（山东专用）2014届高三化学一轮复习专讲专练 （基础热身+能力提升+挑战自我）第10讲 氮的循环（含详解）.doc

第10讲氮的循环1下列叙述与氮元素的循环无关的是()A工业合成氨的过程是固氮的过程B自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气做保护气D电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收2科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是()A液氨作为清洁能源的反应原理是4NH35O24NO6H2OB液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏C氨气比空气轻，标准状况下密度约为0.76 g·L1D氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全32012·莱芜模拟 下列说法不正确的是()A凡是铵盐均能与苛性钠共热产生氨气B向铜粉中加入稀硫酸，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2 固体，铜粉溶解C将二氧化硫通入溴水，溴水褪色后加热不能恢复原色D普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高4氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是()A“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同B“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素C“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡D“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质5下列实验过程中，始终无明显现象的是()ANO2通入FeSO4溶液中BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AgNO3溶液中DSO2通入Ba(NO3)2溶液中62012·东北六校联考 向21.6 g Fe粉和Cu粉的混合物中加入1 L 1 mol/L HNO3，充分反应，放出NO气体且金属有剩余。则反应后溶液中c(NO)为(忽略溶液体积的变化)()A0.45 mol/LB0.6 mol/LC0.75 mol/L D0.9 mol/L图K1017在如图K101所示的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴定管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()ACO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉BNH3(H2O含酚酞)/红色喷泉CSO2(NaOH溶液)/无色喷泉DHCl(AgNO3溶液)/白色喷泉8从某些性质看：NH3和H2O，NH和H3O，NH和OH，N3和O2两两相似，据此判断下列反应：2Na2NH3=2NaNH2H2CaO2NH4Cl=CaCl22NH3H2O3Mg(NH2)2Mg3N24NH3NH4ClNaNH2NaCl2NH3其中正确的是()A BC D92013·上高模拟 2012年6月24日午间，神九与天宫一号顺利完成了我国首次手控交会对接，神九火箭中使用的燃料是偏二甲肼(CH3NHNHCH3)和四氧化二氮(N2O4)。在火箭升空过程中，燃料发生反应：CH3NHNHCH32N2O42CO23N24H2O提供能量。下列有关叙述正确的是()A该燃料绿色环保，在燃烧过程中不会对环境有任何影响B该反应中N2O4是氧化剂，偏二甲肼是还原剂CCO2是氧化产物，N2是还原产物D每有0.6 mol N2生成，转移电子数目为2.4NA10在如图K102所示装置中加入一定的铁粉，分液漏斗中加入一定体积浓度为12 mol·L1的HNO3，加热并打开分液漏斗的活塞，使其充分反应后，下列微粒在该装置中一定大量存在的是()NOFe3HNONO2A BC D图K102图K10311某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图K103所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是()A原混合酸中NO物质的量为0.1 molBOA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气C第二份溶液中最终溶质为FeSO4DH2SO4浓度为2.5 mol·L1122012·中山模拟 通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()现象解释AKI淀粉溶液中通入Cl2，溶液变蓝Cl2能与淀粉发生显色反应B浓HNO3在光照条件下变黄浓HNO3不稳定，生成有色产物NO2能溶于浓硝酸C某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成说明该溶液中含有SOD铜片放入浓硫酸中，无明显变化说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化13.2013·大庆模拟 如图K104所示的转化关系中，已知A是由短周期元素组成的酸式盐。