山東專用2025版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后集訓(xùn)10氮的循環(huán)含解析魯科版

PAGE7-氮的循環(huán)(建議用時：40分鐘)1．下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)的說法錯誤的是()A．氮肥均含有NHeq\o\al(＋,4)B．雷電作用固氮中氮元素被氧化C．碳、氫、氧三種元素參加了自然界中氮循環(huán)D．合成氨工業(yè)的產(chǎn)品可用于侯氏制堿法制備純堿A[氮肥一般分為銨態(tài)氮肥(含NHeq\o\al(＋,4))，硝態(tài)氮肥(含NOeq\o\al(－,3))和酰胺氮肥(含)，A項錯誤。]2．常溫常壓下，注射器甲中裝有NO2氣體，注射器乙中裝有相同體積的空氣，注射器與U形管連通，固定活塞。如圖所示，打開兩個止水夾，足夠時間后，將會看到U形管中液面()A．a(chǎn)端上升，b端下降B．a(chǎn)端下降，b端上升C．U形管中液面無改變D．無法推斷A[打開止水夾，NO2與H2O反應(yīng)，氣體體積減小，壓強減小，水向左流淌，a端上升，b端下降。]3．如圖所示，在一個密閉的玻璃管兩端各放一團棉花，再用注射器同時在兩端注入適量的濃氨水和濃鹽酸，下列說法錯誤的是()A．玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)可表示為NH3＋HCl=NH4ClB．試驗時會在玻璃管中看到白霧C．用手觸摸玻璃管外壁，會感覺到有熱量放出D．將濃鹽酸換成濃硝酸也會有相像現(xiàn)象B[濃氨水和濃鹽酸均具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的NH3和HCl發(fā)生反應(yīng)NH3＋HCl=NH4Cl，A項正確；生成的NH4Cl為固體小顆粒，故可以視察到有白煙生成，B項錯誤；NH3＋HCl=NH4Cl為放熱反應(yīng)，用手觸摸玻璃管外壁，會感覺到有熱量放出，C項正確；濃硝酸具有揮發(fā)性，將濃鹽酸換成濃硝酸，也會出現(xiàn)相像現(xiàn)象，D項正確。]4．下列關(guān)于氮及其化合物的說法錯誤的是()A．全部的銨鹽都能與燒堿共熱生成氨氣B．濃硝酸不論與銅反應(yīng)還是與碳反應(yīng)，均體現(xiàn)其酸性和強氧化性C．一氧化氮結(jié)合血紅蛋白的實力比一氧化碳還強，更易造成人體缺氧D．把帶火星的木條伸入充溢NO2和O2混合氣體(NO2和O2的物質(zhì)的量之比為4∶1)的集氣瓶中，木條復(fù)燃，說明NO2支持燃燒B[濃硝酸與C反應(yīng)，只體現(xiàn)強氧化性，B錯誤。]5．如圖是含氮化合物及單質(zhì)的“類別—價態(tài)”二維圖，結(jié)合二維圖及氧化還原反應(yīng)原理的基本規(guī)律，下列相關(guān)分析或預(yù)料錯誤的是()A．硝酸具有較強的氧化性，可用稀硝酸清洗銀鏡反應(yīng)后的試管B．在肯定條件下NO、NO2均能和NH3發(fā)生反應(yīng)，可用氨氣處理氮氧化物C．可加熱NH4NO3和Ca(OH)2制備氨氣D．聯(lián)氨(N2H4)可能被亞硝酸(HNO2)氧化生成氫疊氮酸(HN3)C[HNO3中氮元素為＋5價，具有強氧化性，能與Ag發(fā)生反應(yīng)，故A正確；由題圖可知NO、NO2在肯定條件下均能和NH3發(fā)生歸中反應(yīng)，產(chǎn)物是氮氣和水，則氨氣可用于處理氮氧化物，故B正確；通過分析NH4NO3中氮元素價態(tài)可知，其可能發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)，所以其受熱分解產(chǎn)物不肯定有NH3，故不能用NH4NO3和Ca(OH)2共熱制備NH3，故C錯誤；依據(jù)價態(tài)分析，N2H4(氮元素為－2價)和HNO2(氮元素為＋3價)反應(yīng)可能生成HN3，故D正確。]6．肯定溫度下，探究銅與稀硝酸反應(yīng)，過程如圖所示，下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ中生成無色氣體的離子方程式是3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．過程Ⅲ反應(yīng)速率比Ⅰ快的緣由是NO2溶于水，使c(HNO3)增大C．由試驗可知，NO2對該反應(yīng)具有催化作用D．