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高三化学一轮复习讲义第4章 第4节 课时分层训练13
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这是一份高三化学一轮复习讲义第4章 第4节 课时分层训练13，共8页。试卷主要包含了下列有关实验原理或操作正确的是，“绿色化学”实验已走进课堂，NH3及其盐都是重要的化工原料等内容，欢迎下载使用。
(建议用时：30分钟)
1．(2015·北京高考)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )
【导学号：95812090】
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
A [A.N2→NH3过程中氮元素由0价变为－3价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D.雷电发生时涉及的反应有N2＋O2eq \(=====,\s\up15(放电))2NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3进入土壤，与矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将N2合成氮肥，生物体内含有C元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。]
2．(2017·湘潭模拟)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( )
【导学号：95812091】
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NO2与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3，然后过滤得到NaHCO3
C [A项，NaHCO3不是化肥；B项，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2；D项，制NaHCO3时向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2。]
3．下列有关实验原理或操作正确的是( )
A．用干燥的pH试纸鉴别SO2和NH3两种气体
B．盐酸滴定氨水时，用甲基橙作指示剂
C．实验室用图①装置制备并收集少量的NO2
D．实验室用图②装置除去H2中混有的少量NH3
B [A项，pH试纸检验气体时应先润湿；C项，NO2与H2O反应，不能用排水法收集NO2；D项，浓H2SO4不能用U形管盛装。]
4．(2017·滁州模拟)中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是 ( )
A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉
B．选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验
C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸
D [NO2、N2O4与H2O反应生成不溶于水的NO，因此烧瓶中不可能充满稀硝酸。]
5．“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置已略去)，判断下列说法正确的是( )
【导学号：95812092】
A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好
B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体
C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅
D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深
B [A项，NH4Cl受热易分解，遇冷又生成NH4Cl；B项，I2易升华；C项，加热含NH3的酚酞溶液，NH3逸出，红色变浅；D项，NO2存在：2NO2(红棕色)N2O4(无色) ΔH<0，加热上述平衡左移，d内颜色加深。]
6．(2017·淄博模拟)下列图像表示铁跟一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量(ml)的关系，其中正确的是( )
B [硝酸与铁反应时，随着铁的物质的量的增加，先后发生下列反应：4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O[或6HNO3(浓)＋Feeq \(=====,\s\up15(△))Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O]，2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2，可见生成Fe(NO3)3消耗的Fe与Fe(NO3)3变为Fe(NO3)2消耗的Fe的物质的量之比为2∶1，故图像B正确。]
7．(2017·唐山模拟)“绿色化学”实验已走进课堂。下列做法符合“绿色化学”的是 ( )
甲 乙 丙
①实验室中收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
C [“绿色化学”的要求是无污染，③挥发出的NH3和HCl易造成污染。]
8．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
【导学号：95812093】
A [利用NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。]
9．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是 ( )
A．肯定有SO2、O2和NO
B．肯定没有Cl2、O2和NO2
C．可能有Cl2和O2
D．肯定只有NO
B [无色气体，说明无Cl2、NO2；使品红褪色，说明有SO2；通入空气变红棕色，说明有NO，无O2。]
10．(2015·广东高考节选)NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为____________。
(2)按图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1，B瓶中的现象是____________，原因是__________，
稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是____________________________。
[解析] (1)制备氨气时，盛放固体的试管口应略向下倾斜，所以发生装置应选取装置A；氨气的密度比空气的小，因此应用向下排空气法收集，所以收集装置应选取装置C；氨气极易溶于水，应防止发生倒吸，因此尾气处理装置应选取装置G。
(2)A瓶的压强大于B瓶的压强，因此A瓶中的氯化氢进入B瓶中，与氨气反应生成氯化铵，可以看到B瓶中有白烟生成。由于氯化氢和氨气反应导致B瓶中的压强降低，且B瓶中的氯化氢相对过量，因此当打开旋塞2时，石蕊水溶液会被倒吸入B瓶中，遇氯化氢溶液变红色。
[答案] (1)A、C、G (2)①有白烟生成 A瓶中的氯化氢移动到B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，能看到白烟 ②液体进入B瓶中，溶液的颜色变红
11．某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。
(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：
①硝酸铵 ②碳酸铵 ③碳酸氢铵 ④氯化铵 ⑤熟石灰 ⑥氢氧化钠
若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是________(填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为________(选填下列仪器编号，固定装置省略)。
(2)该装置补充完整后，仍然存在一定缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：
①_________________________________________________________；
②_________________________________________________________。
(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：
①装置B的作用______________________________________________；
