氮的循環(huán) 同步練習(xí)題 高一上學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修第一冊

3.3氮的循環(huán)同步練習(xí)題一、選擇題1．下列日常生產(chǎn)生活行為合理的是A．烈日當(dāng)頭的中午在稻田中施用碳銨化肥B．打了農(nóng)藥的菠菜，第二天早上出售C．往飼料里面添加一些蚯蚓、魚蝦，提高飼料中蛋白質(zhì)含量D．為了避免魚死亡，運(yùn)輸時(shí)往水中加入過量的硫酸銅2．近期，我國研究人員報(bào)道了溫和條件下實(shí)現(xiàn)固氮的一類三元NiFeV催化劑，其催化機(jī)理如圖所示。下列說法正確的是A．該反應(yīng)總方程式為N2+3H2=2NH3B．該反應(yīng)是在強(qiáng)堿性條件下進(jìn)行的C．反應(yīng)中N2在三元NiFeV催化劑作用下直接斷裂為ND．標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成22.4LNH3時(shí)，共轉(zhuǎn)移3mole-3．噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列噴泉顏色與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是選項(xiàng)氣體溶液噴泉顏色A溶液白色B(含酚酞)紅色C溶液無色D(含紫色石蕊)藍(lán)色A．A B．B C．C D．D4．下列說法錯(cuò)誤的是A．“浮梁巧燒瓷，顏色比瓊玖”的“瓷”是硅酸鹽產(chǎn)品B．濃硫酸：可用于干燥、、、COC．二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加劑D．農(nóng)諺“雷雨肥莊稼”中固氮過程屬于人工固氮5．下列離子方程式書寫正確的是A．氧化亞鐵溶于稀硝酸：FeO+2H+=Fe2++H2OB．用過氧化氫從酸化的海帶灰浸出液中提取碘：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2OC．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca2++SO2+H2O+2ClO-=CaSO3↓+2HClOD．硫代硫酸鈉與稀硫酸的反應(yīng)：6．分別將足量下列氣體通入Na2S稀溶液中，不能使溶液變渾濁的是A．Cl2 B．SO2 C．稀硝酸 D．稀硫酸7．勞動創(chuàng)造美好生活。下列勞動項(xiàng)目與所述的化學(xué)知識沒有關(guān)聯(lián)的是選項(xiàng)勞動項(xiàng)目化學(xué)知識A實(shí)驗(yàn)活動：用硝酸清洗附在試管內(nèi)壁的銀硝酸具有較強(qiáng)的氧化性B工廠參觀：自來水廠用氯氣來殺菌、消毒氯氣為黃綠色氣體C農(nóng)業(yè)活動：用熟石灰改良酸性土壤是一種堿D社區(qū)服務(wù)：回收鋁制易拉罐再利用廢舊金屬，節(jié)約資源A．A B．B C．C D．D8．某氣體可能含NO、、中的一種或幾種，將盛滿一定量此氣體的集氣瓶倒扣入水中(如圖A)，最終集氣瓶內(nèi)有氣體剩余(如圖B)，則原氣體A．一定含有 B．一定含有NO C．一定不含NO D．一定含有9．向含有1mol和1mol的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列判斷錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)表示的關(guān)系曲線 B．C．P點(diǎn)時(shí)， D．向P點(diǎn)溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4g10．下列有關(guān)說法不正確的是A．熔融燒堿和純堿固體時(shí)不能用石英坩堝B．豆科植物中的根瘤菌可以固氮C．保存水玻璃的試劑瓶可以使用橡膠塞D．二硫化碳去除試管壁上的硫涉及到化學(xué)變化二、填空題11．工業(yè)上用氨氣和氫氣直接合成氨，并通過下列轉(zhuǎn)化過程制備硝酸：N2NH3NONO2HNO3(1)上述物質(zhì)中為紅棕色氣體的是(填化學(xué)式)；(2)寫出氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)方程式；(3)配平NO2→HNO3的化學(xué)方程式：3NO2+H2O=HNO3+NO；12．根據(jù)下圖回答問題。氨是一種重要的化工產(chǎn)品，其化學(xué)式為，具有氣味，實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的發(fā)生裝置為（填序號），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。13．綠水青山，保護(hù)環(huán)境是當(dāng)社會發(fā)展必須關(guān)注的重要課題。