D、Y、H为气体，X为无色液体，G和K均是常见的强酸。H与Na2O2可发生化合反应，生成的盐与Ba2反应可生成不溶于稀G的白色沉淀，一个D分子中含有10个电子。图K104试回答下列问题：(1)D的电子式为_；(2)写出DHXA的化学方程式：_；(3)写出CH的离子方程式：_；(4)写出D与K反应生成的正盐的化学式：_；(5) 已知1 mol H(g)完全转化为I(g)时放热98.3 kJ，则此反应的热化学方程式为_；某条件下，当加入4 mol H和2 mol Y后，放出314.56 kJ的热时，此时H的转化率为_；(6)一定温度下，有可逆反应：aD(g)bY(g)cE(g)dX(g)。在2 L密闭容器中，充入4 mol D和5 mol Y，有催化剂存在下，2 min后反应达到平衡，测得平衡时容器内的压强比反应前增加了。则前2 min内用E表示的平均反应速率为_mol·L1·min1，平衡时D的浓度为_mol·L1。14用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。图K105(1)装置A中的分液漏斗中盛装的液体是_，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜不用铁的原因是_。(2)干燥管B、D中盛装的干燥剂可以是_(选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”“碱石灰”)，干燥管D中干燥剂的作用是_。(3)装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下，请将其补充完整。NaOHNO2=_NaNO2H2O。(4)用上述装置收集到了NO气体，采用的收集装置是_(选填“F”或“G”)。15铜与稀硝酸反应产生NO，NO又被氧化成NO2，对实验观察无色NO有干扰，过多的NO、NO2又会污染环境。改进实验的设计符合绿色化学的思想。图K106某兴趣小组设计出如图K106所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是_。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是_。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是_。(3)表中是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_，理由是_。方案反应物甲Cu、浓硝酸乙Cu、稀硝酸丙Cu、O2、稀硝酸(4)该兴趣小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2，操作步骤为_，实验现象为_；但此实验的不足之处是_。1C解析 C项中由于N2很不活泼，故作保护气，不参与化学反应，也就不参与氮的循环。2A解析 A项，该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求，错误。B、D项均正确。C项，氨气在标准状况下的密度标0.76 g·L1，正确。3D解析 玻璃没有固定的熔点，属于玻璃态物质，只能在一定范围内软化，D项不正确。4C解析 氯水中存在的微粒有：Cl2、H2O和HClO、Cl、ClO、H、OH，氨水中存在的微粒有：NH3、H2O和NH3·H2O、NH、H、OH，A错；氨水无漂白性，B错；氯水变质是因为HClO见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，D错。5B解析 A项溶液由浅绿色变为棕黄色；B项因盐酸的酸性比碳酸的酸性强，故不会出现明显的现象；C项会先产生沉淀，NH3过量后沉淀溶解；D项会产生白色沉淀。6C解析 由于反应后有金属剩余，即反应后所得溶液中不可能含有Fe3，生成物中金属离子均为2价。设金属为M，生成的硝酸盐为M(NO3)2，根据氧化还原反应中元素化合价变化和升降法配平得3M8HNO3(稀)=3M(NO3)22NO4H2O，HNO3在反应中有被还原生成NO气体，其余的均在溶液中，即反应后溶液中c(NO)为0.75 mol/L。7A解析 该题考查喷泉的形成。