2025版新教材高中化學(xué)課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)四5.2.1氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮含解析新人教版必修2

PAGE5-氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題5分,共15分)1.下列關(guān)于氮?dú)獾恼f法中錯(cuò)誤的是 ()A.通常狀況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定,所以N2可以在電焊時(shí)作愛護(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4D.在反應(yīng)3Mg+N2Mg3N2中N2作氧化劑【解析】選C。N2很穩(wěn)定,常用作愛護(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45,N2與金屬、H2【補(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于自然界中氮的循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是 ()A.氮元素均被氧化B.工業(yè)合成氨屬于人工固氮C.含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D.碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)【解析】選A。A項(xiàng),合成氨反應(yīng)中,氮元素的化合價(jià)降低被還原,錯(cuò)誤;B項(xiàng),工業(yè)合成氨屬于人工固氮,正確;C項(xiàng),硝酸鹽轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)經(jīng)動(dòng)物消化使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨氣和銨鹽,實(shí)現(xiàn)了含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化,并且碳、氫、氧三種元素也參與了氮的循環(huán),C、D正確。2.(2024·西安高一檢測)2024年3月德國濾清專家曼胡默爾推出一項(xiàng)新技術(shù),用于降低污染嚴(yán)峻地區(qū)的二氧化氮(NO2)濃度。曼胡默爾進(jìn)一步開發(fā)了該技術(shù)并集成了新開發(fā)的復(fù)合過濾介質(zhì)。下列關(guān)于氮的氧化物的說法中正確的是 ()A.氮的氧化物都是酸性氧化物,都是大氣污染物B.氮的氧化物都既有氧化性,又有還原性C.NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3,所以NO2是酸性氧化物D.只能用排空氣法收集NO2【解析】選D。氮的氧化物均會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生污染,NO、NO2不是酸性氧化物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;N2O5中氮元素為最高價(jià),只有氧化性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;酸性氧化物是指能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物,有些酸性氧化物可與水化合生成酸,反應(yīng)中中心元素化合價(jià)不變,HNO3對(duì)應(yīng)的酸性氧化物是N2O5,C項(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·武漢高一檢測)把少量的NO2氣體通入過量的小蘇打溶液中,再使逸出的氣體通過裝有足量過氧化鈉顆粒的干燥管,最終收集到的氣體是()A.O2 B.NO2C.NO2和O2 D.CO2和NO【解析】選C。少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中,逸出的氣體為NO、CO2,二者物質(zhì)的量比為1∶2,同時(shí)還有少量水蒸氣逸出,再使逸出的氣體通過裝有足量的過氧化鈉顆粒的干燥管,CO2與過氧化鈉反應(yīng)生成的O2與NO反應(yīng)生成NO2,O2有剩余,同時(shí)逸出的少量水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)生成O2,所以最終收集到的氣體是NO2和O2。3.(2024·濟(jì)南高一檢測)工業(yè)上常用原理:NOx+NH3N2+H2O,使其轉(zhuǎn)化為無毒的N2,現(xiàn)有NO、NO2的混合氣體3.0L,可與3.5L相同狀況的NH3恰好完全反應(yīng),全部轉(zhuǎn)化為N2,則在原混合氣體中NO和NO()A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 【解析】選D。相同狀況下,氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比,則3.0molNO、NO2混合氣體與3.5molNH3恰好反應(yīng)生成N2,設(shè)NO為xmol,則NO2為(3-x)mol,由得失電子守恒可知2x+4(3-x)=3×3.5,x=0.75,故原混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1∶3。二、非選擇題(本題包括1小題,共15分)4.為了有效實(shí)現(xiàn)NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化,設(shè)計(jì)如下試驗(yàn):按圖組裝好試驗(yàn)裝置,并檢查裝置氣密性,試驗(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)上止水夾,視察到什么現(xiàn)象?緣由是什么?(2)然后輕輕搖動(dòng)燒瓶,燒瓶中視察到什么現(xiàn)象?產(chǎn)生此現(xiàn)象的緣由是什么?(3)若最終燒瓶中充溢了水,則原燒瓶中NO與通入氧氣的體積之比為多少(同溫同壓下)?用化學(xué)方程式說明?！窘馕觥?1)無色的NO能與O2反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的NO2。(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色,因?yàn)闊績?nèi)氣體的量削減,引起燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)降低,所以燒杯內(nèi)的水會(huì)倒吸入燒瓶中,使燒瓶中液面上升。(3)發(fā)生的反應(yīng)為①2NO+O22NO2,②3NO2+H2O2HNO3+NO,聯(lián)立可得方程式:4NO+3O2+2H2O4HNO3,當(dāng)NO與氧氣的體積之比為4∶3時(shí),完全溶于水答案:(1)燒瓶中氣體由無色變?yōu)榧t棕色;發(fā)生了反應(yīng)2NO+O22NO2(2)①燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o色,②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升);發(fā)生了反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO(3)4∶3;發(fā)生的反應(yīng)為①2NO+O22NO2,②3NO2+H2O2HNO3+NO,聯(lián)立可得方程式:4NO+3O2+2H2O4HNO3,當(dāng)NO與氧氣的體積之比為4∶3時(shí),完全溶于水一、選擇題(本題包括1小題,共6分)6.伴隨著國六標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),以及最嚴(yán)的監(jiān)管制度出臺(tái),給尾氣處理行業(yè)帶來新的機(jī)遇。某汽車生產(chǎn)廠家為汽車裝有的一種尾氣處理裝置運(yùn)用鉑作催化劑,可將CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔锏绒D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì),有效降低了尾氣對(duì)環(huán)境的危害。下列有關(guān)說法中不正確的是 ()A.鉑表面被做成蜂窩狀更有利于提高催化效果B.在鉑催化下,NO可被CO氧化為N2C.尾氣處理裝置運(yùn)用鉑作催化劑可加快CO的氧化D.碳?xì)浠衔镌阢K催化下,可干脆將CO氧化為CO2【解析】選B。由題意知鉑作催化劑,可加快反應(yīng)速率;做成蜂窩狀增大了接觸面積,有利于提高催化效果;CO具有還原性;所以選B。二、非選擇題(本題包括1小題,共14分)7.2024年1月西班牙馬德里市議會(huì)重新啟動(dòng)了二氧化氮(NO2)高污染議定書。該議定書旨在改善城市的空氣質(zhì)量,從而加強(qiáng)對(duì)公民健康的愛護(hù),使其免受高污染事務(wù)的有害影響,特殊是對(duì)患有呼吸問題的人和孕婦的有害影響。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,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汲取廢氣中的氮氧化物,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O①2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O②①在反應(yīng)①中,氧化劑是哪種物質(zhì)?在反應(yīng)②中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為多少?②由反應(yīng)②推斷二氧化氮是否為酸性氧化物?說明緣由。(2)汽車尾氣中含有CO和NO,消退這兩種物質(zhì)對(duì)大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器,使它們發(fā)生反應(yīng)得到空氣中的成分,從而消退污染,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式?！窘馕觥?1)①在反應(yīng)①中NO2中的氮元素化合價(jià)降低作氧化劑;在反應(yīng)②中氧化劑和還原劑都是NO2,它們的物質(zhì)的量之比為1∶1。②二氧化氮與堿