2023-2024學年人教版新教材必修第二冊 第五章第二節(jié) 氮及其化合物（第1課時） 作業(yè)

第二節(jié)氮及其化合物第1課時氮氣和氮氧化物題組一氮氣與氮的固定1．氮氣能大量存在于空氣中的根本原因是()A．氮氣性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也不與其他物質(zhì)發(fā)生反應B．氮氣比空氣輕且不溶于水C．氮氣分子中兩個氮原子結(jié)合很牢固，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定D．氮氣既無氧化性，也無還原性，不與其他物質(zhì)反應2．(2023·上海靜安高一期中)下列屬于氮的固定的是()A．雷雨閃電時空氣中的N2和O2化合生成NOB．NH4Cl和Ca(OH)2反應生成NH3C．豆科作物把含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)D．將氨轉(zhuǎn)化為硝酸，再轉(zhuǎn)化為其他含氮化合物3．(2023·蘇州高一期末)下列關(guān)于N2的敘述中正確的是()A．N2是一種無色且易溶于水的氣體B．在雷雨天，空氣中的N2和O2可直接反應生成NO2C．在N2與Mg反應生成Mg3N2的過程中，N2作還原劑D．一定條件下，N2與H2合成NH3屬于氮的固定4．自然界中時刻存在著氮的轉(zhuǎn)化。實現(xiàn)氮按照一定方向轉(zhuǎn)化一直是科學領(lǐng)域研究的重要課題，如圖為N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列轉(zhuǎn)化示意圖：下列敘述正確的是()A．NH3→NO屬于氮的固定B．在催化劑a作用下，N2發(fā)生了氧化反應C．N2很穩(wěn)定，不支持任何物質(zhì)的燃燒D．催化劑a、b表面均有非極性共價鍵的斷裂題組二一氧化氮和二氧化氮5．下列有關(guān)氮的氧化物的說法正確的是()A．氮的氧化物都能與水反應生成相應的酸B．NO2為紅棕色氣體，因此將NO2通入水中，溶液顯紅棕色C．NO、NO2都有毒，且NO是汽車尾氣的有害成分之一D．NO是酸性氧化物6．運載火箭的推進劑引燃后產(chǎn)生的氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴出大量紅棕色煙霧。產(chǎn)生紅棕色煙霧的原因是()A．高溫下N2遇空氣生成NO2B．NO遇空氣生成NO2C．CO2和NO反應生成CO和NO2D．NO和H2O反應生成H2和NO27．某集氣瓶中的氣體呈紅棕色，加入足量水，蓋上玻璃片，振蕩，得到橙色溶液，氣體顏色消失，再移走玻璃片后，瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色，該氣體可能是下列混合氣體中的()A．N2、NO2、Br2 B．NO2、NO、N2C．NO2、O2、NO D．N2、O2、Br28．將裝有50mLNO2、NO混合氣體的量筒倒立在水槽中，反應后氣體體積縮小為30mL，則原混合氣體中NO2和NO的體積比是()A．5∶3 B．3∶5C．3∶2 D．2∶39．如圖所示，相同條件下，兩個容積相同的試管分別裝滿NO2和NO氣體，分別倒置于水槽中，然后通過導管緩慢通入氧氣，邊通邊慢慢搖動試管，直到兩個試管內(nèi)充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴散，則兩個試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度之比為()A．1∶1B．5∶7C．7∶5D．4∶310．實驗室以空氣和鎂為原料制備Mg3N2的裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略去)。下列說法正確的是()A．裝置A、B中可依次加入濃硫酸、NaOH溶液B．若去掉裝置C，對產(chǎn)品純度無影響C．實驗時應先加熱裝置C，通入一段時間空氣后再加熱裝置DD．裝置E中堿石灰的作用是吸收尾氣11．(2023·四川眉山彭山區(qū)一中高一月考)近幾年，我國汽車銷量大幅增長，同時汽車尾氣排放也是目前人類面臨的環(huán)境問題之一。有一種汽車尾氣處理裝置，氣體在催化劑表面吸附與解吸的過程如圖所示，下列說法正確的是()A．反應中N2為氧化劑，NO為還原產(chǎn)物B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應D．催化轉(zhuǎn)化總反應為2NO＋O2＋4CO4CO2＋N212．(2023·甘肅民勤一中高一期中)如圖所示，在注射器里吸入20mLNO，然后吸入5mL水。若再吸入6mLO2，夾住彈簧夾，讓內(nèi)外大氣壓相同，觀察現(xiàn)象。下列敘述正確的是()A．可觀察到注射器內(nèi)氣體由無色變成紅棕色，最后變成無色B．可觀察到注射器的活塞緩緩向右移動C．最終剩余氣體體積約為19mLD．所得硝酸的濃度約為0.07mol·L－113．NO與NO2中氮元素的價態(tài)均處于中間價態(tài)，則NO與NO2均既有氧化性又有還原性。(1)NO極易與氧氣反應，化學方程式為______________________________________________；在一定條件下NO與氨氣發(fā)生歸中反應生成N2，其化學方程式為________________________________________________________________________________________________________。(2)NO2可發(fā)生自身歧化反應，NO2與H2O反應的化學方程式為__________________________________________________________________________________________________________，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為__________，NO2與NaOH溶液反應可生成兩種鹽，其中一種是NaNO3，其化學方程式為___________________________________________________。