2024-2025年高中化學(xué)課時(shí)分層作業(yè)16自然界中氮的循環(huán)含解析魯科版必修1

PAGE6-課時(shí)分層作業(yè)(十六)(建議用時(shí)：40分鐘)[合格基礎(chǔ)練]1．下列說(shuō)法不正確的是()A．豆科植物通過(guò)根瘤菌汲取空氣中的氮是化學(xué)改變B．汽車(chē)尾氣中排放的氮氧化合物是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化來(lái)的C．化石燃料燃燒通常不釋放出氮氧化合物D．植物秸稈燃燒時(shí)放出氮氧化合物，參加了氮的循環(huán)C[氮的固定是游離態(tài)的氮變成化合態(tài)的氮，是化學(xué)改變；汽車(chē)尾氣中排放的氮氧化合物是由氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成的；化石燃料中含有氮的化合物，燃燒時(shí)會(huì)釋放出氮氧化合物；植物秸稈燃燒時(shí)放出氮氧化合物，參加了氮的循環(huán)。]2．下列反應(yīng)屬于氮的固定的是()A．工業(yè)合成氨B．由氨氣制備碳酸氫銨C．銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO2D．NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)生成NH3A[氮的固定是指使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，B、C、D三個(gè)選項(xiàng)中的反應(yīng)物都是氮的化合物，不符合題意。]3．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。]4．氮?dú)饽艽罅看嬖谟诳諝庵械母揪売墒?)A．氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B．氮?dú)獗瓤諝廨p，且不溶于水C．氮分子中兩個(gè)氮原子結(jié)合得很堅(jiān)固，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定D．氮?dú)鉄o(wú)氧化性，也無(wú)還原性，不與其他物質(zhì)反應(yīng)C[N2性質(zhì)穩(wěn)定，但在高溫下可與Mg、Al、H2等物質(zhì)反應(yīng)表現(xiàn)出氧化性，與O2在放電條件下反應(yīng)表現(xiàn)出還原性，A、D項(xiàng)不正確；氮?dú)獗瓤諝廨p且不溶于水不是N2能大量存在于空氣中的根本緣由，即B項(xiàng)不正確。]5．下列物質(zhì)不能由單質(zhì)干脆化合生成的是()A．CuCl2 B．NO2C．FeCl3 D．Na2O2B[金屬銅、鐵在氯氣中燃燒生成氯化銅和氯化鐵，金屬鈉在空氣中燃燒可生成過(guò)氧化鈉。N2和O2反應(yīng)生成NO，不能干脆生成NO2。]6．探討表明，一氧化氮在治療心血管疾病中具有重要的作用。下列對(duì)一氧化氮的敘述正確的是()A．一氧化氮是一種紅棕色的氣體B．一氧化氮的摩爾質(zhì)量為30C．常溫常壓下，一氧化氮能與空氣中的氧氣干脆化合D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集C[A項(xiàng)，一氧化氮是無(wú)色氣體；B項(xiàng)，NO的摩爾質(zhì)量為30g·mol－1；D項(xiàng)，NO不溶于水。]7.如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體，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柱接著上升，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后，試管被水充溢，原來(lái)試管中盛裝的氣體是()A．確定是NO2氣體B．確定是O2與NO2的混合氣體C．確定是NO氣體D．可能是NO與NO2的混合氣體D[由氣體“紅棕色”推想確定含有NO2，與水反應(yīng)后生成物有NO，由“向試管內(nèi)鼓入氧氣多次后，試管被水充溢”，則試管中原來(lái)可能還含有NO或含有O2。由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3這兩個(gè)方程式進(jìn)行推斷，可能是NO與NO2的混合氣體；若是O2與NO2的混合氣體，當(dāng)O2過(guò)量，試管就不行能被水充溢，因此，原試管中可能是O2與NO2的混合氣體且O2不過(guò)量。]8．將盛滿(mǎn)等體積NO和NO2混合氣體的試管倒置于水槽中，反應(yīng)完畢后，溶液的體積是試管容積的()A.eq\f(1,2)B.eq\f(1,3)C.eq\f(2,3)D.eq\f(5,6)B[設(shè)NO2、NO的體積各為1L，則試管的容積為2L。3NO2＋H2O=2HNO3＋NO311Leq\f(1,3)L反應(yīng)后NO的體積為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(1,3)))L＝eq\f(4,3)L，進(jìn)入試管的液體為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2－\f(4,3)))L＝eq\f(2,3)L，則eq\f(2,3)L÷2L＝eq\f(1,3)，即溶液的體積是試管容積的eq\f(1,3)。]9．確定條件下，將等體積的NO2和O2的混合氣體置于試管并將該試管倒置于水槽中至液面不再上升時(shí)，剩余氣體的體積約為原體積的()A.eq\f(1,4)B.eq\f(3,4)C.eq\f(1,8)D.eq\f(3,8)D[依據(jù)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，O2過(guò)量。設(shè)NO2和O2的體積各為1L，則1LNO2消耗O2eq\f(1,4)L，剩余O2eq\f(3,4)L，所以eq\f(3,4)L÷2L＝eq\f(3,8)。][老師備選]下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化必需加入氧化劑且通過(guò)一步反應(yīng)就能完成的是()①N2→NO2②NO2→NO③NO2→HNO3④N2→NO⑤N2→NH3A．① B．②⑤C．④ D．③④C[該題有兩個(gè)要求：(1)必需加入氧化劑；(2)通過(guò)一步反應(yīng)就能完成。反應(yīng)①、③、④從化合價(jià)角度來(lái)看都是上升，但反應(yīng)①N2→NO2不能通過(guò)一步反應(yīng)完成；而反應(yīng)③NO2→HNO3雖然氮的化合價(jià)上升，但不加氧化劑也能完成，如3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，在該反應(yīng)中，NO2既是氧化劑又是還原劑；只有反應(yīng)④N2→NO必需加入氧化劑且通過(guò)一步反應(yīng)就能完成。]10．在元旦聯(lián)歡會(huì)上，某同學(xué)給同學(xué)們表演了一段魔術(shù)：首先收集一集氣瓶紅棕色的氣體，用玻璃片蓋好，然后向其中加入少量水，振蕩后變?yōu)闊o(wú)色，然后輕輕移動(dòng)玻璃片使少量空氣進(jìn)入集氣瓶，氣體又變?yōu)榧t棕色，振蕩，又變?yōu)闊o(wú)色……(1)集氣瓶中紅棕色的氣體是________。