2022-2023學(xué)年人教版必修第二冊(cè) 5.2.1　氮?dú)馀c氮的固定　一氧化氮和二氧化氮 作業(yè)

PAGE6-氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮 (15分鐘·30分)一、選擇題(本題包括6小題,每小題4分,共24分)1.如圖中能實(shí)現(xiàn)人工固氮的是 ()【解析】選D。氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睘槿斯す痰?.有報(bào)道稱“氮?dú)饽苡行p少輪胎的噪音,延長(zhǎng)輪胎使用壽命”,關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)的說法,錯(cuò)誤的是 ()A.通常情況下,氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑B.可在氧氣中燃燒,生成一氧化氮C.在水中溶解度小(通常情況下)D.跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng),氮?dú)馐茄趸瘎窘馕觥窟xB。N2在O2中不能燃燒,在放電或高溫條件下N2被O2氧化為NO,B錯(cuò)誤。3.下列關(guān)于氮的氧化物的敘述正確的是 ()A.氮的氧化物只有NO、NO2B.氮的氧化物均為紅棕色氣體C.氮的氧化物均有毒D.氮的氧化物在空氣中均能穩(wěn)定存在【解析】選C。氮的氧化物包括NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NO、N2O4等均為無(wú)色氣體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氮的氧化物均有毒,C項(xiàng)正確;NO在空氣中易被O2氧化為NO2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.在NO2與水的反應(yīng)中,下列判斷正確的是 ()A.氮元素的化合價(jià)不發(fā)生變化B.氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為2∶1C.NO2只是還原劑D.3molNO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子【解析】選D。。5.(2022·紹興高一檢測(cè))如圖將充滿二氧化氮的試管倒扣在水槽中,下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.試管內(nèi)液面上升B.試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺,直至消失C.堵住管口將試管取出,松開后管口向上,觀察到試管口有紅棕色出現(xiàn)D.取少量試管內(nèi)液體,滴加石蕊試液溶液無(wú)明顯變化【解析】選D。A項(xiàng),NO2能與水反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以反應(yīng)后試管內(nèi)的氣體體積減小,壓強(qiáng)減小,試管內(nèi)液面上升,故A正確;B項(xiàng),NO2與水反應(yīng)生成的NO是無(wú)色氣體,所以試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺,直至消失,故B正確;C項(xiàng),常溫下,NO極易與空氣中的O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2,所以將試管取出,松開后管口向上,觀察到試管口有紅棕色出現(xiàn),故C正確;D項(xiàng),NO2與水反應(yīng)生成了硝酸,溶液呈酸性,所以滴加石蕊溶液后,溶液變成紅色,故D錯(cuò)誤。6.(2022·舟山高一檢測(cè))下列關(guān)于一氧化氮的敘述不正確的是 ()A.一氧化氮是一種無(wú)色的有毒氣體B.在常溫下一氧化氮不能與氧氣化合生成二氧化氮C.一氧化氮可由氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下直接化合得到D.一氧化氮不溶于水,能用排水法收集【解析】選B。NO是一種無(wú)色不溶于水的有毒氣體,可以用排水法收集。在常溫下,NO容易與氧氣直接化合生成NO2?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2022·溫州高一檢測(cè))某研究小組借助如圖裝置收集NO氣體,正確的操作是()A.從①口進(jìn)氣,用排水法集氣B.從①口進(jìn)氣,用排氣法集氣C.從②口進(jìn)氣,用排水法集氣D.從②口進(jìn)氣,用排氣法集氣【解析】選C。NO易與氧氣反應(yīng),只能用排水法集氣,當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)充滿水時(shí),氣體要從上部進(jìn)入,使水從底部排出。二、非選擇題(本題包括1小題,共6分)7.氮氧化物會(huì)嚴(yán)重污染大氣,所以實(shí)驗(yàn)室必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。用NaOH溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物,反應(yīng)化學(xué)方程式如下:①NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O②2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O(1)在反應(yīng)①中,參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的質(zhì)量之比為。

(2)在反應(yīng)②中,氧化產(chǎn)物是,還原產(chǎn)物是(填化學(xué)式)。

(3)在反應(yīng)①②中,參加反應(yīng)的NaOH均為2mol時(shí),兩個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關(guān)系是①②(填“>”“=”或“<”)。

