专题7氮与社会可持续发展综合复习训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列反应属于氮的固定作用的是
A．NH3与氯化氢反应 B．硝酸工厂用NH3氧化制取NO
C．雷雨时空气中的N2转化为NO D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
2．下列颜色变化与氧化还原反应无关的是
A．将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色褪去
B．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
C．久置的氯水，颜色逐渐变浅
D．久置的浓硝酸显黄色，通入空气后颜色变浅
3．下列反应既体现硝酸的酸性，又体现硝酸的氧化性的是
A．
B．
C．
D．
4．下列物质的电子式书写正确的是
A． B．
C． D．
5．今有一混合物的水溶液，含有以下离子中的若干种：，现取两份100 mL的该溶液进行如下实验：
第1份加足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下的气体448 mL；
第2份加足量Ba(OH)2溶液，得沉淀4.30 g，再用足量盐酸洗涤、干燥得沉淀2.33 g。
根据上述实验，下列推测正确的是
A．Ba2+一定存在 B．100 mL该溶液中含
C．Na+不一定存在 D．Cl-不确定，可向原溶液中加入AgNO3溶液进行检验
6．与NO在焦炭表面发生反应的机理简化如下(化学键和部分微粒未标出)：
下列有关说法不正确的是
A．CO2为直线形分子
B．N2O为催化剂
C．N2的结构式为：
D．参与反应的微粒有部分化学键未发生断裂
7．将2.56 g Cu和一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完全时，共收集到气体1.12 L(已折算为标准状况)，则反应中消耗HNO3的物质的量为
A．0.05 mol B．1 mol C．1.05 mol D．0.13 mol
8．下列离子能够大量共存的有
A．强酸性溶液中：
B．强碱性溶液中：
C．强酸性溶液中：
D．透明溶液中：
9．下列关于电子式的描述正确的是
A．CO2的电子式：
B．N2的电子式：
C．Na2O2的电子式：
D．用电子式表示HCl的形成过程：
10．自然界的氮循环包括以下过程。下列说法中，不正确的是
A．硝化过程中，含氮物质被氧化
B．氨氧化过程中，亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3：4
C．N2→属于氮的固定，N2发生还原反应
D．土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素
11．1.92g铜投入一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672mL气体(标准情况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准情况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积为
A．672mL B．224mL C．448mL D．336mL
12．下列表示正确的是
A．次氯酸的结构式：H—Cl—O B．CO2的电子式：
C．硫原子结构示意图： D．NH3的结构式为：
13．如图装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，然后打开止水夹。下列与实验事实不相符的是
A．Cl2(饱和食盐水)无色喷泉 B．NH3(H2O含石蕊)蓝色喷泉
C．HCl(H2O含石蕊)红色喷泉 D．SO2(NaOH溶液)无色喷泉
14．有某硫酸和硝酸的混合溶液，其中含有硫酸的浓度为，含硝酸的浓度为，现向其中加入铜粉，充分反应后假设只生成气体，最多可收集到标况下的气体的体积为
A． B． C． D．
15．实验室采用如图装置制备气体，合理的是
选项 化学试剂 制备的气体
A 氯酸钾与二氧化锰
B 浓氨水与生石灰
C 铜与浓硝酸
D 锌粒与稀硫酸
A．A B．B C．C D．D
二、实验题
16．现有、、、四种溶液，某化学兴趣小组设计如下实验可将其鉴别出来。实验步骤如下：
①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中，对四支试管均进行下列操作：加入过量的溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝。
②向①中反应后的四支试管中，分别依次加入足量溶液，观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀。
根据所学知识，按要求回答下列问题：
(1)溶液A、B、C、D中的溶质依次为___________、___________、___________、___________。(填化学式)
