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课时提能演练(十)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)
1.中国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )
A.反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C.NO和O2必需在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2
2.已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做氨气的尾气吸取的是( )
3.下列说法正确的是( )
A.(2011·天津高考)滴加稀NaOH溶液，将潮湿红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，原溶液中确定无NH
B.(2011·四川高考)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，可在管口观看到红棕色气体
C.(2011·安徽高考)过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液呈红色
D.(2011·大纲版全国卷)46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA，含有的分子总数为NA
4.相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。二者比较，相等的是( )
①铜片消耗完所需时间；
②反应生成的气体体积(标准状况)；
③反应中氧化剂得到的电子总数；
④反应后溶液中铜离子的浓度
A.①③ B.②④
C.③④ D.只有①
5.下列推断正确的是( )
A.N2、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
B.向AlCl3溶液中滴加过量的氨水能看到先产生白色沉淀，后沉淀溶解
C.可用浓硫酸或者浓硝酸除去镀在铝表面的铜镀层
D.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉就会溶解
6.下列有关说法或方程式正确的是( )
A.(2011·北京高考)用催化法处理汽车尾气中的CO和NO：CO＋NOC＋NO2
B.(2011·江苏高考)NO2与水的反应：3NO2＋H2O===2NO＋NO↑＋2H＋
C.(2011·新课标全国卷)NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCO＋OH－===CO＋H2O
D.(2011·江苏高考)在1.0 mol·L－1的KNO3溶液中：H＋、Fe2＋、Cl－、SO确定能大量共存
7.(2021·江西师大附中模拟)如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉试验方案。下列有关操作不行能引发喷泉现象的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中渐渐加入足量浓硫酸并打开止水夹
8.如图所示的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与试验事实不相符的是( )
A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉
C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
9.(2022·泉州模拟)常温下，将1.92 g铜加入到100 mL H2SO4和HNO3的混合溶液中，Cu全部溶解，放出无色气体，再向溶液中加入足量铁粉，充分反应，此时收集到气体为448 mL(标准状况)的氢气。下列有关结论不正确的是( )
A.溶解的铁粉为2.8 g
B.原溶液中c(SO42-)=0.5 mol·L-1
C.原混合溶液中c(H+)=1.2 mol·L-1
D.原溶液中n(NO3-)=0.08 mol
10.将确定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸溶液中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述中正确的是( )
A.开头加入合金的质量可能为16.4 g
B.参与反应的硝酸的物质的量为0.1 mol
C.生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL
D.标准状况下产物NO的体积为22.4 L
二、非选择题(本题包括3小题，共40分)
11.(12分)(2021·三明模拟)私人汽车进展快速,大量汽车尾气(含CO、SO2和NO等)的排放带来了严峻的城市空气污染,治理的方法之一是在汽车的排放管上装一个“催化转化器”,它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,并促进二氧化硫的转化。
(1)汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是______________________________。
(2)写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式:___________________。
(3)使用“催化转化器”的缺点是在确定程度上提高了排放废气的酸度,有可能促进了酸雨的形成,其缘由是 ________________________________________。
(4)下列各项措施中,有利于缓解城市空气污染的有________(填序号)。
A.充分利用太阳能,削减能源消耗
B.使用电动车辆,削减汽油消耗
C.植树种草,绿化环境
D.取缔燃煤炉和木炭烧烤,改用自然气
12.(14分)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取制备硝酸。
(1)工业上用水吸取NO2生产HNO3，生成的气体经多次氧化、吸取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，某同学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，为观看到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，快速关闭K1，观看到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___________________________________。
④打开K2，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K3，反应一段时间后，长玻璃管中并未布满液体。设计简洁方法检验长玻璃管中的气体是否含NO___________________________________________________________。
13.(14分)(探究题)某爱好小组用如图装置探究氨的催化氧化。
(1)氨催化氧化的化学方程式为____________________________________。
(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观看到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)为保证在装置4中观看到红棕色气体，装置3应装入 ；若取消3，在4中仅观看到大量白烟，缘由是_________________________________。
(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置 (填装置代号)；化合物X为 (只写一种)，Na2O2的作用是________________________。
