河东教育化学鲁科版通用必修1第三章 自然界中的元素 同步练习二.docx
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河东教育化学鲁科版通用必修1第三章自然界中的元素同步练习二
第三章自然界中的元素同步练习
(二)
可能用到的相对原子质量:
H:
1、C:
12、N:
14、O:
16、A1:
27、C1:
35.5、Ca40、Cu:
64、Mg:
24、S:
32、Fe:
56
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题共16个小题,每题3分,共48分,每题只有一个选项符合题意)
1.下列现象的产生与人为排放氮氧化物无关的是( )
A.闪电B.酸雨C.光化学烟雾D.臭氧空洞
2.对于易燃、易爆的、有毒的化学物质,往往会在其包装上贴上危险警告标签,下面所列物质,贴错了包装标签的是()
A
B
C
D
物质的化学式
浓HNO3
CCl4
P4(白磷)
NH4NO3
危险警告标签
腐蚀性
易燃的
有毒的
爆炸性
3.14C是一种放射性同位素,在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C,14N+
→14C+
,下列说法正确的是()
A.14C和14N互为同位素
B.14C和C60是同素异形体
C.14CO2的摩尔质量为46
D.地球上活着的生物体内,由于新陈代射作用也存在14C
4.二氧化碳在大气中含量增大时产生“温室效应”的主要原因。
下列反应中不属于自然界缓解“温室效应”的是()
A.CO2+H2O
H2CO3
B.6nCO2+5nH2O(C6H10O5)n+6nO2
C.NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
D.CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
5.下列关于氨气的说法正确的是()
A.氨气的检验方法为:
将沾有浓盐酸的玻璃棒或者用沾有湿润
的蓝色石蕊试纸玻璃棒靠近容器口
B.氨水能导电,所以NH3是电解质
C.沸点:
NH3<PH3<AsH3
D.用水吸收NH3用右图装置可防止倒吸
6.将CO2通入下列物质的溶液中不与其反应的是()
①Na2CO3②Na2SiO3③Na[AlOH]4④C6H5ONa⑤Ca(ClO)2⑥CaCl2⑦CaCO3A.①③④⑤⑥B.①和⑥
C.只有①D.只有⑥
7.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。
在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成
Al2O3+N2+3C
2AlN+3CO。
下列叙述正确的是()
A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反应中每生成2molAlN,N2得到3mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为-3
D.AlN易溶于水
8.木炭屑与浓HNO3共热,产生的气体等分为①和②两份,将第一份气体先导入适量蒸馏水中再导入石灰水中,将第二份气体直接导入石灰水中,则石灰水的变化可能是()
A.①不变浑浊②变乳白色 B.①变乳白色②不变浑浊
C.①变乳白色②变乳白色 D.①不变浑浊②变浅黄色
9.如图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴人试管②与气体B充分反应,打开夹子,可发现试管①内的水立刻沸腾了。
则液体A和气体B的组合不可能是下列的()
A.氢氧化钠溶液、二氧化碳
B.水、氨气
C.氢氧化钠溶液、一氧化氮
D.水、二氧化氮
10.下列反应中,能说明NH3既有碱性又有还原性的是()
A.2NH3+2Na==2NaNH2+H2B.8NH3+3Cl2==6NH4Cl+N2
C.2NH3+3CuO==N2+3Cu+3H2OD.4NH3+6NO==5N2+6H2O
11.已知四羟基合铝离子与碳酸氢根离子在溶液中能发生如下反应:
[AlOH]4-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-+H2O
现将足量CO2通入K[AlOH]4和Ba(OH)2的混合溶液中,生成沉淀的质量(m)和通入CO2体积(v)的关系正确的是()
12.将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生。
则通入的气体可能是()
A.CO2 B.NH3 C.NO2 D.Cl2
13.11.9g锡与100mL12mol·L-1HNO3共热一段时间,完全反应后测定溶液中c(H+)为8mol·L-1,溶液体积仍为100mL。
放出的气体在标准状况下体积约为8.96L。
由此推断氧化产物可是()
A.SnO2·4H2OB.Sn(NO3)4C.Sn(NO3)2D.Sn(NO3)2和Sn(NO3)4
14.氮气与其他单质化合一般需要高温,有时还需高压等条件,但金属锂在常温、常压下就能与氮气化合生成氮化锂,这是因为()
①此反应可能是吸热反应
②此反应可能是放热反应
③此反应可能是氮分子不必先分解成为原子
④此反应前可能氮分子先分解成为原子
A.①②B.②④C.②③D.①④
15.0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、N02、N204),混合气体共O.05mol。
该混合气体的平均相对原子质量可能是()
A.30B.42C.50D.66