當活塞不再移動時，再抽入空氣，銅可以接著溶解B[過程Ⅰ中銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體，離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A項正確；隨著反應(yīng)進行，溶液中生成硝酸銅，依據(jù)氮元素守恒，過程Ⅲ中硝酸的濃度沒有Ⅰ中的大，因此反應(yīng)速率增大的緣由不是硝酸濃度增大，B項錯誤；過程Ⅲ反應(yīng)速率比Ⅰ快，結(jié)合B項分析及試驗過程可知，NO2對反應(yīng)具有催化作用，C項正確；當活塞不再移動時，再抽入空氣，NO與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，能與銅接著反應(yīng)，D項正確。]7．科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢出化學(xué)式為N4H4(SO4)2的物質(zhì)，該物質(zhì)的晶體中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)兩種離子，當N4Heq\o\al(4＋,4)遇到堿性溶液時，會生成N4分子。下列說法正確的是()A．14N、N4與N2互為同位素B．N4H4(SO4)2的電離方程式為N4H4(SO4)2N4Heq\o\al(4＋,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)C．N4H4(SO4)2不能與草木灰、K3PO4等化肥混合施用D．N4H4(SO4)2中只含共價鍵，不含離子鍵C[同種元素的不同原子之間互為同位素，N4與N2為單質(zhì)，A項錯誤；N4H4(SO4)2晶體中含有SOeq\o\al(2－,4)和N4Heq\o\al(4＋,4)兩種離子，N4H4(SO4)2為離子化合物，電離方程式為N4H4(SO4)2=N4Heq\o\al(4＋,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)，B項錯誤；草木灰的主要成分為K2CO3，與K3PO4都為強堿弱酸鹽，其水溶液顯堿性，當N4Heq\o\al(4＋,4)遇到堿性溶液時，會生成N4，故不能混合施用，C項正確；N4H4(SO4)2中含有離子鍵，D項錯誤。]8．生物脫氮工藝是目前廣泛采納的污水處理工藝，可將廢液中的NHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)化為N2和水，該工藝流程如圖所示：已知反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋2O2=NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋H2O。下列說法正確的是()A．反應(yīng)Ⅱ中NHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)化為N2和水的離子方程式為5NHeq\o\al(＋,4)＋3NOeq\o\al(－,3)=4N2↑＋9H2O＋2H＋B．兩池中投放的廢液體積相等時，NHeq\o\al(＋,4)能完全轉(zhuǎn)化為N2C．常溫常壓下，反應(yīng)Ⅱ中生成22.4LN2時，轉(zhuǎn)移電子3.75molD．兩池發(fā)生的反應(yīng)中，氮元素只被氧化A[反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為5NHeq\o\al(＋,4)＋3NOeq\o\al(－,3)=4N2↑＋9H2O＋2H＋，故A正確；反應(yīng)Ⅰ中1molNHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)化為1molNOeq\o\al(－,3)，反應(yīng)Ⅱ中1molNOeq\o\al(－,3)完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2消耗eq\f(5,3)molNHeq\o\al(＋,4)，兩個反應(yīng)中消耗的廢液體積不同，故B錯誤；標準狀況下，反應(yīng)Ⅱ中生成22.4LN2時，轉(zhuǎn)移電子3.75mol，故C錯誤；反應(yīng)Ⅱ中N元素既被氧化又被還原，故D錯誤。]9．某課外活動小組欲利用CuO與NH3的反應(yīng)探討NH3的性質(zhì)與分子組成，設(shè)計了如下試驗裝置(夾持裝置已略去)進行試驗。請回答下列問題：(1)儀器a的名稱為________；儀器b中的試劑不行能為下列中的________(填標號)。A．氧化鈣B．堿石灰C．石灰石D．熟石灰(2)裝置B的作用是_______________________________________________。(3)試驗中視察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管收集到無色無味的氣體，寫出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________。(4)試驗完畢，若測得干燥管D增重mg，裝置F測得氣體的體積為nL(已折算成標準狀況)，則氨分子中氮原子個數(shù)與氫原子個數(shù)的比值為________(用含m、n的代數(shù)式表示)。