(2)溶液B与溶液共热时发生反应的化学方程式为___________。
(3)步骤②试管中产生的白色沉淀的化学式为___________。
(4)检验溶液D中溶质的阴离子的具体实验操作为___________，现象为___________，发生反应的化学方程式为___________。
17．某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。
实验操作及现象：
实验操作 现象
I.将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触 产生气体
II.当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提
III.将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热 A装置中产生无色气体，E装置中开始时出现浅红棕色气体
IV.用F装置向E装置中鼓入空气 E装置中气体颜色逐渐加深
V.一段时间后 C装置中白色沉淀溶解
试回答下列问题：
(1)操作I中产生气体的化学式为_______。操作I的目的是_______。D装置的作用是_______。
(2)C装置中白色沉淀的化学式是_______。操作II中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是_______。
(3)操作III中A装置中产生无色气体的化学方程式是_______。
(4)E装置内气体颜色逐渐加深的原因是_______。
(5)操作V现象产生的原因是(用两个化学方程式说明)_______，_______。
三、元素或物质推断题
18．下图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。
(1)请写出氮原子的结构示意图：___________。
(2)下列说法中错误的是___________(填字母)。
A．图中①和②的转化过程属于氦的固定
B．③和④的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化
C．发生⑤转化的过程中，氮元素被氧化
D．⑥是在反硝化细菌作用下的反硝化过程，该过程无助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
(3)氮循环过程中发生的反应之一可表示为NH+ 2O2NO+2H+ +H2O，该反应中每生成1mol NO转移的电子数目是___________ 、还原剂是___________、在标准状况下消耗的氧气体积为 ___________。
19．有关物质有如图所示的转化关系。其中，A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应①，A的稀溶液与足量B不加热也发生反应②，D的稀溶液与KSCN溶液混合后呈红色。
据此填空：
(1)写出下列物质的化学式：A__________，D__________，E__________。
(2)反应④的现象是_______。
(3)写出反应②的离子方程式：__________。
(4)过量A的浓溶液与单质B加热时能否产生G？为什么？_______ (结合图给信息回答)
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【分析】氮的固定是指氮元素由游离态转化为化合态的过程。
【详解】A．NH3与氯化氢反应时，NH3分子中含有化合态的氮，A不符合题意；
B．硝酸工厂用NH3氧化制取NO时，NH3分子中含有化合态的氮元素，B不符合题意；
C．雷雨时空气中的N2转化为NO时，N2中含有游离态的氮元素，C符合题意；
D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵时，反应物NH3中含有化合态的氮元素，D不符合题意；
故选C。
2．A
【详解】A．将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，二者反应产生Na2SO3和H2O，使溶液中NaOH浓度降低，溶液碱性减弱，因此溶液红色褪去，与氧化还原反应无关，A正确；
B．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，Cl2与H2O反应产生HCl、HClO，酸使紫色石蕊溶液变红色，由于溶液中含有HClO，该物质具有强氧化性，会将红色物质氧化变为无色，因此后来看到溶液的红色又褪色，与氧化还原反应有关，B不符合题意；
C．Cl2溶于水，反应产生HCl、HClO，该反应是可逆反应，反应产生的HClO不稳定，受热分解产生HCl、O2，导致氯气与水反应的可逆反应正向移动，最终完全转化为稀盐酸，故久置的氯水，颜色逐渐变浅，与氧化还原反应有关，C不符合题意；
