江蘇專(zhuān)版2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)專(zhuān)題7氮與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展第三單元含氮化合物的合理使用分層作業(yè)蘇教版必修第二冊(cè)

專(zhuān)題7第三單元含氮化合物的合理使用必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.[2023山東濟(jì)寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考]對(duì)于銨鹽的描述都正確的是()①都溶于水②都是白色晶體③都有刺激性氣味④加熱后都有NH3放出⑤與堿混合后加熱都有NH3放出A.全部 B.①②④C.①②⑤ D.③④⑤2.[2023山東濟(jì)南期末]汽車(chē)尾氣中的氮氧化合物(NOx)與大氣中的NH3發(fā)生如下作用,形成一種霧霾。NOxN2O5HNO3煙(一種霧霾)有關(guān)該霧霾的敘述錯(cuò)誤的是()A.該霧霾中含硝酸銨固體B.反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng)C.反應(yīng)①是固氮反應(yīng)D.NH3可能來(lái)自過(guò)度施用氮肥3.檢驗(yàn)試管中盛有的少量白色固體是銨鹽的方法是()A.將固體加熱,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn),看是否變藍(lán)B.加水溶解,用pH試紙測(cè)溶液的酸堿性C.加水溶解,加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn),看是否變藍(lán)D.加水溶解,加入濃NaOH溶液,加熱,再滴入酚酞溶液4.[2023湖南長(zhǎng)沙寧鄉(xiāng)一中月考]僅使用一種試劑(可以加熱),就能將NH4Cl、NaCl、(NH4)2SO4、Na2SO4四種無(wú)色溶液區(qū)分開(kāi)來(lái)的是()A.Ba(OH)2溶液 B.AgNO3溶液C.BaCl2溶液 D.NaOH溶液5.[2023江蘇鹽城響水清源中學(xué)月考]價(jià)類(lèi)二維圖是學(xué)習(xí)元素化合物的工具,a~g分別表示氮元素的不同價(jià)態(tài)所對(duì)應(yīng)的物質(zhì),其關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.f屬于強(qiáng)電解質(zhì)B.g受熱分解一定能得到aC.b常溫下可轉(zhuǎn)化為c從而實(shí)現(xiàn)氮的固定D.可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)a6.[2023福建福州高級(jí)中學(xué)期中]下圖表示汽車(chē)尾氣凈化器處理汽車(chē)尾氣的過(guò)程。下列有關(guān)敘述不正確的是()A.CO轉(zhuǎn)化為CO2所需氧元素來(lái)源于NO2B.汽車(chē)尾氣發(fā)生的都是氧化反應(yīng)C.Pt-Rh催化劑化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變D.使用該凈化器可減少酸雨的發(fā)生7.[2023湖南衡陽(yáng)四中開(kāi)學(xué)考試]小紅在奶奶家看到一袋化肥,化肥標(biāo)簽上的部分文字說(shuō)明如圖,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí),跟她一起思考并探究。碳酸氫銨化學(xué)式:NH4HCO3凈重:50kg含氮量:≥16%保存:密封、防潮、陰暗處施用:避免雨天、高溫天氣(1)從標(biāo)簽上看,該化肥具有的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)分別是(各寫(xiě)一條即可)。

(2)碳酸氫銨還具有哪些化學(xué)性質(zhì)?Ⅰ.探究碳酸氫銨溶液的酸堿性取少量碳酸氫銨固體于試管中,加適量蒸餾水溶解,滴入試液,振蕩,觀察到溶液變成紅色,說(shuō)明碳酸氫銨溶液顯堿性。

Ⅱ.探究“N”的作用圖1如圖1,取少量碳酸氫銨固體于研缽中,加入少量熟石灰混合研磨,聞到氣味,說(shuō)明碳酸氫銨可與堿反應(yīng)。

Ⅲ.探究“”的作用根據(jù)已學(xué)知識(shí)可知碳酸氫鈉能與酸反應(yīng),那么碳酸氫銨是否也能與酸發(fā)生反應(yīng)呢?取少量碳酸氫銨固體于試管中,滴加稀鹽酸,觀察到固體逐漸減少,有氣泡生成,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁。請(qǐng)寫(xiě)出產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式:

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Ⅳ.根據(jù)標(biāo)簽中“避免雨天、高溫天氣”,猜測(cè)碳酸氫銨不穩(wěn)定,利用圖2所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證。圖2取少量碳酸氫銨固體于試管中,用酒精燈加熱一段時(shí)間,觀察到:①A中試管內(nèi)壁有水珠生成;②B中酚酞溶液變紅色;③C中。

