2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)練習(xí)：3.2氮的循環(huán)

練習(xí)一1．起固氮作用的化學(xué)反應(yīng)是()A．N2和H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3B．NO與O2反應(yīng)生成NO2C．NH3催化氧化生成NOD．由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4【解析】氮的固定是指將空氣中N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。符合題意的為A項?！敬鸢浮緼2．將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無色氣體，則原混合氣體中O2的體積和剩余的2mL氣體分別是()A．mL，NOB．mL，O2C．mL，O2D．4mL，NO【解析】解題依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理為：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO33NO2＋H2O=2HNO3＋NO設(shè)O2的體積為x，剩余的氣體有兩種可能：①若剩O2，則V剩＝x－eq\f(1,4)(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，選項B、C不正確。②若剩NO，則V剩＝eq\f(1,3)[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝mL，選項D不正確，選項A正確。【答案】A3．(2022年湛江調(diào)研)能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是()A．向Fe(NO3)2稀溶液中加入鹽酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．銅片與濃HNO3：Cu＋NO3－＋4H＋=Cu2＋＋NO↑＋2H2OC．氯化銨濃溶液跟濃NaOH溶液混合后加熱：NH4＋＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3·H2OD．碳酸氫銨溶液與足量的NaOH溶液混合后加熱：NH4＋＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O【解析】B項應(yīng)為Cu＋4H＋＋2NO3－=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；C項應(yīng)為NH4＋＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O；D項中HCO3－也參與反應(yīng)，應(yīng)為NH4＋＋HCO3－＋2OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO32－＋2H2O?！敬鸢浮緼4．如右圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12mol·L－1的硝酸，加熱充分反應(yīng)后，下列微粒在體系中一定大量存在的是()①NO3－②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A．①B．①⑤C．②④⑤D．①②③⑤【解析】本題對Fe與濃HNO3的反應(yīng)由于相對量不同而得到不同產(chǎn)物的知識進(jìn)行了考查。Fe與濃HNO3反應(yīng)可能生成Fe(NO3)2(Fe過量)或Fe(NO3)3(Fe不足)和NO2。故一定存在NO3－和NO2?！敬鸢浮緽5．有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL，其中含有硫酸的濃度為2mol·L－1，含硝酸的濃度為1mol·L－1，現(xiàn)向其中加入g銅粉，充分反應(yīng)后(假設(shè)只生成NO氣體)，最多可收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為()A．mLB．112mLC．168mLD．224mL【解析】銅粉溶解于酸的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O0．015molmolmol經(jīng)比較Cu不足。由Cu的量求得生成NO為mol，即標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體的體積為224mL?！敬鸢浮緿6．下圖表示A、B、C、D、E五種含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，其中A、B、C、D常溫下都是氣體，B為紅棕色，寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式和各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)各物質(zhì)的化學(xué)式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)各步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：A→C________________________________________________________________________；D→C________________________________________________________________________；B→E________________________________________________________________________；E→C________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)N2NO2NONH3HNO3(2)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O3NO2＋H2O=2HNO3＋NO3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O7.A是一種白色晶體，它與濃NaOH溶液共熱，放出無色氣體B，用圓底燒瓶收集干燥的B，按右圖所示裝置儀器進(jìn)行實驗。擠壓滴管的膠頭時，可以得到藍(lán)色噴泉。A與濃H2SO4反應(yīng)，放出無色氣體C。用圓底燒瓶收集干燥的C，仍按右圖所示裝置儀器進(jìn)行實驗，擠壓滴管的膠頭時，可以得到紅色噴泉。(1)A的化學(xué)式是。(2)可用于除去B中水分的干燥劑是。收集氣體B的方法是。(3)收集氣體C的方法是。【解析】此題為一推斷型的實驗題。由題給條件可知，B為NH3，C為HCl氣體，所以A為NH4Cl。NH3為堿性氣體，只能用堿石灰或生石灰、KOH固體等不與氨反應(yīng)的干燥劑干燥。氨氣的密度比空氣小，應(yīng)用向下排空氣法收集。