2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題4硫氮和可持續(xù)發(fā)展2-2氮肥的生產(chǎn)和使用課時作業(yè)含解析蘇教版必修1

PAGEPAGE8課時作業(yè)28氮肥的生產(chǎn)和運用時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共44分)1．在探討合成氨方法的歷史上，不同的探討者曾3次獲諾貝爾化學(xué)獎。氨大大提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時氨也是制取硝酸、炸藥等的原料。下列說法中正確的是(C)A．N2和H2在點燃或光照條件下可合成NH3B．NH3和HNO3溶于水后都能導(dǎo)電，故二者都是電解質(zhì)C．NH3遇到濃硝酸會發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生大量白煙D．由NH3制HNO3的過程中，氮元素被還原解析：合成氨的條件是高溫、高壓、催化劑，在點燃或光照條件下，N2和H2不發(fā)生反應(yīng)，A項錯誤；NH3溶于水，其水溶液雖然導(dǎo)電，但導(dǎo)電的離子不是NH3本身電離產(chǎn)生的，因此NH3不是電解質(zhì)，B項錯誤；濃硝酸易揮發(fā)，NH3與揮發(fā)出的HNO3反應(yīng)生成NH4NO3固體，即兩者反應(yīng)時產(chǎn)生大量的白煙，C項正確；由NH3制HNO3的過程中N的化合價由－3價上升到＋5價，NH3被氧化，D項錯誤。2．已知H＋可以寫成H3O＋，從某些性質(zhì)看，NH3和H2O、NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋、OH－和NHeq\o\al(－,2)、N3－和O2－兩兩相像，據(jù)此推斷下列反應(yīng)式(反應(yīng)條件忽視)正確的是(C)①2Na＋2NH3=2NaNH2＋H2↑②CaO＋2NH4Cl=CaCl2＋2NH3↑＋H2O③3Mg(NH2)2=Mg3N2＋4NH3↑④NH4Cl＋NaNH2=NaCl＋2NH3↑A．僅①B．僅②④C．全部D．僅①②④解析：反應(yīng)②、③和④中各元素的化合價都沒有發(fā)生改變，依據(jù)已知條件，將NHeq\o\al(＋,4)當(dāng)作H3O＋，NHeq\o\al(－,2)當(dāng)作OH－，可以得出這三個反應(yīng)是正確的；依據(jù)已知條件，可知NH3類似于H2O，可以和Na反應(yīng)生成H2，所以反應(yīng)①是正確的。3．把aL含(NH4)2SO4、NH4NO3的混合溶液分成兩等份，一份用bmol燒堿剛好把NH3全部趕出，另一份與BaCl2溶液完全反應(yīng)消耗cmolBaCl2，則原溶液中c(NOeq\o\al(－,3))為(B)A.eq\f(b－c,a)mol·L－1 B.eq\f(2b－4c,a)mol·L－1C.eq\f(2b－c,a)mol·L－1 D.eq\f(2c－4b,a)mol·L－1解析：本題結(jié)合銨鹽與堿反應(yīng)產(chǎn)生NH3以及SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋的沉淀反應(yīng)考查有關(guān)的計算。4．(雙選)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下試驗：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生；②其次份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol；③第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g。依據(jù)上述試驗，以下推想正確的是(AC)A．K＋肯定存在B．100mL溶液中含0.01molCOeq\o\al(2－,3)C．Cl－可能存在D．Ba2＋肯定不存在，Mg2＋可能存在解析：本題考查NHeq\o\al(＋,4)的特性及離子的共存問題。5．下圖所示是某同學(xué)鑒別NH4HCO3、NH4Cl、KCl三種化肥的過程，其中試劑甲和乙分別可能是(A)A．甲：Ca(OH)2；乙：稀鹽酸B．甲：水；乙：NaOH溶液C．甲：NaOH溶液；乙：水D．甲：稀鹽酸；乙：NaCl溶液解析：NH4HCO3和NH4Cl能與堿反應(yīng)產(chǎn)生NH3，所以試劑甲不行能是H2O或稀鹽酸，解除B、D；NH4HCO3、NH4Cl中只有NH4HCO3能與稀鹽酸反應(yīng)生成氣泡(CO2)，故A符合。