（新教材適用）高中化學(xué)第5章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第2節(jié)氮及其化合物第1課時(shí)氮及其氧化物課后習(xí)題新人教版

第二節(jié)氮及其化合物第1課時(shí)氮及其氧化物課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.下列說(shuō)法不正確的是()。A.氮的固定反應(yīng)中氮元素均被氧化B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮C.動(dòng)物尸體腐爛過(guò)程中含氮有機(jī)化合物可轉(zhuǎn)化為含氮無(wú)機(jī)物D.反應(yīng)2NO+O22NO2不屬于氮的固定答案A解析N2NH3過(guò)程中氮元素由0價(jià)變?yōu)?價(jià),被還原,A項(xiàng)錯(cuò)誤。工業(yè)合成氨的過(guò)程屬于人工固氮,B項(xiàng)正確。構(gòu)成動(dòng)物體的蛋白質(zhì)屬于含氮有機(jī)化合物,腐爛過(guò)程中可以被細(xì)菌轉(zhuǎn)化為含氮無(wú)機(jī)物,C項(xiàng)正確。氮的固定是指由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程,NO和NO2中的氮都屬于化合態(tài)氮,D項(xiàng)正確。2.依據(jù)下列描述,可判斷某氣體一定不是NO2的是()。A.某氣體為紅棕色B.某無(wú)色氣體遇到空氣后變?yōu)榧t棕色C.某氣體易液化D.某氣體密度比空氣的密度大答案B解析遇到空氣后變?yōu)榧t棕色的無(wú)色氣體為NO。3.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()。A.氮在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)B.通常情況下,氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑C.與氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng),氮?dú)馐沁€原劑D.大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進(jìn)行著氮的循環(huán)答案C解析在反應(yīng)N2+3H22NH3中,N2是氧化劑。4.在NO2與水的反應(yīng)中,NO2的作用是()。A.還原劑B.氧化劑C.既是氧化劑又是還原劑D.既不是氧化劑又不是還原劑答案C解析NO2與水的反應(yīng)中,NO2中氮元素化合價(jià)一部分升高,一部分降低,NO2既是氧化劑,又是還原劑。5.諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)曾授予德國(guó)化學(xué)家GerhardErtl,以表彰他在固體表面化學(xué)研究過(guò)程中的重大發(fā)現(xiàn)。使CO、NOx等在鉑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成兩種無(wú)毒氣體,以減少汽車(chē)尾氣中有毒氣體的排放,正是此項(xiàng)研究的重要應(yīng)用之一。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()。A.CO在鉑表面被氧化生成CO2,鉑起催化作用B.汽車(chē)尾氣中的NOx在鉑表面發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物是N2C.CO在鉑表面可能與O2、NOx反應(yīng)D.NOx、CO、CO2均為有毒氣體答案D解析在該反應(yīng)中鉑是催化劑,起催化作用,A項(xiàng)正確;根據(jù)信息“使CO、NOx等在鉑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成兩種無(wú)毒氣體”,可以得出NOx在鉑表面生成N2,B項(xiàng)正確;CO能被O2、NOx氧化,所以CO在鉑表面可能與O2、NOx反應(yīng),生成CO2和N2,C項(xiàng)正確;CO2雖然能引起溫室效應(yīng),但它是一種無(wú)毒的氣體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.一定條件下,將充滿(mǎn)二氧化氮和氧氣的試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余氣體體積為原混合氣體體積的18A.8∶1 B.7∶3C.7∶2 D.4∶1答案B解析反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O4HNO3,設(shè)原氣體體積為8L,則剩余氣體為1L;若剩余1L氣體為氧氣,V(NO2)=45×7L,V(O2)=15×7+1L,兩者體積比為7∶3。若剩余1L氣體為一氧化氮,上述反應(yīng)后應(yīng)剩余3L二氧化氮,可得,V(NO2)=3+45×57.為了有效實(shí)現(xiàn)NO與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)前用排水法收集半燒瓶NO氣體。(1)打開(kāi)彈簧夾,推動(dòng)針筒活塞,使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)上彈簧夾,首先觀(guān)察到燒瓶中的現(xiàn)象:,產(chǎn)生此現(xiàn)象時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)輕輕搖動(dòng)燒瓶,觀(guān)察到燒瓶中的現(xiàn)象為①;

