專題七《氮與社會可持續發展》專題檢測卷注意事項考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求1.本試卷共4頁，包含選擇題［第1題～第13題，共39分］、非選擇題［第14題～第17題，共61分］兩部分。本次考試時間為注意事項考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求1.本試卷共4頁，包含選擇題［第1題～第13題，共39分］、非選擇題［第14題～第17題，共61分］兩部分。本次考試時間為75分鐘，滿分100分。考試結束后，請將答題紙交回。2.答題前，請考生務必將自己的學校、班級、姓名、學號、考生號、座位號用毫米的黑色簽字筆寫在答題紙上相應的位置。3.選擇題每小題選出答案后，請用2B鉛筆在答題紙指定區域填涂，如需改動，用橡皮擦干凈后，再填涂其它答案。非選擇題請用毫米的黑色簽字筆在答題紙指定區域作答。在試卷或草稿紙上作答一律無效。選擇題（共39分）單項選擇題：共13題，每題3分，共39分。每題只有一個選項符合題意。1．氮元素在地球上含量豐富，是構成生命體的基本元素之一，大氣中的氮是取之不盡的天然資源，它以氮氣分子形式存在于自然界，通過化學方法可以將其轉化為人類需要的各種含氮化合物。下列選項中屬于人工固氮的是A．閃電 B．根瘤菌 C．合成氨車間 D．電解飽和食鹽水車間【答案】C【解析】閃電過程中空氣中氮氣和氧氣化合生成NO，屬于自然固氮，A不符合；根瘤菌固氮，屬于自然固氮，B不符合；合成氨車間過程中氮氣和氫氣化合生成氨氣，屬于人工固氮，C符合；電解飽和食鹽水生成的是氫氧化鈉、氫氣和氯氣，與固氮沒有關系，D不符合。2．薯條等膨化食品袋子里填充的是食品級氮氣。下列有關氮及其化合物說法正確的是A．和都可穩定存在于空氣中B．既具有氧化性，又具有還原性C．為增加肥效，碳酸氫銨和熟石灰混合使用D．銨鹽受熱分解一定生成【答案】B【解析】的化學性質穩定可以穩定存在于空氣中，容易被空氣中的氧氣氧化為不能穩定存在于空氣中，A錯誤；中的氮元素是0價，價態可以升高，也可以降低，所以既有氧化性，又有還原性，B正確；熟石灰顯堿性，銨態氨肥和堿性物質能發生反應，會降低肥效，C錯誤；銨鹽受熱有些會生成氨氣，但也有些銨鹽受熱不會分解生成氨氣，比如加熱不會生成氨氣，D錯誤。3．下列說法中正確的是A．氮氣化學性質不活潑，原因是N的非金屬性較弱B．氮氣與氧氣在汽車內燃機中高溫反應，氧氣過量直接生成C．植物直接吸收利用空氣中的和作為肥料，實現氮的固定D．“雷雨發莊稼”所包含的化學變化有硝酸鹽【答案】D【解析】氮氣化學性質不活潑，原因是N≡N鍵能大，N2很穩定，A錯誤；氮氣與氧氣在汽車內燃機中高溫反應生成NO，NO進一步被氧氣氧化生成NO2，B錯誤；氮的固定是將游離態的氮轉化為化合態的氮的過程，C錯誤；“雷雨發莊稼”所包含的化學變化有：放電時氮氣被O2氧化產生NO，NO被O2氧化為NO2，NO2與H2O反應產生HNO3，硝酸進一步轉變為硝酸鹽，即存在轉化關系：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸鹽，D正確。4．鹽酸跟過量的鐵粉反應時，為減緩反應速率但不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的①NaOH(s)