【答案】(1)NH4Cl(2)堿石灰(或答生石灰、KOH固體等任一種不與氨反應(yīng)的干燥劑)向下排空氣法(3)向上排空氣法練習(xí)二一、選擇題1．“保護(hù)環(huán)境，就是保護(hù)人類自己?！毕铝协h(huán)境問題與產(chǎn)生的主要原因不相符的是()①“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯代烴等引起的②“光化學(xué)煙霧”主要是由NO2等引起的③“酸雨”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的④“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的⑤“厄爾尼諾”現(xiàn)象由空氣中CO2濃度增大引起的⑥“溫室效應(yīng)”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的⑦“赤潮”主要是由水體中P、N等元素過量引起的A．只有①②B．只有②③⑤C．全部D．只有③【解析】“保護(hù)環(huán)境，就是保護(hù)人類自己”，環(huán)境問題已越來越引起社會的關(guān)注，了解一些環(huán)境問題產(chǎn)生的主要原因，才能提出合理的治理方案?！俺粞蹩斩础敝饕欠却鸁N引起，而NOx對“臭氧空洞”的形成也有一定作用；光化學(xué)煙霧主要是NOx引起的；“酸雨”的形成主要是SO2及NOx引起，故③不正確；“白色污染”是指聚乙烯塑料引起的污染；空氣中CO2濃度增大，引起“溫室效應(yīng)”，“厄爾尼諾”也由此而起，“赤潮”、“水華”則是水體中由N、P等營養(yǎng)元素的過量引起的，綜上所述，正確答案為D?！敬鸢浮緿2．如右圖所示，集氣瓶內(nèi)充滿某混合氣體，置于光亮處，將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶后，燒杯中的水會進(jìn)入集氣瓶，集氣瓶內(nèi)氣體是()①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A．①②B．②④C．③④D．②③【解析】燒杯里的水進(jìn)入廣口瓶，說明廣口瓶里的氣體溶于水或與水反應(yīng)，導(dǎo)致氣體壓強減小。反應(yīng)條件為光照(置于光亮處)，暗示反應(yīng)有兩種情況：一是反應(yīng)物本身易溶于水或與水反應(yīng)，但不生成氣體或生成氣體分子數(shù)減少；二是反應(yīng)物在光照條件下生成產(chǎn)物易溶于水或生成氣體分子數(shù)減少。①CO和O2在光照條件下不反應(yīng)，且均難溶于水，不符合題意；②Cl2和CH4在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，生成物CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為液態(tài)，HCl極易溶于水，只有CH3Cl為氣態(tài)，氣體分子數(shù)減少，符合題意；③NO2和O2可與水反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，氣體分子數(shù)減少，符合題意；④N2和H2在光照條件下不反應(yīng)，且均難溶于水，不符合題意?！敬鸢浮緿3．如下圖所示，相同條件下，兩個容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體，分別倒置于水槽中，然后通過導(dǎo)管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動試管，直到兩個試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散，則兩個試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為()A．1∶1B．5∶7C．7∶5D．4∶3【解析】NO2、NO裝滿試管，則體積相同，依據(jù)阿伏加德羅定律，n(NO2)＝n(NO)，根據(jù)原子守恒所得硝酸的物質(zhì)的量相同，溶液的體積相同，所以兩個試管中溶液物質(zhì)的量濃度之比為1∶1?！敬鸢浮緼4．在如右圖所示裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi)，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體b呈噴泉狀態(tài)噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是表中的()a(干燥氣體)b(液體)ANO2H2OBNO4mol·L－1NaOH溶液CCl2飽和NaCl溶液DNH31mol·L－1鹽酸【解析】A項能形成噴泉，但最終溶液充滿燒瓶的eq\f(2,3)，不符合題意；B、C項不能形成噴泉；D項能形成噴泉，且溶液最終充滿燒瓶?！敬鸢浮緿5．對某酸性溶液(可能含有Br－、SO42－、H2SO3、NH4＋)分別進(jìn)行如下實驗：①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液褪色；②加堿調(diào)至堿性后，加熱時放出的氣體可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)；③加入氯水時，溶液顯黃色，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生的白色沉淀不溶于稀硝酸。對于下列物質(zhì)不能確認(rèn)其在原溶液中是否存在的是()A．Br－B．SO42－C．H2SO3D．NH4＋【解析】實驗①說明溶液中有H2SO3，實驗②說明溶液中存在NH4＋，實驗③說明溶液中存在Br－，但不能確定溶液中是否含SO42－，因為當(dāng)加入氯水時發(fā)生反應(yīng)Cl2＋H2SO3＋H2O=2HCl＋H2SO4，因而無法確定是原溶液中存在SO42－，還是發(fā)生上述反應(yīng)時生成的SO42－，故B項符合題意?！敬鸢浮緽6．無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的幾種，將100mL甲氣體經(jīng)過下圖所示實驗的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為()A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2【解析】因是無色混合氣體，證明沒有NO2的存在，故A、C錯誤，又經(jīng)過系列實驗的處理得酸性溶液且通過足量Na2O2后顯紅棕色，最后通入水中無氣體剩余，證明甲氣體中無N2，應(yīng)存在NH3、NO、CO2氣體，故B正確?！敬鸢浮緽7．將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，下列敘述中正確的是()A．反應(yīng)速率：兩者相同B．消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少C．反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深D．