分析题给选项，A项，CO2在NaHCO3溶液中，溶解度很小，气体体积基本没有改变，烧瓶内气体压强不变，所以不会形成喷泉；B项，NH3易溶于水形成NH3·H2O，且能发生：NH3·H2ONHOH，溶液呈碱性，所以形成红色喷泉；C项，SO2和NaOH溶液可发生反应：2NaOHSO2=Na2SO3H2O，使烧瓶内气体压强减小，故能形成无色喷泉；D项，HCl和AgNO3溶液可发生反应：HClAgNO3=HNO3AgCl，生成的AgCl为白色沉淀，能形成白色喷泉。8D解析 从题干可知，每组粒子性质相似，所以判断以上反应是否正确，应看你熟悉的反应和所给反应是否相似。因为NH3与H2O相似，所以该反应与钠和水反应相似，所以该反应成立。因为NH与H3O相似，所以该反应与CaO和H3O反应相似，所以反应正确。因为NH与OH、N3与O2、NH3与H2O相似，所以Mg(NH2)2的分解与Mg(OH)2的分解相似，所以此反应成立。因为NH与OH相似，所以该反应可与NH4Cl和NaOH比较，两者相似，所以该反应成立。9B解析 燃烧过程中生成CO2，会产生温室效应，选项A不正确；N2O4中氮元素的化合价从4价降低0价，得到电子，作氧化剂，而偏二甲肼中氮元素的化合价从2价升高到0价，碳元素的化合价从2价升高到4价，所以偏二甲肼是还原剂，CO2是氧化产物，氮气既是氧化产物，也是还原产物，所以选项B正确，C不正确；每有3 mol N2生成，转移电子数目为16NA，则有0.6 mol N2生成转移3.2NA的电子，选项D不正确，答案选B。10B解析 12 mol·L1的HNO3属于浓硝酸，其和金属铁反应时，首先生成NO2、Fe(NO3)3和H2O，故此一定存在，由于铁粉的量不确定，其他物质可能存在，也可能不存在，B项正确。11A解析 关键看图，铁粉既能和硝酸反应也能和硫酸反应，从题干图看出(注意只是第二份100 mL)OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生氢气，反应为Fe2H=Fe2H2，可知NO反应完了，第二份中NO应为5.6 g÷56 g mol1×3÷30.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4浓度为2.5 mol·L1，NO物质的量为0.2 mol。所以选A。12B解析 A项使淀粉变蓝的是Cl2置换出的I2；C项溶液中还可能有SO离子；D项是因浓H2SO4与Cu常温下不反应。13(1)HN,H) H(2)NH3SO2H2O=NH4HSO3(3)SO2H=SO2H2O(4)(NH4)2SO4 (5)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJ·mol180%(6)0.51 解析 本题是无机框图题，关键是找准突破点。X为无色液体，则X应该是水，所以Y是氧气，B是氢氧化钠。H与Na2O2可发生化合反应，生成的盐与Ba2反应可生成不溶于稀G的白色沉淀，说明H应该是SO2。SO2具有还原性，被过氧化钠氧化生成硫酸钠，硫酸钠和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀。SO2被氧气氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，即I是三氧化硫，K是硫酸。一个D分子中含有10个电子，所以D可能是氨气，则E是NO，F是NO2，所以G是硝酸。A是由短周期元素组成的酸式盐，所以A是亚硫酸氢铵，所以B是氢氧化钠，C是亚硫酸钠。14(1)浓硝酸铁在浓硝酸中会钝化而终止反应(2)无水氯化钙或五氧化二磷防止E装置中的水蒸气进入集气瓶(3)221NaNO311(4)G解析 (1)铁在浓硝酸中钝化，故使用铜屑与浓硝酸反应制备二氧化氮。(3)根据提供的反应物，NaOH中各元素化合价不可能发生变化，而NO2中N的化合价由4降低为反应物NaNO2中的3价，则另外一种产物含有N，且N的化合价升高为5，该物质是NaNO3，根据氧化还原反应化学方程式的配平方法可以配平该化学方程式。(4)二氧化氮溶解于水生成NO，故用排水法可以收集到NO。15(1)检查装置气密性(2)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O反应变慢，气体颜色变淡(3)丙硝酸耗量少，无污染(4)向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸c中有黄绿色气体产生，d中溶液变棕黄色没有尾气吸收装置解析 (1)制取气体或许多验证气体性质的实验，实验前都需要检验装置的气密性；(2)由题意知实验开始是铜与浓硝酸反应，产生红棕色NO2，加水后是铜与稀硝酸反应，产生无色的NO；(3)绿色化学理念是原料利用率高，不产生污染，分析三个方案，可看出，甲方案用硝酸最多，产生有毒气体NO2，乙方案产生有毒气体NO，丙方案用硝酸最少，不产生有毒气体；(4)若证明KMnO4、Cl2、Br2的氧化性，利用KMnO4和浓盐酸反应产生Cl2，将Cl2通入KBr溶液中，根据反应及现象，可得出结论。但此装置没有尾气吸收装置，多余的Cl2会污染空气。7