[解析](1)儀器a為分液漏斗，儀器b中反應(yīng)的原理是濃氨水使儀器b中的試劑溶解放熱促進一水合氨分解生成氨氣，該試劑不行能是石灰石。(2)裝置A制得的氨氣中含有水蒸氣，裝置B的作用是干燥氨氣。(3)裝置C中CuO與NH3反應(yīng)，黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體Cu，CuO中Cu的化合價降低，則NH3中N的化合價上升，量氣管收集到的無色無味的氣體為N2，依據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平化學(xué)方程式：3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O。(4)干燥管D增加的質(zhì)量為NH3與CuO反應(yīng)生成的H2O的質(zhì)量，依據(jù)H守恒，知n(H)＝eq\f(m,18)mol×2＝eq\f(m,9)mol，F(xiàn)中的氣體為N2，依據(jù)N守恒，知n(N)＝eq\f(n,22.4)mol×2＝eq\f(5n,56)mol，則氨分子中氮原子個數(shù)與氫原子個數(shù)的比值為eq\f(nN,nH)＝eq\f(45n,56m)。[答案](1)分液漏斗C(2)干燥氨氣(3)3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O(4)eq\f(45n,56m)10．X在常溫下為氣體，a、b、c是中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì)，均由常見元素組成，轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件略去)如圖所示，下列說法錯誤的是()A．若X為CO2，則a和c可能反應(yīng)生成bB．若b為固態(tài)非金屬單質(zhì)，b與X的組成元素同主族，則c也可能與X反應(yīng)C．若a、b、c的焰色反應(yīng)均呈黃色，水溶液均呈堿性，則X可能是O2D．若b為氣態(tài)非金屬單質(zhì)，b與X所含元素同周期，則X與b所含元素原子的核電荷數(shù)不行能相差1D[若X為CO2，a是KOH，則b為K2CO3，c為KHCO3，KOH和KHCO3反應(yīng)可生成K2CO3，故A正確；若b為固態(tài)非金屬單質(zhì)硫，b與X所含元素同主族，則X為O2，c為SO2，SO2也能與O2反應(yīng)，故B正確；依題意可得出若a是Na，b為Na2O，c為Na2O2，則X為O2，故C正確；b與X所含元素同周期，若b為氣態(tài)非金屬單質(zhì)N2，X為O2，a為NH3，c為NO，則N和O元素原子的核電荷數(shù)相差1，故D錯誤。]11．某化學(xué)愛好小組進行了有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的試驗，試驗過程如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A．①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，稀硝酸被還原為NO2B．③中反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OC．③中滴加稀硫酸，銅片接著溶解，說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的強D．由上述試驗可知，Cu在常溫下既可與稀硝酸反應(yīng)，又可與稀硫酸反應(yīng)B[Cu與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，稀硝酸被還原為NO，NO遇空氣中的O2生成NO2，故試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，A錯誤；③中溶液含有NOeq\o\al(－,3)，滴加稀硫酸后，Cu、NOeq\o\al(－,3)、H＋接著反應(yīng)生成NO，B正確；③中銅片接著溶解，是因為稀硫酸供應(yīng)H＋，與NOeq\o\al(－,3)形成HNO3，HNO3接著與Cu反應(yīng)，C錯誤；Cu是不活潑金屬，在常溫下，可與稀硝酸反應(yīng)，但不能與稀硫酸反應(yīng)，D錯誤。]12．氨基鈉(NaNH2)常作有機合成的還原劑和吸水劑。試驗室中可通過NH3在加熱條件下與金屬鈉反應(yīng)制得NaNH2。某小組擬利用下列裝置制備氨基鈉并檢驗相關(guān)氣體產(chǎn)物。資料顯示：無水CaCl2能汲取NH3；NH3具有還原性，能還原CuO。ABCDEF請回答下列問題：(1)NH3的電子式為________。