高二化学下册章节知识点检测试题8.doc

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第四章 第四节 氮及其化合物

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．(2010·聊城模拟)把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是 (　　)
A．氧气 B.二氧化氮
C．二氧化氮和氧气 D．二氧化氮和一氧化氮
解析：少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，二者物质的量比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2，且O2有剩余，逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2.
答案：C
2．(2010·广东调研)用如图所示装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是 (　　)

气体
a
b
c
A
NO2
浓硝酸
铜片
浓硫酸
B
SO2
浓硫酸
Fe
浓硫酸
C
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
D
Cl2
浓盐酸
MnO2粉末
浓硫酸

解析：B中Fe与冷的浓硫酸不反应；C中NH3的密度比空气小，收集方法不正确；D中用浓盐酸与MnO2制取Cl2需要加热．
答案：A
3．(2009·宁夏高考)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为 (　　)
A．NO2 B．N2O3
C．N2O D．N2O4
解析：相同条件下，气体的体积比即为物质的量之比，因此氮氧化合物和生成的N2的物质的量之比为2∶1，根据氮原子守恒，可知氮氧化合物分子中含有1个氮原子．
答案：A
4．现有等体积混合而成的4组气体．①NO2＋NO、②NO2＋O2、③HCl＋N2、④Cl2＋SO2.现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水面上升的高 度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是 (　　)
A．h4>h2>h3>h1 B．h4>h3>h2>h1
C．h2>h3>h1>h4 D．h3>h2>h1>h4
解析：气体通入试管中的有关反应为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，HCl极易溶于水，设各取每种气体4体积，则剩余气体①中为(4＋)体积的NO；②中为3体积的O2；③中为4体积的N2；④中Cl2与SO2、H2O恰好完全反应，生成H2SO4和HCl，则剩余气体为0体积，所以试管内水面上升的高度为h4>h2>h3>h1.
答案：A
5．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3，②NO2，进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为 (　　)

A．①>② B．①<②
C．①＝② D．不能确定
解析：设烧瓶容积为V L，按标准状况下计算，
n(NH3)＝＝ mol
故氨水的物质的量浓度为＝ mol/L
n(NO2)＝＝ mol
由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
知n(HNO3)＝× mol
而所得溶液的体积为V L，
所以c(HNO3)＝＝ mol/L.
答案：C
6．工业废气中的氮氧化物(如NO、NO2等，用通式NOx表示)是主要的大气污染物之一．为了保护环境，工业上常通入氨气与之发生如下反应：NOx＋NH3―→N2＋H2O来消除污染．有关此反应，下列说法中错误的是 (　　)
A．N2既是氧化产物又是还原产物
B．当x＝1时，每生成2.5 mol N2，被氧化的气体有3 mol
C．当x＝2时，有1 mol气体被还原，转移电子4 mol
D．反应通式配平表示为：6NOx＋4xNH3===(3＋2x)N2＋6xH2O
解析：由配平方程式可知A、D选项正确；将x＝1代入6NOx＋4xNH3===(3＋2x)N2＋6xH2O中，得到6NO＋4NH3===5N2＋6H2O，分析可知：每生成5 mol N2，被氧化的气体有4 mol(被氧化的气体为NH3)，则每生成2.5 mol N2，被氧化的气体只有2 mol，B错误；同理可推得C选项正确．
答案：B
7．盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是 (　　)
A．1.2 mL B．2.4 mL
C．3.6 mL D．4.8 mL
解析：根据题意，剩余的气体可能是O2，也可能是NO.
①当剩余气体是O2时，由于剩余2 mL O2，则有12 mL－2 mL＝10 mL气体按反应式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中量的关系进行反应，则原气体中O2的体积V(O2)＝10 mL×＋2 mL＝4 mL.
②当剩余气体是NO时，即剩余NO为2 mL，而NO来源于NO2与水的反应，根据反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成NO的NO2的体积为2 mL×3＝6 mL.则有12 mL－6 mL＝6 mL的混合气体按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中量的关系进行反应，故原气体中氧气体积V(O2)＝6 mL×＝1.2 mL.
答案：A

