2024高中化學第3章自然界中的元素第2節(jié)氮的循環(huán)第1課時氮氣與氮的氧化物課時作業(yè)含解析魯科版必修1

PAGE5-氮氣與氮的氧化物學習·理解1．下列有關氮氣的說法正確的是()A．氮氣是由氮原子構成的雙原子分子，所以化學性質(zhì)不活潑B．醫(yī)學上常用液氮做冷凍劑，在冷凍麻醉條件下做手術，是利用氮氣化學性質(zhì)的不活潑性C．H2與N2在肯定條件下反應生成NH3，反應中N2體現(xiàn)氧化性D．電閃雷鳴的雨天，雨水中會含有肯定量的硝酸，其中可能發(fā)生的反應有N2＋2O2eq\o(=,\s\up17(放電))2NO2答案C解析A項，氮氣性質(zhì)穩(wěn)定的緣由是兩個氮原子之間共用三對電子，破壞這種結合時須要很高的能量；B項，液氮汽化時須要汲取大量的熱，使四周環(huán)境溫度降低，與其化學性質(zhì)的不活潑無關；C項，反應的化學方程式為N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))2NH3，反應中氮元素化合價降低，氮氣做氧化劑；D項，N2和O2在放電條件下生成NO，不能干脆生成NO2。2．下列敘述與氮的固定無關的是()A．工業(yè)合成氨B．工業(yè)上將氨轉化為硝酸和其他含氮化合物C．豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮氣轉化為含氮化合物D．電閃雷鳴的雨天，空氣中的氮氣會與氧氣發(fā)生反應并最終轉化為硝酸鹽被植物汲取答案B解析氮的固定是指把空氣中游離態(tài)的氮轉化為含氮化合物的過程。3．病毒學探討證明，NO對SARS病毒有干脆抑制作用。下列關于NO的敘述正確的是()A．NO是一種紅棕色的氣體B．常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣干脆化合C．含等質(zhì)量氧元素的NO和CO的物質(zhì)的量相等D．NO易溶于水，不能用排水法收集答案C解析NO為無色氣體，不溶于水，在常溫常壓下能與空氣中的氧氣干脆化合2NO＋O2=2NO2，A、B、D錯誤；含等質(zhì)量氧元素，氧原子的物質(zhì)的量相同，NO和CO的物質(zhì)的量也相等，C正確。4．要除去混入NO中的少量NO2，應將氣體通過下列試劑中的()A．Na2CO3溶液 B．NaHCO3溶液C．H2O D．濃H2SO4答案C解析NO2可與水發(fā)生反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故用水即可以除去NO2，同時還能產(chǎn)生NO，是最志向的除雜方法，C項符合題意；而A、B項中Na2CO3和NaHCO3可與HNO3反應，產(chǎn)生新的雜質(zhì)氣體CO2；D項中濃H2SO4不能與NO2反應，無法除去NO2。5．(雙選)將充溢某種干燥氣體的試管倒置于水中，輕輕振蕩，水可以充溢試管。該氣體不行能是()A．HCl B．NO2C．NO D．NH3答案BC解析由題意可知氣體無剩余。A項，HCl極易溶于水，可全部溶解，水充溢整個試管；B項，發(fā)生反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，反應生成的NO難溶于水，水只能上升到試管的三分之二處；C項，NO難溶于水；D項，NH3極易溶于水，可全部溶解，水充溢整個試管。6．無色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的幾種，將肯定量的甲氣體經(jīng)過下圖試驗的處理，結果得到酸性溶液，而幾乎無氣體剩余，則甲氣體的組成為()A．NO2、N2 B．NO、CO2C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2答案B解析混合氣體無色，氣體中不含NO2，氣體通過Na2O2后顯紅棕色，說明原混合氣體中含有NO，且有與Na2O2反應生成O2的氣體CO2，通入水中，溶液呈酸性，且?guī)缀鯚o氣體剩余，說明原氣體中不含N2。7．在常溫常壓下，a、b、c三支相同的試管中，分別裝有等體積混合后的兩種氣體。a試管內(nèi)是NO2和NO，b試管內(nèi)是NO和O2，c試管內(nèi)是NO2和O2。將三支試管倒立于裝有足量水的水槽中，試管內(nèi)水面上升的高度分別為h1、h2、h3，則高度關系是________________。答案h2>h3>h1解析水面上上升度越小，說明試管中剩余的氣體越多。設試管中兩種氣體的物質(zhì)的量均為4mol，則a中反應為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，所以剩余氣體為4mol＋eq\f(4,3)mol＝eq\f(16,3)mol；b中反應為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，剩余氣體1mol；C中反應為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，剩余氣體3mol；故高度關系為h2>h3>h1。應用·實踐8．下列關于氮被生物體汲取的敘述錯誤的是()A．氮在大氣中的含量最高，可被某些生物體汲取利用B．豆科植物的根瘤菌可將氮氣轉化為含氮化合物而被植物利用C．動物只能通過進食植物獲得氮元素D．死亡后的生物體被微生物分解，氮元素又回到土壤和水體中，再次被植物汲取答案C解析動物靠進食肉類也能獲得氮元素，C項錯誤。9．