第五章 化工生产中的重要非金属元素 阶段重点突破练(二)（含答案）—2024春高中化学人教版必修二

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第五章　化工生产中的重要非金属元素
阶段重点突破练(二)
一、氮及其氧化物重要性质及相关计算
1．下列关于氮及其化合物的说法正确的是(　　)
A．N2化学性质稳定，可用作保护气
B．NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在
C．NO、NO2均易溶于水
D．NO、NO2均能与水发生反应
2．关于反应8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，下列说法正确的是(　　)
A．NH3中H元素被氧化
B．NO2在反应过程中失去电子
C．还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶4
D．氧化产物与还原产物的质量之比为4∶3
3．(2023·辽宁抚顺一中高一期末)硝酸工业尾气中的NO、NO2进入大气后会破坏臭氧层。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式为：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O,2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。将一定量NO和NO2的混合气体通入300 mL 5 mol·L－1 NaOH溶液中，恰好被完全吸收，则下列有关判断正确的是(　　)
A．原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为10 L
B．原混合气体中NO与NO2的体积之比可能为3∶2
C．所得溶液中溶质一定有2种
D．所得溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比可能为2∶1
二、氨及铵盐
4．(2023·江苏盐城高一检测)NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物，工业合成氨的反应为N2＋3H22NH3。NH3可与酸反应制得铵盐，也可通过催化氧化生成NO，用于生产HNO3。浓氨水加到生石灰中，放出大量的热，促进NH3·H2O分解，可用于实验室制取NH3。下列有关含氮化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥
B．铁能与冷的浓硝酸反应，可用于制备氢气
C．NH3具有氧化性，可用于生产硝酸
D．液氨汽化时吸收大量的热量，可用作制冷剂
5．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是(　　)
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．图中所涉及的反应均为氧化还原反应
6.如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是(　　)
A．在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B．在实验室中制备干燥的氨和氯化氢时，可选用相同的干燥剂
C．实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉
D．喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体
7．厌氧氨氧化(Anammox)法是一种新型的氨氮去除技术，下列说法正确的是(　　)
A．1 mol NH所含的质子总数为10NA
B．1 mol NH经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，得到氮气的体积约为11.2 L(假设每步转化均完全)
C．该过程的总反应是NH＋NO===N2↑＋2H2O
D．该方法每处理1 mol NH需要的NO为0.5 mol
8．(2023·杭州高一期中)某课外活动小组在实验室用如图所示的装置进行实验，验证氨的某些性质并收集少量纯净的N2。实验进行一段时间后，观察到加热的硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水CuSO4的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2。下列说法不正确的是(　　)
A．盛放无水硫酸铜的装置是球形干燥管
B．这个反应说明氨气具有还原性
C．洗气瓶中浓硫酸的作用只有吸收多余氨气和干燥氮气
D．在最后出气管口可以用塑料袋或球胆收集氮气
三、硝酸的性质和计算
9．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　)
A．氨水 B．硝酸
C．醋 D．卤水
10．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)
选项 实验操作 现象 解释或结论
① 将过量的Fe粉加入稀HNO3中，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋
② 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解
③ 铝箔插入稀HNO3中 无现象 铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性
A.①② B．③④ C．②③④ D．②④
11．如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1硝酸并加热，待反应结束后，下列微粒在体系中一定存在的是(　　)
①NO　②Fe3＋　③H＋　④NO　⑤NO2
A．① B．①⑤
C．②④⑤ D．①②③⑤
12．(2023·唐山高一期末)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是(　　)
① ② ③
A.①中产生红棕色气体，说明浓硝酸受热易分解
B．②中产生红棕色气体，说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
C．③中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为氧化产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定被浓硝酸氧化