D．浓硝酸不稳定，光照分解产生的NO2溶解在硝酸中，使硝酸溶液显黄色。当向其中通入空气后会发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，c(NO2)减小，因此溶液变浅，溶液颜色变化与氧化还原反应有关，D不符合题意；
故合理选项是A。
3．B
【分析】根据硝酸中氮元素的化合价降低，体现硝酸的氧化性，若生成硝酸盐，体现硝酸的酸性。
【详解】A．因硝酸中氮元素化合价没有变化，只生成盐，硝酸只表现酸性，A不符合题意；
B．反应生成NO2硝酸中氮元素化合价降低，体现硝酸的氧化性，同时有硝酸铁生成，表现了硝酸的酸性，B符合题意；
C．反应中硝酸中氮元素的化合价全部由+5降低为+4，只体现了氧化性，C不符合题意；
D．反应中没有元素化合价的变化，不能体现硝酸的氧化性，只表现酸性，D不符合题意；
故选B。
4．A
【详解】A． 氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对，其电子式正确；A项正确；
B． 氯化氢是共价化合物，其电子式为，B项错误；
C． 氯化钠是离子化合物，其电子式为，C项错误；
D． 二氧化碳分子中C与每个O原子之间形成2对共用电子对，其电子式为，D项错误；
答案选A。
5．B
【分析】根据题意分析，第一份溶液加足量NaOH溶液加热后收集到气体，推得一定含有，n()=n(NH3)==0.02 mol；第二份溶液中加入Ba(OH)2产生沉淀4.30 g，再用足量盐酸洗涤、干燥得沉淀2.33 g。加入酸沉淀部分溶解，说明其中含有BaCO3、BaSO4，则原溶液中一定存在、，n()=n(BaSO4)=；n()=n(BaCO3)=，由于Ba2+与会反应产生BaSO4沉淀，可知原溶液中一定不存在Ba2+；根据溶液中阴阳离子的电荷守恒，即可推出Na+一定存在，由Na +物质的量的变化分析Cl-的情况。
【详解】A．根据上述分析可知溶液中含有0.01 mol ，由于Ba2+与会反应产生BaSO4沉淀，可知原溶液中一定不存在Ba2+，A错误；
B．根据上述计算可知在100 mL的溶液中含有的物质的量为0.01 mol，B正确；
C．根据上述分析可知，在100 mL溶液中含有的离子，n()=0.01 mol，n()=0.01 mol，n()=0.02 mol，根据电荷守恒可知该溶液中一定含有阳离子Na+，C错误；
D．不能确定Cl-是否存在，若向原溶液中加入AgNO3溶液，由于溶液中含有， Ag+与会产生Ag2SO4白色沉淀，因此不能检验Cl-是否存在，D错误；
故合理选项是B。
6．B
【详解】A．二氧化碳分子中C原子价层电子对个数是2，C原子采用sp杂化，根据价层电子对互斥理论知二氧化碳为直线形分子，故A正确；
B．由图可知，该反应的总反应为，N2O为中间产物，故B错误；
C．N2形成三个共价键，结构式为N≡N，故C正确；
D．由图可知反应过程中，C=O键没有断裂，故D正确；
故选：B。
7．D
【详解】n（Cu）=2.56g÷64g/mol=0.04mol，反应后生成Cu(NO3)2、NO和NO2，且NO和NO2的物质的量总共为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，则反应中消耗HNO3的物质的量为2n[Cu(NO3)2]+n（NO）+n（NO2）=2×0.04mol+0.05mol=0.13mol。
故选D。
8．D
【详解】A． 强酸性溶液中的 和反应生成， 不能大量共存， A不满足题意；
B． 强碱性溶液中的 和反应生成和，碳酸根离子再和反应生成沉淀， 不能大量共存，不满足题意；
C． 强酸性溶液中： 之间发生氧化还原反应，不能大量共存， C不满足题意；
D． 之间不反应， 能形成透明溶液， 能大量共存， D满足题意；
故选D。
9．D
【详解】A．CO2是由分子构成的化合物，在CO2分子内，C原子与2个O原子形成4个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为，A错误；
B．N2分子内2个N原子通过三个共价键结合，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式：，B错误；
C．Na2O2是离子化合物，Na+与通过离子键结合，在中2个O原子通过共价键结合，故Na2O2的电子式为：，C错误；
D．H原子和Cl原子通过1对共用电子对结合，使分子中H原子达到最外层2个电子稳定结构，使Cl原子达到最外层8个电子的稳定结构，用电子式表示HCl的形成过程：，D正确；
故合理选项是D。
10．B
【详解】A．由图示可知，硝化过程为：转化为，在进一步转化为，该过程中N的化合价都在升高，故含氮物质被氧化，A正确；
B．由图示可知，氨氧化过程中的反应为：+=N2+2H2O，故亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为1：1，B错误；
C．氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态的氮即含氮化合物的过程，故N2→属于氮的固定，过程中N2的化合价由0价降低到-3价，N2发生还原反应，C正确；