②

③

④

⑤NaCl(aq)A．②③⑤ B．①②⑤ C．①②③ D．②④⑤【答案】A【解析】加入NaOH固體，NaOH會和鹽酸反應，消耗氫離子，生成氫氣的總量減少，①錯誤；加入水，鹽酸濃度降低，反應速率減小，氫離子總物質的量不變，生成氫氣的總量不變，②正確；加入CH3COONa固體生成弱酸：CH3COOH，H+濃度降低，反應速率減慢，但H+的總的物質的量不變，不影響生成氫氣的總量，③正確；加入NaNO3固體，NO3-在酸性條件下具有強氧化性，能與鐵粉反應生成NO和水，消耗了氫離子影響了生成氫氣的總量，④錯誤；因為NaCl(aq)不與鹽酸或鐵粉反應，加入NaCl(aq)相當于加水，鹽酸濃度降低，反應速率減小，生成氫氣的總量不變，⑤正確；綜上所述，②③⑤正確。5．研究表明，氮氧化物()與二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關，其轉化關系如圖所示。下列關于霧霾及其形成的敘述中，不正確的是A．霧霾的形成與燃料燃燒有關B．涉及氧化還原反應C．霧霾中含有和D．是形成無機顆粒物的催化劑【答案】D【解析】氮氧化物()與二氧化硫在形成霧霾，霧霾的形成與燃料燃燒有關，A正確；二氧化硫到三氧化硫，化合價升高，氮氧化物到五氧化二氮，化合價升高，因此涉及氧化還原反應，B正確；根據圖中信息霧霾中含有和，C正確；氨氣與硝酸或硫酸生成硝酸銨或硫酸銨顆粒，氨氣參與反應且量減少，因此不是形成無機顆粒物的催化劑，D錯誤。6．噴泉實驗裝置如圖所示。應用下列各組氣體一溶液，能出現噴泉現象的是氣體溶液裝置ACO2稀鹽酸BNO稀NaOH溶液CNH3水DCO2飽和NaHCO3溶液【答案】C【解析】CO2與稀鹽酸不反應，且在稀鹽酸中的溶解度較小，向圓底燒瓶中擠入少量稀鹽酸，不能造成圓底燒瓶內氣壓明顯減小，不能形成噴泉，A項錯誤；NO與稀NaOH溶液不反應，且在NaOH溶液中的溶解度較小，向圓底燒瓶中擠入少量NaOH溶液，不能造成圓底燒瓶內氣壓明顯減小，不能形成噴泉，B項錯誤；NH3極易溶于水，向圓底燒瓶中擠入少量水會造成圓底燒瓶內氣壓明顯減小﹐能形成噴泉，C項正確；CO2與飽和NaHCO3溶液不反應，且在飽和NaHCO3溶液中的溶解度較小，向圓底燒瓶中擠入少量飽和NaHCO3溶液，不能造成圓底燒瓶內氣壓明顯減小，不能形成噴泉，D項錯誤。7．硫酸和硝酸是重要的化學試劑，下列說法正確的是A．常溫下，鐵和稀硫酸或稀硝酸均能反應產生H2B．常溫下，銅和稀硝酸或濃硝酸均能反應產生無色氣體C．常溫下，木炭和濃硫酸或稀硫酸均能反應產生氣體D．常溫下，濃硫酸或濃硝酸均能使鋁金屬表面發生鈍化【答案】D【解析】常溫下，鐵和稀硫酸反應產生，稀硝酸為氧化性酸，與鐵反應產生氣體，A錯誤；常溫下，銅和稀硝酸產生無色氣體，與濃硝酸反應產生紅棕色氣體，B錯誤；濃硫酸具有強氧化性，加熱時能與木炭反應，稀硫酸沒有強氧化性，加熱時不能與木炭反應，常溫下，木炭與濃硫酸和稀硫酸都不能發生反應，C錯誤；濃硫酸和濃硝酸都具有強氧化性，常溫下，均能將鋁表面氧化成致密的氧化膜，使鋁發生鈍化，D正確。8．氮及其化合物在生產生活中具有廣泛應用。氮氣經過一系列的變化可以生成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料；下列物質的性質與用途具有對應關系的是A．HNO3具有氧化性，可用于溶解單質銀 B．N2性質穩定，可用于合成氨C．NH3?H2O易分解，可用于除去煙氣中的SO2 D．NH4HCO3受熱易分解，可用作氮肥【答案】A【解析】HNO3具有氧化性，能將單質銀溶解轉化成AgNO3，A項符合題意；N2用于合成NH3是因為N2與H2在催化劑、高溫和高壓下能化合成NH3，該反應中N2表現氧化性，與N2性質穩定無關，B項不符合題意；NH3?H2O除去煙氣中的SO2發生反應2NH3?H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O，該反應中體現NH3?H2O的堿性，與NH3?H2O易分解無關，C項不符合題意；NH4HCO3用作氮肥是因為含氮元素，與NH4HCO3受熱易分解無關，D項不符合題意。9．下列關于氮及其化合物的探究，結論和解釋正確的是操作和現象結論和解釋A銅絲溶解于稀，生成無色氣體金屬能與強酸反應置換出氫氣B能使熱的氧化銅產生紅色物質有還原性C與混合加熱不反應N的非金屬性弱D被溶液吸收是酸性氧化物【答案】B【解析】銅絲溶解于稀HNO3，生成硝酸銅、NO、水，無色氣體為NO，不會生成氫氣，A錯誤；NH3能使熱的氧化銅產生紅色物質，原理是：，說明氨氣具有還原性，B正確；N2與H2混合，在催化劑、加熱的條件下反應生成氨氣，沒有催化劑時，加熱速率慢，生成物的含量少，但不能說明N的非金屬性弱，C錯誤；NO2被NaOH溶液吸收，生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，發生歧化反應，體現NO2的氧化性和還原性，沒有體現酸性，D錯誤。10．實驗室制取氨氣、收集、驗證其還原性并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是