【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)①可知,氧化劑(NO2)和還原劑(NO)的物質(zhì)的量之比是1∶1,質(zhì)量之比為23∶15。(2)在反應(yīng)②中只有氮元素的化合價(jià)發(fā)生變化,所以NO2既是氧化劑也是還原劑,氧化產(chǎn)物為NaNO3,還原產(chǎn)物為NaNO2。(3)反應(yīng)①中2molNaOH參加反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移1mol電子,反應(yīng)②中2molNaOH參加反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移1mol電子。答案:(1)23∶15(2)NaNO3NaNO2(3)= (10分鐘·20分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題5分,共10分)8.下列對(duì)于二氧化氮的說法正確的是 ()A.NO2能與水反應(yīng)生成硝酸,NO2是酸性氧化物B.除去O2中混有的NO2,可將混合氣體通入水中,將NO2溶解C.NO2與溴蒸氣的鑒別可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得無(wú)色溶液的是NO2,得橙色溶液的為溴蒸氣D.NO2是大氣污染物之一【解析】選D。NO2與NaOH溶液反應(yīng),發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成兩種鹽和水,故NO2不是酸性氧化物,故A錯(cuò)誤;除去O2中混有的NO2,將混合氣體通入水中,NO2溶解的同時(shí)又生成NO,且NO又能與氧氣反應(yīng)生成NO2,故B錯(cuò)誤;NO2與溴蒸氣的鑒別不可用NaOH溶液,兩者均可溶于NaOH溶液得無(wú)色溶液,故C錯(cuò)誤;NO2屬于大氣污染物,可以形成硝酸型酸雨或光化學(xué)煙霧,故D正確。9.在一定條件下,將等體積的NO和O2的混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽的水中,充分反應(yīng)后剩余氣體的體積約為原總體積的()A.14B.34C.18【解析】選C。假定NO和O2體積分別為V,則:4NO+3O2+2H2O===4HNO3,4 3V 34故氧氣剩余,剩余氧氣體積為V-34V=14V,所以充分反應(yīng)后剩余氣體的體積為原體積的V4【補(bǔ)償訓(xùn)練】將等體積的NO2和N2的混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余氣體的體積約為原總體積的 ()A.16 B.13 C.23 【解析】選C。假定N2和NO2體積分別為V,設(shè)V體積的二氧化氮和水反應(yīng)生成一氧化氮的體積為x,3NO2+H2O===2HNO3+NO3 1V xx=V3則剩余氣體的體積約為V+V3=4V3,剩余氣體的體積約為原總體積的4二、非選擇題(本題包括1小題,共10分)10.(改編)某?；瘜W(xué)興趣小組用如圖裝置驗(yàn)證NO2的氧化性和NO的還原性。已知:①裝置甲中發(fā)生的反應(yīng)為Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。②硝酸具有揮發(fā)性,可將I-氧化成I2。請(qǐng)回答下列問題:(1)裝置乙中的現(xiàn)象是。

(2)說明NO具有還原性的操作和現(xiàn)象是。

(3)小組一成員對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出了疑問,他認(rèn)為乙中的現(xiàn)象不足以證明NO2的氧化性,他的理由是。

(4)小組另一成員為探究NO2的氧化性,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(如圖所示)。由圖B和圖C中的現(xiàn)象寫出NO2和SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

【解析】(1)碘化鉀被氧化為單質(zhì)碘,碘使淀粉變藍(lán)。(2)丙中NO2與水反應(yīng)生成的NO會(huì)和氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2,證明NO具有還原性,故操作和現(xiàn)象為打開開關(guān),擠壓空氣囊,丙中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色。(3)濃硝酸具有揮發(fā)性,且NO2與水反應(yīng)生成硝酸,硝酸具有強(qiáng)氧化性,也能將碘離子氧化成單質(zhì)碘,使溶液變藍(lán),對(duì)NO2的性質(zhì)檢驗(yàn)造成干擾。(4)題圖B中“無(wú)色氣體”,題圖C中“有紅棕色氣體產(chǎn)生”,說明題圖B中反應(yīng)生成了NO,即NO2和SO2反應(yīng),NO2轉(zhuǎn)化為NO,表現(xiàn)氧化性,而SO2則表現(xiàn)還原性,被氧化,硫元素化合價(jià)升高,只能變成+6價(jià),應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO3,故化學(xué)方程式為NO2+SO2===NO+SO3。答案:(1)乙試管中溶液變藍(lán)色(2)打開開關(guān),擠壓空氣囊,丙中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色(3)揮發(fā)出來(lái)的HNO3,NO2和水反應(yīng)生成的HNO3是一種氧化性酸,也可將I-氧化成I2,使溶液變藍(lán)(4)NO2+SO2===NO+SO3 (10分鐘·10分)11.(2022·常州高一檢測(cè))汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx(氮氧化物)等物質(zhì),這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來(lái)源之一,根據(jù)NOx的性質(zhì)特點(diǎn),已開發(fā)出多種化學(xué)治理氮氧化物污染的方法。(1)氮氧化物與環(huán)境問題密切相關(guān),可導(dǎo)致、等問題(任填兩條)。

(2)已知某硝酸廠排放的尾氣中NO、NO2的體積比為1∶1,該廠采用NaOH溶液來(lái)處理該尾氣,處理后所得溶液中只有一種含氮的鈉鹽。則該含氮的鈉鹽中,氮元素的化合價(jià)為。

(3)某氮氧化物和CO在催化劑的作用下充分反應(yīng),生成N2和CO2,可消除CO與該氮氧化物的污染。若測(cè)得N2和CO2的物質(zhì)的量之比為1∶2,則該氮氧化物的化學(xué)式是。

(4)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體,例如:8NH3+6NO27N2+12H2O。該反應(yīng)中的氧化劑是,還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的質(zhì)量之比為。如果用氨來(lái)處理NO,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

【解析】(1)氮氧化物與環(huán)境問題密切相關(guān),可導(dǎo)致(硝酸型)酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧層破壞等。(2)NO、NO2的體積比為1∶1,兩者中氮的價(jià)態(tài)分別為+2、+4價(jià),根據(jù)歸中反應(yīng)中電子得失守恒可知,含氮的鈉鹽中的氮的價(jià)態(tài)是+3價(jià)。(3)設(shè)氮氧化物的化學(xué)式為NOx,由題意得2NOx+2xCON2+2xCO2,N2、CO2的物質(zhì)的量之比為1∶2,根據(jù)氧原子守恒得:x=1,NOx為NO。(4)