②写出C中发生反应的化学方程式：____________________________。
③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有__________。
[解析] (1)根据题意，A处只用一种试剂，完成氨的催化氧化，则可选取碳酸铵或碳酸氢铵，加热分解能产生氨气、二氧化碳和水，二氧化碳和水通过足量过氧化钠时，与过氧化钠反应生成氨的催化氧化所需的氧气，装置C中生成的NO与没反应的氧气同时通入水中，生成HNO3与铜片反应。
(2)从安全角度考虑，在C、D之间加一个防倒吸的安全瓶，从环保角度应连一个尾气处理装置。
(3)A、B处试剂足量，说明O2足量，NH3足量，生成的HNO3能完全溶解Cu片，并且生成的NO被氧气氧化为NO2。
[答案] (1)②或③ e、f、g、h
(2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸装置 ②在D后增加一个尾气吸收装置
(3)①吸收CO2和水蒸气，并生成O2
②4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up15(Pt),\s\d15(高温))4NO＋6H2O
③铜片逐渐减少直至完全溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色
B组 专项能力提升
(建议用时：15分钟)
12．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 ml/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 ( )
【导学号：95812094】
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
A [由电子守恒和电荷守恒可知，O2得电子数等于Cu2＋结合的OH－数，故消耗NaOH溶液的体积为eq \f(1.68 L×4,22.4 L·ml－1×5 ml·L－1)＝0.06 L＝60 mL。]
13．(2017·成都模拟)硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。
(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式：_________________________________________。
(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3，某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。
①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K1，关闭K2，应从U形管的长管口注入稀硝酸至________后，迅速关闭K1，观察到U形管内的现象是______________________________________________。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为___________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是________________________________。
[解析] (1)NO2经多次氧化、用水吸收的循环操作，充分转化为硝酸的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4NNO3。
(2)根据实验目的和所放置的试剂可以推断，Ⅰ装置的作用是制备NO，Ⅲ装置的作用是制备O2，Ⅱ装置的作用是证明NO也可以与氧气和水共同作用生成HNO3。①注入稀硝酸应至U形管右侧胶塞下沿，迅速关闭K1后，U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为2H2O2eq \(=====,\s\up15(MnO2))2H2O＋O2↑。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收氮的氧化物，防止污染环境。
[答案] (1)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(或分成两个方程式写)
(2)①U形管右侧胶塞下沿 U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝(至少答三点)
②2H2O2eq \(=====,\s\up15(MnO2))2H2O＋O2↑
③吸收氮的氧化物防止污染环境
(建议用时：30分钟)
1．(2015·北京高考)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )
【导学号：95812090】
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
A [A.N2→NH3过程中氮元素由0价变为－3价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D.雷电发生时涉及的反应有N2＋O2eq \(=====,\s\up15(放电))2NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3进入土壤，与矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将N2合成氮肥，生物体内含有C元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。]
2．(2017·湘潭模拟)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( )
【导学号：95812091】
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NO2与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3，然后过滤得到NaHCO3
C [A项，NaHCO3不是化肥；B项，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2；D项，制NaHCO3时向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2。]
3．下列有关实验原理或操作正确的是( )
A．用干燥的pH试纸鉴别SO2和NH3两种气体
B．盐酸滴定氨水时，用甲基橙作指示剂
C．实验室用图①装置制备并收集少量的NO2
D．实验室用图②装置除去H2中混有的少量NH3
B [A项，pH试纸检验气体时应先润湿；C项，NO2与H2O反应，不能用排水法收集NO2；D项，浓H2SO4不能用U形管盛装。]
4．(2017·滁州模拟)中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是 ( )
A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉
B．选用合适的溶液，CO2也能用于做喷泉实验
C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D．用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸
D [NO2、N2O4与H2O反应生成不溶于水的NO，因此烧瓶中不可能充满稀硝酸。]
5．“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置已略去)，判断下列说法正确的是( )
【导学号：95812092】
A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好
B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体
C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅
D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深
B [A项，NH4Cl受热易分解，遇冷又生成NH4Cl；B项，I2易升华；C项，加热含NH3的酚酞溶液，NH3逸出，红色变浅；D项，NO2存在：2NO2(红棕色)N2O4(无色) ΔH<0，加热上述平衡左移，d内颜色加深。]
6．(2017·淄博模拟)下列图像表示铁跟一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量(ml)的关系，其中正确的是( )