A．用裝置甲制取氨氣B．用裝置乙收集氨氣時氣體應該從a口進b口出C．裝置丙中黑色固體變成紅色時氧化產物為銅D．可以用裝置丁吸收氨氣，進行尾氣處理【答案】B【解析】裝置甲中的氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫氣體，氨氣和氯化氫氣體在試管口處又重新反應生成固體氯化銨，不能用加熱分解氯化銨的方法制取氨氣，實驗室中制氨氣是用氫氧化鈣和氯化銨固體加熱反應生成，A錯誤；氨氣比空氣輕，應用向下排空氣法收集，導氣管短進長出，用裝置乙收集氨氣時，氣體應該從a口進、從b口出，B正確；裝置丙中氧化銅可以被還原為銅或氧化亞銅，銅、氧化亞銅都是紅色固體，則還原產物不一定為銅，C錯誤；氨氣極易溶于水，導管直接插入飽和食鹽水中易發生倒吸，D錯誤。11．某學習小組的同學進行了以下實驗，檢驗一種氮肥的成分：①加熱氮肥樣品，生成兩種氣體，其中一種氣體能使澄清石灰水變渾濁；②另取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入適量稀鹽酸，沉淀溶解。該氮肥的主要成分可能是A．(NH4)2SO4 B．(NH4)2CO3 C．NH4Cl D．NH4NO3【答案】B【解析】某銨鹽加熱生成兩種氣體，其中一種能使澄清石灰水變渾濁，說明含或；另取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入適量稀鹽酸沉淀溶解，綜合說明該氮肥為(NH4)2CO3；選B。12．已知NH4NO3爆炸時的反應為4NH4NO33N2↑＋2NO2↑＋8H2O↑，下列說法不正確的是A．NH4NO3在高溫下爆炸時有紅棕色氣體生成B．NH4NO3既是氧化劑又是還原劑，N2是氧化產物，NO2是還原產物C．實驗室不能用NH4NO3固體與Ca(OH)2固體混合加熱制備NH3D．乘坐火車時不能攜帶NH4NO3固體【答案】B【解析】由方程式可知，硝酸銨在高溫下爆炸時有紅棕色的二氧化氮生成，所以可以看到紅棕色的煙霧，A正確；由方程式可知，硝酸銨在高溫下爆炸時銨根離子中氮元素化合價升高被氧化，硝酸根離子中氮元素的化合價降低被還原，所以硝酸銨既是氧化劑又是還原劑，由得失電子數目守恒可知，氮氣既是氧化產物也是還原產物，二氧化氮是還原產物，B錯誤；由硝酸銨受熱易爆炸可知，實驗室不能用硝酸銨固體與氫氧化鈣固體混合加熱制備氨氣，C正確；由硝酸銨受熱易爆炸可知，乘坐火車時不能攜帶硝酸銨固體，否則會發生意外事故，D正確。13．將Mg、Cu組成的混合物投入適量稀硝酸中恰好反應，固體完全溶解時，得到唯一的還原產物NO氣體1.344L(標準狀況)，向反應后溶液中加入2mol·L-1NaOH溶液至金屬離子恰好沉淀完全、則消耗的NaOH溶液的體積為A．45mL B．90mL C．120mL D．180mL【答案】B【解析】金屬與硝酸恰好完全反應，得到的溶液為硝酸鎂、硝酸銅混合溶液，向反應后的溶液中加入NaOH溶液，金屬離子恰好沉淀完全，得到沉淀為Cu(OH)2、Mg(OH)2，根據電荷守恒可知，金屬提供電子物質的量等于沉淀中氫氧根離子物質的量，結合NO的體積，根據電子轉移守恒計算金屬提供電子物質的量，再根據c=計算需要氫氧化鈉溶液的體積。硝酸被還原為NO氣體且標準狀況下體積為，其物質的量為，所以轉移的電子的物質的量為，最后沉淀為、，金屬提供的電子的物質的量等于氫氧根離子的物質的量，故，則需要氫氧化鈉溶液的體積為，選B。非選擇題（共61分）14．銅及其化合物在工業生產中有著廣泛的用途。某工廠的固體廢渣中主要含Cu和CuO，還含有少量Cu2O和SiO2等。利用該固體廢渣制取Cu(NO3)2的部分工藝流程如圖所示：