D．由图示可知，Fe2+能与反应转化为N2，Fe3+能与反应转化为N2，故土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素，D正确；
故答案为：B。
11．D
【详解】1.92g铜的物质的量为=0.03mol，与硝酸反应后全部转化为Cu2+，硝酸得到这些电子后被还原为氮氧化物，之后氮氧化物又与氧气、水反应生成HNO3，分析整个过程可知，失电子的物质为Cu，得电子的物质为O2，根据得失电子守恒可知氧气的物质的量为=0.015mol，标况下体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL；
故答案为D。
12．D
【详解】A．次氯酸的结构式为：H—O—Cl，故A错误；
B．二氧化碳属于共价化合物，碳氧原子间形成双键，各原子最外层满足8电子稳定结构，其电子式为：，故B错误；
C．核电荷数小于核外电子数，表示阴离子，硫离子的结构示意图为，故C错误；
D．NH3属于共价化合物，结构式为： ，D正确；
故答案为D。
13．A
【详解】A．因NaCl溶液抑制Cl2的溶解，则挤压胶管的胶头，气压变化不明显，则不会形成喷泉，故A错误；
B．因氨气极易溶于水，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因氨水溶液显碱性，石蕊遇碱变蓝，故形成蓝色喷泉，故B正确；
C．氯气与水反应生成酸，石蕊遇酸变红，可形成红色喷泉，故C正确；
D．因SO2与NaOH溶液反应生成生成盐和水，溶液为无色，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成无色喷泉，故D正确；
故选：A。
14．D
【详解】，、，发生反应为，根据方程式知，硝酸根离子完全反应需要为、为，所以硝酸根离子不足量，所以硝酸根离子完全被还原生成，根据原子守恒得，则，故选D。
15．D
【详解】A．氯酸钾和二氧化锰制备氧气需要加热，故A不合理；
B．氨气极易溶于水，不能排水法收集，故B不合理；
C．二氧化氮与水反应生成一氧化氮气体，不能用排水法收集，故C不合理；
D．锌粒与稀硫酸常温反应生成氢气，氢气难溶于水，用排水法收集，故D合理；
故选D。
16．(1) NaCl (NH4)2SO4 Na2SO4 NH4Cl
(2)(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O
(3)BaSO4
(4) 取NH4Cl溶液少许于试管中，滴加几滴(稀硝酸酸化)硝酸银溶液 有白色沉淀生成 NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3
【分析】现有、、、四种溶液，某化学兴趣小组设计如下实验可将其鉴别出来。实验步骤如下：①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中，对四支试管均进行下列操作：加入过量的溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝，说明反应产生氨气，说明B、D物质中含有铵根离子；
②向①中反应后的四支试管中，分别依次加入足量溶液，观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀，反应产生硫酸钡沉淀，说明B、C物质中含有硫酸根离子；
结合以上分析可知，B为硫酸铵，D为氯化铵，C为硫酸钠，A为氯化钠。
【详解】（1）结合以上分析可知，溶液A、B、C、D中的溶质依次为NaCl、(NH4)2SO4、Na2SO4、NH4Cl；
（2）B为硫酸铵，溶液B与溶液共热时，生成硫酸钠、氨气和水，发生反应的化学方程式为：(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O；
（3）结合以上分析可知，和氯化钡溶液反应产生的白色沉淀为硫酸钡，因此步骤②试管中产生的白色沉淀的化学式为BaSO4；
（4）D为氯化铵；检验溶液D中溶质的阴离子为Cl-，检验试剂为稀硝酸和硝酸银，具体实验操作为：取NH4Cl溶液少许于试管中，滴加几滴(稀硝酸酸化)硝酸银溶液，有白色沉淀生成，发生反应的化学方程式为：NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3。
17．(1) CO2 用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽 平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气
(2) CaCO3 防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应
(3)
(4)CO2比空气重，从长管进入E，并没有把E中的空气排尽，致使部分NO先与未排尽的空气生成少量红棕色气体NO2，当再从F鼓入空气时，E中有更多的NO2生成，所以气体颜色逐渐加深。
