高中化学人教版（2019）必修第二册第五章第二节氮及其化合物

修改时间：2022-02-07 浏览次数：72 类型：同步测试编辑

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一、单选题

1. 汽车尾气管中安装有尾气处理装置，以降低汽车使用过程中对环境的污染，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A . 反应中NO为氧化剂，N₂为氧化产物 B . 汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N₂ C . 催化转化总反应为2NO+O₂+4CO $\text{[math]}$ 4CO₂+N₂ D . NO和O₂必须在催化剂表面才能反应

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2. 相同质量的四份铜片，分别置于足量的下列酸中，在一定条件下反应，所得到的气体的物质的量最多的是（）

A . 浓硫酸 B . 稀硫酸 C . 浓硝酸 D . 稀硝酸

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3. 将一定质量的Cu粉投入到400 mL 2 mol/L的稀硝酸中，待Cu粉完全溶解时，收集到标准状况下的NO气体2.688 L(假设硝酸的还原产物只有NO且气体全部逸出)，再向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉，充分反应后溶液只含一种溶质。下列说法错误的是（）

A . 加入铁粉后，最终溶液的溶质是Fe(NO₃)₂ B . 最初的铜粉质量为11.52 g C . 铜粉反应完后，溶液中的H⁺浓度为0.8 mol/L D . 至少需要加入铁粉8.4 g

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4. 水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。

下列说法错误的是（）

A . 图中涉及的反应均为氧化还原反应 B . 反硝化过程中含N物质被还原 C . 不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关 D . 排放含 $\text{[math]}$ 废水不会影响水体中 $\text{[math]}$ 的浓度

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5. 铁与不同浓度HNO₃反应时的主要还原产物如图所示。下列说法错误的是（）

A . 其他条件相同，铁与浓硝酸(1.40g·cm^-3)反应的主要还原产物为NO₂ B . 硝酸的浓度越小，还原产物中低价态的成分越多 C . 一定量的铁粉与浓硝酸(1.26g·cm^-3)反应生成2.24L(标准状况下)气体，则参加反应的n(HNO₃)=0.1mol D . 铁与过量浓硝酸(1.35g·cm^-3)反应可表示为4Fe+18HNO₃=4Fe(NO₃)₃+3NO↑+3NO₂↑+9H₂O

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6. 部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（）

A . a可经催化氧化生成b B . b为红棕色，可转化为c C . 密闭体系中，c存在2NO₂⇌N₂O₄ D . d的溶液与Cu反应可生成b或c

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7. 检验铵根离子的实验所依据的是（）
①铵根离子水解显酸性；② $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 间发生反应加热后产生氨气；③ $\text{[math]}$ 能电离出 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；④石蕊在碱性条件下变为蓝色

A . ②④ B . ①②③④ C . ①②③ D . ②③④

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8. 按下图进行实验，试管内装有12 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，然后间歇而缓慢地通入8 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，下面有关实验最终状态的描述正确的是：（）

A . 试管内气体呈红棕色 B . 试管内气体为无色的 $\text{[math]}$ C . 试管内气体为无色的 $\text{[math]}$ D . 试管内液面上升至充满整个试管

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9. 下列关于 $\text{[math]}$ 的检验步骤错误的是（）
①取样，②加入氢氧化钠溶液并③加热，④在试管口放一张红色石蕊试纸。

A . ① B . ② C . ③ D . ④

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10. 氮的氧化物性质探究实验如下：
步骤1：在一支 $\text{[math]}$ 的注射器中充入 $\text{[math]}$ 无色气体 $\text{[math]}$ ，然后吸入 $\text{[math]}$ 水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，如题图所示。振荡注射器，无明显现象。

步骤2：打开弹簧夹，快速吸入少量 $\text{[math]}$ 后夹上弹簧夹，气体变成红棕色。

步骤3：振荡注射器，气体又变为无色，溶液仍无色。

下列说法不正确的是（）

A . 步骤1说明 $\text{[math]}$ 难溶于水 B . 步骤2中红棕色气体是 $\text{[math]}$ C . 步骤3中发生反应的氧化剂和还原剂的质量比为 $\text{[math]}$ D . 重复步骤2、步骤3多次，可使 $\text{[math]}$ 充分转化

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11. 氮及其化合物的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是（）

A . 路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B . N₂和O₂不能直接化合生成NO₂ C . 路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 D . 上述所有反应中氮元素均被氧化

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12. 将质量为32g的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下11.2L的NO和NO₂的混合气体，将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成NaNO₃。下列说法正确的是（）

