酶作用下发生反应:H22MV2=2H2MVC正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动解析:由题图和题意知,电池总反应是3H2N2=2NH3。该合成氨反应在常温下进行,并形成原电池产生电能,反应不需要高温、高压和催化剂,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应MVe=MV2,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3
3、,C项正确;电池工作时,H通过交换膜,由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。答案:B3下列有关物质检验的实验操作、现象及结论均正确的是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOB向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2C将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该气体一定为SO2D向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红该溶液中一定含有NH解析:向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则溶液中可能含有
4、硫酸根或银离子,故A项错误;向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,说明一定不含有三价铁离子,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色,则一定含有亚铁离子,亚铁离子被氯水氧化为三价铁离子,三价铁离子遇到硫氰酸钾显红色,故B项正确;将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体可能为SO2,也可能为Cl2等具有强氧化性的气体,故C项错误;氨气为碱性气体,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D项错误。答案:B4下列关于氨水的说法不正确的是()A氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物B氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O(水除外)C氨水显弱碱性,是弱电解质D在1 molL1氨水中,NH3
5、H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 molL1解析:氨极易溶于水,发生如下反应:NH3H2ONH3H2ONHOH;生成的氨水是混合物,其中的NH3H2O是弱电解质,电离程度小,且NH3分子极易与H2O结合,故其中浓度最大的粒子是NH3H2O(H2O除外)。答案:C5下列关于N、S的化合物的性质解释错误的是()AHNO3需避光保存,是因为HNO3见光易分解BSO2能使品红溶液褪色,是因为SO2有漂白性CNH4HCO3化肥需密封储存,是因为NH4HCO3易分解DCuSO45H2O遇浓硫酸变白,是因为浓硫酸具有脱水性解析:浓硝酸具有不稳定性,见光分解:4HNO34NO22H2OO2,所以要避
6、光保存,故A项正确;二氧化硫能漂白某些物质,是与有机色素化合成无色不稳定物质,具有漂白性,所以SO2能使品红溶液褪色,故B项正确;碳酸氢铵在常温下易分解,温度越高,分解越快,所以储存、运输时要密封,故C项正确;浓硫酸使蓝色胆矾晶体(CuSO45H2O)变白色体现了浓硫酸的吸水性,故D项错误。答案:D620世纪80年代后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法正确的是()ANO是酸性氧化物,它与水反应生成亚硝酸(HNO2)BNO是造成光化学烟雾的因素之一C因为NO在人体内起着多方面的重要生理作用,所以NO对人类无害DNO分子所含电子总数为偶数解析:NO属于不成盐
7、氧化物,它难溶于水,也不与水反应,故A项错误;氮氧化物是造成光化学烟雾的原因,NO是造成光化学烟雾的因素之一,故B项正确;虽然NO在人体内起着多方面的重要生理作用,但NO是有毒气体,因为NO会与血红蛋白结合,导致血红蛋白失去运输氧气的能力,对人体有害,故C项错误;NO分子所含电子总数为15个,为奇数,故D项错误。答案:B7为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程。已知:1 mol CO和1 mol CH3OH分别完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出的热量为283.0 kJ和726.5 kJ。下列说
8、法错误的是()A固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B气体X在流程中体现还原性C相同质量的CO和CH3OH完全燃烧,后者放出的热量多D处理含NH废水时,发生反应的离子方程式为NHNO= N22H2O解析:由流程图可知,工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体1为CaCO3、CaSO3,气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2,X可为空气或氧气,目的是将一氧化氮氧化为二氧化氮,一氧化氮氧化为二氧化氮,NO2与氢氧化钠溶液反应生成NaNO2,NaNO2与含有NH的废水反应生成无污染气体的氮气,则气体2含有CO、N
