1、课时2氮的循环(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共8个小题，每题6分，共48分，每个小题只有一个选项符合题意。)1(2013烟台四校高三达标检测)下列说法符合绿色化学思想的是()。A对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理B利用根瘤菌固氮以减少氮肥生产厂C实验室制备NO2时在通风橱内进行D建设“花园式工厂”解析A项，对废气、废水严格处理是补救措施，没有从源头上减少污染。B项利用根瘤菌固氮原理能减少氮肥生产厂，从源头上减少了污染物的排放。C项，实验室制备NO2时在通风橱内进行并不能减轻对大气的污染。D项“花园式工厂”也只是对环境的美化，没有从源头上减少污染。答案B2 (2013南
2、昌二中调研)下列说法不正确的是()。A在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2ODHNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步实现解析稀H2SO4与铜不反应，在溶液中再加入Cu(NO3)2固体，相当于存在稀HNO3，则铜粉与稀HNO3反应而溶解。答案A3某同学利用如图所示装置进行实验，一段时间后，水沿导管缓慢上升。下列说法错误的是()。A实验过程中气球体积会发生变化B广口瓶中液体的pH减小C广口瓶中有化合反应发生D试管中不可能发生分解反
3、应解析铜与浓硝酸反应生成的NO2气体进入广口瓶中，与水反应生成NO，NO可能再与水上方的O2化合生成NO2，气体进入气球使其体积变大；广口瓶中有硝酸生成，液体的pH减小；试管中有浓硝酸，有可能发生浓硝酸的分解反应。答案D4(2013潍坊考前适应练习)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列有关表述正确的是()。ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解CNH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应DNH3合成NaHCO3的副产物的水溶液呈中性解析选项A，NaHCO3不能用作化肥。选项B，Na2CO3受热不分解。选项C，NH
4、3具有还原性，NO2具有氧化性，二者在一定条件下可发生氧化还原反应。选项D，其副产物为NH4Cl，NH4Cl的水溶液呈酸性。答案C5(2013乌鲁木齐一中月考)有a、b、c、d、e五种气体，进行下列实验：(1)a和b混合气体变红棕色(2)c和d混合产生白烟(3)c和e分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体(4)b和e分别通入氢硫酸中都产生淡黄色浑浊a、b、c、d、e依次可能是()。AO2、NO、HCl、NH3、CO2BO2、NO、NH3、HCl、SO2CNO、O2、NH3、HCl、SO2DHCl、CO2、NH3、H2S、CH4解析a和b混合后气体变成红棕色，可知a和b分别为NO、O2中的一
5、种；b通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则b为O2，a为NO；c和d混合产生白烟，则c和d分别为NH3、HCl中的一种；c通入少量溴水中使溴水变成无色透明液体，则c为NH3，d为HCl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e为SO2。答案C6已知HNO2在低温下较稳定，酸性比醋酸略强，既有氧化性又有还原性，其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如下表。pH范围77产物NONO、N2O、N2中的一种下列有关说法错误的是()。A碱性条件下，NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NOClO=NOClB向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2C向冷的NaNO2溶液
6、中加入稀硫酸可得到HNO2D向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸，溶液变蓝色解析由表中数据知，碱性条件下，HNO2可被氧化为NO，而ClO有强氧化性，A对；HNO2的酸性比碳酸强但比硫酸弱，故CO2不能与亚硝酸盐作用而硫酸能，B错、C对；酸性条件下，NaNO2有氧化性，而I具有强还原性，NO能将I氧化成I2，D对。答案B7一定体积0.01 molL1的稀硝酸恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物，已知两种金属均被氧化为最高价态，还原产物只有NO。若用0.01 molL1 NaOH溶液溶解相同质量的该混合物，当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸的，则样品中铁、铝的物质的量之比为()。A23
7、B13C14D53解析设样品中铁和铝的物质的量分别为x和y，根据Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O、Al4HNO3(稀)=Al(NO3)3NO2H2O，反应中消耗HNO3的物质的量为4x4y；而2Al2NaOH2H2O=2NaAl(OH)43H2中消耗NaOH的物质的量为y，即，解得xy14。答案C8(2013大庆模拟)FeS与一定浓度的HNO3反应，生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O，当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为111时，实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为()。A16B1625C211D17解析当生成的NO2、N2
8、O4、NO的物质的量之比为111时， 4 mol HNO3被还原得到6 mol电子，当1 mol FeS生成硝酸铁、硫酸铁时化合价的变化为：铁升1，硫升8，即共失去9 mol电子，所以参加氧化还原反应的FeS与被还原HNO3的物质的量之比为16。但是生成物中还有硝酸铁，因而有一部分硝酸起了酸性介质作用，通过元素守恒可得方程式中FeS与HNO3的比例为321，即17。答案 D二、非选择题(本题共5个小题，共52分)9(9分)工业上可用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。请回答下列问题：(1)不宜于用铜屑直接与硝酸反应来制取