(2)氣體顏色改變的緣由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________；有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)表演魔術(shù)時(shí)操作者要留意什么問(wèn)題？為什么？____________________________________________________。[答案](1)NO2(2)NO2與H2O反應(yīng)生成無(wú)色氣體NO，無(wú)色氣體NO遇到空氣，與空氣中的O2反應(yīng)又生成紅棕色的NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO，2NO＋O2=2NO2(3)表演魔術(shù)時(shí)要留意平安，因?yàn)镹O2、NO都有毒11．如圖所示，室溫下向盛有3.0mLNO的試管中緩緩?fù)ㄈ?.5mLO2(全部氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)。試回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出視察到的現(xiàn)象(可不寫(xiě)滿(mǎn)，也可補(bǔ)充)：①________________________________________________；②________________________________________________；③________________________________________________。(2)最終試管中剩余的氣體是________，體積為_(kāi)___________________________________________________。[解析]試管中通入O2，NO與O2反應(yīng)生成NO2，氣體變?yōu)榧t棕色，NO2與水反應(yīng)生成NO和HNO3，液面上升。依據(jù)反應(yīng)4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。1.5mLO2完全反應(yīng)消耗2.0mLNO，故最終剩余氣體為NO，體積為3.0mL－2.0mL＝1.0mL。[答案](1)①通入O2，試管內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色②試管內(nèi)液面上升③最終試管內(nèi)有無(wú)色氣體剩余(2)NO1.0mL12．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，因此必需對(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＋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_(kāi)___________________________________________________。(2)汽車(chē)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)生成對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________。(3)在確定條件下氨氣亦可用來(lái)將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì)。寫(xiě)出氨氣和二氧化氮在確定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。[答案](1)NO2NO1∶1(2)2NO＋2COeq\o(=,\s\up8(催化劑))N2＋2CO2(3)6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up8(確定條件))7N2＋12H2O[等級(jí)過(guò)關(guān)練]13．無(wú)色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的幾種，將確定量的甲氣體經(jīng)過(guò)下圖試驗(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。]14．將少量NO2氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中，再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量的過(guò)氧化鈉顆粒的干燥管，最終收集到的氣體是()A．氧氣 B．二氧化氮C．二氧化氮和氧氣 D．二氧化氮和一氧化氮C[將少量NO2氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中，逸出的氣體為NO、CO2，二者物質(zhì)的量之比為1∶2，同時(shí)還有少量水蒸氣逸出，再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量的過(guò)氧化鈉顆粒的干燥管，CO2與過(guò)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(guò)氧化鈉反應(yīng)生成O2，所以最終收集到的氣體是NO2和O2。]15．某氮的氧化物是大氣污染物之一，在確定溫度和有催化劑存在下，該氧化物與氨氣(NH3)反應(yīng)只生成氮?dú)夂退?，若生成的氮?dú)夂退奈镔|(zhì)的量之比為5∶6，該氧化物的化學(xué)式為()A．NO B．N2O3C．NO2 D．N2O5A[由n(N2)∶n(H2O)＝5∶6，可得生成物為5N2＋6H2O，反應(yīng)物為NH3和氮氧化物，由氫原子守恒得NH3的系數(shù)為4，即為4NH3＋eq\x()=5N2＋6H2O，再由氮原子和氧原子守恒得eq\x()中有6個(gè)氮原子和6個(gè)氧原子，為6NO，則所求化學(xué)式為NO。]16．試驗(yàn)室常用飽和NaNO2與NH4Cl溶液反應(yīng)制取純凈的氮?dú)?，?jiàn)下圖。反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaNO2＋NH4Cl=NaCl＋N2↑＋2H2O，反應(yīng)放熱。試回答：(1)裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的膠管所起的作用是________。A．防止NaNO2飽和溶液蒸發(fā)B．保證明驗(yàn)裝置不漏氣C．使飽和NaNO2溶液簡(jiǎn)單滴下(2)B部分的作用是________。①冷凝②冷卻氮?dú)猗劬彌_氮?dú)饬?3)加熱前必需進(jìn)行的一個(gè)操作步驟是____________________________________________________。加熱片刻后，應(yīng)馬上移去酒精燈以防反應(yīng)物沖出，其緣由是____________________________________________________。(4)收集N2前，必需進(jìn)行的步驟是(用文字說(shuō)明)_____________________________________________________________________________________________________