小紅認(rèn)為根據(jù)現(xiàn)象①可以判斷碳酸氫銨分解產(chǎn)生水,根據(jù)現(xiàn)象②可以判斷碳酸氫銨分解產(chǎn)生氨氣,根據(jù)現(xiàn)象③可以判斷碳酸氫銨分解產(chǎn)生了二氧化碳。小紅將她探究的過(guò)程分享給同學(xué)后,同學(xué)認(rèn)為現(xiàn)象①并不能準(zhǔn)確判定碳酸氫銨分解的產(chǎn)物中一定含有水,理由是

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關(guān)鍵能力提升練8.為了檢驗(yàn)?zāi)彻腆w物質(zhì)中是否含有N,你認(rèn)為下列試紙和試劑能用到的是()①蒸餾水②NaOH溶液③紅色石蕊試紙④藍(lán)色石蕊試紙⑤稀硫酸A.①②④ B.①②③C.②③ D.①③⑤9.大型影劇院容納的人數(shù)眾多,防火安全非常重要。用濃氯化銨溶液處理過(guò)的舞臺(tái)幕布不易著火,其原因是()①幕布的著火點(diǎn)升高②幕布的質(zhì)量增加③氯化銨分解吸收熱量,降低了溫度④氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣A.①② B.②④ C.③④ D.①③10.[2023山西朔州懷仁一中期中]汽車(chē)尾氣管中安裝有尾氣處理裝置,以降低汽車(chē)使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染,其工作原理如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)中NO為還原劑,N2為還原產(chǎn)物B.汽車(chē)尾氣的主要污染成分為CO、NO和N2C.催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為2NO+O2+2CO2CO2+N2D.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)11.[2023陜西西安期中]為落實(shí)“五水共治”,某工廠擬綜合處理含N廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計(jì)了如下流程:下列說(shuō)法不正確的是()A.X可以是空氣,且需過(guò)量B.固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3C.捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD.處理含N廢水時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為N+NN2↑+2H2O12.[2023福建莆田二十五中期中]工業(yè)或機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中的NOx會(huì)造成環(huán)境問(wèn)題,可用多種方法脫除。(1)堿液吸收:NaOH溶液可吸收硝酸工業(yè)尾氣(含NO、NO2),獲得副產(chǎn)品NaNO2。①等物質(zhì)的量NO與NO2被NaOH溶液吸收,反應(yīng)的離子方程式為。

②若吸收時(shí)NO與NO2比例控制不當(dāng),則吸收液經(jīng)濃縮結(jié)晶、過(guò)濾得到NaNO2晶體中最有可能混有的雜質(zhì)是(填化學(xué)式)。排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是(填化學(xué)式)。

(2)還原法:尿素水溶液熱解產(chǎn)生的NH3可去除尾氣中的NOx,流程如下:①尿素[CO(NH2)2]中氮元素的化合價(jià)為。

②寫(xiě)出“催化反應(yīng)”過(guò)程中NH3還原NO2的化學(xué)方程式:。

③若氧化處理后的尾氣中混有SO2,此時(shí)催化劑表面會(huì)因?yàn)楦采w部分硫酸鹽而導(dǎo)致催化劑中毒,降低NOx的去除率。試分析硫酸鹽的產(chǎn)生過(guò)程:。

④“催化反應(yīng)”過(guò)程中需控制溫度在250~380℃之間。溫度過(guò)高,NOx的去除率下降,其原因可能是溫度過(guò)高催化劑的活性降低和。

13.[2023江蘇南通如皋月考]用如圖所示裝置測(cè)定氮肥[NH4HCO3中含(NH4)2CO3]中NH4HCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(不考慮銨鹽溶液分解)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),若需配制100mL5.0mol?L-1的NaOH溶液,則所需NaOH固體的質(zhì)量是。

(2)為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,待充分反應(yīng)后需繼續(xù)向燒瓶中鼓入空氣一段時(shí)間,其目的是。

(3)取7.59g樣品與NaOH溶液混合,完全溶解后,加熱充分反應(yīng),并使生成的氨氣全部被稀硫酸吸收,測(cè)得稀硫酸增重1.7g。①樣品中的物質(zhì)的量為mol。

②NH4HCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練14.某城市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物),其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣等。因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)PM2.5分散在空氣中形成的分散系(填“屬于”或“不屬于”)膠體。

(2)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如表所示:離子K+Na+NSNCl-濃度/(mol·L-1)4×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷待測(cè)試樣為(填“酸”或“堿”)性,該試樣中c(H+)=mol·L-1。

(3)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨,污染大氣,采用NaClO2溶液在堿性條件下對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝,效果非常好。完成下列對(duì)煙氣脫硝過(guò)程的離子方程式。Cl+NO+