B [硝酸与铁反应时，随着铁的物质的量的增加，先后发生下列反应：4HNO3(稀)＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O[或6HNO3(浓)＋Feeq \(=====,\s\up15(△))Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O]，2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2，可见生成Fe(NO3)3消耗的Fe与Fe(NO3)3变为Fe(NO3)2消耗的Fe的物质的量之比为2∶1，故图像B正确。]
7．(2017·唐山模拟)“绿色化学”实验已走进课堂。下列做法符合“绿色化学”的是 ( )
甲 乙 丙
①实验室中收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
C [“绿色化学”的要求是无污染，③挥发出的NH3和HCl易造成污染。]
8．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
【导学号：95812093】
A [利用NH4Cl加热生成的NH3和HCl，冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。]
9．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是 ( )
A．肯定有SO2、O2和NO
B．肯定没有Cl2、O2和NO2
C．可能有Cl2和O2
D．肯定只有NO
B [无色气体，说明无Cl2、NO2；使品红褪色，说明有SO2；通入空气变红棕色，说明有NO，无O2。]
10．(2015·广东高考节选)NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为____________。
(2)按图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1，B瓶中的现象是____________，原因是__________，
稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是____________________________。
[解析] (1)制备氨气时，盛放固体的试管口应略向下倾斜，所以发生装置应选取装置A；氨气的密度比空气的小，因此应用向下排空气法收集，所以收集装置应选取装置C；氨气极易溶于水，应防止发生倒吸，因此尾气处理装置应选取装置G。
(2)A瓶的压强大于B瓶的压强，因此A瓶中的氯化氢进入B瓶中，与氨气反应生成氯化铵，可以看到B瓶中有白烟生成。由于氯化氢和氨气反应导致B瓶中的压强降低，且B瓶中的氯化氢相对过量，因此当打开旋塞2时，石蕊水溶液会被倒吸入B瓶中，遇氯化氢溶液变红色。
[答案] (1)A、C、G (2)①有白烟生成 A瓶中的氯化氢移动到B瓶中，与B瓶中的氨气反应生成氯化铵，能看到白烟 ②液体进入B瓶中，溶液的颜色变红
11．某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。
(1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：
①硝酸铵 ②碳酸铵 ③碳酸氢铵 ④氯化铵 ⑤熟石灰 ⑥氢氧化钠
若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是________(填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为________(选填下列仪器编号，固定装置省略)。
(2)该装置补充完整后，仍然存在一定缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：
①_________________________________________________________；
②_________________________________________________________。
(3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：
①装置B的作用______________________________________________；
②写出C中发生反应的化学方程式：____________________________。
③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有__________。
[解析] (1)根据题意，A处只用一种试剂，完成氨的催化氧化，则可选取碳酸铵或碳酸氢铵，加热分解能产生氨气、二氧化碳和水，二氧化碳和水通过足量过氧化钠时，与过氧化钠反应生成氨的催化氧化所需的氧气，装置C中生成的NO与没反应的氧气同时通入水中，生成HNO3与铜片反应。
(2)从安全角度考虑，在C、D之间加一个防倒吸的安全瓶，从环保角度应连一个尾气处理装置。
(3)A、B处试剂足量，说明O2足量，NH3足量，生成的HNO3能完全溶解Cu片，并且生成的NO被氧气氧化为NO2。
[答案] (1)②或③ e、f、g、h
(2)①在装置C与D之间增加一个防倒吸装置 ②在D后增加一个尾气吸收装置
(3)①吸收CO2和水蒸气，并生成O2
②4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up15(Pt),\s\d15(高温))4NO＋6H2O
③铜片逐渐减少直至完全溶解，溶液变蓝色，生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色
B组 专项能力提升
(建议用时：15分钟)
12．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 ml/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 ( )
【导学号：95812094】
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
A [由电子守恒和电荷守恒可知，O2得电子数等于Cu2＋结合的OH－数，故消耗NaOH溶液的体积为eq \f(1.68 L×4,22.4 L·ml－1×5 ml·L－1)＝0.06 L＝60 mL。]
13．(2017·成都模拟)硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。
(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式：_________________________________________。
(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3，某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。
①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K1，关闭K2，应从U形管的长管口注入稀硝酸至________后，迅速关闭K1，观察到U形管内的现象是______________________________________________。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为___________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是________________________________。
[解析] (1)NO2经多次氧化、用水吸收的循环操作，充分转化为硝酸的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4NNO3。
(2)根据实验目的和所放置的试剂可以推断，Ⅰ装置的作用是制备NO，Ⅲ装置的作用是制备O2，Ⅱ装置的作用是证明NO也可以与氧气和水共同作用生成HNO3。①注入稀硝酸应至U形管右侧胶塞下沿，迅速关闭K1后，U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为2H2O2eq \(=====,\s\up15(MnO2))2H2O＋O2↑。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收氮的氧化物，防止污染环境。
[答案] (1)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(或分成两个方程式写)
(2)①U形管右侧胶塞下沿 U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝(至少答三点)
②2H2O2eq \(=====,\s\up15(MnO2))2H2O＋O2↑
③吸收氮的氧化物防止污染环境
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