16.10mLNO与CO2的混合气体通过足量的Na2O2后,气体的体积变为5mL(相同状况),则CO2和NO的体积比不可能为()。
A.1:
1B.2:
1C.3:
2D.1:
2
第Ⅱ卷(选择题,共52分)
二、实验题(本题包括2小题,共20分)
17.(12分)某探究性学习小组有查阅资料中发现,常温下氯气可以氧化氨气获得氮气。
该小组由此设计出制取氮气的思路:
实验室现有如下试剂及仪器:
试剂:
饱和食盐水
浓硫酸
浓硝酸
浓盐酸
碱石灰
二氧化锰
浓氨水
仪器:
(见图)
请完成下列各题:
(1)写出制N2的化学方程式,反应生成0.5molN2,转移的电子数是mol。
(2)用以上仪器(可重复使用)连接成制纯净Cl2、NH3的装置,按照前后顺序把图中的编号填入下表中,并写出对应仪器里试剂的编号。
(下列空格不一定填满)
制Cl2
仪器
仪器
制NH3
仪器
仪器
(3)当反应装置里的氨气和氯气的物质的量之比大于时,尾气里一定含有氨气;当反应装置里的氯气和氨气的物质的量之比大于时,尾气里一定含有氯气。
18.(8分)为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”,课题研究小组的同学们设计了实验装置,分别进行甲、乙两次实验:
实验甲:
干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应:
在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2,在通入CO2之前,关闭K1和K2.在试管Ⅰ内装入试剂X后,打开K1和K2,通入CO2,几分钟后,将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上,观察到木条不复燃,且Ⅱ中的淡黄色没有变化.
实验乙:
潮湿的二氧化碳和过
氧化钠的反应:
在试管Ⅰ内装
入试剂Y,其他操作同实验甲,
观察到木条复燃,且Ⅱ中的淡黄
色变为白色。
试回答下列问题:
(1)在装入Na2O2后,通入CO2前,
关闭K1和K2的目的是.
(2)在实验甲中,试剂X是,其作用是____________.在实验乙中,试剂Y是________.
(3)根据上述两个实验现象,得到的结论是_________.
(4)试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是______________.
(5)为了确保实验现象的准确性,制备CO2所用的反应物最好选用________(填编号,多选扣分)
A.大理石B.小苏打C.烧碱D.盐酸E.稀硫酸F.稀硝酸
(6)CO2和Na2O2的反应机理可用示踪原子分析加以证明,请完成下列反应:
三、填空题(本题包括3小题,共25分)
19.(7分)A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。
A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。
请填空:
(1)形成单质A的原子的结构示意图为,它的最高化合价为。
(2)B的化学式(分子式)为,B的晶体类型为。
B和碳反应生成A和E的化学方程式是。
(3)C的化学式(分子式)为,D的化学式(分子式)为。
20.(10分)科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出组成N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以SO42-和N4H44+两种离子形式存在,植物的根系极易吸收N4H44+,但它遇到碱时,会生成一种形似白磷的N4分子,N4分子不能被植物吸收。
请回答下列问题:
(1)N4和N2的关系正确的是___________(填序号);
A.同种单质 B.同位素 C.同分异构体 D.同素异形体
(2)N4H4(SO4)2__________(填“能”或“不能”)和草木灰混合施用;
(3)已知白磷、NH+4、N4H4+4的空间构型均为四面体,NH+4的结构式为
(→表示共用电子对由N原子单方面提供),白磷(P4)的结构式为。
请画出N4H4+4的结构式_____________________________。
(4)已知液氨中存在着平衡2NH3
NH4++NH2-。
科学家在液氨中加入氢氧化铯(CsOH)和特殊的吸水剂,使液氨中的NH4+生成N4分子,请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式:
_________________________________。
(5)NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2ONH
+OH-,试判断NH3溶于水后,形成的NH3·H2O的合理结构是。
(填a或b)
21.(8分)有关物质有如下图所示的转化关系。
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的稀溶液与苯酚溶液混合后呈紫色。
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)
四、计算题(本题包括1小题,共7分)
22.(7分)现有含NH3为1.7mg·L—1的废水300m3(密度为1g·cm—3),可采用如下两种方法进行处理。
(1)方法一:
把甲醇加入含氨的废水中,在一种微生物作用下发生反应:
2O2+NH3===NO3-+H++H2O,6NO3—+6H++5CH3OH→3N2↑+5CO3↑+13H2O.
