魯科版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第3節(jié)第1課時(shí)氮?dú)馀c氮的固定氮的氧化物練習(xí)含答案

第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第3節(jié)氮的循環(huán)第1課時(shí)氮?dú)馀c氮的固定氮的氧化物基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一自然界中的氮循環(huán)與氮的固定1.(2023廣東部分名校聯(lián)考)下列過(guò)程涉及的反應(yīng)中,不含氮的固定的是()A.酸雨的形成B.人工合成氨C.光催化合成氨D.雷雨發(fā)莊稼2.(2024安徽蚌埠期末)自然界中的氮循環(huán)過(guò)程如圖所示,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.過(guò)程①、②及工業(yè)合成氨均屬于氮的固定B.反應(yīng)③的化學(xué)方程式為4NO+3O2+2H2O4HNO3C.反應(yīng)④中,生成1molNO3-D.過(guò)程中參與循環(huán)的元素有氮元素、氫元素和氧元素3.(2024福建三明一中月考)氮循環(huán)是海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,其中無(wú)機(jī)氮循環(huán)過(guò)程如圖所示。下列關(guān)于海洋無(wú)機(jī)氮循環(huán)的說(shuō)法中,不正確的是()A.過(guò)程2中,可能需要O2參與反應(yīng)B.過(guò)程3中,含氮微粒發(fā)生的均為還原反應(yīng)C.過(guò)程4中,生成1molNH4D.過(guò)程5中,反應(yīng)后氮元素的化合價(jià)均降低題組二氮?dú)獾男再|(zhì)4.下列有關(guān)氮?dú)獾恼f(shuō)法正確的是()A.氮?dú)馐强扇苡谒臒o(wú)色氣體B.點(diǎn)燃條件下,氮?dú)庠谘鯕庵腥紵蒒OC.氮?dú)饧扔醒趸?又有還原性D.在合成氨氣的反應(yīng)中,氮?dú)獍l(fā)生氧化反應(yīng)5.(2023四川成都期中聯(lián)考)下列說(shuō)法中不正確的是()A.N2化學(xué)性質(zhì)不活潑,所以N2可在電焊時(shí)作保護(hù)氣B.氮?dú)馀c氧氣在汽車內(nèi)燃機(jī)中反應(yīng),若氧氣過(guò)量則可直接生成NO2C.“雷雨發(fā)莊稼”所包含的化學(xué)變化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸鹽D.在反應(yīng)3Mg+N2Mg3N2中,N2為氧化劑題組三一氧化氮和二氧化氮6.(2023河北張家口期末)下列關(guān)于NO、NO2的說(shuō)法正確的是()A.NO2能與水反應(yīng)生成硝酸,但NO2不是酸性氧化物B.NO2可由N2與O2反應(yīng)直接制備C.NO2與溴蒸氣的鑒別可用NaOH溶液,溶于足量NaOH溶液得無(wú)色溶液的是NO2,得橙色溶液的為溴蒸氣D.NO、NO2均可用排水法收集7.(2023江西南昌期中)如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物),當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí),試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升,經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后,試管完全被水充滿,原來(lái)試管中盛裝的不可能是()A.氮?dú)馀c二氧化氮的混合氣體B.氧氣與二氧化氮的混合氣體C.一氧化氮與二氧化氮的混合氣體D.二氧化氮?dú)怏w8.(2023山東泰安期末)如圖所示的試管中裝有12mLNO,然后間歇緩慢地通入8mL氧氣。