反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少【解析】由影響反應(yīng)速率的條件可知，濃度越大，反應(yīng)速率越大，A不正確；由Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O和3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O知，等質(zhì)量的Cu參加反應(yīng)消耗的濃HNO3多，B正確；顯然C選項不正確；由于Cu的質(zhì)量相等，故反應(yīng)過程中都生成Cu2＋時，二者轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等，D不正確。【答案】B8．為了社會可持續(xù)發(fā)展，化工生產(chǎn)過程應(yīng)盡量減少對環(huán)境的副作用?！熬G色化學(xué)”是當(dāng)今社會提出的一個新概念，它要求從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和技術(shù)上設(shè)計可行的化學(xué)反應(yīng)，據(jù)此，由單質(zhì)銅制取硝酸銅的下列衍變關(guān)系可行且符合“綠色化學(xué)”的是()A．Cueq\o(→,\s\up7(HNO3))Cu(NO3)2B．Cueq\o(→,\s\up7(O2))CuOeq\o(→,\s\up7(HNO3))Cu(NO3)2C．Cueq\o(→,\s\up7(O2))CuOeq\o(→,\s\up7(H2O))Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(HNO3))Cu(NO3)2D．Cueq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Ba(NO3)2))Cu(NO3)2【解析】本題主要考查“綠色化學(xué)”知識。綠色化學(xué)要求盡可能地利用原料并保證生產(chǎn)過程無污染。A和D中，銅與硝酸或硫酸反應(yīng)都會有污染物生成，不符合“綠色化學(xué)”的思想；C中將CuO再轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2，在技術(shù)上難以實現(xiàn)，且增加了步驟，不符合“綠色化學(xué)”中經(jīng)濟(jì)的要求?！敬鸢浮緽9．足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是()A．60mLB．45mLC．30mLD．15mL【解析】由題意可知：HNO3eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(NO2,N2O4,NO))，由圖分析可得：Cu失去的電子數(shù)與O2得到的電子數(shù)相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2×eq\fL,L/mol)＝mol。根據(jù)質(zhì)量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反應(yīng)可得關(guān)系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝mol，則V(NaOH)＝eq\fmol,5mol/L)＝L＝60mL?！敬鸢浮緼10．下列關(guān)系圖中，A是一種正鹽，B是氣態(tài)氫化物，C是單質(zhì)，F(xiàn)是強酸。當(dāng)X無論是強酸還是強堿時都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其他反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)所需條件均已略去)，當(dāng)X是強堿時，過量的B跟Cl2反應(yīng)除生成C外，另一產(chǎn)物是鹽酸鹽。eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(X))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(Cl2))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(E)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(F)下列說法中不正確的是()A．當(dāng)X是強酸時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F(xiàn)可能是H2SO4B．當(dāng)X是強堿時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F(xiàn)是HNO3C．B和Cl2的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D．當(dāng)X是強酸時，C在常溫下是氣態(tài)單質(zhì)【解析】當(dāng)X是強酸如鹽酸時，若A是硫化鈉，則B是硫化氫，C是硫，D是二氧化硫，E是三氧化硫，F(xiàn)是H2SO4；當(dāng)X是強堿時，若A是銨鹽，B是氨氣，C是氮氣；D是一氧化氮，E是二氧化氮，F(xiàn)是HNO3；B和Cl2的反應(yīng)可能是：H2S＋Cl2=S↓＋2HCl或8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl。當(dāng)X是強酸時，C在常溫下只能是固態(tài)單質(zhì)S。【答案】D二、非選擇題11．將盛有amolNO2和bmolNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)混合氣體的試管倒立于水槽中，再通入bmolO2，充分反應(yīng)后試管里剩余氣體的成分及物質(zhì)的量決定于a與b的關(guān)系，請?zhí)顚懕砀瘢篴與b的關(guān)系剩余氣體的成分剩余氣體物質(zhì)的量若a＝b若a>beq\f(a－b,3)若a<bO2【解析】把NO2(amol)轉(zhuǎn)化為NOeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,3)mol))，則NO總量為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b＋\f(a,3)))mol，由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，需O2量x＝eq\f(3b＋a,4)。討論：若a＝b，則x＝b剛好反應(yīng)；若a>b，則x>b，NO過量，余n(NO)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b＋\f(a,3)))mol－eq\f(4,3)bmol＝eq\f(a－b,3)mol；若a<b，則x<b，O2過量，余n(O2)＝bmol－eq\f(3,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b＋\f(a,3)))mol＝eq\f(b－a,4)mol。