高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物同步测试题

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知识点一 酸雨及防治
1.[2021·云南昆明外国语学校高一检测] 下列污染现象主要与二氧化硫有关的是( )
A.臭氧空洞 B.酸雨
C.光化学烟雾D.温室效应
2.[2021·安徽淮南二中高一检测] 酸雨形成的示意图如图L5-2-19所示。下列说法中不正确的是( )
图L5-2-19
A.汽车尾气是导致酸雨的原因之一
B.酸雨会使土壤、湖泊酸化
C.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应
D.燃煤中加入生石灰是防治酸雨的方法之一
3.目前,我国是世界三大酸雨区之一,治理酸雨对我国的可持续发展有着重大意义,下列有关酸雨防治的说法中错误的是( )
A.开发能替代化石燃料的新能源,如氢能、太阳能等
B.利用石灰石对含硫燃料进行脱硫处理
C.空气质量指数(AQI)监测SO2、NO2、PM2.5、PM10、O3、CO2检测项目
D.利用熟石灰处理酸化土壤
知识点二 硝酸的性质
4.下列有关硝酸的化学性质的叙述中正确的是( )
A.硝酸能与Na2SO3反应,但不生成SO2
B.硝酸的氧化性很强,能氧化所有金属
C.可用铝或铁制容器盛装稀硝酸
D.浓硝酸因易挥发出HNO3而呈黄色
5.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
A.①② B.③④
C.②③④D.②④
6.[2021·山东威海高一期末] 某同学为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO,设计下列实验装置(加热、固定装置已略去)。图中K为止水夹,d是存有一半空气的注射器。下列说法错误的是( )
图L5-2-20
A.装置a的作用是生成CO2气体赶尽装置中的空气
B.当装置b中溶液质量增加1.92 g时,生成标准状况下0.448 L NO气体
C.将d中空气推入c中,若气体变为红棕色则说明b中生成NO
D.该装置存在缺陷,缺少尾气处理装置
7.如图L5-2-21甲所示是验证铜和浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对实验改进后的装置:
图L5-2-21
(1)甲、乙、丙三个装置中都发生的反应的化学方程式:
。
(2)和甲装置相比,乙装置的优点:
① ;② 。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。实验时先关闭止水夹 ,再打开止水夹 ,才能使NO2气体充满B试管;当气体充满B试管后,将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入B试管,应如何操作? 。
8.[2021·广东东莞五中高一检测] 酸雨的形成是—种复杂的大气化学和光学化学过程,在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如图L5-2-22所示:
图L5-2-22
下列有关说法不正确的是( )
A.所涉及的变化均为氧化还原反应
B.光照是酸雨形成的必要条件之一
C.污染指数越高形成酸雨的速率越快
D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染
9.为了探究浓硝酸的性质,进行以下五组实验,均观察到红棕色气体。下列分析错误的是( )
图L5-2-23
A.将带火星的木条靠近①的试管口,木条复燃,说明NO2能支持燃烧
B.②中的铁片钝化,红棕色气体由浓硝酸分解产生,③中溶液变为绿色
C.①④⑤实验对比,④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的
D.五支试管中的红棕色气体均为还原产物
10.[2021·山东聊城高一检测] 汽车尾气中的含氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(CxHy)、碳等,直接排放容易形成雾霾。因此,不少汽车都安装尾气净化装置(净化处理过程如图L5-2-24所示)。下列有关叙述错误的是( )
图L5-2-24
A.尾气形成雾霾与汽油(属于碳氢化合物)未充分燃烧有关
B.尾气处理过程中,氮氧化物(NOx)被还原
C.Pt-Rh催化剂在处理尾气的反应前后质量未变化,说明它并没有参与化学反应
D.使用新能源电动汽车能有效控制雾霾
11.科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图L5-2-25所示:
图L5-2-25
回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有 (写化学式)。
(2)图中物质溶于水,溶液呈碱性的是 。
(3)写出SO2转化为SO3的化学方程式: 。
(4)工业上利用氨制备一氧化氮,反应的化学方程式为 。
(5)实验室长期保存浓硝酸,需要使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处,其原因为
(用化学方程式表示)。
(6)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为 。
12.甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲组同学采用如图L5-2-26所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸,试管b中盛有3.2 g铜。
图L5-2-26
①请写出铜与稀硝酸反应的离子方程式: 。
②在铜与硝酸的反应中,硝酸所表现出的化学性质主要有 。
③仪器c中收集的气体主要是 (填分子式)。
④待试管b中反应进行完全,如果向b中液体里加入足量氢氧化钠溶液,可生成沉淀的质量是
g。