Cl-+N+

(4)為減少SO2的排放,常采取的措施有①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。寫(xiě)出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是(填字母)。

a.Ca(OH)2 b.Na2CO3c.CaCl2 d.NaHSO3(5)汽車(chē)尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化。①汽車(chē)啟動(dòng)后,氣缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,寫(xiě)出氣缸中生成NO的化學(xué)方程式:。

②汽車(chē)燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,目前,在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學(xué)方程式為

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第三單元含氮化合物的合理使用1.C解析①銨鹽都易溶于水,故正確;②銨鹽都是白色晶體,故正確;③所有銨鹽均為固體,不具有氨的刺激性氣味,故錯(cuò)誤;④大多數(shù)銨鹽分解生成氨氣,部分銨鹽分解生成氮?dú)饣蛘咂渌衔?故錯(cuò)誤;⑤銨鹽中銨根離子能與堿反應(yīng),受熱放出氨氣,故正確。故選C。2.C解析硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨,故霧霾中含有硝酸銨固體,A正確;N2O5中氮元素為+5價(jià),O為-2價(jià),H2O中H為+1價(jià),O為-2價(jià),HNO3中H為+1價(jià),N為+5價(jià),O為-2價(jià),各元素化合價(jià)未發(fā)生變化,是非氧化還原反應(yīng),B正確;固氮反應(yīng)是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮,NOx中N已經(jīng)是化合態(tài),故反應(yīng)①不是固氮反應(yīng),C錯(cuò)誤;過(guò)度施用氮肥,其中銨態(tài)氮肥可分解生成氨氣,D正確。3.C解析檢驗(yàn)固體銨鹽時(shí),要先加水溶解,再加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn),看是否變藍(lán),若變藍(lán)則產(chǎn)生NH3,從而推知白色固體為銨鹽。4.A解析四種無(wú)色溶液分別加入Ba(OH)2溶液并加熱,只有刺激性氣味氣體產(chǎn)生的是NH4Cl溶液;無(wú)現(xiàn)象的是NaCl溶液;既有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,又有白色沉淀產(chǎn)生的是(NH4)2SO4溶液,只有白色沉淀產(chǎn)生的是Na2SO4溶液,A正確。5.D解析由圖可知,a為-3價(jià)的氫化物,即NH3,b為N2,c為+2價(jià)的氧化物,即NO,d為+4價(jià)的氧化物,即NO2或N2O4,e為+5價(jià)的含氧酸,即HNO3,f為-3價(jià)的堿,即NH3·H2O,g為-3價(jià)的鹽,即銨鹽。f為NH3·H2O,屬于弱電解質(zhì),A錯(cuò)誤;銨鹽受熱分解不一定得到a,可能得到氮的氧化物,如硝酸銨在不同溫度下的分解,B錯(cuò)誤;b為N2,c為NO,b在放電條件下可轉(zhuǎn)化為c從而實(shí)現(xiàn)氮的固定,C錯(cuò)誤;a為NH3,可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣,D正確。6.B解析由圖可知,CO轉(zhuǎn)化為CO2所需氧元素來(lái)源于NO2,A正確;由圖可知,氮的氧化物變?yōu)榈獨(dú)?發(fā)生的是還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;催化劑只是參與反應(yīng),但是反應(yīng)前后其質(zhì)量是不變的,C正確;使用該凈化器,反應(yīng)產(chǎn)物中沒(méi)有氮的氧化物,可以減少酸雨的發(fā)生,D正確。7.答案(1)易溶于水、高溫易分解(2)酚酞刺激性NH4HCO3+HClNH4Cl+H2O+CO2↑澄清石灰水變渾濁碳酸氫銨易潮解,所取樣品可能吸收了空氣中的水分解析(1)碳酸氫銨屬于銨鹽,易溶于水、高溫易分解。(2)Ⅰ.堿能使酚酞試液變紅色,取少量碳酸氫銨固體于試管中,加適量蒸餾水溶解,滴入酚酞試液,振蕩,觀察到溶液變成紅色,說(shuō)明碳酸氫銨溶液顯堿性。Ⅱ.取少量碳酸氫銨固體于研缽中,加入少量熟石灰混合研磨,產(chǎn)生氨氣,氨氣具有刺激性氣味,因此聞到刺激性氣味,說(shuō)明碳酸氫銨可與堿反應(yīng)。Ⅲ.取少量碳酸氫銨固體于試管中,滴加稀鹽酸,二者反應(yīng)生成氯化銨、二氧化碳和水,因此觀察到固體逐漸減少,有氣泡生成,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式為NH4HCO3+HClNH4Cl+H2O+CO2↑。