答案解析
1.【解析】选D。反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；依据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总反应式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2。
2.【解析】选C。A项，氨气不溶于CCl4，不会发生倒吸；B项，导管末端连接倒置漏斗，漏斗下沿刚好没入水中可有效防止倒吸；C项，可发生倒吸；D项，导管末端连接干燥管，干燥管细口没入水中少许可有效防止倒吸。
3.【解析】选B。由于氨气极易溶于水，若铵盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时，产生的氨气不会挥发出来，红色石蕊试纸就不会变蓝色，A错；在酸性溶液中NO具有氧化性，被Fe2＋还原成NO气体，NO气体在管口遇空气氧化成NO2，B正确；Fe粉与稀硝酸反应生成物是Fe3＋，但过量的铁会连续和Fe3＋反应，将其还原成Fe2＋，所以滴入KSCN溶液不行能显红色，C错；假设46 g气体全为NO2，则其含有的原子数为3NA，含有的分子数为NA，实际存在反应2NO2(g)
N2O4(g)，导致分子数削减，原子数不变，D错。
4.【解析】选C。浓硝酸与Cu反应猛烈，生成的NO2体积大，但由于参与反应的铜相同，故转移的电子数相等，溶液体积相同得到的Cu2＋浓度相同。
5.【解析】选D。A项，N2不是污染物，NO在空气中会发生反应2NO＋O2===2NO2，不能稳定存在，A错；B项，Al(OH)3沉淀不能溶于过量的氨水中，B错误；浓硫酸和浓硝酸都能使铝钝化，但在常温下，浓硝酸能与铜反应，浓硫酸不能与铜反应，故可用浓硝酸，不能用浓硫酸， C错误；选项D，Cu不能与稀硫酸反应，但加入Cu(NO3)2后，溶液中存在HNO3，Cu溶解在HNO3中，D正确。
6.【解析】选B。NO2为污染性气体，是引起光化学烟雾的物质之一，用催化剂处理汽车尾气中的CO和NO不再生成污染性气体，发生的反应为：2NO＋2CO
2CO2＋N2，A错； C项，NH也能与OH－发生反应，C错；D项，NO与H＋组合成HNO3能将Fe2＋氧化，不能大量共存，D错。
7.【解析】选B。依据喷泉试验的原理,要发生喷泉现象,必需使烧瓶中压强快速下降,导致外界压强大于烧瓶中的压强,从而使烧杯(锥形瓶)中的液体进入烧瓶中产生喷泉现象,①中的Cl2易溶于CCl4,③中的NH3易溶于水,所以可以使烧瓶中压强快速下降,产生喷泉现象,④中HCl和浓氨水反应(首先是浓硫酸注入水中放热使浓氨水放出氨气),同样也会导致烧瓶中压强减小,而②中H2不溶于NaOH溶液,也不与NaOH反应,所以不能发生喷泉现象。
8.【解析】选A。产生喷泉的缘由是烧瓶内气体快速削减，使烧瓶内外产生较大压强差。A中CO2在NaHCO3溶液中溶解度很小，烧瓶内外几乎没有压强差，不会产生喷泉。
9.【解析】选D。Cu全部溶解后的溶液中加入足量铁粉，只有H2生成，说明溶液中的NO3-已经与Cu反应完全，依据反应3Cu+8H++2NO3-====3Cu2++2NO↑+4H2O可知，Cu完全反应消耗溶液中的H+物质的量为0.08 mol，NO3-物质的量为0.02 mol，生成Cu2+的物质的量为0.03 mol，所以溶液中NO3-的物质的量为0.02 mol，D错；依据反应Fe+2H+====Fe2++H2↑可知，生成0.02 mol H2消耗的H+的物质的量为
0.04 mol，所以溶液中总的H+的物质的量为0.04 mol+0.08 mol=0.12 mol，原混合溶液中的H+浓度为0.12 mol/0.1 L=1.2 mol·L-1，C对；加入Fe先与溶
液中的Cu2+反应，后与H+反应，所以溶解的Fe粉的物质的量为0.03 mol+
0.02 mol=0.05 mol，质量为2.8 g，A对；溶液中的H+物质的量为0.12 mol，NO3-的物质的量为0.02 mol，所以H2SO4供应H+的物质的量为0.10 mol，SO42-的物质的量为0.10 mol/2=0.05 mol，SO42-的物质的量浓度为0.05 mol/0.1 L=
0.5 mol·L-1，B对。
10.【解析】选C。合金增加的质量即为OH-的质量,则n(OH-)=5.1 g/17 g·mol-1=
0.3 mol,故C项正确。依据电子守恒和电荷守恒可知,反应中转移的电子总数为0.3 mol。若全部为Mg,质量为3.6 g,若全部是铜,质量为9.6 g,A不正确;被还原的硝酸为0.1 mol,起酸性作用的硝酸为0.3 mol,B项不正确;标准状况下产物NO的物质的量即为被还原的硝酸的物质的量,故其体积为2.24 L,D项不正确。
11.【解析】(2)中,从题目叙述中“它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体”,可推出该反应为2CO+2NON2+2CO2。
(3)中,使用“催化转化器”促进SO2转化为SO3,而SO3与H2O化合生成H2SO4,提高了空气的酸度,促进了酸雨的形成。
答案:(1)SO2、NO (2)2CO+2NON2+2CO2
(3)促进了SO2的转化,生成的SO3增多,SO3+H2O====H2SO4提高了空气的酸度
(4)A、B、C
12.【解题指南】解答本题要留意以下两点：
(1)依据试验目的和所放置的试剂确定各装置的作用。
(2)三个开关K1、K2、K3的开与关都对试验起着重要作用。
【解析】依据试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)NO2经多次氧化、用水吸取的循环操作，充分转化为硝酸的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
(2)①注入稀硝酸应至U形管右侧胶塞下沿，快速关闭K1后，U形管左端液面高于右端，铜丝渐渐溶解，产生无色气体，溶液渐渐变蓝。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为：
2H2O22H2O＋O2↑。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸取氮的氧化物，防止污染环境。
④再打开K3，若观看到长玻璃管中气体快速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO。
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，铜丝渐渐溶解，产生无色气体，溶液渐渐变蓝(至少答三点) ②2H2O22H2O＋O2↑
③吸取氮的氧化物防止污染环境
④再打开K3，若观看到长玻璃管中气体快速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO(其他合理答案也可)
13. 【解析】(1)氨的催化氧化就是氨气在催化剂的作用下与氧气反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)加热玻璃管后，玻璃管中发生氨的催化氧化，铜丝保持红热说明氨的催化氧化反应是一个放热反应。
(3)由于氨的催化氧化试验中一部分氨气并未参与反应，所以中间必需加一个除去氨气的装置，否则氨气会和NO2与水反应生成的硝酸发生反应生成白烟硝酸铵。
(4)由于装置5是制取氧气和氨气的装置，故可以替代装置1，装置中的物质应当是既能够产生氨气又能够产生氧气的，故可以选用NH4HCO3。
答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)放热 (3)浓硫酸 生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
(4)1 NH4HCO3 与CO2和H2O反应生成氧气(合理答案均可)
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