(2)A裝置中固體試劑可能是________(填化學(xué)式)，盛裝濃氨水的儀器名稱是________。(3)按氣流從左至右，裝置連接依次為A、________(填字母)。能證明NH3和Na的反應(yīng)產(chǎn)物有H2的試驗現(xiàn)象是___________________________________。(4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________________________________。(5)為了更好地利用原料，須要限制反應(yīng)速率。限制本試驗反應(yīng)速率的操作方法是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)設(shè)計試驗證明NaNH2和水反應(yīng)產(chǎn)生NH3：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)NH3是共價化合物，電子式為。(2)由題圖可知，A裝置在常溫下可制備氨氣，又濃氨水和生石灰、氫氧化鈉固體等混合均可產(chǎn)生大量氨氣，故A中固體試劑可以為CaO或NaOH等。盛裝濃氨水的儀器是分液漏斗。(3)依題意，可知氣體產(chǎn)物為H2，因NH3和H2都能還原氧化銅并有水生成，則檢驗H2之前必需除去NH3。依據(jù)題給裝置和試劑知，盛裝無水硫酸銅的干燥管用于檢驗H2的氧化產(chǎn)物H2O，盛裝堿石灰的干燥管用于干燥NH3，盛裝無水氯化鈣的干燥管用于汲取未反應(yīng)的NH3。按氣流從左至右，裝置連接依次依次為氨氣發(fā)生裝置(A)、干燥NH3裝置(D)、NH3與鈉反應(yīng)裝置(E)、除NH3裝置(F)、氧化H2裝置(C)和檢驗水的裝置(B)。假如有H2生成，則C中氧化銅在氫氣作用下轉(zhuǎn)化成銅，B中無水硫酸銅汲取水蒸氣生成五水硫酸銅晶體。(4)氨氣和鈉在加熱條件下反應(yīng)生成氨基鈉和氫氣。(6)可用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗氨氣。[答案](1)(2)CaO(或NaOH)(其他合理答案均可)分液漏斗(3)D、E、F、C、BC中黑色粉末變紅色，B中白色粉末變藍色(4)2NH3＋2Naeq\o(=,\s\up9(△))2NaNH2＋H2(5)旋轉(zhuǎn)分液漏斗的旋塞，限制滴加濃氨水的速度(6)取少量NaNH2樣品于試管中，滴加適量水，用鑷子夾一塊潮濕的紅色石蕊試紙放在試管口上方，試紙變藍色，證明NaNH2和水反應(yīng)產(chǎn)生NH313．利用尿素制備N2H4·H2O(水合肼)的試驗流程如圖1所示。圖1已知：①氯氣與燒堿溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。②N2H4·H2O有強還原性，能與NaClO猛烈反應(yīng)生成N2。(1)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時，若溫度為41℃，測得產(chǎn)物中除NaClO外還含有NaClO3，且兩者物質(zhì)的量之比為5∶1，該反應(yīng)的離子方程式為______________________________。(2)試驗中，為使步驟Ⅰ中反應(yīng)溫度不高于40℃，除可采納冰水浴之外，還可實行的措施是____________________________。(3)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O(沸點118.5℃)的裝置如圖2所示。NaClO堿性溶液與尿素[CO(NH2)2](沸點196.6℃)溶液在40℃以下反應(yīng)一段時間后，再快速升溫至110℃接著反應(yīng)。圖2①運用冷凝管的目的是___________________________________________。②分液漏斗內(nèi)的試劑是________；若分液漏斗內(nèi)液體滴加速率過快，發(fā)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________；將分液漏斗內(nèi)的液體加入三頸燒瓶內(nèi)的操作是________________________________________________________________________________________________________________________。③寫誕生成水合肼的化學(xué)方程式：__________________________________。[解析](1)若溫度為41℃，產(chǎn)物中除NaClO外還有NaClO3，Cl的化合價均上升，則還應(yīng)有部分Cl的化合價降低，即有NaCl生成，依據(jù)NaClO和NaClO3的物質(zhì)的量之比為5∶1，結(jié)合得失電子