有關(guān)最終狀態(tài)的描述:①試管內(nèi)氣體呈紅棕色,②試管內(nèi)氣體呈無(wú)色,③試管內(nèi)液面不變,④試管內(nèi)液面上升,⑤試管內(nèi)氣體是氧氣,⑥試管內(nèi)氣體是一氧化氮。其中正確的是()A.②④⑥B.①③C.②④⑤D.②③⑤9.(2023河南鄭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)在汽車尾氣凈化裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.該轉(zhuǎn)化過(guò)程中有3種元素的化合價(jià)發(fā)生變化B.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)C.該裝置將有毒的NO和CO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的CO2和N2D.該催化轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N210.(2024河北保定月考)為了有效實(shí)現(xiàn)NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。按圖組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,并檢驗(yàn)裝置氣密性,實(shí)驗(yàn)前用排水法收集半瓶NO氣體。(1)打開止水夾,推動(dòng)針筒活塞,使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)閉止水夾,首先觀察到燒瓶中的現(xiàn)象是,產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式為。

(2)輕輕搖動(dòng)燒瓶,觀察到燒瓶中的現(xiàn)象為,產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式為。

(3)欲使燒瓶中盡可能充滿液體,操作的關(guān)鍵是。

能力提升練題組一氮的氧化物與水反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算1.(不定項(xiàng))將盛有12mLNO2和O2混合氣體的量筒倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余2mL無(wú)色氣體(同溫同壓下),則原混合氣體中O2的體積可能是()A.1.2mLB.2.4mLC.3.6mLD.4mL2.(2024河南南陽(yáng)期末)如圖所示,在注射器里吸入20mLNO,然后吸入5mL水。若再吸入30mL空氣(假設(shè)只含兩種氣體,且氮?dú)馀c氧氣的體積比為4∶1),夾住彈簧夾,觀察現(xiàn)象(不考慮摩擦力,所有操作都在常溫常壓下進(jìn)行)。已知常溫常壓下,氣體摩爾體積約為24.5L·mol-1,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.最終剩余氣體中NO體積為12mLB.可觀察到注射器的活塞緩緩向左移動(dòng),最終活塞最左端停在約36mL刻度處C.可觀察到注射器內(nèi)氣體由無(wú)色變成紅棕色,最后變成無(wú)色D.若反應(yīng)前后液體體積不變,所得硝酸溶液的濃度約為0.065mol·L-1題組二氮氧化物的性質(zhì)探究3.(2023湖北武漢期末)某無(wú)色混合氣體可能含有NO、NO2、CO2、N2中的幾種,將一定量的該氣體依次經(jīng)過(guò)如圖實(shí)驗(yàn)的處理,結(jié)果得到酸性溶液,而無(wú)氣體剩余。則該氣體的組成為()A.NO、N2B.NO、CO2C.NO2、CO2D.NO、CO2、N24.(2024河南駐馬店期末)NO2是大氣污染物之一,實(shí)驗(yàn)室擬將NO2與Cl2混合并用NaOH溶液吸收的方法消除其污染?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)氯氣的制備①儀器M的名稱是。

②欲用MnO2和濃鹽酸制備并收集一瓶純凈、干燥的氯氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?按氣流方向,用導(dǎo)管口處小寫字母表示)。

③裝置D的作用是;裝置F的作用是。

(2)用如圖所示裝置,探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反應(yīng)。查閱有關(guān)資料可知:HNO2是一種弱酸,且不穩(wěn)定,易分解生成H2O、NO和NO2。①裝置X和裝置Z的作用是。

②實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到X中有黃綠色氣體,Z中有紅棕色氣體,若通入適當(dāng)比例的Cl2和NO2,Y中觀察不到氣體顏色,反應(yīng)結(jié)束后在Y中加入稀硫酸無(wú)現(xiàn)象,則Y中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

③反應(yīng)結(jié)束后,取適量Y中溶液置于試管中,加入稀硫酸,若有紅棕色氣體產(chǎn)生,解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因:

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答案與分層梯度式解析第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第3節(jié)氮的循環(huán)第1課時(shí)氮?dú)馀c氮的固定氮的氧化物基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.ANO2轉(zhuǎn)化為HNO3,不屬于氮的固定,A項(xiàng)符合題意;人工合成氨、光催化合成氨都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3,屬于氮的固定,B、C項(xiàng)不符合題意;N2和O2在放電時(shí)生成NO,屬于氮的固定,D項(xiàng)不符合題意。2.C過(guò)程①、②及工業(yè)合成氨都是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程,均屬于氮的固定,故A正確;由氮循環(huán)過(guò)程可知,反應(yīng)③為一氧化氮、氧氣和水反應(yīng)生成硝酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NO+3O2+2H2O4HNO3,故B正確;反應(yīng)④為在硝化細(xì)菌作用下氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO3-,NH3~8e-~NO3.D過(guò)程2中,,氮元素的化合價(jià)在不斷升高,需要外加氧化劑,所以可能需要氧氣參加反應(yīng),故A正確;過(guò)程3中,,所以含氮微粒發(fā)生的均為還原反應(yīng),故B正確;過(guò)程4中,NO3-生成NH4+,氮元素化合價(jià)由+5變?yōu)?3,所以生成1molNH4+至少轉(zhuǎn)移8mol電子,故C正確;過(guò)程5中,N4.C氮?dú)怆y溶于水,故A錯(cuò)誤;點(diǎn)燃條件下,氮?dú)庠谘鯕庵胁荒苋紵?故B錯(cuò)誤;氮元素的最低化合價(jià)為-3價(jià),最高化合價(jià)為+5價(jià),氮?dú)庵械氐幕蟽r(jià)為0,在化學(xué)反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)可能升高,也可能降低,N2既有氧化性,又有還原性,故C正確;氮?dú)庵械氐幕蟽r(jià)由0價(jià)降低到-3價(jià),發(fā)生還原反應(yīng),故D錯(cuò)誤。5.BN2化學(xué)性質(zhì)不活潑,常用作保護(hù)氣,A正確;氮?dú)馀c氧氣在汽車內(nèi)燃機(jī)中反應(yīng)生成NO,NO進(jìn)一步被氧氣氧化生成NO2,B錯(cuò)誤;“雷雨發(fā)莊稼”所包含的化學(xué)變化:放電時(shí)氮?dú)獗籓2氧化生成NO,NO被O2氧化為NO2,NO2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生HNO3,HNO3進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁},C正確;在反應(yīng)3Mg+N2Mg3N2中,氮元素化合價(jià)降低,為氧化劑,D正確。6.ANO2與H2O反應(yīng)除生成HNO3外還生成NO,所以NO2不是酸性氧化物,故A正確;N2和O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO,不能直接生成NO2,故B錯(cuò)誤;NO2、溴蒸氣與足量NaOH溶液作用均得無(wú)色溶液,所以用NaOH溶液無(wú)法鑒別NO2與溴蒸氣,故C錯(cuò)誤;NO與水不反應(yīng)且難溶于水,可用排水法收集,NO2與水反應(yīng),不能用排水法收集,故D錯(cuò)誤。7.A二氧化氮與水、氧氣可發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O4HNO3,一氧化氮與水、氧氣可發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O4HNO3,因此B、C、D項(xiàng)均不符合題意;氮?dú)怆y溶于水,在溶液中不能與氧氣反應(yīng),水不能完全充滿試管,A項(xiàng)符合題意。8.ANO為無(wú)色氣體,向題圖裝置中通入O2發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O4HNO3,所以試管內(nèi)液面上升,根據(jù)相同條件下氣體的物質(zhì)的量之比等于體積比可知,12mLNO全部反應(yīng),消耗O2的體積為9mL>8mL,所以O(shè)2不足,NO過(guò)量,最后剩余的是NO,故選A。9.B由題圖可以看出發(fā)生的反應(yīng)為2NO+O2+4CO4CO2+N2,該轉(zhuǎn)化過(guò)程中N、O、C3種元素的化合價(jià)發(fā)生了變化,A、C、D正確;NO很不穩(wěn)定,遇到氧氣就被氧化為NO2,B錯(cuò)誤。