A . 标准状况下，通入O₂的体积为2.8L B . 反应中被还原的HNO₃的物质的量为1.5mol C . 标准状况下，混合气体中NO和NO₂的体积均为5.6L D . 硝酸的物质的量浓度为10.0mol/L

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二、填空题

13. 某化学小组设计如图装置，探究铜和一定量的浓HNO₃是否反应是否有NO生成．已知：A试管内空气体积为50mL（标准状况），B广口瓶盛80mL水，硝酸不溶于煤油．
请回答下列问题：

（1）加入浓HNO₃前应先通一段时间N₂ ，具体操作为：，其作用是．

（2）关闭K₁、K₂ ，打开K₃ ，通过分液漏斗向试管中加入一定量的浓硝酸，然后在硝酸上方加一层煤油，煤油的作用是，待铜和硝酸反应完毕后，通过分液漏斗向试管中加煤油直至试管充满．

（3）读取量气管读数时，要先，然后再读取读数．

（4）数据分析：①从B中取20mL溶液，恰好中和用去0．1mol/L的NaOH体积为16mL则B中所得硝酸的物质的量浓度为．
②假设只生成NO₂ ，通过计算理论上收集到的气体体积为mL （标准状况下）．
③实验最终测得气体的体积为130.5mL（标准状况下），与理论值有差异，其理由可能为．
A．Cu与一定物质的量浓度的HNO₃反反应除了生成NO₂还生成NO
B．过程中还发生了反应4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃
C．过程中还发生了反应4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃
D．硝酸具有挥发性，对实验有影响．

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14. 氮的氧化物（NO_x）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH₃将NO_x还原生成N₂ ．某同学在实验室中对NH₃与NO_x反应进行了探究：收集足量NH₃充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO₂（两端用夹子K₁、K₂夹好）．在一定温度下按图示装置进行实验．

操作步骤	实验现象	解释原因
打开K₁ ，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中	①Y管中	②反应的化学方程式
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温	Y管中有少量水珠	生成的气态水凝集
打开K₂	③	④

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三、综合题

15.

（1）将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO₂和O₂体积比可能是或。

（2）工业制硫酸的过程中，SO₂被氧气氧化的化学方程式为。

（3）工业制漂白粉的化学方程式。

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16. 下图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息：

（1）下列说法正确的是
a、可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式

b、可通过加氧化剂将e转化为f

c、a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应

d、g只具有氧化性，还可能与碱发生反应

e、可通过加Cu、C等还原剂，将f转化为d

f、h可与f反应生成i

（2） a的电子式为，写出a转化为c的化学方程式

（3） h的化学式是，检验i中阳离子的方法是

（4） f的稀溶液与Cu反应的离子方程式为标准状况下生成4.48L气体，参加反应的铜的质量为

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17. 氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。

（1）用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式：
NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O ①

2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O ②

在反应①中，氧化剂是，还原剂是。

在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为。

（2）汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成N₂和CO₂ ，该反应的化学方程式为。

（3）在一定条件下NH₃亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出NH₃和NO₂在一定条件下反应的化学方程式：。

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18. 水合肼(N₂H₄·H₂O)是一种精细化工原料，常用于医药、农药、染料、航天等领域。实验室模拟尿素法制备N₂H₄·H₂O，并进一步制取副产品Na₂SO₃的流程如图所示。

已知：①N₂H₄·H₂O具有强还原性，易被氧化成N₂。

②一定条件下，碱性NaClO溶液与尿素溶液反应生成N₂H₄·H₂O。

③尿素中氮元素为-3价。

回答下列问题：

（1）吸收塔内发生反应的离子方程式为。

（2）为提高吸收塔内NaOH的有效利用率，将二氧化锰和浓盐酸制取的Cl₂通入吸收塔前应进行的操作是(填操作名称)，选用的试剂是。

（3）反应器内生成水合肼的化学方程式为。

（4）制备过程中要控制反应器内NaClO溶液的供给量，其主要目的是(用离子方程式表示)。

（5）副产品Na₂SO₃常用作还原性漂白剂。在测定某液体葡萄糖中Na₂SO₃残留量时，取50.00mL样品，先通入足量Cl₂ ，再加入足量盐酸酸化的氯化钡溶液，充分反应，过滤，洗涤，干燥，称量固体质量为0.11g。通入足量Cl₂发生反应的离子方程式，为，该样品中Na₂SO₃残留量为g·L^-1(以SO₂计，结果保留1位小数)。