Ⅳ.取少量碳酸氫銨固體于試管中,用酒精燈加熱一段時(shí)間,碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水,氨氣溶于水顯堿性,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,因此可觀察到:①A中試管內(nèi)壁有水珠生成;②B中酚酞溶液變紅色;③C中澄清石灰水變渾濁。由于碳酸氫銨易潮解,所取樣品可能吸收了空氣中的水分,所以現(xiàn)象①并不能準(zhǔn)確判定碳酸氫銨分解的產(chǎn)物中一定含有水。8.B解析固體加蒸餾水溶解,再加入NaOH溶液后,加熱,若含有N,則發(fā)生N+OH-NH3↑+H2O,NH3能使?jié)駶?rùn)(用到蒸餾水)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。故選B。9.C10.A解析NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO為還原劑;NO2和CO反應(yīng)生成N2,N2為還原產(chǎn)物,A正確;汽車(chē)尾氣的主要污染成分為CO、NO,N2不是污染物,B錯(cuò)誤;根據(jù)圖示,催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為2NO+O2+4CO4CO2+N2,C錯(cuò)誤;NO和O2可在常溫下直接反應(yīng)生成NO2,不需要催化劑,D錯(cuò)誤。11.A解析工業(yè)廢氣通入石灰乳,CO2、SO2和Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3、CaSO3,得到固體1為CaCO3、CaSO3和過(guò)量的Ca(OH)2,B正確;剩余氣體1為N2、NO、CO,其中的NO與X、NaOH溶液反應(yīng)生成NaNO2,則X為氧化劑,可以是空氣,但空氣不能過(guò)量,否則過(guò)量的O2會(huì)將NaNO2氧化為NaNO3,A錯(cuò)誤;氣體2主要是N2和CO,CO對(duì)環(huán)境有污染,故經(jīng)過(guò)捕獲劑得到無(wú)污染的氣體即N2,則捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO,C正確;N和N反應(yīng)生成無(wú)污染的氣體為N2,D正確。12.答案(1)①NO+NO2+2OH-+H2O②NaNO3NO(2)①-3②8NH3+6NO27N2+12H2O③SO2與O2、H2O反應(yīng)生成H2SO4,生成的H2SO4與NH3反應(yīng)生成(NH4)2SO4或NH4HSO4④溫度升高,NH3催化氧化生成NO解析(1)①由題意可知NO和NO2混合氣體通入NaOH生成NaNO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,離子方程式為NO+NO2+2OH-2N+H2O。②NO與NO2混合氣體中NO過(guò)量時(shí),混合氣體與NaOH反應(yīng)生成的鹽只有NaNO2。同時(shí),過(guò)量的NO由于不和NaOH反應(yīng),以尾氣形式排放。當(dāng)NO與NO2比例為1∶1時(shí),與NaOH反應(yīng)只生成NaNO2,無(wú)氣體釋放?；旌蠚怏w中NO2過(guò)量時(shí),除NO與NO2按1∶1與NaOH反應(yīng)生成NaNO2外,剩余的NO2可被NaOH吸收生成NaNO2和NaNO3,無(wú)氣體釋放,故晶體中最可能的雜質(zhì)為NaNO3,比例不當(dāng)時(shí)可能釋放NO。(2)①CO(NH2)2中碳元素為+4價(jià),氧元素為-2價(jià),氫元素為+1價(jià),設(shè)氮元素化合價(jià)為x,則4+(-2)+2x+1×4=0,解得x=-3。②依據(jù)題意可知反應(yīng)物為NO2和NH3,產(chǎn)物為N2和H2O。③硫酸鹽形成需要S,而題目中混合氣體含有的是SO2,因此可以推測(cè)形成S的過(guò)程中存在將SO2氧化成SO3的過(guò)程。尿素水溶液熱解和催化生成N2過(guò)程中均有H2O生成,可以將SO3轉(zhuǎn)化成H2SO4,生成的H2SO4與NH3反應(yīng)生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。④催化反應(yīng)過(guò)程通入的氣體含有NO2、O2、NH3、H2O、CO2(尿素水溶液熱解產(chǎn)物),除發(fā)生NO2與NH3反應(yīng)外,還可能發(fā)生NH3的催化氧化,其產(chǎn)物為NO和H2O。NO的生成可以使NOx的去除率下降。13.答案(1)20.0g(2)將氨氣全部趕出而使其被稀硫酸吸收(3)①0.1②93.7%解析(1)m(NaOH)=5.0mol?L-1×0.1L×40g?mol-1=20.0g。(2)由于裝置中還有反應(yīng)生成的氨氣未全部排出,為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,應(yīng)將生成的氨氣全部排出被稀硫酸吸收,因此待充分反應(yīng)后需繼續(xù)向燒瓶中鼓入空氣一段時(shí)間,其目的是將氨氣全部趕出