2019-2020年高中化學 3.2.1 自然界中氮的循環(huán) 氮氣 一氧化氮和二氧化氮（精講優(yōu)練課型）課時提升作業(yè) 魯科版必修1.doc
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2019-2020年高中化學 3.2.1 自然界中氮的循環(huán) 氮氣 一氧化氮和二氧化氮（精講優(yōu)練課型）課時提升作業(yè) 魯科版必修1 一、選擇題(本題包括6小題,每小題5分,共30分) 1.(xx襄樊高一檢測)氮元素在地球上含量豐富,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要的作用。下列敘述與氮元素的循環(huán)無關的是 ( ) A.工業(yè)合成氨的過程是固氮的過程 B.自然界中,氨是動物體特別是蛋白質(zhì)腐敗后的產(chǎn)物 C.為防止糧食、水果等食品腐爛,常用氮氣作保護氣 D.電閃雷鳴的雨天,N2與O2會發(fā)生反應并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收 【解析】選C。氮氣的化學性質(zhì)不活潑,無毒,故可作食品保護氣,與氮的循環(huán)無關。 2.下列關于氮氣的說法中錯誤的是 ( ) A.通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定,所以N2可以在電焊時作保護氣 B.N2+O22NO,該反應是汽車尾氣造成污染的主要因素之一 C.N2在空氣中約占質(zhì)量比的 D.在反應:3Mg+N2Mg3N2中N2作氧化劑 【解析】選C。N2很穩(wěn)定,常用作保護氣;但在高溫下N2與O2產(chǎn)生的NO易被氧化為NO2,故汽車尾氣會造成環(huán)境污染;N2在空氣中的體積含量約為4/5;N2與金屬、H2反應時作氧化劑。 3.(xx長沙高一檢測)某氮的氧化物和一氧化碳在催化劑的作用下充分反應,生成氮氣和二氧化碳。若測得氮氣和二氧化碳的物質(zhì)的量之比為1∶2,則該氮的氧化物是 ( ) A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5 【解析】選B。設氮氧化物的化學式為NOx,由題意得2NOx+2CON2+2CO2,先寫出反應物和生成物,再寫出N2、CO2的化學計量數(shù)1和2,然后分別根據(jù)N、C守恒得出NOx、CO的化學計量數(shù)是2和2,再根據(jù)O守恒得出NOx中x為1。 【補償訓練】(xx長春高一檢測)已知氮的氧化物與氫氣在一定條件下反應,可生成氮氣和水,現(xiàn)有15.6 mL某氮的氧化物與過量的氫氣充分混合后在一定條件下反應,凝結成水,剩余氣體的體積比原混合氣體縮小了46.8 mL(相同條件下測定)。該氮的氧化物的化學式為 ( ) A.N2O3 B.N2O5 C.NO2 D.NO 【解析】選A。設該氮的氧化物的分子式為N2Ox,反應方程式為N2Ox+xH2N2+xH2O,由于水是液體,再根據(jù)化學計量數(shù)可知:縮小的體積等于參加反應的氫氣的體積 N2Ox + xH2N2+xH2O1 x 15.6 mL 46.8 mL =,x=3,所以該氮的氧化物的化學式為N2O3。 4.搭載“神舟”十號飛船的運載火箭,其推進劑引燃后發(fā)生劇烈反應,產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后發(fā)生反應生成的氣體主要是CO2、H2O、N2、NO,這些氣體均為無色,但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴出大量紅棕色煙,產(chǎn)生紅棕色煙的主要原因是 ( ) A.高溫下N2遇空氣生成NO2 B.NO遇空氣生成NO2 C.CO2與NO反應生成CO和NO2 D.NO和H2O反應生成H2和NO2 【解析】選B。NO與空氣中的氧氣反應生成NO2,NO2是紅棕色氣體,所以在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴射出大量紅棕色煙。 5.(xx濰坊高一檢測)如圖所示,相同條件下,兩個容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體,分別倒置于水槽中,然后通過導管緩慢通入氧氣,邊通氣體邊慢慢搖動試管,直到兩個試管內(nèi)充滿液體。假設試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴散,則兩個試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為 ( ) A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶3 【解析】選A。相同條件下,容積相同的試管內(nèi)兩種氣體的物質(zhì)的量相等,根據(jù)氮原子守恒,可知最終生成的HNO3的物質(zhì)的量相等,因為溶液沒有擴散,則兩個試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度相等。 【互動探究】(1)上述實驗中兩支試管內(nèi)充入的氧氣的體積相同嗎? 提示:不相同。應該分別為試管容積的1/4、3/4。 (2)若將NO2、O2以及NO、O2分別充滿上述試管,倒置于水槽中,水恰好充滿容器。若溶質(zhì)不擴散,則兩支試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度之比是多少? 