2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第5章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第2節(jié)第1課時(shí)氮?dú)馀c氮的氧化物課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE4-氮?dú)馀c氮的氧化物(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過(guò)關(guān)練]1．自然界的氮循環(huán)如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()A.①中N2與O2反應(yīng)生成NOB.②中合成氨屬于人工固氮C.③中氮元素被氧化D.氧元素參與了氮循環(huán)C[A對(duì)，氮?dú)庠谧懔康难鯕庵校蚶组W電時(shí)涉及的一個(gè)反應(yīng)為N2＋O2eq\o(=,\s\up9(放電))2NO，一氧化氮與氧氣反應(yīng)為2NO＋O2=2NO2；B對(duì)，工業(yè)合成氨是將N2與H2在肯定條件下反應(yīng)生成NH3，屬于人工固氮；C錯(cuò)，③中細(xì)菌還原硝酸根中正五價(jià)的氮，生成無(wú)污染的0價(jià)的氮?dú)?，所以③中氮元素被還原，而不是被氧化；D對(duì)，N2在放電條件下與O2干脆化合生成無(wú)色且不溶于水的一氧化氮?dú)怏w，氧元素參與，二氧化氮易與水反應(yīng)生成硝酸(HNO3)和一氧化氮，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，氧元素參與了氮循環(huán)。]2．下列關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A.通常狀況下，氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑B.可在氧氣中燃燒生成一氧化氮C.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，其緣由是兩原子間的結(jié)合比較堅(jiān)固D.跟氫氣在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)，氮?dú)馐茄趸瘎〣[因?yàn)镹≡N鍵的鍵能大，通常狀況下氮?dú)獾男再|(zhì)很不活潑，A、C正確；氮?dú)獠荒茉谘鯕庵腥紵獨(dú)馀c氧氣在放電(或高溫)條件下反應(yīng)生成一氧化氮，B錯(cuò)誤；氮?dú)馀c氫氣在高溫、高壓及催化劑存在的條件下反應(yīng)生成氨氣，N元素化合價(jià)降低，氮?dú)馐茄趸瘎?，D正確。]3．在汽車(chē)尾氣凈扮裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示：下列說(shuō)法不正確的是()A.該轉(zhuǎn)化過(guò)程中有3種元素的化合價(jià)發(fā)生改變B.NO和O2必需在催化劑表面才能反應(yīng)C.該裝置將有毒的NO和CO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的CO2和N2D.該催化轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up9(催化劑))4CO2＋N2B[由題圖可以看動(dòng)身生的反應(yīng)為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up9(催化劑))4CO2＋N2，該轉(zhuǎn)化過(guò)程中N、O、C3種元素的化合價(jià)發(fā)生了改變，A、C、D正確；NO很不穩(wěn)定，遇到氧氣就被氧化為NO2，B錯(cuò)誤。]4．如圖所示，兩個(gè)連通容器用活塞分開(kāi)，左右兩室(容積相同)各充入肯定量NO和O2，且恰好使兩容器內(nèi)氣體密度相同。打開(kāi)活塞，使NO與O2充分反應(yīng)。下列推斷正確的是(不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4)()A.起先時(shí)左右兩室分子數(shù)相同B.反應(yīng)前后NO室壓強(qiáng)相同C.最終容器內(nèi)氣體密度與原來(lái)相同D.最終容器內(nèi)無(wú)O2存在C[兩邊容器的容積相同，密度相同，則氣體的質(zhì)量相同，因?yàn)槎叩哪栙|(zhì)量不同，所以氣體的物質(zhì)的量不同，分子數(shù)不同，A錯(cuò)誤；因?yàn)閮蛇厷怏w分子數(shù)不同，所以壓強(qiáng)不同，又因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)2NO＋O2=2NO2，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量減小，NO室壓強(qiáng)減小，B錯(cuò)誤；依據(jù)質(zhì)量守恒分析，氣體總質(zhì)量不變，容器的總?cè)莘e不變，所以氣體密度與原來(lái)相同，C正確；二者質(zhì)量相同，因?yàn)橐谎趸脱鯕獾哪栙|(zhì)量之比為30∶32＝15∶16，所以一氧化氮和氧氣的物質(zhì)的量之比為16∶15，二者按物質(zhì)的量之比為2∶1反應(yīng)，所以氧氣有剩余，D錯(cuò)誤。]5．在NO2與水的反應(yīng)中，下列推斷正確的是()A.氮元素的化合價(jià)不發(fā)生改變B.氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為2∶1C.NO2只是還原劑D.3molNO2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子6．下列關(guān)于N2的敘述錯(cuò)誤的是()A.N2既可作氧化劑又可作還原劑B.在雷雨天，空氣中的N2和O2可反應(yīng)生成NOC.氮的固定是將N2轉(zhuǎn)化成含氮的化合物D.1molN2可與3molH2完全反應(yīng)生成2molNH3D[N2與H2反應(yīng)生成NH3，因?yàn)樵摲磻?yīng)為可逆反應(yīng)，不能完全反應(yīng)，D錯(cuò)誤。]7．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(kāi)止水夾，推動(dòng)針筒活塞，使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)上止水夾，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_(kāi)_____________。(2)輕輕搖動(dòng)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_(kāi)____________________________________________________________________________________。[答案](1)燒瓶中氣體由無(wú)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(wú)色②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO[素養(yǎng)培優(yōu)練]8．(易錯(cuò)題)無(wú)色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的幾種，將肯定量的甲氣體經(jīng)過(guò)如圖試驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無(wú)氣體剩余，則甲氣體的組成為()A.NO2、N2 B．NO、CO2C.NO2、CO2 D．NO、CO2、N2B[混合氣體無(wú)色，氣體中不含NO2，氣體通過(guò)Na2O2后顯紅棕色，說(shuō)明原混合氣體中含有NO，且有與Na2O2反應(yīng)生成O2的氣體CO2，通入水中，溶液呈酸性，且?guī)缀鯚o(wú)氣體剩余，說(shuō)明原氣體中不含N2。]9．某探討性學(xué)習(xí)小組的一個(gè)課題是“NO2能否支持木條燃燒”，由于試驗(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(忽視N2O4的存在，圖中鐵架臺(tái)等夾持儀器均已略去)。已知濃硝酸受熱分解、金屬銅和濃硝酸反應(yīng)的方程式分別為4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up9(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，Cu＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up9(△))Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。圖1圖2Ⅰ.試驗(yàn)裝置如圖1所示。試驗(yàn)起先后木條上的火星漸漸熄滅，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.試驗(yàn)裝置如圖2所示。(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)集氣瓶中充溢紅棕色氣體時(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__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]Ⅰ.由濃硝酸受熱分解的產(chǎn)物可知，由試驗(yàn)起先后木條上的火星漸漸熄滅得出“NO2不能支持木條燃燒”的結(jié)論是錯(cuò)誤的，因?yàn)閹Щ鹦堑哪緱l熄滅可能是由加熱時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸氣造成的。Ⅱ.(1)依據(jù)硝酸銅固體受熱分解的產(chǎn)物有氧化銅，二氧化氮和氧氣，可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up9(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑。(2)由于硝酸銅分解產(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