10.答案(1)燒瓶中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色2NO+O22NO2(2)紅棕色氣體變?yōu)闊o(wú)色,燒瓶中液面上升3NO2+H2O2HNO3+NO(3)慢慢通入氧氣,并不斷搖動(dòng)燒瓶解析(1)無(wú)色的NO能與O2反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的NO2,故觀察到燒瓶中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色。(2)輕輕搖動(dòng)燒瓶,使得NO2與水發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO,所以燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o(wú)色,燒瓶中液面上升。(3)欲使燒瓶中盡可能充滿液體,應(yīng)通入氧氣使NO與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO2,NO2再與水反應(yīng),最終全部轉(zhuǎn)化為硝酸,操作的關(guān)鍵是慢慢通入氧氣,并不斷搖動(dòng)燒瓶。能力提升練1.AD剩余2mL無(wú)色氣體可能為氧氣,也可能為一氧化氮。若剩余的2mL無(wú)色氣體為氧氣,設(shè)參加反應(yīng)的氧氣的體積為x,則有:4NO2+O2+2H2O4HNO34x x4x+x=12mL-2mL=10mL,解得x=2mL,所以氧氣的體積為2mL+2mL=4mL;若剩余的2mL無(wú)色氣體為NO,根據(jù)反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO可知,參與此反應(yīng)的NO2為6mL,設(shè)混合氣體中氧氣的體積為y,則有:4NO2+O2+2H2O4HNO34y y4y+y=12mL-6mL=6mL,解得y=1.2mL,故選A、D。2.B分析題給數(shù)據(jù)可知水是過(guò)量的,30mL空氣中氧氣體積為30mL×15=6mL,根據(jù)反應(yīng)4NO+3O2+2H2O4HNO3可知,6mLO2消耗8mLNO,最后剩余NO為(20-8)mL=12mL,故A正確;注射器內(nèi)氣體減少,注射器的活塞緩緩向左移動(dòng),溶液約5mL,剩余氣體難溶于水,約為12mL+(30-6)mL=36mL,所以最終活塞最左端停在約41mL刻度處,故B錯(cuò)誤;NO是無(wú)色氣體,NO2是紅棕色氣體,注射器內(nèi)先后發(fā)生反應(yīng)2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO,所以氣體由無(wú)色變成紅棕色,最后變成無(wú)色,故C正確;若反應(yīng)前后液體體積不變,根據(jù)4NO+3O2+2H2O4HNO3可知,生成的硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.008L24.5L方法點(diǎn)津當(dāng)體系中同時(shí)存在NO、O2和H2O時(shí),最終反應(yīng)結(jié)果可表示為4NO+3O2+2H2O4HNO3,利用此反應(yīng)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。3.B無(wú)色混合氣體通過(guò)盛有足量Na2O2的干燥管后,得到NO2和O2的混合氣體,根據(jù)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2NO+O22NO2可知,原無(wú)色混合氣體中含有NO、CO2,故選B。4.答案(1)①分液漏斗②b→e→f→g→h→c→d→i③吸收Cl2中的HCl除去多余的氯氣,防止污染空氣(2)①觀察氣泡產(chǎn)生的快慢,便于控制Cl2和NO2的進(jìn)入量的比例②Cl2+2NO2+4NaOH2NaNO3+2NaCl+2H2O③NO2的量過(guò)多,NO2與NaOH溶液反應(yīng)生成了NaNO2,加入稀硫酸后NO2-發(fā)生歧化反應(yīng)生成NO、H2O和NO解析(1)①儀器M為分液漏斗。②實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制取氯氣,制得的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣,依次通過(guò)盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶除去雜質(zhì),氯氣密度大于空氣密度,用向上排空氣法收集,尾氣用氫氧化鈉溶液吸收,所以正確的連接順序?yàn)閎→e→f→g→h→c→d→i。③濃鹽酸易揮發(fā),制備的氯氣中含有氯化氫,氯化氫極易溶于水,氯氣在飽和食鹽水中的溶解度很小,裝置D中飽和食鹽水可吸收氯氣中的氯化氫;氯氣有毒,多余