(5) (或)，
【分析】该实验的原理是首先用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2将装置中的空气排尽，以防止空气中的氧气对实验造成干扰，然后铜与稀硝酸反应产生气体，通过向E装置中通入空气，气体颜色变深，说明铜与稀硝酸反应产生的气体为NO，最后处理尾气。
【详解】（1）操作I是用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2气体将装置中的空气排尽，以防止空气中的氧气对实验的干扰。D装置的作用是平衡压强，吸收NO、NO2、CO2等尾气，防止污染空气。
（2）C装置中出现白色沉淀说明E中的空气排尽了，生成的沉淀为CaCO3，当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提是防止碳酸钙消耗硝酸过多，从而影响铜与稀硝酸的反应。
（3）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO无色气体和水，反应的化学方程式是。
（4）CO2比空气重，从长管进入E，并没有把E中的空气排尽，致使部分NO先与未排尽的空气生成少量红棕色气体NO2，当再从F鼓入空气时，E中有更多的NO2生成，所以气体颜色逐渐加深。
（5）C中白色沉淀溶解是因为NO2与水反应生成硝酸，发生反应(或)，硝酸能溶解碳酸钙沉淀，发生反应。
18．(1)
(2)D
(3) 8NA NH 44.8L
【分析】由图可知，大气中的氮气发生还原反应①生成氨气和铵根离子、发生氧化反应②生成亚硝酸根离子和硝酸根离子，反应③为动植物蛋白转化为氨气和铵根离子，反应④为亚硝酸根离子和硝酸根离子转化为动植物蛋白，反应⑤为氨气和铵根离子发生氧化反应转化为亚硝酸根离子和硝酸根离子，亚硝酸根离子和硝酸根离子发生还原反应⑥转化为氮气。
【详解】（1）氮原子的核电荷数为7，核外有2个电子层，最外层电子数为5，原子的结构示意图为，故答案为：；
（2）A．由分析可知，①和②的转化过程都是游离态的氮元素转化为化合态氮元素的过程，属于氦的固定，故正确；
B．由分析可知，反应③为动植物蛋白转化为氨气和铵根离子，反应④为亚硝酸根离子和硝酸根离子转化为动植物蛋白，则③和④的转化说明含氮有机物和含氮无机物可以相互转化，故正确；
C．由分析可知，反应⑤为氨气和铵根离子发生氧化反应转化为亚硝酸根离子和硝酸根离子，反应中氮元素被氧化，故正确；
D．由分析可知，亚硝酸根离子和硝酸根离子发生还原反应⑥转化为氮气，该过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，故错误；
（3）由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，铵根离子是反应的还原剂，硝酸根离子是氧化产物，反应生成1mol硝酸根离子，转移电子转移的数目为1mol×8×NAmol—1=8NA，氧元素的化合价降低被还原，氧气是反应的氧化剂，由得失电子数目守恒可知，标准状况下消耗的氧气体积为1mol××22.4L/mol=44.8L，故答案为：8NA；NH；44.8L。
19． HNO3 Fe(NO3)3 NO2 白色沉淀变成灰绿色，最终为红褐色沉淀 3Fe＋8H＋＋2NO=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 不能。根据图中反应③，NO遇浓硝酸可转化为NO2
【详解】(1)转化关系图中分析判断，单质B和A的浓溶液加热时才能发生反应，说明A为金属，在浓酸溶液中发生钝化，加热发生反应，A的稀溶液和B单质反应生成产物与B与浓溶液加热反应产物不同，说明B为变价元素，判断为Fe，A为HNO3，D为Fe(NO3)3，E为NO2，G为Fe(NO3)2，L为Fe(OH)2，K为Fe(OH)3，Q为NaNO3，所以本题答案为：HNO3；Fe(NO3)3；NO2；
(2)反应④是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，反应的现象是，白色沉淀迅速变化为灰绿色，最后变化为红褐色沉淀；故答案为：白色沉淀变成灰绿色，最终为红褐色沉淀；
(3)反应②是过量铁和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：3Fe+2NO+8H+═3Fe2++2NO↑+4H2O；故答案为：3Fe+2NO+8H+═3Fe2++2NO↑+4H2O；
(4)由反应2HNO3+NO═3NO2+H2O知，结合化学平衡移动原理分析，在浓HNO3中，平衡正向进行不可能生成NO；故答案为：不能。根据图中反应③，NO遇浓硝酸可转化为NO2；
【点睛】铁和稀硝酸反应的产物与量有关，硝酸足量时生成硝酸铁、一氧化氮和水，铁过量时，生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，此为易错点。
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