②。

產(chǎn)生此現(xiàn)象時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

答案(1)燒瓶中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色2NO+O22NO2(2)①燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o(wú)色②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升)3NO2+H2O2HNO3+NO解析(1)無(wú)色的NO能與O2反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的NO2,化學(xué)方程式為2NO+O22NO2。(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;產(chǎn)生此現(xiàn)象時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2+H2O2HNO3+NO。8.氮氧化物進(jìn)入大氣后,不僅會(huì)形成硝酸型酸雨,還可能形成光化學(xué)煙霧,因此必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O ①2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O ②在反應(yīng)①中,氧化劑是,還原劑是。

在反應(yīng)②中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

(2)在一定條件下氨亦可用來(lái)將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì)。寫(xiě)出氨與二氧化氮在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

答案(1)NO2NO1∶1(2)8NH3+6NO27N2+12H2O能力提升1.下列說(shuō)法正確的是()。A.N2分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因而氮?dú)獠恢С秩魏挝镔|(zhì)的燃燒B.豆科植物通過(guò)根瘤菌吸收空氣中的氮屬于氮的固定,是化學(xué)變化C.NO2可由N2與O2直接化合得到D.制取二氧化氮時(shí),用水或NaOH溶液吸收尾氣答案B解析一些活潑的金屬如Mg可以在氮?dú)庵腥紵?A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)氮的固定的含義,并且固氮過(guò)程中有其他物質(zhì)生成,B項(xiàng)正確。N2與O2在放電或高溫條件下只能生成NO,C項(xiàng)錯(cuò)誤。用水吸收NO2的同時(shí)會(huì)生成NO,仍然會(huì)污染環(huán)境,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(雙選)下列對(duì)NO、NO2的描述,不正確的是()。A.NO2是紅棕色氣體,易溶于水,屬于酸性氧化物B.NO可以用排水法收集,但不能由N2與O2直接化合而得到C.NO、NO2在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,且兩者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物D.NO、NO2都有毒,且NO是汽車(chē)尾氣的有害成分之一答案AB解析NO2是紅棕色氣體,易溶于水,并與水發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O2HNO3+NO,由于反應(yīng)前后氮元素的化合價(jià)發(fā)生了變化,因此NO2不是酸性氧化物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NO難溶于水,可以用排水法收集,在放電時(shí)可由N2與O2直接化合而得到,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NO與氧氣發(fā)生反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生NO2,NO2與水反應(yīng)產(chǎn)生硝酸和NO,因此兩者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化,且兩者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物,C項(xiàng)正確;NO、NO2都有毒,且在機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會(huì)使空氣中的氮?dú)馀c氧氣反應(yīng),生成氮氧化物。NO是汽車(chē)尾氣的有害成分之一,D項(xiàng)正確。3.以下是氮循環(huán)的一部分:(1)通常狀況下,NO2的顏色是。

(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是。

(3)NO2易溶于水,并與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)中,氧化劑是。

(4)化合物A的化學(xué)式是。

(5)治理汽車(chē)尾氣的一種方法是用催化劑使NO與CO發(fā)生反應(yīng):2NO+2CO2CO2+N2。當(dāng)生成2molN2時(shí),被還原的NO為mol。