(2)乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究。他们用a ml Fe和含有b ml HNO3的稀硝酸进行实验,若两种物质恰好反应都无剩余,且HNO3只被还原成NO,反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。
①反应结束后的溶液中NO3-的物质的量n的取值范围是 。(用含a的代数式表示)
②若反应结束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物质的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+)为3∶1,则b∶a的值为 。
1.B [解析] 臭氧空洞与大气中O3层被破坏有关,与氟氯烃、氮氧化物有关,A错误;酸雨与SO2、氮氧化物有关,SO2可引起硫酸型酸雨,B正确;光化学烟雾与氮氧化物有关,温室效应与CO2、碳氢化合物有关,C、D错误。
2.C [解析] 汽车尾气中含有NOx,可引起硝酸型酸雨,A正确;酸雨中含H2SO4、HNO3,可使土壤、湖泊酸化,B正确;NO2与水反应生成HNO3和NO,SO2与水反应生成H2SO3,被O2氧化生成H2SO4,涉及氧化还原反应,C错误;燃煤产生SO2,加入生石灰生成CaSO3,可减少SO2的排放,可有效防治酸雨,D正确。
3.C [解析] 化石燃料的燃烧产物往往含有氮、硫等的氧化物,其产物是造成酸雨的主要原因之一,利用氢能、太阳能等清洁能源可以减少污染物的排放,A正确;高温条件下石灰石分解为氧化钙,氧化钙可以与硫的氧化物结合,B正确;空气质量指数(AQI)监测不包括二氧化碳,二氧化碳不是空气污染物,应该为一氧化碳, C错误;熟石灰的主要成分为氢氧化钙,显碱性,能与酸性土壤发生中和反应,从而改善土壤,D正确。
4.A [解析] 硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应,Na2SO3被氧化生成Na2SO4,不生成SO2,A正确;硝酸具有强氧化性,能氧化大部分金属,Au、Pt等除外,B错误;常温下,Fe、Al均能与稀硝酸反应,不能用铝或铁制容器盛装稀硝酸,C错误;浓硝酸见光或受热易分解,生成的NO2溶于其中而使浓硝酸呈黄色,D错误。
5.D [解析] 过量的铁粉加入稀HNO3生成Fe2+,加入KSCN溶液时颜色不变,故①错;浓HNO3久置或光照变黄是因为浓HNO3分解产生的NO2溶于浓HNO3所致,故②正确;铝箔遇浓HNO3钝化,稀HNO3会使铝箔溶解,故③错;浓硝酸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。
6.B [解析] NO易与空气中的O2反应生成红棕色NO2,利用装置a生成CO2,排出装置内的空气,再将铜丝插入稀硝酸中进行实验,A正确;铜与稀硝酸反应,生成标准状况下0.448 L NO气体(即0.02 ml)时,消耗0.03 ml Cu,则b中溶液质量增加0.03 ml×64 g·ml-1-0.02 ml×30 g·ml-1=1.32 g,B错误;氮的氧化物是污染性气体,该装置缺少尾气处理装置,易污染空气,D正确。
7.(1)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)①可控制反应速率 ②可吸收NO2,防止污染环境
(3)c a、b 先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住试管B
[解析] 利用对比的方法,找出装置的优缺点,应注意NO2有毒,要进行尾气吸收。丙中要使NO2充满B试管,应先关闭止水夹c,再打开a、b,NO2充满试管B后,把铜丝拉起,然后关闭b,再关闭a后打开c,用手捂住试管B,使气体受热膨胀,与水接触,NO2极易与水反应,使系统内压强减小,水便进入了试管B。
8.A [解析] SO2变为激发态时,SO2没有化合价变化,不属于氧化还原反应,A错误;由题图可知,两种途径中反应均需要光照条件,所以光照是酸雨形成的必要条件之一,B正确;据题图可知,途径Ⅱ的速率大于途径Ⅰ,即污染指数越高形成酸雨的速率越快,C正确;优化能源结构能减少化石燃料的使用,使排放的二氧化硫含量减少,能有效遏制酸雨污染,D正确。
9.B [解析] 灼热的玻璃棒插入浓硝酸中,HNO3分解生成NO2、O2和H2O,带火星的木条靠近①的试管口,木条复燃,说明NO2和O2均能支持燃烧,A正确;灼热的铁片在浓硝酸中发生反应,且生成红棕色的NO2,不能使铁片钝化,B错误;浓硝酸具有挥发性,挥发出的HNO3(g)受灼热木炭作用,可能发生分解生成红棕色NO2,C正确;红棕色气体均为NO2,都是HNO3被还原生成的,均为还原产物,D正确。
10.C [解析] 汽车尾气中含氮氧化物、碳氢化合物、碳等,直接排放容易形成雾霾,故汽车尾气形成雾霾与汽油未充分燃烧有关,A正确;尾气处理中,氮氧化物转化为N2,N元素的化合价降低,则氮氧化物被还原,B正确;催化剂参与反应,但反应前后质量不变,C错误;使用新能源电动汽车,能减少尾气排放,从而有效控制雾霾,D正确。
11.(1)N2O5、SO2、SO3 (2)NH3 (3)2SO2+O22SO3
(4)4NH3+5O24NO+6H2O
(5)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(6)4NH3+6NO5N2+6H2O
[解析] (1)酸性氧化物是指与碱反应只生成一种盐和水的氧化物,SO2、SO3和N2O5都是酸性氧化物。(4)NH3在催化剂作用下被O2氧化生成NO和H2O,结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式。(6)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,结合原子守恒推知,产物为N2和H2O,结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式。
12.(1)①3Cu+8H++2N QUOTE 3Cu2++4H2O+2NO↑
②酸性和强氧化性 ③NO ④4.9 (2)①2a ml