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四、实验探究题

19. 某研究性学习小组利用以下装置探究氯气和氨气之间的反应情况。其中A、F分别为氨气和氯气的制取发生装置，C为纯净干燥的氯气与干燥的氨气发生反应的装置。请回答下列问题：

（1）仪器a的名称是。

（2）检查装置A气密性的方法是。

（3）用装置A制取氨气的化学方程式为。

（4）请为B处框内选择合适的装置及相应的试剂____(选填字母)。

A . 球形干燥管装碱石灰 B . 洗气瓶装浓硫酸 C . 球形干燥管装氧化钙 D . 球形干燥管装 $\text{[math]}$

（5）装置E的作用是，装置D和E的位置(选填“能”或“不能”)调换。

（6）实验中可观察到装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一，请写出此反应的化学方程式：，若有1mol $\text{[math]}$ 被氧化，则转移的电子数目为。

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20. 如图为铜与稀硝酸反应的有关性质实验（洗耳球：一种橡胶为材质的工具仪器，可挤压）。

实验步骤如下：

①按照如图装置连接好仪器，关闭所有止水夹。检查装置的气密性。

②在装置A中的烧杯中加入30%的氢氧化钠溶液。在装置C的U型管中加入4.0mol·L^-1的硝酸，排除U型管左端管内空气。

③塞紧连接铜丝的胶塞，打开止水夹K₁ ，反应进行一段时间。

④进行适当的操作，使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中，气体变为红棕色。气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应。

回答下列问题：

（1）装置C中发生反应的离子方程式为。反应后的溶液呈蓝色，其原因是铜离子和水分子形成了水合铜离子，1mol水合铜离子中含有σ键数目为12N_A ，该水合铜离子的化学式为。

（2）装置A上面的导管口末端也可以连接来代替干燥管，实现同样作用。

（3）加入稀硝酸，排除U型管左端管内空气的操作是。

（4）步骤④中“使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中”的操作是打开止水夹（填写序号），并用洗耳球在U型管右端导管口挤压空气进入。

（5）步骤④中使“气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应”的操作是，尾气中主要含有NO₂和空气，与NaOH溶液反应只生成一种盐，则离子方程式为有。

（6）某同学发现，本实验结束后硝酸还有很多剩余，请你改进实验，使能达到预期实验目的，反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少，你的改进是。

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21. 某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物（主要为NO、NO₂）、粉尘和少量水蒸气。课外兴趣活动小组对该工厂排出的烟道气进行处理，并检测其氮氧化物含量，实验装置如图所示：

（1）装置A中放置无碱玻璃棉，其目的是除去。为保证检测的准确性，装置C中盛放的化学试剂可以是（填字母）。
a．碱石灰 b．浓硫酸 c．五水合硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）

（2）装置D中主要发生：2NaOH＋2NO₂=NaNO₂＋NaNO₃＋H₂O；2NaOH＋NO＋NO₂=2NaNO₂＋H₂O
①若反应后尾气无残留，则参加反应的NO₂、NO物质的量比值为（填字母）。

a．≥1 b．≤1 c．任意值

②可使用适量酸性H₂O₂溶液，将溶液中的NO₂^－全部氧化为NO₃^－，发生反应的离子方程式是。

（3）溶液中NO₃^－直接排放在水体中也会造成污染，现用活泼金属将溶液中NO₃^－转化为N₂ ，实现氮元素的脱除，具体步骤如下：
步骤一、取适量（2）中H₂O₂处理后的溶液，调节pH至中性，蒸发浓缩，得到c(NO₃^－)为0.100mol·L^-1的溶液甲。

步骤二、现量取50mL溶液甲，分别用金属铝、金属铁和铝铁合金在45℃、惰性气体氛围中对溶液乙进行氮脱除。

步骤三、重复实验2~3次，溶液中NO₃^－的残留情况与反应时间的关系如图所示。

①金属铝和金属铁在0~3h内，NO₃^－的脱除效率均很低，几乎没被脱除，其可能的原因是。

②0~3h内铝铁合金的氮脱除效率比金属铝、金属铁大得多，其可能的原因。

（4）气囊用来储存处理后气体，其中可能含少量NO气体，可用酸性NaClO溶液来处理。HClO氧化NO生成NO₃^－和Cl^－，发生反应的离子方程式是。

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高中化学人教版（2019）必修第二册第五章 第二节 氮及其化合物

一、单选题

二、填空题

三、综合题

四、实验探究题

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