(1)分別寫出CuO、Cu2O與稀硝酸反應的離子方程式為_______、_______。(2)酸溶時，反應溫度不宜超過70℃，其主要原因是_______。(3)過濾后所得廢渣的主要成分的化學式為_______。(4)Cu(NO3)2晶體受熱易分解成CuO，同時產生NO2和O2，該反應的化學方程式為_______，由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2晶體的操作方法是：蒸發濃縮、_______、過濾、冰水洗滌。【答案】(1)(2)防止溫度過高HNO3分解(或者揮發)(3)(4)冷卻結晶【解析】固體廢渣中主要含Cu和CuO，還含有少量Cu2O和SiO2等，固體廢渣中加入稀硝酸酸溶，Cu、CuO、Cu2O與稀硝酸反應生成硝酸銅，加入氫氧化銅中和掉剩余的稀硝酸，過濾所得廢渣的主要成分的化學式為SiO2，得到硝酸銅溶液。（1）CuO與稀硝酸反應生成硝酸銅和水，離子方程式為CuO+2H+=Cu2++H2O；Cu2O中銅元素的化合價為+1價，具有還原性，能與硝酸發生氧化還原反應生成硝酸銅、NO和水，根據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平，反應的離子方程式為3Cu2O＋14H+＋2NO=6Cu2+＋2NO↑＋7H2O。（2）為了防止溫度過高HNO3分解，所以酸溶時反應溫度不宜超過70℃。（3）Cu、CuO、Cu2O和SiO2這四種物質，只有SiO2和硝酸不反應；中和剩余的硝酸時要加入過量的氫氧化銅，所以過濾后所得廢渣的主要成分是二氧化硅，化學式為SiO2。（4）Cu(NO3)2晶體受熱易分解成CuO，同時產生NO2和O2，該反應的化學方程式為；根據硝酸銅的溶解性特征及受熱易分解的性質，由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O晶體的操作方法是：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌、低溫烘干。15．氮氧化物的污染一直是全球性問題，請按要求作答。Ⅰ.下圖的甲、乙、丙均可作為驗證銅和濃硝酸反應的裝置：(1)甲、乙、丙三個裝置中共同發生的化學方程式是___________。(2)和甲裝置相比，乙裝置的優點是①___________②___________(3)為了進一步驗證NO2和水的反應，某學生設計了丙裝置。實驗時先關閉活塞___________，再打開活塞___________，才能使NO2氣體充滿②試管；當氣體充滿②試管后，將銅絲提起與溶液脫離。欲使燒杯中的水進入②試管，應該___________。Ⅱ.NSR技術是一種新穎的尾氣治理技術，也稱儲存還原法。其的儲存和還原在不同時段交替進行，如圖a所示。

(4)通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉化實現NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質是___________。(5)用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程，該過程分兩步進行，圖b表示該過程相關物質濃度隨時間的變化關系。第一步反應消耗的H2與Ba(NO3)2的物質的量之比是___________。

(6)還原過程中，有時會產生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發現笑氣的產生與NO有關。在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應時，得到的笑氣幾乎都是15NNO，另外還有H2O生成。寫出該反應的化學方程式___________。【答案】(1)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)可以通過上下移動銅絲來控制反應的發生與停止可吸收NO2氣體，防止污染環境(3)ca、b先關閉b，再關閉a，然后打開c，用手捂住試管②(4)BaO(5)8:1(6)【解析】裝置甲中，銅片與濃硝酸在敞口試管內發生反應，生成的NO2直接擴散到大氣中；裝置乙中，銅絲可以上下移動，向上移動銅絲至與濃硝酸脫離，反應停止，向下移動銅絲至銅絲與濃硝酸接觸，反應發生，生成的NO2氣體用NaOH溶液吸收，可以防止大氣污染；裝置丙中，生成的NO2收集在試管內，可以探究NO2在水中的溶解性。（1）甲、乙、丙三個裝置中，共同發生的反應是Cu與濃硝酸的反應，化學方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。（2）由分析可知，和甲裝置相比，乙裝置的優點是：①可以通過上下移動銅絲來控制反應的發生與停止；②可吸收NO2氣體，防止污染環境。（3）實驗時，若讓NO2氣體進入試管，需將試管內的空氣排出，所以先關閉活塞c，再打開活塞a、b，才能使NO2氣體充滿②試管；當氣體充滿②試管后，將銅絲提起與溶液脫離。欲使燒杯中的水進入②試管，需讓試管內產生負壓，所以應該先關閉b，再關閉a，然后打開c，用手捂住試管②。（4）從圖中可以看出，BaO與NOx反應生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再分解為BaO等，則儲存NOx的物質是BaO。（5）第一步反應為8H2+Ba(NO3)2=BaO+2NH3+5H2O，則消耗的H2與Ba(NO3)2的物質的量之比是8:1。（6）在有氧條件下，15NO與NH3以一定比例反應時，得到的笑氣幾乎都是15NNO，另外還有H2O生成，則該反應的化學方程式為。16．如圖是氨元素的幾種價態與物質類別的對應關系。請回答下列問題：