9、2,用捕获剂捕获的CO气体,在催化剂作用下,和氢气共热反应生成甲醇。据此分析解答。由上述分析可知,固体1主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,故A项正确;由上述分析可知,气体1中通入的气体X为空气或氧气,目的是将一氧化氮氧化为二氧化氮,二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成NaNO2,故B项错误;相同质量的CO和CH3OH完全燃烧放出的热量分别为283(kJ)和726.5(kJ),则后者放出的热量多,故C项正确;由分析可知,NaNO2与废水中NH发生氧化还原反应生成无污染的氮气和水,反应的离子方程式为NHNO=N22H2O,故D项正确。答案:B8依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说
10、法不正确的是()AX是N2O5B可用排水法收集NO、NO2气体C工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D由NH3N2,从原理上看,NH3可与NO2反应实现解析:图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为5价对应的氮的氧化物是N2O5,故A项正确;一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体,不可用排水法收集NO2气体,故B项错误;氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸,故C项正确;NH3可与NO2反应生成氮气:8NH36NO2=7N212H2O,故D项正确。答案:B二、非选择题9一定条件下,含氮元素的物质可发生如图所示的
11、循环转化。请回答下列问题:(1)氮原子结构示意图为_。(2)图中属于“氮的固定”的是_(填字母,下同);转化过程中发生非氧化还原反应的是_。(3)若“反应h”是在NO2与H2O的作用下实现,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。(4)若“反应i”是在酸性条件下由NO与Zn的作用实现,则该反应的离子方程式为_。解析:(1)N位于第二周期第A族,其原子结构示意图为。(2)氮的固定是游离态的氮转化成为化合态的氮,根据循环图可知,属于氮的固定的是k和c;发生非氧化还原反应,说明反应前后各元素化合价没有发生变化,则属于非氧化还原反应的是a和l。(3)反应h的化学方程式为3NO2H2O=2HNO
12、3NO,氧化产物是HNO3,NO是还原产物,因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为21。(4)根据信息,ZnHNOZn2N2OH2O,根据电荷守恒、得失电子守恒以及原子守恒得离子方程式为4Zn2NO10H=4Zn2N2O5H2O。答案:(1)(2)k和ca和l(3)21(4)4Zn2NO10H=4Zn2N2O5H2O10(2020北京市海淀区第三次模拟)近年来,我国秋冬季雾霾天气呈现常态化趋势,造成严重空气污染,对人类身心健康造成极大威胁。硫酸盐气溶胶作为PM2.5的主要构成成分之一,是雾霾产生的一个重要元凶。科学家最近发现了一种利用水催化促进硫酸盐形成的化学新机制,如图所示。请回答下列问题:
13、(1)NO2和SO2作为大气初期污染物的主要成分,主要来自_。(2)电子传递可以促进HSO中OH键的解离,进而形成中间体SO,反应的离子方程式为_。(3)通过“水分子桥”,处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移到周围的气相NO2分子。观察图示可知“水桥”主要靠_形成。写出HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式:_。(4)亚硝酸(HNO2)是一种弱酸,酸性比醋酸稍强,极不稳定,只能存在于稀的水溶液中,加热时发生歧化反应,生成一种强酸和一种遇空气变为红棕色的气体,写出该反应的化学方程式:_。(5)结合题中信息,请写出一种鉴别NaNO2和NaCl的方法:_。解析:(1)NO2和SO2主要来
14、自汽车尾气的排放、煤的燃烧、工业过程等。(2)由图可知,HSO中OH键的解离过程为HSO和NO2反应得到SO和HNO2,反应的离子方程式为HSONO2=SOHNO2。(3)由图可知,“水桥”主要靠“虚线”即氢键形成,由图可知,反应物有HSO、H2O、NO2,生成物有HSO和HNO2,即HSO与NO2间发生的总反应化学方程式为HSO2NO2H2O=2HNO2HSO。(4)红棕色的气体为NO2,HNO2中N元素化合价为3价,则加热的产物之一为NO,NO种N元素化合价为2价,加热发生歧化反应,则强酸应为HNO3,结合原子守恒可得HNO2加热反应的化学方程式为3HNO2HNO32NOH2O。(5)HN