提示:充滿NO2、O2的試管,氣體被完全吸收,形成溶液的濃度為4/5VmmolL-1;充滿NO、O2的試管,氣體被完全吸收,形成溶液的濃度為4/7VmmolL-1。則兩支試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為7∶5。 6.(xx三明高一檢測)工業(yè)制HNO3的尾氣中含有的NO2和NO常用NaOH溶液吸收,反應的化學方程式為NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O, 2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O, NO不能被NaOH溶液吸收。同溫、同壓下NO2與NO的體積比如下,其中不能被NaOH溶液完全吸收的是 ( ) A.1∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1 【解析】選B。根據(jù)NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O方程式可知當NO2與NO的體積比為1∶1時,正好被吸收,故A能完全被吸收,故A不符合題意;NO2與NO的體積比為1∶3,一氧化氮多了,因為NO2與NO的體積比為1∶1,正好被吸收,所以多了的一氧化氮又不能被氫氧化鈉溶液吸收,所以不能被NaOH溶液完全吸收,故B符合題意;NO2與NO的體積比為2∶1,反應完后二氧化氮有剩余,通過2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反應可知剩余的二氧化氮可以直接被氫氧化鈉溶液完全吸收,故C不符合題意;NO2與NO的體積比為3∶1,反應完后二氧化氮有剩余,通過2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反應可知剩余的二氧化氮可以直接被氫氧化鈉溶液完全吸收,故D不符合題意。 二、非選擇題(本題包括2小題,共20分) 7.(10分)(xx成都高一檢測)實驗室常用飽和NaNO2與NH4Cl溶液反應制取純凈氮氣,如圖所示。反應式為NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;反應放熱。試回答: (1)裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的導管所起的作用是 。 A.防止NaNO2飽和溶液蒸發(fā) B.保證實驗裝置不漏氣 C.使NaNO2飽和溶液容易滴下 (2)B部分的作用是 。 ①冷凝 ②冷卻氮氣?、劬彌_氮氣流 (3)加熱前必須進行的一個操作步驟是 。 加熱片刻后,應立即移去酒精燈以防反應物沖出,其原因是 。 (4)收集N2前,必須進行的步驟是(用文字說明) 。 收集N2不適宜的方法是(填寫編號) 。 ①用排氣法收集在集氣瓶中; ②用排水法收集在集氣瓶中; ③直接收集在球膽或塑料袋中。 【解析】根據(jù)實驗室制N2的原理知該反應為放熱反應,且較劇烈,加熱片刻后,應立即移去酒精燈以防反應物沖出;裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的導管是為了保證NaNO2飽和溶液容易滴下;該反應產(chǎn)生的N2中混有水蒸氣,B的作用是除去水蒸氣;N2的相對分子質(zhì)量(28)和空氣(29)相當,故不能用排空氣法收集。 答案:(1)C (2)① (3)檢查裝置氣密性 本反應為放熱反應 (4)將系統(tǒng)內(nèi)空氣排凈?、? 8.(10分)(xx晉江高一檢測)利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應,既能凈化尾氣,又能獲得應用廣泛的Ca(NO2)2,其部分工藝流程如下: (1)一定條件下,NO與NO2可以生成一種新的氧化物,試寫出該反應的化學方程式: 。 (2)上述工藝中采用氣液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底部進入,石灰乳從吸收塔頂部噴淋),其目的是 ; 濾渣可循環(huán)使用,濾渣的主要成分是 (填化學式)。 (3)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1∶1。 若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,則會導致 ; 若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,則會導致 。 (4)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,其反應的離子方程式為 。 【解析】(1)若NO與NO2反應生成新的氧化物,必然是NO中N的化合價升高被氧化,NO2中N的化合價降低被還原,生成的新的氧化物中N的化合價應該介于NO和NO2之間,為+3價,據(jù)此寫出反應方程式:NO+NO2N2O3。 (2)氣體上升,液體下降,這樣氣液接觸充分,使尾氣被充分吸收;分析加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,Ca(NO3)2易溶于水,所以濾渣的主要成分為Ca(OH)2。 (3)當n(NO)>n(NO2)時,NO過剩;當n(NO)
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