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)答案C解析假定N2和NO2的體積均為VL，設VL的NO2和水反應生成NO的體積為xL，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO31VLxL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)，C項正確。10．下列對NO、NO2的描述，不正確的是()A．NO2是紅棕色氣體，易溶于水，不是酸性氧化物B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2干脆化合而得到C．NO、NO2在肯定條件下可相互轉化，且二者都是引起光化學煙霧的大氣污染物D．NO、NO2都有毒，且NO是汽車尾氣的有害成分之一答案B解析NO2是紅棕色氣體，易溶于水，并與水發(fā)生反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，由于反應前后元素的化合價發(fā)生了改變，因此NO2不是酸性氧化物，A正確；NO難溶于水，可以用排水法收集，在放電時可由N2和O2干脆化合而得到NO，B錯誤；NO與O2發(fā)生反應會產(chǎn)生NO2，NO2溶于水反應產(chǎn)生硝酸和NO，因此二者在肯定條件下可相互轉化，且二者都是引起光化學煙霧的大氣污染物，C正確；NO、NO2都有毒，且汽車發(fā)動時，在電火花作用下N2和O2化合產(chǎn)生NO，NO是汽車尾氣的有害成分之一，D正確。11．標準狀況下將盛滿NO2的大試管倒扣在盛水的水槽中，充分汲取后，試管內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度約為()A．0.045mol·L－1 B．0.036mol·L－1C．0.033mol·L－1 D．0.018mol·L－1答案A解析設試管的體積為VL，由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO知，n(HNO3)＝eq\f(2,3)×eq\f(V,22.4)mol，V(HNO3)＝eq\f(2,3)VL，c(HNO3)＝eq\f(\f(2,3)×\f(V,22.4)mol,\f(2,3)VL)＝eq\f(1,22.4)mol·L－1≈0.045mol·L－1。12．如圖所示，試管中盛裝的氣體呈紅棕色，當?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內(nèi)水面上升，但不能充溢試管，當向試管內(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NO2一種氣體答案C解析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，本題選C。13．把少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中，再使逸出的氣體通過裝有足量的過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答案C解析少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中，逸出的氣體為NO、CO2，二者物質(zhì)的量之比為1∶2，同時還有少量水蒸氣逸出，再使逸出的氣體通過裝有足量過氧化鈉顆粒的干燥管，CO2與過氧化鈉反應生成的O2與NO反應生成NO2，O2有剩余，同時逸出的少量水蒸氣與過氧化鈉反應生成O2，所以最終收集到的氣體是NO2和O2。14．如圖所示，向盛有3.0mLNO的試管中緩緩通入1.5mLO2(全部氣體體積均在標準狀況下測定)。試回答下列問題：(1)寫出視察到的現(xiàn)象(可不寫滿，也可補充)：①_______________________________________________________________。②_______________________________________________________________。③______________________________________________________________。(2)最終試管中剩余的氣體是________，其體積為________。答案(1)①試管內(nèi)的無色氣體變?yōu)榧t棕色②試管內(nèi)液面上升③試管內(nèi)剩余無色氣體(2)NO1.0mL解析(1)NO遇O2快速反應生成NO2：2NO＋O2=2NO2，然后NO2與水反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，導致試管中的液面上升，最終剩余的氣體是無色的NO。(2)將(1)中兩個反應合并可得：4NO＋2H2O＋3O2=4HNO343V(NO)1.5mL解得V(NO)＝2.0mL，故最終試管內(nèi)剩余NO氣體，其體積為1.0mL。遷移·創(chuàng)新15．工業(yè)制HNO3的過程中排放的NO2和NO常用NaOH溶液汲取，反應的化學方程式為NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO不能被NaOH溶液汲取。若同溫同壓下NO2與NO的體積之比如下，其中不能被NaOH溶液完全汲取的是()A．1∶1 B．1∶3C．2∶1 D．3∶1