答案(1)紅棕色(2)N2+O22NO(3)NO2(4)HNO3(5)4解析(1)NO2的顏色是紅棕色。(2)反應(yīng)①是N2與O2在放電條件下的反應(yīng),化學(xué)方程式是N2+O22NO。(3)NO2易溶于水,發(fā)生的反應(yīng)是3NO2+H2O2HNO3+NO。該反應(yīng)中,NO2中的氮元素化合價(jià)既有降低又有升高,NO2既是氧化劑又是還原劑。(4)由3NO2+H2O2HNO3+NO知A的化學(xué)式是HNO3。(5)從2NO+2CO2CO2+N2看出NO與N2的物質(zhì)的量之比為2∶1,則生成2molN2時(shí)反應(yīng)的NO為4mol。4.某活動(dòng)小組利用如圖裝置驗(yàn)證NO的還原性及探究工業(yè)生產(chǎn)硝酸的原理(裝置氣密性已檢查完畢)。Ⅰ.向廣口瓶中通入NO并測(cè)定NO的體積。(1)通入NO前,從滴定管向廣口瓶中加入水;(2)從導(dǎo)管a通入一定量的NO,并記錄滴定管液面變化的示數(shù)為aL(a<0.05,氣體體積已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。Ⅱ.驗(yàn)證NO的還原性及探究工業(yè)生產(chǎn)硝酸的原理。(1)停止通入NO后關(guān)閉K1、K3,打開(kāi)K2,從導(dǎo)管b緩緩?fù)ㄈ隣2,可觀(guān)察到的現(xiàn)象是,寫(xiě)出對(duì)應(yīng)現(xiàn)象的化學(xué)方程式:,;

(2)繼續(xù)通入O2,打開(kāi)K3并及時(shí)調(diào)整滴定管;(3)滴定管中液面與廣口瓶中液面相平,直至廣口瓶中剛好充滿(mǎn)液體。①當(dāng)通入氧氣的體積為12aL時(shí),則廣口瓶中剩余的氣體體積為②當(dāng)廣口瓶中剛好充滿(mǎn)液體時(shí),所得溶液的物質(zhì)的量濃度為mol·L1。

答案Ⅱ.(1)氣體先變?yōu)榧t棕色,然后逐漸變淺,直至無(wú)色2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO(3)①a3L②解析Ⅱ.(3)①NO遇到O2生成紅棕色的NO2,NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO,上述兩個(gè)化學(xué)方程式合并可得:4NO+3O2+2H2O4HNO3,反應(yīng)消耗NO的體積為V(NO)=43V(O2)=12aL×43=23aL,剩余氣體體積為a3L;②生成HNO3的物質(zhì)的量為n(HNO3)=n(NO)=a22.4mol,c5.某研究性學(xué)習(xí)小組的一個(gè)課題是“NO2能否支持木條燃燒”,由于實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有現(xiàn)成的NO2氣體,該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案。已知濃硝酸受熱分解、金屬與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O,Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后木條上的火星逐漸熄滅,有的同學(xué)得出“NO2不能支持木條燃燒”的結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論(填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示(夾持裝置已省略)。(1)硝酸銅固體受熱分解的產(chǎn)物有氧化銅、二氧化氮和氧氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(2)當(dāng)集氣瓶中充滿(mǎn)紅棕色氣體時(shí),木條復(fù)燃了,有的同學(xué)得出“NO2能支持木條燃燒”的結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論(填“正確”或“錯(cuò)誤”),理由是

。

Ⅲ.為了更直接說(shuō)明“NO2能否支持木條燃燒”這一問(wèn)題,請(qǐng)重新設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,并簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理和主要操作。

答案Ⅰ.錯(cuò)誤帶火星的木條熄滅可能是由于加熱時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸氣造成的Ⅱ.(1)2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑(2)正確硝酸銅分解產(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)與空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)基本相同,若NO2不支持燃燒,則木條不會(huì)復(fù)燃Ⅲ.用金屬銅與濃硝酸反應(yīng)制取NO2氣體,并用無(wú)水氯化鈣進(jìn)行干燥,再將帶火星的木條伸入NO2中觀(guān)察現(xiàn)象解析Ⅰ.由濃硝酸受熱分解的產(chǎn)物可知,由實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后木條上的火星逐漸熄滅得出“NO2不能支持木條燃燒”的結(jié)論是錯(cuò)誤的,因?yàn)閹Щ鹦?/p>