高一化学鲁科版（2019）必修第一册寒假作业主观题专练：第三章第三节氮的循环

高一化学鲁科版（2019）必修第一册寒假作业主观题专练：第三章第三节 氮的循环 一、填空题 1．已知 HNO2 是一种弱酸，向 NaNO2 中加入强酸可生成 HNO2，HNO2 不稳定，易分解成 NO 和 NO2 气体； HNO2 是一种还原剂，能被常见的强氧化剂氧化，但在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把 Fe2+氧化成 Fe3+。 AgNO2 是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题： (1)人体正常的血红蛋白含有 Fe2+。若误食亚硝酸盐如 NaNO2，则导致血红蛋白中的 Fe2+转化为 Fe3+而中毒， 可以服用维生素 C 解毒，维生素 C 在解毒的过程中表现出___________(填“氧化”或“还原”)性。 (2)下列方法中，不能用来区分 NaNO2 和 NaCl 的是_________。 A.加入盐酸，观察是否有气泡产生 B.加入 AgNO3 溶液观察是否有沉淀生成 C.分别在它们的酸性溶液中加入 FeCl2 溶液，观察溶液颜色变化 D.观察外观 2．现有下列 4 种物质：①Cl2、② NH3.③浓 H2SO4、④A12O3。其中，能与水反应生成两种酸的是__（填序 号，下同）；与强酸、强碱溶液均可反应生成盐的是______；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的是___；能使 蔗糖变黑并有气体生成的是_____。 3．将下列性质的选项，填入各小题后面对应的括号中：A．脱水性；B．强酸性；C．二元酸；D．氧化性； E.吸水性 （1）将胆矾放入装有浓 H2SO4 的干燥器中，过一段时间胆矾变白色。（________） （2）NaOH 与 H2SO4 反应，可生成 Na2SO4 和 NaHSO4 这两种盐。（________） （3）在冷浓 HNO3 中放入铝片没明显现象。（________） （4）浓 H2SO4 敞口久置会增重。（________） （5）用稀硫酸清洗金属表面的氧化物（________） （6）在烧杯中放入蔗糖，滴入浓 H2SO4 变黑，并产生大量气体。（________） （7）在稀 HNO3 中放入铜片产生 NO。（________） 4．某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成 A、B 两室，向 B 室充入 1 molN2，A 室加入一定量的 X 固 体，加热，发生化学反应 X  2Y↑+CO2↑+H2O↑，反应结束后活塞的位置如图所示。 (1) A 室混合气体的物质的量为______________，生成的 CO2 在标况下的体积为_____。 (2)Y 是一种极易溶于水的有刺激性气味气体，实验室需要进行尾气处理，下列装置可用于作为 Y 气体的尾 气处理装置的是________________。 (3)实验测得反应后 A 室混合气体的质量为 48g，则该混合气体的密度是同温同压条件下氢气密度的 _______倍，X 的摩尔质量为____________。 (4)若在 A 室加入足量碱石灰(碱石灰可吸收 CO2 和 H2O，忽略固体所占体积)，保持温度不变，最终活塞 停留的位置在___________刻度，此时容器内气体压强与加碱石灰前气体压强之比为_______________。 5．已知把 ag 金属铜投入一定量浓硝酸中，反应开始产生红棕色气体，随着反应的进行，产生的气体颜色 逐渐变浅，最后变为无色，反应过程中共收集到标准状况下气体 VL，剩余固体 bg。 （1）写出反应过程中发生的化学反应___、___。 （2）在产生无色气体的反应中___是还原剂；被还原的 HNO3 与参加反应的 HNO3 的质量之比为___；当有 1molHNO3 参加反应时，该反应转移的电子的物质的量为___。 （3）在上面反应过程中，参加反应的 HNO3 的物质的量为___。 二、计算题 6．已知 19.2g Cu 与过量的 200mL 6mol/L 硝酸充分反应，反应结束后，除了产生 Cu(NO3)2 以外，还产生了 NO 与 NO2 两种气体共 8.96L(标准状况下测定)，请计算(忽略反应前后溶液体积的变化)： (1)反应中转移电子的物质的量为______mol。 (2)反应产生的混合气体中，产生 NO 气体的体积为______mL(标准状况下测定)。 (3)反应后，NO 3  的物质的量浓度为______mol/L。 7．在浓硝酸中放入铜片： (1)反应开始时的化学方程式为______，实验现象为_________。 (2)若铜片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为__________。 (3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时，铜片上又有气泡产生，原因是_______。 (4)若将12.8 g 铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完后，共产生气体5.6 L (标准状况)，则所消耗的硝酸的物 质的量是______(气体中不含 2 4N O )。 8．将 10 mL 充满 NO2 和 O2 的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余 2 mL 的无色气体， 求原混合气体中 NO2 和 O2 各多少毫升____________？ 9．将充满二氧化氮和氧气的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒 体积的一半处停止了，则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积比是多少？_________________ 10．硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫 酸，主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段：二氧化硫的制取和净化； 二氧化硫转化为三氧化硫；三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫 酸厂常用氨水吸收尾气的 SO2、SO3 等气体，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的 SO2 及（NH4）2SO4 和 NH4HSO4 固体。为了测定上述（NH4）2SO4 和 NH4HSO4 固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加 入相同浓度的 NaOH 溶液 50.00mL，加热至 120℃左右，使氨气全部逸出[（NH4）2SO4 和 NH4HSO4 的分解 温度均高于 200℃]，测得有关实验数据如下（标准状况）： 实验 样品的质量/g NaOH 溶液的体积/mL 氨气的体积/L（标准状况） 1 7.24 50.00 1.792 2 14.48 50.00 3.584 3 21.72 50.00 4.032 4 36.20 50.00 2.240 （1）由 1 组数据直接推测：1.81g 样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标准状况）为___L。 （2）试计算该混合物中（NH4）2SO4 和 NH4HSO4 的物质的量之比为___。 （3）求所用 NaOH 溶液的物质的量浓度___mol/L。 三、解答题 11．水体中植物营养素过多蓄积会加速藻类和其他浮游生物的大量繁殖，使水质恶化。利用微生物对含氮 废水进行处理的流程如下： 请回答 (1)造成水体富营养化的元素有氮元素和_____ （填字母）。 a．磷元素 b．氧元素 (2)根据图 1 和图 2，推断使用亚硝化菌的最佳条件为_____。 (3)过程③，发生化合反应的化学方程式为_____ (4)利用微生物处理含氮废水的优点为_____ 12．某学习小组为验证浓硝酸能将 NO 氧化成 NO2，而稀硝酸不能氧化 NO，设计如图装置进行实验(夹持 仪器已略去)。 （查阅资料）：NO 与 NaOH 溶液不反应，NO2 与 NaOH 溶液能反应(反应的化学方程式为 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O)。 备选药品：浓硝酸、3mol·L-1 稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、NaOH 溶液及 CO2 气体。 回答下列问题。 (1)连接好装置，滴加浓硝酸之前的操作依次是：______，加入药品，打开装置①中的弹簧夹后通入 CO2 一 段时间，关闭弹簧夹，将装置④中导管末端伸入倒置的烧瓶内。通入 CO2 的目的是______。 (2)装置①中发生反应的化学方程式为______。 (3)装置①中产生的气体通过盛有水的洗气瓶时发生反应的化学方程式为______。 (4)根据实验设计，装置②中盛放的试剂是______。 (5)做实验时应避免有害气体排放到空气中，装置⑤中盛放的药品是______。 (6)验证浓硝酸能将 NO 氧化成 NO2，而稀硝酸不能氧化 NO 的实验现象是______。 13．某课外小组利用如图装置探究氯气与氨气之间的反应。其中 A、F 分别为氨气和氯气的发生装置， C 为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。 