2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第3節(jié)第1課時(shí)自然界中的氮循環(huán)課時(shí)分層作業(yè)含解析魯科版必修第一冊

PAGE5-第1課時(shí)自然界中的氮循環(huán)(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．自然界中存在很多循環(huán)現(xiàn)象，下列自然界中的四種循環(huán)所發(fā)生的變更主要為物理變更的是()A．碳循環(huán) B．氧循環(huán)C．氮循環(huán) D．水循環(huán)D[水循環(huán)只是水的狀態(tài)發(fā)生變更，未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。]2．氮?dú)獾挠猛疽埠軓V泛，下列不屬于氮?dú)庥猛镜氖?)A．合成氨制作氮肥B．充入燈泡做愛護(hù)氣C．液氮可作制冷劑D．醫(yī)療上可作為危重病人的急救氣D[氮?dú)鉄o法供應(yīng)呼吸。]3．在二氧化氮跟水的反應(yīng)中，二氧化氮()A．是氧化劑B．是還原劑C．既是氧化劑又是還原劑D．既不是氧化劑，又不是還原劑C[二氧化氮跟水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，反應(yīng)中氮元素化合價(jià)部分從＋4價(jià)降低到＋2價(jià)，部分上升到＋5價(jià)，所以二氧化氮既是氧化劑又是還原劑。]4．氮的循環(huán)在自然界元素的循環(huán)中具有重要的意義，有些氮的轉(zhuǎn)化是從氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物，有的轉(zhuǎn)化發(fā)生在含氮的化合物之間。下列過程中，以游離態(tài)的氮為原料，最終產(chǎn)生含氮的化合物的是()A．汽車尾氣中的氮氧化物形成酸雨B．硝化細(xì)菌的硝化過程C．動物尸體腐爛D．豆科植物的根瘤菌固氮D[氮氧化物形成酸雨是其與水反應(yīng)生成硝酸的原因；硝化細(xì)菌的硝化過程是將氨或銨鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；動物尸體腐爛是從高分子有機(jī)氮到小分子有機(jī)氮的過程；豆科植物的根瘤菌固氮過程是在固氮酶的作用下將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物。]5．通常狀況下，下列各組物質(zhì)混合，不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是()A．H2O和NO2 B．N2和H2C．NO和O2 D．NO2和SO2B[常溫常壓下，N2與H2不反應(yīng)。]6．下列反應(yīng)過程須要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是()A．N2→NH3 B．N2→NOC．NO2→HNO3 D．NH3→NHeq\o\al(＋,4)B[須要加入氧化劑實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)須使元素的化合價(jià)上升，故解除A、D兩項(xiàng)；C項(xiàng)，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO反應(yīng)中，發(fā)生的是自身的氧化還原，不須要加入氧化劑也可以實(shí)現(xiàn)。]7．試驗(yàn)室制備氣體后，在收集氣體時(shí)，往往依據(jù)氣體的性質(zhì)選擇不同的收集方法，當(dāng)小明在試驗(yàn)室制備下列氣體時(shí)，只能用排水法收集的是()A．HCl B．CO2C．NO D．NO2C[因NO不與水反應(yīng)，且不溶于水，故NO的收集能運(yùn)用排水法，而NO的密度與空氣接近，不能用排空氣法收集。]8．下列與氮循環(huán)無關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題是()A．光化學(xué)煙霧 B．白色污染C．水體富養(yǎng)分化 D．酸雨B[白色污染是指塑料污染。]9．如圖所示，試管中盛裝的氣體呈紅棕色，當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí)，試管內(nèi)水面上升，但不能充溢試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以視察到試管中水面接著上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管被水充溢，對原試管中盛裝的氣體的說法正確的是()A．可能是N2與NO2的混合氣體B．可能是N2O氣體C．可能是NO與NO2的混合氣體D．只可能是NO2一種氣體C[試管中盛裝的氣體呈紅棕色，那么肯定有二氧化氮存在。依據(jù)題述現(xiàn)象可知，原試管中盛裝的氣體的成分狀況可能為①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等。]10．氮是動植物生長不行缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如圖所示的氮元素的循環(huán)過程，下列說法不正確的是()A．過程①“雷電作用”中發(fā)生的反應(yīng)是N2＋O2放電,2NOB．過程③“固氮作用”中，氮?dú)獗贿€原C．⑤中涉及的反應(yīng)可能有2NOeq\o\al(－,2)＋O2=2NOeq\o\al(－,3)D．⑥中涉及的反應(yīng)可能有2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋=N2↑＋6H2OD[D項(xiàng)中NOeq\o\al(－,3)與H＋不反應(yīng)，且該反應(yīng)不符合氧化還原反應(yīng)中的電子得失守恒原則。電荷也不守恒。]11．