2019-2020年高中化學(xué) 3.2.1 自然界中氮的循環(huán) 氮?dú)?一氧化氮和二氧化氮（精講優(yōu)練課型）課時(shí)提升作業(yè) 魯科版必修1.doc

2019-2020年高中化學(xué) 3.2.1 自然界中氮的循環(huán) 氮?dú)?一氧化氮和二氧化氮（精講優(yōu)練課型）課時(shí)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(cè))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(wú)關(guān)的是()A.工業(yè)合成氨的過(guò)程是固氮的過(guò)程B.自然界中,氨是動(dòng)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?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣D.電閃雷鳴的雨天,N2與O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收【解析】選C。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,無(wú)毒,故可作食品保護(hù)氣,與氮的循環(huán)無(wú)關(guān)。2.下列關(guān)于氮?dú)獾恼f(shuō)法中錯(cuò)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(shí)作保護(hù)氣B.N2+O22NO,該反應(yīng)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(yīng):3Mg+N2Mg3N2中N2作氧化劑【解析】選C。N2很穩(wěn)定,常用作保護(hù)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(huì)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(yīng)時(shí)作氧化劑。3.(xx長(zhǎng)沙高一檢測(cè))某氮的氧化物和一氧化碳在催化劑的作用下充分反應(yīng),生成氮?dú)夂投趸?。若測(cè)得氮?dú)夂投趸嫉奈镔|(zhì)的量之比為12,則該氮的氧化物是() A.N2OB.NOC.NO2D.N2O5【解析】選B。設(shè)氮氧化物的化學(xué)式為NOx,由題意得2NOx+2CON2+2CO2,先寫出反應(yīng)物和生成物,再寫出N2、CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)1和2,然后分別根據(jù)N、C守恒得出NOx、CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)是2和2,再根據(jù)O守恒得出NOx中x為1?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(xx長(zhǎng)春高一檢測(cè))已知氮的氧化物與氫氣在一定條件下反應(yīng),可生成氮?dú)夂退?現(xiàn)有15.6 mL某氮的氧化物與過(guò)量的氫氣充分混合后在一定條件下反應(yīng),凝結(jié)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(cè)定)。該氮的氧化物的化學(xué)式為()A.N2O3B.N2O5C.NO2D.NO【解析】選A。設(shè)該氮的氧化物的分子式為N2Ox,反應(yīng)方程式為N2Ox+xH2N2+xH2O,由于水是液體,再根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)可知:縮小的體積等于參加反應(yīng)的氫氣的體積N2Ox+xH2N2+xH2O1 x15.6 mL46.8 mL=,x=3,所以該氮的氧化物的化學(xué)式為N2O3。4.搭載“神舟”十號(hào)飛船的運(yùn)載火箭,其推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后發(fā)生反應(yīng)生成的氣體主要是CO2、H2O、N2、NO,這些氣體均為無(wú)色,但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)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NO2B.NO遇空氣生成NO2C.CO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2D.NO和H2O反應(yīng)生成H2和NO2【解析】選B。NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成NO2,NO2是紅棕色氣體,所以在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)看到火箭噴射出大量紅棕色煙。5.(xx濰坊高一檢測(cè))如圖所示,相同條件下,兩個(gè)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(guò)導(dǎo)管緩慢通入氧氣,邊通氣體邊慢慢搖動(dòng)試管,直到兩個(gè)試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散,則兩個(gè)試管內(nèi)溶液物質(zhì)的量濃度之比為()A.11B.57C.75D.43【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?yàn)槿芤簺](méi)有擴(kuò)散,則兩個(gè)試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度相等。【互動(dòng)探究】(1)上述實(shí)驗(yàn)中兩支試管內(nèi)充入的氧氣的體積相同嗎?提示:不相同。應(yīng)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(kuò)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75。6.(xx三明高一檢測(cè))工業(yè)制HNO3的尾氣中含有的NO2和NO常用NaOH溶液吸收,反應(yīng)的化學(xué)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.11B.13C.21D.31【解析】選B。根據(jù)NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O方程式可知當(dāng)NO2與NO的體積比為11時(shí),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13,一氧化氮多了,因?yàn)镹O2與NO的體積比為11,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21,反應(yīng)完后二氧化氮有剩余,通過(guò)2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反應(yīng)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31,反應(yīng)完后二氧化氮有剩余,通過(guò)2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反應(yīng)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(cè))實(shí)驗(yàn)室常用飽和NaNO2與NH4Cl溶液反應(yīng)制取純凈氮?dú)?如圖所示。反應(yīng)式為NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2O;反應(yīng)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(dǎo)管所起的作用是。A.防止NaNO2飽和溶液蒸發(fā)B.保證實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣C.使NaNO2飽和溶液容易滴下(2)B部分的作用是。冷凝冷卻氮?dú)饩彌_氮?dú)饬?3)加熱前必須進(jìn)行的一個(gè)操作步驟是 。加熱片刻后,應(yīng)立即移去酒精燈以防反應(yīng)物沖出,其原因是 。(4)收集N2前,必須進(jìn)行的步驟是(用文字說(shuō)明) 。收集N2不適宜的方法是(填寫編號(hào))。用排氣法收集在集氣瓶中;用排水法收集在集氣瓶中;直接收集在球膽或塑料袋中?！窘馕觥扛鶕?jù)實(shí)驗(yàn)室制N2的原理知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),且較劇烈,加熱片刻后,應(yīng)立即移去酒精燈以防反應(yīng)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(dǎo)管是為了保證NaNO2飽和溶液容易滴下;該反應(yīng)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(duì)分子質(zhì)量(28)和空氣(29)相當(dāng),故不能用排空氣法收集。答案:(1)C(2)(3)檢查裝置氣密性本反應(yīng)為放熱反應(yīng)(4)將系統(tǒng)內(nèi)空氣排凈8.(10分)(xx晉江高一檢測(cè))利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(jìn)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(xué)式)。(3)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近11。若n(NO)n(NO2)>11,則會(huì)導(dǎo)致 ;若n(NO)n(NO2)<11,則會(huì)導(dǎo)致 。(4)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,其反應(yīng)的離子方程式為 。【解析】(1)若NO與NO2反應(yīng)生成新的氧化物,必然是NO中N的化合價(jià)升高被氧化,NO2中N的化合價(jià)降低被還原,生成的新的氧化物中N的化合價(jià)應(yīng)該介于NO和NO2之間,為+3價(jià),據(jù)此寫出反應(yīng)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(dāng)n(NO)>n(NO2)時(shí),NO過(guò)剩;當(dāng)n(NO)<n(NO2)時(shí),NO2過(guò)剩,剩余NO2會(huì)與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(NO3)2。(4)依據(jù)化合價(jià)升降守恒,N生成NO時(shí)氮元素化合價(jià)降低,則反應(yīng)中N中氮元素的化合價(jià)一定升高,可能生成N或NO2,但在水溶液中NO2會(huì)與水反應(yīng)生成N,所以最終產(chǎn)物為N,據(jù)此寫出離子方程式:3N+2H+N+2NO+H2O答案:(1)NO+NO2N2O3(2)使尾氣中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(3)排放氣體中NO含量升高產(chǎn)品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(4)3N+2H+N+2NO+H2O