13．足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和二氧化氮、一氧化氮的混合气体4.48 L (标准状况)，这些气体与一定体积的氧气(标准状况下)混合通入水中，所有的气体完全被水吸收生成硝酸。若向硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1的氢氧化钠溶液，铜离子恰好完全沉淀，消耗氢氧化钠溶液60 mL，下列说法错误的是(　　)
A．参加反应的硝酸是0.5 mol
B．消耗氧气1.68 L(标准状况下)
C．此反应过程中转移0.3 mol电子
D．混合气体中含1.12 L(标准状况下)二氧化氮
四、氮及其化合物的综合实验
14．(2023·云南大理高一期中)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。在实验室利用如图装置探究NO2能否被NH3还原。
(1)A装置中盛放浓氨水的仪器名称是________，D装置中盛放无水氯化钙的仪器名称是________。
(2)试剂甲是________，D中无水氯化钙的作用是________。
(3)E装置中发生反应的离子方程式是_______________________________________________。
(4)在一定温度和催化剂条件下，若NO2能够被NH3还原，发生反应的化学方程式：___________
______________________________________，还可以在空气中使用具有碱性的Na2CO3溶液来吸收NO2，相关反应的化学方程式是_______________________________________________。
(5)此实验装置存在一个明显的缺陷是_______________________________________________。
15．(2022·广东实验中学高一期中)实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)：
已知：CS2是密度比水大且不溶于水的液体，NH3不溶于CS2。
在一定条件下发生反应：CS2＋3NH3NH4SCN＋NH4HS，生成物中NH4HS的热稳定性较NH4SCN差。请回答下列问题：
(1)装置A的作用是_______________________________________________________________。
(2)三颈烧瓶内盛放有CS2、H2O和催化剂，进气导管口必须插入下层CS2液体中，目的是____________________________________________________。该反应比较缓慢，实验中可通过观察C中现象来控制A中NH3的生成速率，则X的化学式为__________________________。
(3)反应一段时间后，关闭K1，保持三颈烧瓶内液体温度105 ℃一段时间，其目的是_____________________________________________________；然后打开K2，继续保持液体温度105 ℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得较纯净的KSCN溶液，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________。
(4)装置E吸收尾气，防止污染环境，其中吸收NH3生成无色无味气体的离子方程式为_______________________________________________________________________________。
阶段重点突破练(二)
1．A　2.D　3.A　4.D　5.C　6.D　7.C　8.C　9.B
10．D　[将过量的铁粉加入稀HNO3中，生成Fe2＋，加入KSCN溶液时，颜色不变，故①错；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于浓HNO3所致，故②正确；铝箔遇浓HNO3钝化，遇稀HNO3会溶解，故③错；浓HNO3具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，故④正确。]
11．B　[当铁与浓硝酸反应时，还原产物为NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2＋；当铁少量时，氧化产物是Fe3＋；因产物中有硝酸盐，故溶液中一定有NO。]
12．A　[该溶液中只有硝酸和水，放入灼热的碎瓷片后产生红棕色气体，说明浓硝酸受热分解生成气体，A正确；红热的木炭加入浓硝酸后，浓硝酸自身分解生成二氧化氮，浓硝酸和木炭反应也生成二氧化氮，所以不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，B错误；红热木炭没有接触浓硝酸就产生红棕色气体，说明红热木炭和挥发的硝酸反应生成红棕色的二氧化氮，二氧化氮为还原产物，C错误；红热木炭与O2反应可生成CO2，该实验中检验出二氧化碳不能说明是木炭和浓硝酸反应得到的，D错误。]
13．D
14．(1)分液漏斗　球形干燥管
(2)碱石灰　干燥NO2气体　(3)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O　(4)8NH3＋6NO27N2＋12H2O　4NO2＋2Na2CO3＋O2===4NaNO3＋2CO2　(5)缺少尾气处理装置
15．(1)制备NH3　(2)使反应物充分接触，防止发生倒吸　CS2　(3)让NH4HS完全分解而除去　NH4SCN＋KOHKSCN＋NH3↑＋H2O
(4)2NH3＋Cr2O＋8H＋===2Cr3＋＋N2↑＋7H2O
解析　(1)装置A应该是固体和液体不加热制备氨的装置，固体应该是生石灰，恒压滴液漏斗中的试剂是浓氨水。(2)氨极易溶于水、不溶于二硫化碳，可通过观察装置C中氨逸出的气泡来控制A中NH3的生成速率，则X为CS2。(3)NH4HS的热稳定性较NH4SCN差，则反应一段时间后，关闭K1，保持三颈烧瓶内液体温度为105 ℃一段时间，其目的是让NH4HS完全分解而除去；然后打开K2，继续保持液体温度105 ℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得较纯净的KSCN溶液，反应的化学方程式为NH4SCN＋KOHKSCN＋NH3↑＋H2O。(4)装置E中，氨气被酸性重铬酸钾氧化为无色无味的气体氮气，Cr2O被还原为Cr3＋，反应的离子方程式为2NH3＋Cr2O＋8H＋===2Cr3＋＋N2↑＋7H2O。

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