9、硝酸铜的原因是_。(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是_。(3)要得到硝酸铜晶体，应选用_。(4)反应中硝酸表现出_性。解析(1)铜与硝酸直接反应会有氮的氧化物生成，既产生污染，又降低硝酸的利用率；铜屑在空气中灼烧生成CuO，CuO与HNO3反应没有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率。(2)浓硝酸易挥发、不稳定，对设备腐蚀严重，稀硝酸挥发性小，且稀硝酸和氧化铜反应同样生成硝酸铜。(3)由于得到的是硝酸铜溶液，因此要得到晶体需浓缩结晶。(4)硝酸与氧化铜发生反应生成了硝酸铜和水，没有化合价变化，因此体现了硝酸的酸性。答案(1)铜与硝酸直接反应会有氮的氧化物生成，既产生污染，又降低硝
10、酸的利用率；铜屑在空气中灼烧生成CuO，CuO与HNO3反应没有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率(2)浓硝酸易挥发、不稳定，对设备腐蚀严重(3)结晶法(或重结晶法)(4)酸10(10分)如图所示分别是某课外活动小组设计的制取氨气并用氨气进行喷泉实验的三组装置，回答下列问题：(1)用A图所示的装置可制备干燥的NH3：反应的化学方程式为_。装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是_。干燥管中干燥剂能否改用无水CaCl2？_(填“能”或“不能”)，理由是_(用化学方程式表示)。(2)用B图所示的装置可快速制取较大量NH3：用化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的过程：
11、_。检验NH3是否收集满的实验方法是_。(3)用C图所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是_，该实验的原理是_。答案(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O减小空气对流，使NH3充满试管不能CaCl28NH3=CaCl28NH3(2)CaOH2O=Ca(OH)2，反应放热，NH3H2ONH3H2O用蘸取少许浓盐酸的玻璃棒靠近收集NH3的容器口，若产生白烟，说明容器已收集满NH3，反之，则没有收集满；或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满，反之，则没有收集满(其他合理答案也可)(3)打开止水夹，挤
12、出胶头滴管中的水NH3极易溶解于水，致使烧瓶内压强迅速减小11(12分)下图中AJ分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D，图中有部分生成物未标出。请填写以下空白：(1)A的化学式_。(2)定出反应的化学方程式：_，_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)J与F反应的化学方程式：_。(5)在反应中，当生成标况下2.24 L G时，转移电子数为_mol。解析A分解得到等物质的量的B、C、D，A可能为NaHCO3或NH4HCO3，B与Mg反应，B应为CO2，C与Na2O2反应生成G，C可能为H2O，D与G在催化剂存在的条件下反应，D应为NH3，则H为NO，I为NO2，J为
13、HNO3，HNO3与F反应又生成B (CO2)、C(H2O)、I(NO2)，则F为C(碳)。答案(1)NH4HCO3(2)2MgCO2 2MgOC4NH35O24NO6H2O(3)NHHCO2OHNH3CO2H2O(4)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O(5)0.212(9分)(2013皖南重点中学联考)某氮肥NH4HCO3中混有少量(NH4)2CO3，现采用下列方案测定该氮肥中(NH4)2CO3的质量分数：称取5.7 g样品与2.0 molL1 NaOH溶液混合，完全溶解后，低温加热使其充分反应(该温度下铵盐不分解)，并使生成的氨气全部被硫酸吸收，测得氨气的质量与所用NaOH溶液体积的
14、关系如图所示。请回答下列问题：(1)A点前样品与NaOH反应的离子方程式为_。(2)为使生成的氨气被硫酸吸收时不发生倒吸，可以选用下列装置中的_(填字母序号)。(3)样品中(NH4)2CO3的质量分数是_%(保留一位小数)。(4)当V(NaOH)50 mL时，生成NH3的质量为_。解析(1)样品中的HCO和NH都能与OH反应，只有HCO反应完之后，NH才会与OH反应生成NH3。(2)A、B中的漏斗和球形干燥管能蓄积较多液体，可防止倒吸；NH3不溶于CCl4，D装置也能防止倒吸。(3)设样品中NH4HCO3、(NH4)2CO3的物质的量分别为x mol、y mol，则：79x96y5.7,2x2
15、y0.14。解得：x0.06，y0.01。m(NH4)2CO30.96 g，w (NH4)2CO3100%16.8%。(4)当V(NaOH)50 mL时，n(NaOH)0.1 mol。与HCO反应的NaOH为0.06 mol，与NH反应的NaOH为0.04 mol，所以生成的NH3为0.04 mol，质量为0.68 g。答案(1)HCOOH=COH2O(2)ABD(3)16.8(4)0.68 g13(12分)某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：硝酸铵；碳酸铵；碳酸氢铵；氯化铵；熟石灰；氢氧化
16、钠。若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是_(填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为_(选填下列仪器编号，固定装置省略)。(2)该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：_；_。(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：装置B的作用是_；写出C中发生反应的化学方程式：_；若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_。解析解答本题要注意以下两点：(1)题目对制取氨气的药品有限制条件。(2)根据实验的药品特点选择仪器和分析装置的作用及实验现象。答案(1)或e、f、g、h(2)在装置C与D之间增加一个防倒吸装置在D后增加一个尾气吸收装置(3)吸收CO2和水蒸气，并生成O24NH35O24NO6H2O铜片逐渐减少直至溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色