6．有a、b、c、d、e五種氣體，進行如表所示的四組試驗。依據(jù)相關(guān)試驗現(xiàn)象，可推斷出a、b、c、d、e依次可能是(C)試驗操作試驗現(xiàn)象(1)a和b混合氣體變成紅棕色(2)c和d混合產(chǎn)生白煙(3)c和e分別通入少量溴水中溴水都變成無色透亮的溶液(4)b和e分別通入硫化氫溶液中都產(chǎn)生淡黃色沉淀A.O2、NO、HCl、NH3、CO2B．O2、NO、NH3、HCl、SO2C．NO、O2、NH3、HCl、SO2D．HCl、CO2、NH3、H2S、SO2解析：a和b混合，氣體變成紅棕色，依據(jù)選項可知a和b分別為NO、O2中的一種；b通入氫硫酸中產(chǎn)生淡黃色沉淀，則b為氧氣，a為NO；c和d混合產(chǎn)生白煙，則c和d分別為NH3、HCl中的一種；c通入少量溴水中溴水變成無色透亮的液體，c為NH3，d為HCl；e通入少量溴水中，溴水變成無色透亮的溶液，e通入氫硫酸中產(chǎn)生淡黃色沉淀，依據(jù)選項可知e為SO2，答案選C。7．用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火，其主要緣由是(B)①幕布的著火點上升②幕布的質(zhì)量增加③氯化銨分解汲取熱量，降低了溫度④氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣A．①②B．③④C．①③D．②④解析：主要緣由有兩個：一是NH4Cl分解汲取熱量，降低了環(huán)境溫度；二是NH4Cl分解生成的NH3、HCl可以有效隔絕幕布與空氣的接觸。8．氨溶于水得到氨水，氯氣溶于水得到氯水，下列關(guān)于新制的氨水、氯水的描述中正確的是(A)A．“兩水”都是混合物，溶液中含有的粒子種類、數(shù)目不同B．“兩水”都能導(dǎo)電，因此NH3和Cl2都是電解質(zhì)C．氨水與氯化亞鐵溶液反應(yīng)的離子方程式為2OH－＋Fe2＋=Fe(OH)2↓，新制氯水與氯化亞鐵反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－D．“兩水”放置時間較久后都會因為相同的原理變質(zhì)解析：A選項，氨水中含有的分子有NH3、H2O、NH3·H2O，離子有NHeq\o\al(＋,4)、H＋、OH－；氯水中含有的分子有Cl2、H2O、HClO，離子有Cl－、ClO－、H＋和OH－，正確。B選項，NH3為非電解質(zhì)，Cl2既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)，錯誤。C選項，NH3·H2O是弱電解質(zhì)，書寫離子方程式時應(yīng)寫化學(xué)式，不能寫成離子形式，錯誤。D選項，新制的氯水長時間放置，因HClO分解最終形成稀鹽酸(化學(xué)改變)，新制的氨水長時間放置，因NH3揮發(fā)而變質(zhì)(物理改變)，二者變質(zhì)的原理不同。9．有下列四組混合氣體，①V(NO2)V(O2)＝21，②V(NO)V(O2)＝21，③V(NH3)V(O2)＝21，④V(NO2)V(NO)(O2)＝111，將分別盛滿上述氣體的容積相等的四支試管倒置于盛滿水的水槽中，最終試管內(nèi)液面由低到高的依次正確的是(D)A．④③②①B．④①②③C．②①④②D．③②①④解析：設(shè)試管的容積為aL，①由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，反應(yīng)后剩余eq\f(1,6)aLO2，②由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知，反應(yīng)后剩余eq\f(2,9)aLNO，③NH3易溶于水，O2不溶于水，最終試管中剩余eq\f(1,3)aLO2，④由反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO可求誕生成NO的體積，再加上原混合氣體中NO的體積，然后按4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3進行計算可知，反應(yīng)后無氣體剩余，故最終試管內(nèi)液面由低到高的依次為③②①④。10.某離子的反應(yīng)中涉及H2O、ClO－、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、N2、Cl－六種微粒。其中N2、ClO－的物質(zhì)的量隨時間改變的曲線如圖所示。