15、O2是一种弱酸,则NaNO2溶液因NO的水解而显碱性,NaCl溶液显中性,所以可用pH试纸分别测两种溶液的pH,pH7的为NaNO2溶液,pH7的为NaCl溶液。答案:(1)汽车尾气的排放,煤的燃烧,工业过程等(合理即可)(2)HSONO2=SOHNO2(3)氢键HSO2NO2H2O=2HNO2HSO(4)3HNO2HNO32NOH2O(5)用pH试纸分别测两种溶液的pH,pH7的为NaNO2溶液,pH7的为NaCl溶液(或其他合理答案)11某化学学习小组采用如图所示装置,对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知:4HNO34NO2O22H2O)。请回答下列问题:(1)检查装置气密性后,将燃烧匙中的
16、木炭在酒精灯上加热至红热状态,伸入三颈烧瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三颈烧瓶中产生的气体颜色为_,产生该现象的化学方程式是_。(2)装置C中盛有足量澄清石灰水,炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C中的现象是_。(3)装置B的作用是_。(4)装置D中收集到了无色气体,部分同学认为是NO,还有部分同学认为是O2。下列对该气体的检验方法合适的是_(填字母)。A将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察蓝色石蕊试纸是否变红B敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化C将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃如果D中集气瓶中收集的无色气体是氧气,则氧气的来源是_。解析:(1)反应过程中有二氧化氮气体
17、生成,二氧化氮为红棕色,所以可以观察到三颈烧瓶中产生的气体颜色为红棕色;化学方程式为C4HNO3(浓)4NO2CO22H2O。(2)木炭与浓硝酸反应会生成二氧化碳,从而使澄清石灰水变浑浊。(3)装置B为安全瓶,可以防止倒吸。(4)一氧化氮不溶于水,与水不反应,湿润的蓝色石蕊试纸不能区别一氧化氮和氧气,故A项检验方法不合适;一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮为红棕色,如果集气瓶内气体是NO,向装置D中通入O2,可以看到红棕色,故B项检验方法合适;将带火星的木条伸入集气瓶中,若为氧气则木条复燃,故C项检验方法合适;综上所述答案选BC;根据题意可知浓硝酸在加热条件下可以分解产生氧气。答案:(1
18、)红棕色C4HNO3(浓)4NO2CO22H2O(2)澄清石灰水变浑浊(3)防止倒吸(4)BC浓硝酸的分解12(2020福建学考)某化学兴趣小组为制取NH3并探究其性质,按图1装置进行实验。(制取氨气的反应原理:2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O,部分夹持仪器已略去)图1请回答下列问题:(1)装置()中仪器a的名称是_。(2)装置()中可用_(填“碱石灰”或“食盐”)作干燥剂。(3)实验进行一段时间后,装置()中干燥的红色石蕊试纸不变色,然后滴加水,观察到试纸颜色变为_(填“白色”或“蓝色”),原因是氨水呈_(填“碱性”或“酸性”)。(4)装置()中胶头滴管若改装浓盐酸,实验
19、进行一段时间后,滴加浓盐酸,观察到瓶内充满_(填“白烟”或“白雾”),写出NH3与HCl反应生成NH4Cl的化学方程式:_。(5)装置()中稀硫酸的作用是_。(6)用0.1 mol NH4Cl与足量Ca(OH)2反应,理论上可生成NH3的物质的量是_mol。(7)已知:2NH33CuO3CuN23H2O,若把装置()换为如图2装置,当实验进行一段时间后,观察到黑色固体变为_(填“白色”或“红色”),在这过程中NH3表现出_(填“还原性”或“氧化性”)。图2(8)氨气是一种重要的化工原料,写出它的一种用途:_。解析:(1)装置()中根据仪器a的构造可知为酒精灯。(2)装置()中的目的是干燥氨气,
20、食盐不具有吸水性不可用,碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物,具有很好的吸水性,可用于干燥氨气。(3)实验进行一段时间后,装置()中干燥的红色石蕊试纸不变色,然后滴加水,因氨气可与水反应生成一水合氨,一水合氨为弱碱电离产生氢氧根离子显碱性,红色石蕊试纸遇碱会变蓝色。(4)装置()中胶头滴管若改装浓盐酸,实验进行一段时间后,滴加浓盐酸,氯化氢与氨气反应产生固体氯化铵,在试剂瓶中可以看到白烟,相应的反应为NH3HCl=NH4Cl。(5)氨气是有毒气体挥发到空气中污染环境,因此装置()中稀硫酸的作用是吸收多余的氨气,防止污染空气。(6)用0.1 mol NH4Cl与足量Ca(OH)2反应,根据元素守恒可知,理论上可生成NH3的物质的量是0.1 mol。(7)2NH33CuO3CuN23H2O,把装置()换为如题图2装置,当实验进行一段时间后,观察到黑色的氧化铜固体变为红色铜单质,在这过程中NH3转变成N2化合价升高被氧化,表现出还原性。(8)氨气是一种重要的化工原料,可跟酸反应产生铵盐作氮肥使用,故答案为制化肥(或其他合理答案)。答案:(1)酒精灯(2)碱石灰(3)蓝色碱性(4)白烟NH3HCl=NH4Cl(5)吸收多余的氨气(6)0.1(7)红色还原性(8)制化肥(或其他合理答案)