氮氧化物和硫氧化物是造成大氣污染的主要原因之一，消除氮氧化物有多種方法。(1)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)原理如圖1所示：①氮氧化物會帶來什么污染(回答任一點(diǎn))；NH3與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。②用Fe做催化劑時(shí)，在氨氣足量的情況下，不同對應(yīng)的脫氮率如圖3所示，脫氮效果最佳的=。(2)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)用廣泛的亞硝酸鈣Ca(NO2)2其部分工藝流程如圖：①上述工藝流程中采用氣-液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進(jìn)入，石灰乳從吸收塔頂噴淋)法，其目的是；②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(yīng)的離子方程式為。(3)氫能是可循環(huán)利用的清潔能源，在2020年上海進(jìn)博會展覽中，諸多氫能源汽車紛紛亮相。氫-氧燃料電池被譽(yù)為氫能源汽車的心臟。某種氫-氧燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖，根據(jù)原電池的原理，回答下問題：①a通入的是。②右側(cè)的電極反應(yīng)式為。14．工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備NaNO2、NaNO3，工藝流程如下：已知：Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2.若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為2∶1，則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時(shí)，Na2CO3的理論用量為噸(假定Na2CO3恰好完全反應(yīng))。15．X、Y、Z、W是中學(xué)化學(xué)中常見的四種氣體。已知：X、Y、Z三種氣體都能對大氣造成污染，在工業(yè)上都可以用堿液吸收；X是化石燃料燃燒的產(chǎn)物之一，是形成酸雨的物質(zhì)；Y是一種單質(zhì)，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工業(yè)和汽車尾氣中的有害物質(zhì)之一，能與水反應(yīng)；W氣體的水溶液能使酚酞溶液變紅。請回答下列問題。(1)X、Y兩種氣體按物質(zhì)的量之比在水溶液中能發(fā)生反應(yīng)，離子方程式為。(2)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，Z在催化劑條件下能與W反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物中的單質(zhì)應(yīng)是(填化學(xué)式)；該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，則其中的氧化劑是(填化學(xué)式)；生成物中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為。(3)Z與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)W氣體的水溶液能使酚酞溶液變紅，用方程式解釋；實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)W氣體的方法是。(5)聯(lián)氨與W的性質(zhì)相似都能與氫離子反應(yīng)，試寫出聯(lián)氨與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：。16．某化學(xué)自主實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)探究NO2、NH3的性質(zhì)探究I：利用如圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾，夾持及固定裝置略去)。(1)按圖示連接好實(shí)驗(yàn)裝置，檢查A裝置氣密性的方法是(2)U形管中的藥品是(填名稱)(3)可用NH3將NO2轉(zhuǎn)化為無毒氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：，此反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為。(4)此實(shí)驗(yàn)裝置存在的一個(gè)明顯缺陷是。