请回答下列问题： (1)装置 A 中的烧瓶内固体不宜选用_________(选填以下选项的代号，多选或者错选均不给分)。 A．碱石灰 B．生石灰 C．二氧化硅 D．烧碱 (2)虚线框内应添加必要的除杂装置， 请从图中的备选装置中选择。 将编号填入下列空格：B_________、D_________、E_________。 (3)氯气和氨气在常温下相混合就会反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：____。 (4)若从装置 C 和 G 处逸出的尾气只含有 N2 和少量 Cl2，应如何处理才能不污染环境？___。 14．某溶液中可能含有下列 6 种离子中的某几种：Cl−、 2 4SO  、 4NH  、 2 3CO  、K+、Na+。为确认溶液组成 进行如下实验： ①200 mL 上述溶液，加入足量 BaCl2 溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀 4.30 g，向沉淀中加 入过量的盐酸，有 2.33 g 沉淀不溶。 ②向①的滤液中加入足量的 NaOH 溶液，加热，产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 1.12 L(已换算成 标准状况，假定产生的气体全部逸出)。 （1）溶液一定存在的离子有____，可能存在的离子有______； （2）原溶液中 c( 2 3CO  )为____，c( 4NH  )____c( 2 4SO  ) (填“＞、＜或=”)； （3）如果上述 6 种离子都存在，则 c(Cl−)__c( 2 4SO  ) (填“＞、＜或=”)。 15．下图为实验室制取氨气，二氧化硫气及有关性质实验的组合装置。 （1）如果 A、E 是气体制取装置，则按照题目要求，A 中制取气体的化学反应方程式为____； （2）B 仪器称为_______，在此实验中 B 应加入_______（写名称）； （3）先加热 A 装置，使产生气体通入烧瓶 F 中，此时弹簧夹 a、b 打开、c 关闭。当 F 中充满 A 中气体后， A 停止制气，关闭 a，打开弹簧夹 c，使 E 中气体通入 F 中； ①如何测知 F 中已充满大量 A 中气体：________； ②D 的作用是干燥气体，D 中盛的是_______（写名称）； ③E 中气体进入 F 后，触发 F 中气体发生反应的操作是将烧瓶导管与塑料瓶 C 连接，并完成喷泉实验，F 中气体发生反应的化学方程式为____； （4）A、E 中产生的气体都是有污染性的，吸收 A 尾气的试剂是____，吸收 E 尾气的离子方程式为___。 参考答案 1．还原 BD 2．① ④ ② ③ 3．E C D E B A、D B、D 4．2mol 11.2L ACD 12 96g/mol 3 2：3 5．Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu 1∶4 0.75mol ( a-b 32 ＋ V 22.4 )mol 6．0.6 2240 4 7． 3Cu 4HNO (浓)  3 2 22Cu NO 2NO 2H O  ═ 铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有红棕色气体 产生 33Cu 8HNO (稀)  3 223Cu NO 2NO 4H O  ═ 加入稀硫酸后，硫酸提供的 H 与溶液中 的 3NO 共存，相当于形成了稀硝酸，故铜又溶解 0.65mol 8．若剩余的气体是 NO，则 NO2 和 O2 的体积分别为 9.2 mL 和 0.8 mL；若剩余的气体是 O2，则 NO2 和 O2 的体积分别为 6.4 mL 和 3.6 mL 9．2∶3 10．0.448 1∶2 6 11．a pH=8、32℃ 2HNO2+O2 硝化菌 2HNO3 降解能力强，条件温和，处理产物为氮气，不会产 生二次污染物等 12．检查装置的气密性 排出装置内残留的空气 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3mol·L-1 稀硝酸 氢氧化钠溶液 装置②中液面上方气体仍为无色，装置③中液面上方气体由无色变为红棕色 13．C Ｉ Ⅱ Ⅲ 3Cl2＋8NH3＝6NH4Cl＋N2 连接盛有 NaOH 溶液的洗气瓶 14． 2 3CO  、 2 4SO  、 4NH  Cl−、K+、Na+ 0.05 mol/L ＞ ＞ 15．2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O 干燥管 碱石灰 用湿润的红色石蕊试纸靠近 b 管 口，看试纸有无变蓝 浓硫酸 NH3+H2O+SO2=NH4HSO3 或 2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3 水（稀硫 酸或稀盐酸都可以） SO2+2OH--= 2- 3SO +H2O