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)氮循環(huán)及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化提升訓(xùn)練（含解析）

第1課時(shí)氮循環(huán)及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一氮的固定1.(2020山東濟(jì)寧微山一中高一測(cè)試)下列屬于氮的固定的是 ()A.植物從土壤中吸收氮肥B.大豆的根瘤菌將含氮的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏鞍踪|(zhì)C.將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)楹衔顳.NO和O2反應(yīng)生成NO22.氮元素在海洋中循環(huán)是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說(shuō)法正確的是 ()A.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化B.海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③C.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與D.向海洋中排放含NO3-的廢水會(huì)影響海洋中N題組二氮?dú)獾男再|(zhì)3.(2020上海金山高三一模)氮?dú)獬Ｓ米靼谉霟魺襞葜墟u絲的保護(hù)氣,這是因?yàn)?()A.氮?dú)獗瓤諝廨p B.氮?dú)怆y溶于水C.氮?dú)馐菬o(wú)色無(wú)味的氣體 D.氮?dú)夂懿换顫?.下列關(guān)于N2的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定,所以N2可在電焊時(shí)做保護(hù)氣B.反應(yīng)N2+O22NO是汽車尾氣造成污染的主要原因之一C.N2的質(zhì)量約占空氣總質(zhì)量的4D.在反應(yīng)3Mg+N2Mg3N2中,N2做氧化劑題組三氮氧化物的性質(zhì)5.(2020湖南婁底一中高一上期末)四支容積相同的試管中分別充滿NO、SO2、NO2、Cl2中的一種,把它們分別倒立于盛有水的水槽中,充分放置后的現(xiàn)象如下圖所示。其中原試管充滿NO2的是 ()6.(2021四川成都樹(shù)德中學(xué)高一階段測(cè)試)根據(jù)圖中信息,判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ()A.該轉(zhuǎn)化可實(shí)現(xiàn)N2O、CO的無(wú)害化處理B.轉(zhuǎn)化過(guò)程中,Pt2O+發(fā)生氧化反應(yīng)C.當(dāng)有1molCO2生成時(shí),消耗1molN2OD.轉(zhuǎn)化過(guò)程中,氧化產(chǎn)物有N2、Pt2O+題組四自然界中的氮循環(huán)7.(2020北京房山高一期末)自然界中的氮循環(huán)如圖所示。下列說(shuō)法中,不正確的是 ()A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮B.雷電作用下N2與O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.在氮循環(huán)過(guò)程中不涉及氧化還原反應(yīng)D.含氮無(wú)機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化8.依據(jù)下圖中氮元素及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,判斷下列說(shuō)法不正確的是 ()A.X是N2O5B.可用排空氣法收集NOC.工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸D.由NH3→N2,從原理上看,可通過(guò)NH3與NO2反應(yīng)實(shí)現(xiàn)能力提升練題組一氮氧化物與水反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算1.(2020湖南長(zhǎng)沙一中月考,)NO、NO2、O2按照一定比例通入水中,能被完全吸收,無(wú)氣體剩余。若NO、NO2、O2氣體的體積分別為x、y、z,則x︰y︰z不可能為 ()A.2︰6︰3 B.1︰1︰1 C.6︰2︰5 D.3︰6︰42.()如圖所示,相同條件下,兩個(gè)容積相同的試管分別裝滿NO2和NO,分別倒置于水槽中,然后通過(guò)導(dǎo)管緩慢通入氧氣,邊通邊慢慢搖動(dòng)試管,直到兩個(gè)試管內(nèi)都充滿液體。假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散,則兩個(gè)試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度之比為()A.1∶1 B.5∶7 C.7∶5 D.4∶33.(2020河北唐山高一聯(lián)考,)同溫同壓下,在2支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體,它們是①NO和NO2,②NO2和O2。現(xiàn)將2支試管均倒置于水槽中,充分反應(yīng)后,試管中上升的水的體積分別為V1、V2,則下列關(guān)系正確的是 ()A.V1>V2 B.V1=V2 C.V2>V1 D.無(wú)法確定題組二氮氧化物性質(zhì)探究4.(2020甘肅張掖高一期末,)亞硝酸鈉在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過(guò)氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示(部分夾持裝置略)。已知:酸性條件下,NO與NO2-都能與MnO4-回答下列問(wèn)題:(1)盛有濃硝酸的儀器的名稱是。