8．碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示)，下列有关说法正确的是 (　　)
A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B．从Z导管出来的气体中无二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D．在Z导管口有红棕色气体出现
解析：气体X是二氧化碳和二氧化硫的混合物，气体Y是二氧化氮，二氧化碳与氯化钡溶液不反应，A不正确；二氧化氮溶于水后，生成的硝酸有强氧化性，与二氧化硫气体发生氧化还原反应，将其氧化成硫酸，与氯化钡发生反应生成硫酸钡沉淀，产生的一氧化氮气体经Z导管排出，在导管口被氧气氧化，生成红棕色的二氧化氮气体．
答案：D
9．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是 (　　)
①实验室收集氨气采用图1所示装置　②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置　③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验　④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应

A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
解析：“绿色化学”的思想是尽量使用无毒、无害的原料，采取合理安全的工艺合成产物，原子利用率为100%，无污染，对环境友好．①的做法可防止氨气对空气的污染；②的做法对尾气进行吸收处理，有效防止氯气对空气的污染；④的做法中，铜丝可以活动能有效地控制反应的发生与停止，用气球收集反应产生的污染性气体，待反应后处理，也防止了对空气的污染，以上三种做法均符合“绿色化学”的做法，而③的做法中氨气与氯化氢气体直接散发到空气中，对空气造成污染，不符合“绿色化学”的做法．
答案：C
10．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸．若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 (　　)
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
解析：1.68 L O2氧化NO、N2O4、NO2的混合气体得到的电子的物质的量与Cu→Cu2＋失去电子的物质的量、及Cu2＋→Cu(OH)2结合OH－物质的量和消耗掉NaOH的物质的量相等．即V＝×103 mL/L＝60 mL.
答案：A
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(9分)下图是中学化学中常见物质间的反应转化关系图，其中部分产物已略去．常温下，G为固体单质，B、I为液体，其余都为气体．A为化合物，I的浓溶液与G在加热条件下生成F、B和C.H可用作工业上冶炼金属的还原剂．请按要求填空：

(1)写出下列物质的化学式：
A：________；B：________；C：________.
(2)写出F＋B―→I的化学方程式____________________________________．
(3)写出G和I的浓溶液反应的化学方程式________________________________
____________________________________________________________________.
解析：液体B能被电解说明B是H2O，则E是H2或O2，又根据气体A与E反应条件是催化剂加热、反应产物D又和E反应生成F可确定E是O2，A是NH3，从而确定D是NO，F是NO2，F与B反应生成的I是HNO3.固体单质G能与I(HNO3)在加热条件下反应生成F(NO2)、B(H2O)和C，C是一种气体，猜测G是C(碳)，C是CO2；CO2与C在高温下反应生成H(CO)，G(C)与E(O2)反应也可生成H(CO)，而CO可用作还原剂在工业上冶炼铁等金属，可以确定G是C(碳)．
答案：(1)NH3　H2O　CO2
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(3)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
12．(14分)如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)．

实验
序号
甲针筒内物质
乙针筒内物质
甲针筒的现象
1
10 mL FeSO4溶液
10 mL NH3
生成白色沉淀，后变色
2
20 mL H2S
10 mL SO2

3
30 mL NO2
(主要)
10 mL H2O(l)
剩有无色气体，活塞自动向内压缩
4
15 mL Cl2
40 mL NH3

试回答下列问题：
(1)实验1中，沉淀最终变为________色，写出沉淀变色的化学方程式_______________________________________________________________________．
(2)实验2甲针筒内的现象有：有________生成，活塞__________移动(填“向外”、“向内”、“不”)．反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入________溶液中．
(3)实验3中，甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是________，写出NO2与H2O反应的化学方程式________________________________________________________________________．
(4)实验4中，已知：3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl.甲针筒除活塞有移动，针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为____________________，最后针筒内剩余气体的体积约为__________mL.
解析：实验2发生的反应为：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，有单质硫生成，同时气体几乎完全消失．在3中随着NO2与水不断反应，N2O4会逐渐转化为NO2并最终完全与水反应生成HNO3和NO.在4中有白烟产生是因为过量的NH3与HCl反应生成了NH4Cl，总反应为3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl.所以15 mL氯气消耗40 mL氨气，产生5 mL氮气，最终针筒里剩余气体体积为5 mL.
答案：(1)红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)黄色固体　向内　NaOH
(3)NO　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(4)黄绿色变为无色　5
13．(16分)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气．
(1)从下图中选择制取气体的合适装置

氮气____________、氢气______________．
(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有____________、____________________.