探究Ⅱ：采用如圖裝置收集NO2和O2的混合氣體，探究NO2、O2混合氣體的噴泉實(shí)驗(yàn)(裝置已略去)。(5)G裝置圓底燒瓶中的虛線表示導(dǎo)管，左側(cè)導(dǎo)管(填“長”或“短”，下同)，右側(cè)導(dǎo)管(6)將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，若標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體全部被吸收，則所得溶液物質(zhì)的量濃度為mol?L?1(保留兩位有效數(shù)字)【參考答案】一、選擇題1．C解析：A．碳銨受熱分解，故需要避免高溫使用，A錯(cuò)誤；B．打了農(nóng)藥的菠菜需經(jīng)過一段時(shí)間安全后出售，B錯(cuò)誤；C．蚯蚓、魚蝦富含蛋白質(zhì)，可提高飼料中蛋白質(zhì)含量，C正確；D．過量的硫酸銅會使得魚的身體中毒而死亡，D錯(cuò)誤；故選C。2．D解析：A．由圖示可知，該反應(yīng)總方程式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．氫離子在強(qiáng)堿環(huán)境中不能大量存在，結(jié)合選項(xiàng)A可知，該反應(yīng)不是在強(qiáng)堿性條件下進(jìn)行的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由圖可知，一開始并沒有直接斷裂為N，在作用下、反應(yīng)過程中第三步有氮氮鍵斷裂、有N產(chǎn)生，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L的物質(zhì)的量為1mol，由總反應(yīng)可知，生成1mol氨氣轉(zhuǎn)移3mol電子，D正確；答案選D。3．D解析：A．HCl和AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，可觀察到白色噴泉，A正確；B．氨氣溶于水顯堿性，遇酚酞變紅，可觀察到紅色噴泉，B正確；C．Cl2和NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和水，可觀察到無色噴泉，C正確；D．SO2+H2O?H2SO3，H2SO3為二元弱酸，能使紫色石蕊溶液變紅，可觀察到紅色噴泉，D錯(cuò)誤；故選D。4．D解析：A．“浮梁巧燒瓷，顏色比瓊玖”的“瓷”是瓷器，屬于硅酸鹽產(chǎn)品，故A正確；B．濃硫酸是酸性干燥劑，能干燥酸性和中性氣體，即可用于干燥、、、CO，故B正確；C．二氧化硫可用作葡萄酒釀制的食品添加劑，起到殺菌和防止色素被氧化的作用，故C正確；D．閃電時(shí)，氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成NO，屬于自然固氮，人工固氮是將氮?dú)夂蜌錃饣仙砂睔?，故D錯(cuò)誤；故選：D。5．B解析：A．氧化亞鐵溶于稀硝酸，稀硝酸氧化亞鐵離子，會有鐵離子和NO生成，反應(yīng)的離子方程式為3FeO+10H＋+=3Fe3++NO↑+5H2O，故A錯(cuò)誤；B．用過氧化氫從酸化的海帶灰浸出液中提取碘：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故B正確；C．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2，次氯酸根會氧化二氧化硫變?yōu)榱蛩岣篊a2+＋SO2＋H2O＋3ClO－=CaSO4↓＋2HClO＋Cl－，故C錯(cuò)誤；D．硫代硫酸鈉與稀硫酸的反應(yīng)生成二氧化硫和硫沉淀：，故D錯(cuò)誤；故選B。6．D解析：A．氯氣具有氧化性，與Na2S發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)淡黃色渾濁，故A不符合題意；B．SO2有弱氧化性，與Na2S發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)淡黃色渾濁，故B不符合題意；C．稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，與Na2S發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)淡黃色渾濁，故C不符合題意；D．稀硫酸與Na2S發(fā)生反應(yīng)，不能使溶液變渾濁，故D符合題意；故答案選D。7．B解析：A．硝酸具有強(qiáng)氧化性，硝酸和銀反應(yīng)生成硝酸銀、一氧化氮、水，所以用硝酸清洗附在試管內(nèi)壁的銀，故不選A；B．氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，自來水廠用氯氣來殺菌、消毒，與氯氣是黃綠色氣體無關(guān)，故選B；C．是堿，能與酸發(fā)生中和反應(yīng)，所以用熟石灰改良酸性土壤，故不選C；D．