(2)為避免B中逸出的氣體中混有的雜質(zhì)氣體與Na2O2反應(yīng),應(yīng)在B、C裝置間增加一個(gè)裝置,則該裝置中盛放的藥品名稱為。

(3)寫出NO與Na2O2在常溫下反應(yīng)生成NaNO2的化學(xué)方程式: ;當(dāng)該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1mole時(shí),理論上吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為L(zhǎng)。

(4)將11.7g過(guò)氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成亞硝酸鈉,理論上至少需要木炭g。

(5)NO2易溶于水。將體積為VmL的試管充滿NO2后倒扣在水中,如圖。①NO2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

②使試管中NO2完全被水吸收的操作是。

5.(2020河南駐馬店高一期末,)NO2是大氣污染物之一,實(shí)驗(yàn)室擬將NO2與Cl2混合用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)用下圖所示裝置,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試劑瓶中有黃綠色氣體,Z試劑瓶中有紅棕色氣體,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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答案全解全析第3節(jié)氮的循環(huán)第1課時(shí)氮循環(huán)及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.C2.D3.D4.C5.B6.D7.C8.B1.C植物從土壤中吸收鹽中的氮元素,顯然不是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮,A錯(cuò)誤;大豆的根瘤菌將含氮的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏鞍踪|(zhì),不屬于氮的固定,B錯(cuò)誤;將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)楹衔?氮?dú)馐菃钨|(zhì),是游離態(tài)的氮,轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài),屬于氮的固定,C正確;NO為化合物,顯然不是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮,D錯(cuò)誤。2.DA項(xiàng),海洋中氮循環(huán)起始于氮的還原,錯(cuò)誤;B項(xiàng),海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是②,錯(cuò)誤;C項(xiàng),反硝化作用是氮元素化合價(jià)降低的過(guò)程,不一定有氧氣參與,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由氮的循環(huán)過(guò)程可知,硝酸根離子增多,反硝化作用增強(qiáng),會(huì)進(jìn)一步影響海洋中NH4+的含量3.D氮?dú)獬Ｓ米鞅Ｗo(hù)氣,是由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,故選D。4.C通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定,所以N2可在電焊時(shí)做保護(hù)氣,故A正確;N2+O22NO是汽車尾氣造成污染的主要原因之一,故B正確;N2在空氣中約占總體積的45,故C錯(cuò)誤;在反應(yīng)3Mg+N2Mg3N2中,N元素化合價(jià)降低,N2做氧化劑,故D正確。5.B根據(jù)3NO2+H2O2HNO3+NO和NO難溶于水可知,將充滿NO2的試管倒立于盛有水的水槽中,水上升到試管容積的三分之二處,符合條件的是B。6.D由題中圖示可知,N2O+Pt2O+N2+Pt2O2+,CO+Pt2O2+CO2+Pt2O+,則總反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2O+CON2+CO2。由有毒的N2O、CO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的N2和CO2,實(shí)現(xiàn)N2O、CO的無(wú)害化處理,故A正確;由N2O+Pt2O+N2+Pt2O2+可知,Pt2O+失電子,被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),故B正確;由總反應(yīng)可知,有1molCO2生成時(shí),消耗1molN2O,故C正確;由N2O+Pt2O+N2+Pt2O2+可知,N2O中N元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低到0價(jià),被還原,得到還原產(chǎn)物,即N2是還原產(chǎn)物,由CO+Pt2O2+CO2+Pt2O+可知,Pt2O+是還原產(chǎn)物7.C工業(yè)合成氨屬于人工固氮,故A正確;在雷電作用下N2與O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成NO,故B正確;在氮循環(huán)過(guò)程中人工固氮、氨或銨鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽、亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽、在雷電作用下氮的轉(zhuǎn)化等都是氧化還原反應(yīng),故C不正確;硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì),動(dòng)植物遺體可轉(zhuǎn)化為氨或銨鹽,所以含氮無(wú)機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化,故D正確。