下列推斷不正確的是(C)A．該反應(yīng)的氧化劑是ClO－B．消耗1mol還原劑，轉(zhuǎn)移3mol電子C．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為23D．反應(yīng)后溶液的酸性明顯增加解析：依據(jù)圖中曲線可知，ClO－為反應(yīng)物，N2為生成物，則反應(yīng)的離子方程式為3ClO－＋2NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋。氯元素化合價從＋1價變?yōu)椋?價，反應(yīng)的氧化劑為ClO－，A項正確；N元素化合價由－3價上升到0價，則消耗1mol還原劑，轉(zhuǎn)移3mol電子，B項正確；由離子方程式可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為32，C項不正確；反應(yīng)生成H＋，溶液酸性明顯增加，D項正確。11.錐形瓶內(nèi)盛有氣體X，滴管內(nèi)盛有液體Y。若擠壓膠頭滴管，使液體Y滴入瓶中，振蕩，過一會可見小氣球a鼓起。氣體X和液體Y不行能是(C)A．X是NH3，Y是水B．X是SO2，Y是NaOH濃溶液C．X是CO2，Y是稀硫酸D．X是HCl，Y是NaNO3稀溶液解析：氣球鼓起，說明錐形瓶內(nèi)壓強減小，所以只要氣體能和液體反應(yīng)或氣體易溶于液體，而且氣體的體積減小使瓶內(nèi)壓強減小即可。A、D項中NH3和HCl氣體極易溶于水，B中SO2與NaOH溶液反應(yīng)(2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O)，氣體體積都減小。C項中CO2和稀H2SO4不反應(yīng)，氣體體積不削減，故C項中壓強不減小。二、非選擇題(共56分)12．(10分)化肥中的氮肥主要是“銨肥”和尿素。某化學(xué)愛好小組對某“銨肥”進行了試驗探究。(1)預(yù)料：依據(jù)已有學(xué)問和“銨肥”的名稱，該小組預(yù)料該“銨肥”是碳酸、硫酸、亞硫酸、硝酸(任寫兩個)(至少填2種不同的“某”酸)的銨鹽。(2)驗證和探究：①NHeq\o\al(＋,4)的驗證：取少量固體藥品于試管中，然后滴加濃NaOH溶液，將潮濕的紅色石蕊試紙置于試管口，加熱試管，若紅色石蕊試紙變藍，則證明含有NHeq\o\al(＋,4)(答案合理即可)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up17(△))H2O＋NH3↑。②陰離子的探究：a．取少量固體藥品于試管中，然后向試管中滴加稀鹽酸，固體全部溶解，將產(chǎn)生的氣體通入如圖所示的裝置中。視察到的現(xiàn)象是：溴水無明顯改變，澄清石灰水變渾濁。再向滴加稀鹽酸反應(yīng)后的試管中，加入Ba(OH)2溶液，無明顯現(xiàn)象。初步結(jié)論：“銨肥”是碳酸的銨鹽。b．假如還要進一步確定“銨肥”的成分，還須要補做相應(yīng)的試驗。進一步確定“銨肥”成分的方法為：取適量“銨肥”配制成溶液，取試液于一支干凈的試管中，加足量的BaCl2溶液充分反應(yīng)，若不產(chǎn)生白色沉淀，說明該“銨肥”的主要成分是NH4HCO3。若產(chǎn)生白色沉淀，過濾，取濾液加入適量的Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明該“銨肥”的主要成分是(NH4)2CO3、NH4HCO3；若不產(chǎn)生白色沉淀，說明該“銨肥”的主要成分是(NH4)2CO3。解析：(1)銨鹽是銨根離子和酸根離子組成的化合物，常見的酸根可以是碳酸根、碳酸氫根、亞硫酸根、硫酸根、硝酸根等。(2)在待檢物質(zhì)中加入濃NaOH溶液并加熱，若產(chǎn)生使潮濕的紅色石蕊試紙變藍的氣體，則說明氣體是氨氣，待檢物質(zhì)中含有NHeq\o\al(＋,4)。檢驗陰離子時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通過溴水時溴水無明顯改變，說明氣體不是SO2；澄清石灰水變渾濁，說明氣體是CO2。由此確定該“銨肥”是(NH4)2CO3、NH4HCO3或二者的混合物，(NH4)2CO3和NH4HCO3均屬于碳酸的銨鹽。13．