鋁是金屬材料，回收鋁制易拉罐，廢舊金屬再利用，節(jié)約資源，故不選D；選B。8．A解析：A到B過程液面上升，一定含有與水反應(yīng)的氣體，NO、NO2、N2中只有NO2與水能發(fā)生反應(yīng)，則氣體中一定有NO2；綜上所述A正確；故答案為：A。9．C解析：A．該反應(yīng)可以看作兩步：①Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O，過量，H+不足；②2Fe3++Fe=3Fe2+，A表示Fe3+的關(guān)系曲線，故A正確；B．向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，先是和H+以及反應(yīng)，能將Fe氧化為Fe3+，自身還原為NO，方程式為Fe+4H++═Fe3++NO↑+2H2O，1molHNO3和1molH2SO4共有3molH+，1mol的完全氧化需要4molH+，H+離子完全消耗，產(chǎn)生Fe3+離子為0.75mol，即n1=0.75mol，B項(xiàng)正確；C．當(dāng)鐵過量，會有：2Fe3++Fe=3Fe2+，設(shè)Fe3+被還原xmol，，n2點(diǎn)時(shí)候Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量相同，即0.75-x=1.5x，x=0.3，此時(shí)Fe3+的為0.45，所以p點(diǎn)時(shí)，n（Fe2+）=0.45mol，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．向P點(diǎn)溶液中加Cu：2Fe3++Cu=3Fe2++Cu2+，設(shè)加入銅的質(zhì)量是y，，解得y=14.4，即最多可溶解14.4gCu粉，D項(xiàng)正確；故答案為：C。10．D解析：A．石英坩堝中含有二氧化硅，在加熱條件下與氫氧化鈉反應(yīng)而導(dǎo)致坩堝腐蝕，故A正確；B．豆科植物固氮原理主要是根部吸附土壤中的根瘤菌，根瘤菌將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮或者是直接吸收土壤中的氮，是一種節(jié)約能耗的固氮方式，故B正確；C．水玻璃保存時(shí)要求使用橡皮塞，故C正確；D．二硫化碳是溶劑，將硫溶于其中，是物理變化，故D錯(cuò)誤；故答案選D。二、填空題11．(1)NO2(2)(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO【分析】氮?dú)夂蜌錃庠诟邷亍⒏邏?、催化劑的條件下反應(yīng)生成氨氣，氨氣在催化劑條件下發(fā)生催化氧化生成無色NO，NO與氧氣反應(yīng)生成紅棕色氣體NO2，NO2和水反應(yīng)生成硝酸和NO。解析：（1）上述物質(zhì)中NO2是紅棕色氣體，故答案為：NO2；（2）氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)生成NH3，方程式為：；（3）NO2和水反應(yīng)生成硝酸和NO，N元素化合價(jià)由+4升高為+5、由+4降低為+2，根據(jù)得失電子守恒配平化學(xué)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案為：3NO2+H2O=2HNO3+NO；12．NH3刺激性A2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O解析：氨的化學(xué)式為NH3，NH3是無色具有刺激性氣味的氣體，實(shí)驗(yàn)室一般用加熱NH4Cl和Ca（OH）2的混合物制取NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，該反應(yīng)屬于固體加熱制氣體，所以制取NH3的發(fā)生裝置選擇A。13．(1)酸雨、光化學(xué)煙霧等6NO2+8NH37N2+12H2O1∶1(2)使尾氣中的NO、NO2被充分吸收3＋2H＋=＋2NO↑＋H2O(3)氫氣O2+4e-+4H+=2H2O解析：（1）①氮氧化物(NO、NO2)是大氣污染物，以上污染物會造成的環(huán)境問題有酸雨、光化學(xué)煙霧等，根據(jù)化合價(jià)變化可知NO和NO2為氧化劑，方程式為6NO2+8NH37N2+12H2O；②根據(jù)圖像可知=1∶1時(shí)脫氮率最高；故答案為：1∶1；（2）①尾氣從吸收塔底進(jìn)入，石灰乳從吸收塔頂噴淋，這樣就能增大NO、NO2與Ca(OH)2的接觸面積，使尾氣中的NO、NO2被充分吸收；②Ca(NO2)2中N的化合價(jià)為＋3，生成的NO中N的化合價(jià)為＋2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，可推知有＋5價(jià)的N生成，應(yīng)為，根據(jù)得失電子守恒配平和NO的化學(xué)計(jì)量數(shù)，再根據(jù)電荷守恒，確定反應(yīng)物還有H＋，反應(yīng)的離子方程式為3＋2H＋=＋2NO↑＋H2O。