(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，______(填“会”或“不会”)发生倒吸，原因是
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________.
(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是____________________________，锥形瓶中还可观察到的现象是____________________________________．
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：
______________________________________________________________________.
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H＋、OH－、__________、__________.
解析：(1)由题给反应物的状态，NaNO2和NH4Cl都是饱和溶液，可推知N2用a装置，而H2是锌粒和稀酸来制取，用b装置．
(2)干燥气体和调节(或控制)H2和N2的流速．
(3)因合成氨的反应是一个可逆反应，生成的混合气体中除NH3外还含有大量的N2和H2，所以不会发生倒吸．
(4)从能使铂丝保持红热可推知，氨的氧化反应是放热反应．氨氧化的产物有NO，NO易被氧化为NO2，所以锥形瓶中会看到有红棕色气体．
(5)乙装置中氨氧化的化学反应方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O.
(6)因氨氧化生成的NO与O2、H2O反应生成HNO3，未被氧化的氨与HNO3反应生成NH4NO3.因此，反应结束之后，锥形瓶内的溶液中除有H＋、OH－外，还应有NH和NO.
答案：(1)a　b　(2)干燥气体　控制氢气和氮气的流速
(3)不会　因为反应混合气体中含有大量的N2、H2，N2、H2难溶于水
(4)说明氨的氧化反应是一个放热反应　有红棕色气体生成
(5)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(6)NH　NO

14．(11分)随着人类社会的发展，氮氧化物(NOx)已成为大气中的主要气态污染物之一．
(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源．它们破坏臭氧层的机理为：
①O3O＋O2　②NO＋O3―→NO2＋O2
③NO2＋O―→NO＋O2
上述反应的总反应式为_____________________________________________，
其中________是催化剂．
(2)汽车尾气中含有NOx、CO和碳氢化合物等．
①汽车尾气净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示：

尾气净化装置中发生的总反应的化学方程式为_______________________________
_______________________________________________________________________.
②NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象，称为“光化学烟雾”．有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定，实验结 果如图所示．由图象可知，二次污染物有________等，醛和O3的峰值出现在14∶00左右的主要原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________.

③测定汽车尾气中NOx的方法之一是用3%的H2O2溶液吸收尾气中的NOx生成HNO3，再用NaOH标准溶液滴定HNO3.若要测定标准状况下尾气中NOx的体积分数，所需的数据有________(选填序号)．
A．所测尾气的总体积
B．两种氮氧化物的体积比
C．NaOH标准溶液的物质的量浓度
D．所消耗NaOH标准溶液的体积
E．从滴定开始到指示剂变色所需的时间
(3)硝酸工业尾气中的NOx可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：
2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2
NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2
现用0.5 L 2 mol/L的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NOx，吸收液质量增加44 g(设CO2全部排出)．则NO2和NO的体积比为________．
解析：(2)③因NOx转化为HNO3后再用NaOH标准溶液滴定，由N原子守恒知n(NOx)＝n(HNO3)，所以要测尾气中NOx的体积分数，需要所测尾气的总体积、滴定消耗NaOH标准溶液的体积及其物质的量浓度．
(3)结合化学方程式知吸收NOx的物质的量为2 mol(形成的钠盐中相关的比例为Na～N)，同时产生1 mol CO2，由质量变化可推知2 mol NOx的质量为88 g，故可求出尾气中NO2与NO的体积比为7∶1.
答案：(1)2O3===3O2　NO
(2)①2NO＋O2＋4CON2＋4CO2　②醛与O3　此时日光照射较强，光化学反应速率较快　③ACD　(3)7∶1

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