(16分)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在肯定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在試驗室中對NH3與NO2反應(yīng)進行了探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)氨氣的制備①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的A，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或BNH3·H2Oeq\o(=,\s\up17(△))NH3↑＋H2O)。②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接依次為：發(fā)生裝置→dcfei(按氣流方向，用小寫字母表示)。(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在肯定溫度下按圖示裝置進行試驗。解析：(1)①制備氨氣，可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加熱，此時可選用裝置A；也可采納加熱濃氨水的方法，此時可選用裝置B。②欲得到干燥的氨氣，首先要干燥(干燥管要大口進，小口出)，其次要收集(氨氣密度比空氣小，要用向下排空氣法)，最終為尾氣處理(因氨氣極易溶于水，要用防倒吸的F裝置)。(2)NH3和NO2在催化劑、肯定溫度下可發(fā)生反應(yīng)，故Y管中紅棕色漸漸變淺；由化學(xué)方程式8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up17(催化劑))7N2＋12H2O可以得出，反應(yīng)后氣體分子數(shù)削減，壓強減小，故打開K2后，Z中NaOH溶液會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。14．(20分)如圖所示是試驗室快速制備氨氣與驗證氨氣性質(zhì)的裝置(部分固定裝置已省略)。(1)連接好裝置后，若要檢查A～E裝置的氣密性，其操作是先關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開彈簧夾1，在E中裝入水后，用酒精燈微熱A，視察到E中有氣泡產(chǎn)生，移開酒精燈，E中導(dǎo)管有水柱形成，則說明A～E裝置的氣密性良好。(2)請說明A中制取氨氣的原理：固體生石灰溶于濃氨水后吸水，放出大量的熱促使NH3·H2O分解生成NH3。(3)裝置B中盛放的試劑是堿石灰。(4)關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，從分液漏斗中放出濃氨水至浸沒燒瓶中的生石灰后，關(guān)閉分液漏斗活塞，點燃C處酒精燈，裝置C中黑色固體漸漸變紅，裝置E中有氣泡冒出并產(chǎn)生白色沉淀(填試驗現(xiàn)象)；從裝置E中逸出的氣體可以干脆排入空氣中，請寫出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up17(△))3Cu＋N2＋3H2O。(5)反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，殘余氣體進入裝置F中，很快發(fā)覺裝置F中產(chǎn)生白煙，同時發(fā)覺裝置G中溶液發(fā)生倒吸流入裝置F中，寫出裝置F中產(chǎn)生白煙的反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl，裝置G中溶液發(fā)生倒吸的緣由是盛滿氯氣的集氣瓶中因氨氣消耗氯氣生成部分固體，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強減小。解析：(1)連接好裝置后，若要檢查A～E裝置的氣密性，其操作是先關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開彈簧夾1，在E中裝入水后，用酒精燈微熱A，視察到E中有氣泡產(chǎn)生，移開酒精燈，E中導(dǎo)管有水柱形成，則說明A～E裝置的氣密性良好。(2)A中將濃氨水滴入生石灰中，固體生石灰溶于濃氨水后吸水，放出大量的熱促使NH3·H2O分解生成NH3。(3)進入C中硬質(zhì)玻璃管的氨氣應(yīng)是干燥的，則裝置B的作用是干燥氨氣，干燥氨氣可用堿石灰。(4)通入裝置E的氣體主要是氮氣和未反應(yīng)完的氨氣，氨氣在裝置E中與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，所以裝置E中的試驗現(xiàn)象為有氣泡冒出并產(chǎn)生白色沉淀；裝置C中黑色固體漸漸變紅，說明有Cu生成，從裝置E中逸出