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，并檢驗(yàn)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，推動針筒活塞，使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)閉止水夾，首先視察到燒瓶中的現(xiàn)象：____________________________________________________________________________________________________________________；產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________。(2)輕輕搖動燒瓶，視察到燒瓶中的現(xiàn)象為①______________________________________________________________；②_____________________________________________________________。產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________。[答案](1)燒瓶中氣體由無色變?yōu)榧t棕色2NO＋O2=2NO2(2)①燒杯中紅棕色氣體又變?yōu)闊o色②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO12．有A、B、C三種氣體，A為無色不溶于水的氣體單質(zhì)，在肯定條件下，A與O2反應(yīng)生成B。B無色且難溶于水，B能與O2反應(yīng)生成C。C易溶于水并與水反應(yīng)生成B，反應(yīng)后所得溶液呈酸性，則：(1)寫出三種氣體的化學(xué)式：A________，B________，C________。(2)除去A氣體中的少量O2的方法是________________________________________________________________________________________________。(3)除去B中的少量C的方法是____________________________________________________________________________________________________。[答案](1)N2NONO2(2)通過灼熱的銅絲網(wǎng)(3)通過盛水的洗氣瓶后干燥13．已知下圖中H是無色液體，號稱生命之源，B是空氣中含量最多的物質(zhì)，E是紅棕色氣體。(1)C的化學(xué)式是________。(2)D和E都是大氣污染物，D轉(zhuǎn)化成E的化學(xué)方程式是________________。(3)E和H的反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的質(zhì)量比是__________________。[解析]依據(jù)題給信息推知：H為H2O、B為N2、E為NO2，進(jìn)而推知A為H2、C為NH3、D為NO、F為HNO3、G為NH4NO3。[答案](1)NH3(2)2NO＋O2=2NO2(3)1∶2[素養(yǎng)培優(yōu)練]14．可用于區(qū)分溴蒸氣和NO2氣體的試劑是()A．淀粉碘化鉀溶液 B．FeCl2溶液C．AgNO3溶液 D．NaOH溶液C[Br2、NO2均能氧化I－、Fe2＋，均能與NaOH溶液反應(yīng)。]15．同溫同壓下將等體積的NO2和N2的混合氣體置于試管中，并將試管倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積約為原總體積的()A.eq\f(1,6) B.eq\f(1,3)C.eq\f(2,3) D.eq\f(1,2)C[假定N2和NO2的體積均為VL，設(shè)VL的NO2和水反應(yīng)生成NO的體積為xL，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO3 1VL xL解得x＝eq\f(V,3)，則剩余氣體的體積約為V＋eq\f(V,3)＝eq\f(4,3)V，剩余氣體的體積約為原總體積的eq\f(\f(4V,3),2V)＝eq\f(2,3)。]16．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(不考慮水蒸氣的揮發(fā))，最終收集到的氣體是()A．O2 B．NO2C．NO2和O2 D．CO2和NOC[3NO2＋H2O=2HNO3＋NO3mol2mol1molHNO3＋NaHCO3=NaNO3＋CO2↑＋H2O2mol2mol2mol2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O22mol1mol2NO＋O2=2NO21mol0.5mol1mol故最終剩余1molNO2和0.5molO2。]17．氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，因此必需對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＋2NaOH=2NaNO2＋H2O①2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O②在反應(yīng)①中，氧化劑是________，還原劑是________。在反應(yīng)②中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為___________________。(2)汽車尾氣中含有CO和NO，消退這兩種物質(zhì)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(yīng)生成對大氣無污染的物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________________