若用此方法处理,假设每步的转化率为100%,需要甲醇多少克?
(2)方法二:
对废水进行加热蒸发(假设NH3全部蒸发出来),所得NH3用一定量空气氧化(设空气中氧气的体积分数为20%,氮气的体积分数为80%),发生的主要反应有:
4NH3+5O2
4NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O===4HNO3,
副反应有:
4NH3+3O2===2N2+6H2O.产生的混合物的组成为:
NO27mol,O218mol,N2225mol和少量的HNO3(高温下NO和O2不反应),求NH3转化为NO和HNO3的转化率各是多少
参考答案及解析
1.A[解析]闪电是自然现象。
2.B[解析]由于CCl4中碳元素呈+4价,所以CCl4不可燃,相反可以作灭火剂。
3.D[解析]14C为碳的一种原子,C60为碳的一种单质,14CO2的摩尔质量为46g/mol。
4.C
5.D[解析]应用湿润的红色石蕊试纸玻璃棒靠近容器口检验氨气,故A错;氨水能导电,不是氨气本身电离,所以NH3不是电解质,即B错;由于氨气分子间存在氢键,所以沸点:
NH3高于PH3,即C错。
6.D[解析]CO2与Na2CO3、CaCO3的反应生成NaHCO3、Ca(HCO3)2,与②Na2SiO3③Na[AlOH]4④C6H5ONa⑤Ca(ClO)2反应生成酸性比碳酸弱的四种物质。
7.C[解析]在氮化铝的合成反应中,N2是氧原剂,C是还原剂,每生成2molAlN,N2得到6mol电子,氮元素应为-3价,从氮化铝的性质耐高温、抗冲击、导热性好可判断其难溶于水。
8.B[解析]木炭屑与浓HNO3共热,产生气体为NO2和CO2,第一份气体先导入适量蒸馏水中再导入石灰水中,NO2和水反应了,因此CO2可和石灰水反应产生沉淀;第二份气体直接导入石灰水中,主要发生NO2和石灰水反应,故无沉淀。
9.C[解析]要使试管①内的水立刻沸腾,则中气体压强要显著下降,即气体B要被液体A大量消耗。
10.B[解析]要能说明NH3既有碱性又有还原性,则该反应中既要生成铵盐,又要产生高价态的含氮物质。
11.A[解析]发生反应依次为:
CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,[AlOH]4-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-+H2O,CO2+BaCO3=Ba(HCO3)2,故生成沉淀先增加,后溶解。
12.A[解析]在溶液中NO2和Cl2可以将SO2氧化成SO42-即可产生BaSO4可沉淀,而NH3可与SO2反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3可与反应产生BaSO3沉淀。
13.A[解析]由氮元素守衡可知后来溶液中的氮与气体中的氮之和,恰好和原来100mL12mol·L-1HNO3中的氮相等,可见锡元素未与氮结合。
[答案]A
14.C[解析]:
氮分子中存在N≡N,键能很大,非常牢固,通常情况下很难断裂N≡N键成为氮原子与其他物质反应,如果氮分子能与这种物质容易反应,只可能是氮分子不必先分解为氮原子这种情况;另外化学反应中放热反应一般比较容易发生。
综上所述正确选项应为C选项。
15.C[解析]该题用极值法来求解,首先NO的相对分子质量是30,所以A选项是不可能的。
假设混合气体中NO和N02物质的量分别是x,y,则有以下关系:
X+y=0.05解得x=0.005