故答案為：3＋2H＋=＋2NO↑＋H2O；（3）①原電池中電子從負(fù)極流向正極，根據(jù)電子流向可知左側(cè)為負(fù)極，右側(cè)為正極，氫氧燃料電池，氫氣為燃料從負(fù)極通入，即a處通入的是氫氣；②根據(jù)氫燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示可知負(fù)極電極反應(yīng)為，正極電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O。14．59【分析】碳酸鈉溶液吸收氮的氧化物生成亞硝酸鈉、硝酸鈉，蒸發(fā)結(jié)晶分離出下亞硝酸鈉；母液通入稀硝酸、空氣轉(zhuǎn)化后蒸發(fā)結(jié)晶分離出硝酸鈉；解析：根據(jù)鈉元素守恒可知，NaNO2、NaNO3中的鈉元素全部來自于Na2CO3，則有：2n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3)；1.38噸NaNO2的物質(zhì)的量為：n(NaNO2)==2×104mol，則生成的NaNO3物質(zhì)的量為：n(NaNO3)=1×104mol，故Na2CO3的理論用量=×(2×104mol+1×104mol)×106g/mol=1.59×106g=1.59t。15．(1)(2)(3)(4)將濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍(lán)，證明該氣體為(5)(或)【分析】X、Y、Z、W是中學(xué)化學(xué)中常見的四種氣體。已知：X、Y、Z三種氣體都能對大氣造成污染，在工業(yè)上都可以用堿液吸收；X是化石燃料燃燒的產(chǎn)物之一，是形成酸雨的物質(zhì)，則X為二氧化硫；Y是一種單質(zhì)，它的水溶液具有漂白作用，則Y為氯氣；Z是硝酸工業(yè)和汽車尾氣中的有害物質(zhì)之一，能與水反應(yīng)，則Z為二氧化氮；W氣體的水溶液能使酚酞溶液變紅，則W為氨氣。解析：（1）X、Y兩種氣體按物質(zhì)的量之比在水溶液中能發(fā)生反應(yīng)即氯氣和二氧化硫在水中反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其反應(yīng)的離子方程式為；故答案為：。（2）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，Z在催化劑條件下能與W反應(yīng)即氨氣和二氧化氮發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則反應(yīng)產(chǎn)物中的單質(zhì)應(yīng)是氮?dú)饧碞2；該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，二氧化氮中氮化合價(jià)降低，因此氧化劑是；氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氮?dú)?，根?jù)化合價(jià)升降守恒得到氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為3:4，氧化劑得到的是還原產(chǎn)物，還原劑得到的是氧化產(chǎn)物，則生成物中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為；故答案為：N2；；。（3）Z與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；故答案為：。（4）W氣體的水溶液能使酚酞溶液變紅，說明氨氣溶于水生成一水合氨，一水合氨電離出氫氧根和銨根離子，用方程式解釋為；紅色石蕊遇堿變藍(lán)，因此實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)W氣體的方法是將濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍(lán)，證明該氣體為；故答案為：；將濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口，若試紙變藍(lán)，證明該氣體為。（5）氨氣和氫離子反應(yīng)生成銨根離子，聯(lián)氨與W的性質(zhì)相似都能與氫離子反應(yīng)，則聯(lián)氨與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：(或)；故答案為：(或)。16．(1)向分液漏斗中注入適量水，關(guān)閉彈簧夾K1，打開分液漏斗活塞，水在分液漏斗下端形成一端水柱，如果一端時(shí)間后，水柱的水位不下降，則證明A裝置的氣密性良好(2)堿石灰(3)8NH3＋6NO2＝7N2＋12H2O