14．汽車尾氣中常含有CO、NOx等氣體，為減輕污染，一般汽車都加裝了“催化凈化器”，可將汽車尾氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)化為無污染的氣體。某化學興趣小組在實驗室模擬汽車尾氣處理，設(shè)計了如圖所示裝置(部分夾持裝置已略去)。(1)裝置Ⅲ的主要作用為________________________________________________________。(2)停止加熱，打開活塞K，通入適量氧氣時，裝置Ⅱ中可觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________________________。(3)該套裝置的不完善之處是______________________________________________________。(4)汽車尾氣中含有CO和NOx，消除它們對大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應生成兩種無毒的氣體，其中一種是單質(zhì)，該反應的化學方程式為_____________________________________________________________________________________________________。(5)工業(yè)上常用純堿液來吸收NOx，有關(guān)反應的化學方程式為2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2、NO2＋NO＋Na2CO3=2NaNO2＋CO2?，F(xiàn)有標準狀況下aLNO2和bLNO的混合氣體恰好被200mLNa2CO3溶液完全吸收，則a、b應滿足的關(guān)系為____________。Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度為____________mol·L－1。15．(2022·南京高一期中)“納米零價鐵－H2O2”體系可將煙氣中難溶的NO氧化為可溶的NO(1)制備納米零價鐵：將FeSO4溶液與堿性NaBH4溶液混合可生成納米零價鐵、H2和NaBO2等，該反應的離子方程式為____________________(NaBH4、NaBO2中B元素均為＋3價)。(2)NO的氧化：在一定溫度下，將H2O2溶液和HCl溶液霧化后與煙氣按一定比例混合，以一定流速通過裝有納米零價鐵的反應裝置，可將煙氣中的NO氧化。①Fe2＋催化H2O2分解產(chǎn)生HO·，HO·將NO氧化為NO的機理如圖1所示，則Y為_________。②NO與H2O2反應生成HNO3的化學方程式為_______________________________________。③納米零價鐵的作用是___________________________________________________________。④NO脫除率隨溫度的變化如圖2所示。溫度高于120℃時，NO脫除率隨溫度升高呈現(xiàn)下降趨勢的主要原因是__________________________(3)氧化產(chǎn)物的吸收：氧化后的產(chǎn)物在煙氣的攜帶下被Ca(OH)2溶液吸收，轉(zhuǎn)化為____________(填化學式)。第二節(jié)氮及其化合物第1課時氮氣和氮氧化物1．C2.A3.D4.D5.C6.B7.A8．C[解答此題可根據(jù)化學方程式，運用差量法進行計算，由所得結(jié)果來確定正確的選項。設(shè)混合氣體中NO2的體積為x，3NO2＋H2O=2HNO3＋NOΔV3mL1mL3mL－1mL＝2mLx(50－30)mL＝20mL＝，x＝30mL，則原混合氣體中NO的體積為50mL－30mL＝20mL，所以V(NO2)∶V(NO)＝30mL∶20mL＝3∶2。]9．A10.C11．D[NO、O2、CO反應產(chǎn)生N2，在反應中N元素化合價降低，得到電子被還原，所以NO是氧化劑，N2為還原產(chǎn)物，A錯誤；汽車尾氣中含有CO、NO、N2和CO2，其中主要污染成分包括CO、NO，而N2是空氣成分，不是污染物，B錯誤；NO和O2在室溫下相遇會發(fā)生反應生成NO2，而不是必須在催化劑表面才能反應，C錯誤；根據(jù)電子守恒、原子守恒，可知上述轉(zhuǎn)化的總反應的化學方程式為2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，D正確。]12．A[NO遇空氣中氧氣生成NO2，NO2為紅棕色氣體，NO2溶于水生成NO，氣體由紅棕色變?yōu)闊o色，A項正確；由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知，O2消耗完，NO有剩余，剩余氣體體積為(20－8)mL＝12mL，C項錯誤；可觀察到注射器活塞緩緩向左移動，B項錯誤；沒有注明狀態(tài)，無法計算硝酸濃度，D項錯誤。]13．(1)2NO＋O2=2NO24NH3＋6NO5N2＋6H2O(2)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO1∶22NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O14．(1)檢驗CO是否轉(zhuǎn)化為CO2(2)出現(xiàn)紅棕色氣體(3)無尾氣處理裝置(4)2xCO＋2NOxN2＋2xCO2(5)a∶b≥1∶1(或a≥b)15．(1)2Fe2＋＋BH＋4OH－=2Fe＋BO＋2H2↑＋2H2O(2)①Fe3＋(或FeCl3)②2NO＋3H2O2=2HNO3＋2H2O③與HCl溶液反應產(chǎn)生Fe2＋④H2O2的分解速率隨溫度升高而加快，H2O2濃度減小，NO脫除率降低(3)Ca(NO3)2解析