8.B由圖中氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,X中N為+5價(jià),對(duì)應(yīng)的氮的氧化物是N2O5,A正確;一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,不能用排空氣法收集NO,B錯(cuò)誤;工業(yè)生產(chǎn)硝酸的步驟:氨氣催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)得到硝酸,故原料為NH3、空氣、水,C正確;從原理上看,NH3可與NO2發(fā)生歸中反應(yīng)生成氮?dú)?D正確。能力提升練1.D2.A3.C1.D要滿足氣體被完全吸收的條件,混合氣體的平均分子組成可以看作N2O5,即N原子個(gè)數(shù)O原子個(gè)數(shù)=25,根據(jù)阿伏加德羅定律可知,(x+y)∶(x+2y+2z)=2∶5。A、B、C項(xiàng)均符合(x+y)∶(x+2y+2z)=2∶5關(guān)系,不符合題意;D項(xiàng),不符合(x+y)∶(x+2y+2z2.A反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為4NO2+O2+2H2O4HNO3、4NO+3O2+2H2O4HNO3,O2足量,則生成HNO3的物質(zhì)的量取決于NO2與NO的體積,由于NO2與NO體積相同,生成HNO3的物質(zhì)的量相等,即兩試管中HNO3的濃度相等,A項(xiàng)正確。3.C①NO和NO2:1體積NO2與水反應(yīng)生成13體積的NO,即試管中,剩余氣體體積為原來(lái)的12+12×13=23;②NO2和O2:4NO2+O2+2H2O4HNO3,NO2全部消耗,而O2有剩余,即試管中剩余氣體體積為原來(lái)的12×(114)=38;4.答案(1)分液漏斗(2)堿石灰(或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體)(3)2NO+Na2O22NaNO22.24(4)1.8(5)①3NO2+H2O2HNO3+NO②向試管中緩緩?fù)ㄈ隫4mL氧氣解析(1)根據(jù)裝置圖可知盛有濃硝酸的儀器的名稱為分液漏斗。(2)因?yàn)橐谎趸谢煊卸趸己退魵?二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,水與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物,應(yīng)在B、C裝置間增加一個(gè)盛有堿石灰或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體的裝置,用來(lái)吸收二氧化碳和水蒸氣。(3)根據(jù)得失電子守恒及原子守恒可知化學(xué)方程式為2NO+Na2O22NaNO2,反應(yīng)中N元素化合價(jià)由+2價(jià)升高為+3價(jià),當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí),吸收NO的物質(zhì)的量為0.1mol,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為2.24L。(4)根據(jù)C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O,3NO2+H2O2HNO3+NO可得關(guān)系式C~4NO2~43NO~83HNO3,根據(jù)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,有關(guān)系式HNO3~38Cu~14NO,則有C~23NO,所以C與總的NO的關(guān)系式為C~2NO,根據(jù)2NO+Na2O22NaNO2可知C與Na2O2的關(guān)系式為C~Na2O2,所以11.7g過(guò)氧化鈉完全轉(zhuǎn)化為亞硝酸鈉,理論上至少需要碳的質(zhì)量為11.7g78(5)①NO2與水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式是3NO2+H2O2HNO3+NO。②根據(jù)反應(yīng)4NO2+2H2O+O24HNO3可知,要使此試管中NO2完全被水吸收,可向試管中緩緩?fù)ㄈ隫4mL氧氣。5.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依據(jù)儀器形狀可知: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溶解度不大,裝置D中飽和食鹽水可吸收氯氣中的氯化氫;氯氣有毒,與氫氧化鈉反應(yīng),可以用氫氧化鈉溶液對(duì)氯氣進(jìn)行吸收。(2)①氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大,二氧化氮在