3x+y=0.06y=0.045
则混合气体的平均相对分子质量为44.4。
假设混合气体中是NO2和N204,其物质的量分别是x,y,则:
x+y=0.05解得x=0.04
x+2y=0.06y=0.01
则混合气体的平均相对分子质量为55.2。
混合气体的平均相对分子质量应满足44.416.D[解析]本题涉及到
的混合气体通过
时,体积变化的计算及讨论问题。
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
(1)2NO+O2=2NO2
(2)
(1)+
(2):
2CO2+2Na2O2+2NO=2Na2CO3+2NO2(3)⊿V
2222
由此可得出下列推论:
,反应按(3)式进行后,剩余NO体积不变化,反应后
。
根据上述讨论,现已知
气体通过
后体积为原来的一半,故应满足
(1)、
(2)两种推论结果,A、B、C均符合
,只有D不符,故答案为D。
[点评]:
由本题的解,可得到如下有关
混合气与
反应体积变化的重要结论:
,反应后气体的总体积为原混合气体积的1/2;
,反应后气体的总体积大于原混合气体的1/2。
17.
(1)2NH2+3Cl2=6HCl+N2(或8NH2+3Cl2=6NH4Cl+N2)3(每空1分)
(2)
制Cl2
仪器
A
D
D
仪器
制NH3
仪器
C(或A)
E
仪器
(或
)
(每个组合2分,共8分)
(3)
(每空1分)
18.
(1)防止Na2O2受潮(1分)
(2)浓硫酸除去CO2中的水CO2的饱和溶液(或水)(每空1分)
(3)二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应(1分)
(4)除去混在氧气中的过量二氧化碳.(1分)
(5)B、E(2分)
(6)
(2分)
19.解析:
由“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似”可知A为硅,于是可以完成
(1);由B+C(碳)
Si+E可猜测B为SiO2,E为CO;SiO2与CaO在高温条件下反应生成CaSiO3,SiO2与NaOH在加热条件下反应生成Na2SiO3。
于是便可作答。
答案:
1
;+4(每空1分)
2SiO2;原子晶体;2C+SiO2
2CO↑+Si(每空1分)
3CaSiO3;Na2SiO3(每空1分)
20.(每空2分)
(1)D
(2)不能(3)
(4)8NH3+4CsOH=N4+4CsNH2+6H2↑+4H2O
(5)a
21.
(1)HNO3;Fe(NO3)3;NO2。
(每空1分)
(2)白色沉淀变成灰绿色,最终为红褐色沉淀。
(1分)
(3)3Fe+8H++
=3Fe2++2NO↑+4H2O。
(2分)
(4)不能。
根据图中反应③,NO遇浓硝酸可转化为NO2。
(2分)
22.
(1)由反应:
2O2+NH3===NO3-+H++H2O,
6NO3-+6H++5CH3OH→3N2↑+5CO2↑+13H2O
得关系式:
6NH3——6NH3-——5CH3OH——3N2↑
废水中:
n(NH3)=
设每天处理废水需xkg甲醇
根据关系式6NH3——5CH3OH
6mol5×32×10-3
x
x=0.8kg(2分)
所以需甲醇0.8kg.
(2)NH3转化为NO的转化率为:
(2分)
设所用空气为ymol,生成的HNO3为xmol,
根据N原子守恒有:
27+225×2+x=0.8y×2+30①
根据得失电子守恒有:
②
联合方程①、②,解得
故NH3转化为HNO3的转化率为
(3分)