(1)B的電子式為___________，的用途為___________(寫出一條即可)。(2)與圖中的物質C常用于檢驗的存在，則C的化學式為___________。(3)工業上以B、空氣、水為原料生產硝酸分為三步：其中第三步：的化學方程式為___________。(4)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應的化學方程式為___________。(5)如圖裝置可用于探究氯氣與氨氣的反應。實驗時先通過三頸瓶瓶口1通入氨氣，然后關閉b活塞，再通過瓶口2通入氯氣。

實驗中三頸瓶內出現白煙并在內壁凝結成固體，發生反應的化學方程式為___________，請設計一個實驗方案鑒定該固體中的陽離子___________。(6)標準狀況下，若在燒瓶中充滿混有空氣的氨氣，倒置于盛足量水的水槽中，當水進入燒瓶中，并使氣體充分溶解，假定燒瓶中溶液無損失，所得溶液的物質的量濃度為___________。(7)有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，其中。取該混合溶液與銅粉反應，標準狀況下生成A的體積為___________L。【答案】(1)

作保護氣或作制冷劑或用于合成氨等(2)(3)(4)(5)取少量固體于試管中，加入溶液，微熱，產生的氣體在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢測，如果試紙變藍，則證明該圖體中含有(6)【解析】（1）B是，其電子式為

：性質穩定，不易發生反應，可以用作保護氣；作制冷劑；可以用于合成氨等。（2）的檢驗常用含的可溶性鹽，利用生成的白色沉淀的現象來判斷的存在。（3）與水反應生成和，方程式為。（4）濃硝酸與木炭在加熱條件下發生氧化還原反應，生成兩種氣體：和；根據質量守恒和電子轉移守恒寫出方程式為：。（5）氯氣與氨氣的反應出現的白煙并在內壁凝結成固體的是，根據質量守恒和電子轉守恒寫出方程式為：；常用堿液來檢驗銨根離子，檢驗方法是：取少量固體于試管中，加入溶液，微熱，產生的氣體在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢測，如果試紙變藍，則證明該固體中含有。（6）設燒瓶中氨氣的體積為，，將燒瓶倒置在盛足量水的水槽中，由于極易溶于水，空氣難溶于水，所得溶液的體積為，所得溶液物質的量濃度為。（7）A為，硫酸的濃度為，硝酸的濃度為L，取該混合溶液中，，的物質的量為，由方程式，可知硝酸根不足，故標準狀況下生成的的體積應根據硝酸根計算，即產生，體積為。17．過氧化鈣()可用于治理赤潮、應急供氧等。已知：過氧化鈣為白色或淡黃色結晶粉末，難溶于冷水，常溫下干燥品很穩定。小組甲擬選用如下裝置(部分固定裝置略)用鈣和氧氣制備過氧化鈣。(1)請選擇必要的裝置(裝置可重復使用)，按氣流方向連接順序為______(填儀器接口的字母編號)。(2)過氧化鈣可用于長途運輸魚苗，與此用途無關的性質是___________。A．可緩慢供氧 B．能吸收魚苗呼出的氣體C．能潮解 D．可抑菌已知在350℃時能迅速分解，生成CaO和。該小組采用如下圖所示的裝置(加熱和固定裝置略)測定所制備的產品中的純度(設雜質不分解產生氣體)。

(3)檢查該裝置氣密性的方法是___________；(4)使用_________(填儀器名稱)準確稱取樣品，置于試管中加熱使其完全分解，收集到33.60mL(標準狀況)氣體，則產品中過氧化鈣的質量分數為________(計算結果保留3位小數)。(5)下列操作使得測定純度偏高的是___________。A．反應未冷卻至室溫 B．水準管液面高于量氣管C．試管中留有反應生成的氣體 D．裝置漏氣小組乙擬在堿性環境下制取，裝置如圖所示(部分固定裝置略)：

(6)上圖的裝置B中制取的離子方程式為___________；采用冰水浴控制溫度，其可能原因是___________、___________。長頸漏斗的作用___________。(7)2.76g樣品(含雜質)受