【答案】a與b的關(guān)系剩余氣體的成分剩余氣體物質(zhì)的量若a＝b無0若a>bNOeq\f(a－b,3)若a<bO2eq\f(b－a,4)12.已知A、B、C、D、E為中學(xué)化學(xué)常見的五種物質(zhì)，均含元素Y，且Y在這些物質(zhì)中所呈化合價依次升高，其中只有B為單質(zhì)。若在常溫下將氣體D通入水中可以發(fā)生反應(yīng)，生成C和E。工業(yè)上以A、空氣和水為原料，通過催化氧化法制取E。請回答下列問題：(1)B分子的電子式為________。(2)實驗室制取A的化學(xué)反應(yīng)方程式為：________________________________________________________________________________________________________。(3)E具有不穩(wěn)定性，因此實驗室中保存E的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)工業(yè)上若輸送Cl2的管道漏氣，用A進(jìn)行檢驗時可觀察到大量白煙，同時有B生成，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________。當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為3mol時，被氧化的A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L?！窘馕觥?1)由題意可知：A中Y的價態(tài)最低，且可作生產(chǎn)硝酸的原料，故A為NH3；作為單質(zhì)的B為N2。(2)實驗室制取NH3，通常以NH4Cl(s)和熟石灰混合共熱制得。(3)濃HNO3見光受熱易分解，因此在保存時注意避光、陰涼。(4)Cl2與NH3易發(fā)生反應(yīng)：=6NH4Cl＋N2，大量白煙是生成NH4Cl的緣故。每2molNH3被氧化轉(zhuǎn)移6mol電子，故每轉(zhuǎn)移3mol電子被氧化的NH3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為：1mol×L·mol－1＝L?！敬鸢浮?1)eq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))N??Neq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))(2)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(3)密封于棕色試劑瓶，并置于陰涼處(4)8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N213．(2022年淄博質(zhì)檢)某化學(xué)課外小組欲用固體與液體反應(yīng)(不需加熱)，快速簡便地制取一滿瓶(125mL)干燥的氧氣。(1)從所提供的儀器(或裝置)A至G中，選出所需要的(填序號)________。(2)選用的試劑為______________________，化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________________________________________________________________________________。(3)用上述所選的氣體發(fā)生裝置，除可制取O2、H2、CO2外，請于下表中寫出還可用此裝置制取的2種其他氣體及制取該氣體所需的試劑。氣體所需試劑①②【解析】可利用Na2O2和H2O反應(yīng)制取O2，可用堿石灰或濃H2SO4干燥O2?！敬鸢浮?1)AE(或F)C(2)Na2O2、H2O、堿石灰(或濃H2SO4)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(其他答案，合理即可)(3)氣體所需試劑①NH3濃氨水、生石灰②SO2Na2SO3、濃硫酸14．銅與濃硝酸反應(yīng)和銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物不同，實驗現(xiàn)象也不同。(1)某課外活動小組為了證明并觀察到銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物為NO，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。請你根據(jù)他們的思路，選擇下列藥品，完成該實驗，并敘述實驗步驟。藥品：稀硝酸、稀鹽酸、Zn粒、CaCO3固體步驟：①檢查裝置的氣密性；②________________________________________________________________________；③______________________________________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤______________________________；⑥用注射器向試管內(nèi)推入氧氣(或空氣)。(2)推入氧氣或空氣的目的是________________________________________。(3)分別將等質(zhì)量的銅片與等體積均過量的濃硫酸、稀硝酸反應(yīng)，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色，某同學(xué)提出這可能是Cu2＋濃度差異引起的，你同意這種看法嗎？________(填“同意”或“不同意”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；另一同學(xué)提出溶液呈“綠色”是Cu2＋與NO2混合的結(jié)果，請你設(shè)計一個實驗證明之________________________________________________________________________________________________________________________________________________(簡述實驗方案和實驗現(xiàn)象)?！窘馕觥勘绢}主要考查硝酸的性質(zhì)(強氧化性)、化學(xué)實驗等知識的應(yīng)用及在實驗中探索發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力?！敬鸢浮?1)②向試管中加入一定量的CaCO3固體③向試管中倒入過量的稀HNO3，并迅速蓋上帶銅絲和導(dǎo)管的橡皮塞④待反應(yīng)完全后，將右邊導(dǎo)管插入試管內(nèi)接近液面⑤將銅絲插入到溶液中(2)檢驗生成的NO氣體(3)不同意銅片質(zhì)量相同，溶液體積相同，生成的Cu2＋濃度相同加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍(lán)色15．在濃硝酸中放入銅片：(1)開始反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________