专题7 第1单元　氮的固定 同步练习-- 苏教版（2020）版高一化学必修第二册.docx

专题7氮与社会可持续发展第一单元氮的固定基础知识过关题组一氮的固定及氮气的性质 1.氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示,下列关于海洋氮循环的说法中,正确的是()A.海洋中不存在游离态的氮B.过程含氮物质转化属于氮的固定C.过程含氮物质转化属于氮的还原D.向海洋中排放含NO3-的废水不会影响NH4+的含量2.下列叙述与氮的固定无关的是()A.工业合成氨B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物D.电闪雷鸣的雨天,空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收3.下列关于N2的叙述错误的是()A.N2既可作氧化剂又可作还原剂B.雷雨天,空气中的N2和O2可反应生成NOC.氮的固定是将N2转化成含氮化合物D.NO和NO2都可稳定存在于空气中题组二氮氧化物的性质4.下列有关NO2的说法正确的是()A.NO2可由N2与O2反应直接制备B.NO2有毒,但因其易溶于水且与水反应,所以不属于大气污染物C.NO2既有氧化性也有还原性D.NO2为红棕色气体,因此将NO2通入水中,溶液显红棕色5.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内液面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中液面继续上升,经过多次重复后,试管内完全被充满,原来试管中盛装的气体 ()A.可能是N2与NO2的混合气体B.只能是NO2一种气体C.可能是N2与NO的混合气体D.可能是O2与NO2的混合气体6.宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后内部发生剧烈反应,产生大量高温气体,从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等,这些气体均无色,但在现场看到火箭喷射出大量的“红烟”,产生“红烟”的原因是()A.高温下N2遇空气生成NO2B.NO遇空气反应生成NO2C.CO2遇NO反应生成NO2D.NO遇H2O反应生成NO2题组三氮氧化物溶于水的计算7.在一定温度和压强下,把装有NO和NO2的混合气体的试管倒立于水中,充分反应后,试管内气体的体积缩小为原气体体积的35,则原混合气体中NO和NO2的体积比为()A.23B.32C.53D.358.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2(不考虑反应2NO2N2O4)和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A.11B.57C.75D.43能力提升训练题组一氮的固定及氮气的性质1.下列起固定氮作用的化学反应是() A.氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵2.实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去):下列说法正确的是()A.装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液B.若去掉装置C,对产品纯度无影响C.实验时应先加热C,通入一段时间空气后再加热装置DD.装置E中碱石灰的作用是吸收尾气题组二氮氧化物的性质3.NO2可以用氢氧化钠溶液吸收,或在一定条件下与氨气反应转化为无污染的物质,发生反应的化学方程式分别是2NO2+2NaOHM+NaNO3+H2O,8NH3+6NO27X+12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是()A.NaNO2、N2B.HNO2、N2C.NO、HNO3D.HNO3、N24.某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液,品红溶液褪色;然后向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是()A.肯定含有SO2和NOB.肯定没有Cl2、O2和NOC.可能含有Cl2和O2D.肯定含有Cl2和NO5.随着汽车年销量的大幅增加,对空气造成了很大的污染。汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是()A.总反应中,NO为氧化剂,N2为氧化产物B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总反应的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N26.(2021四川成都树德中学高一阶段测试,)根据图中信息,判断下列说法中错误的是()A.该转化可实现N2O、CO的无害化处理B.转化过程中,Pt2O+发生氧化反应C.当有1 mol CO2生成时,消耗1 mol N2OD.转化过程中,氧化产物有N2、Pt2O+7.用三个集气瓶先分别收集满二氧化氮、二氧化硫、二氧化硫气体,再将其倒置在水槽中,然后分别缓慢通入适量O2或Cl2,如图所示。一段时间后,A、B装置的集气瓶中充满溶液,C装置的集气瓶中还有气体剩余。(假设瓶内液体不扩散)(1)写出装置B中反应的离子方程式: 。 (2)装置A的集气瓶中发生反应的化学方程式为。 (3)通入氧气前在C装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是,通入氧气后,可能观察到的现象是。 题组三氮氧化物溶于水的计算8.在一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体的体积为原混合气体体积的18,则原混合气体中NO2和O2的体积之比是()A.81B.63C.71D.419.标准状况下,将4.48 L NO2和NO组成的混合气体通入100 mL的水中,气体体积缩小为2.24 L,假设溶液的体积不变,则下列说法中错误的是()A.所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.0 mol/LB.剩余气体中氮元素与氧元素的质量比为78C.原混合气体中NO2和NO的体积比为11D.反应过程中转移的电子为0.1 mol参考答案与解析基础知识过关1.B根据题图可知,海水中存在氮气,A错误;过程氮气转化为NH4+,属于氮的固定,B正确;过程NH4+转化为NO2-或N2O,N元素化合价升高,属于氮的氧化反应,C错误;根据题图可知,NO3-能转化为NO2-,NO2-转化为氮气,氮气转化为NH4+,故向海水中排放NO3-会造成NH4+浓度增大,D错误。2.B氮的固定是指将空气中游离态的氮转化成含氮化合物。3.DN2可以生成NH3,也可以生成NO等,故N2既可作氧化剂又可作还原剂,A正确;雷雨天时,发生自然固氮,空气中N2和O2可反应生成NO,B正确;氮的固定是将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程,C正确;NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮,所以一氧化氮在空气中不能稳定存在,D错误。4.CN2和O2在放电或高温条件下反应生成NO,不能直接生成NO2,A错误;NO2属于大气污染物,B错误;NO2与H2O反应生成HNO3和NO,说明NO2既有氧化性也有还原性,C正确;NO2通入水中,与水反应生成NO和HNO3,溶液无色,D错误。5.DN2和水不反应且不溶于水,在有O2的条件下N2也不与水反应,则通入O2后试管内不能完全被充满,A、C错误;O2、NO2、H2O可发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,若试管内只有NO2气体,通入O2后能完全被水充满,但还有其他可能,如NO和NO2的混合气体等,B错误;O2与NO2的混合气体可在水中发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,若NO2过量,则通入适量O2后试管内能完全被充满,D正确。6.B在现场看到大量的“红烟”,是因为发生反应:2NO+O2 2NO2。7.A设原气体体积为5 L,则3NO2+H2O2HNO3+NOV312由化学方程式知,当NO2体积为3 L时,总体积刚好缩小2 L,所以NO与NO2体积比为23,A项正确。8.A在相同条件下,NO2、NO分别装满两个容积相同的试管,则体积相同,n(NO2)=n(NO);根据氮原子守恒知,所得硝酸的物质的量相同,溶液的体积相同,所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为11。能力提升训练1.A氮元素由游离态转化为化合态,A正确;氮元素始终是化合态,B错误;氮元素始终是化合态,C错误;氮元素始终是化合态,D错误。2.C要制备氮化镁,需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气,则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸,A错误;若去掉装置C,镁与氧气反应生成氧化镁,对产品纯度有影响,B错误;实验时,应先加热C,通入一段时间空气除去氧气,然后再加热装置D,C正确;装置E中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D,D错误。3.A根据原子守恒判断M为NaNO2,X为N2。4.A混合气体无色,则说明不含有色的Cl2和NO2;此无色混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,说明一定含有SO2;向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色,说明含有NO,则原混合气体中一定没有能与NO反应的O2,根据以上分析可知,原混合气体中肯定没有Cl2、O2和NO2,一定含有的气体为SO2、NO。5.D总反应中,NO最终被还原为N2,N元素化合价降低,则NO是氧化剂,N2是还原产物,A错误;汽车尾气的主要污染成分是CO和NO,B错误;在空气中,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,C错误;该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是CO2、N2,反应条件是催化剂,所以该反应的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2,D正确。6.D由题中图示可知,N2O+Pt2O+ N2+Pt2O2+,CO+Pt2O2+ CO2+Pt2O+,则总反应的化学方程式为N2O+CO N2+CO2。由有毒的N2O、CO转化为无毒的N2和CO2,实现N2O、CO的无害化处理,故A正确;由N2O+Pt2O+ N2+Pt2O2+可知,Pt2O+失电子,被氧化,发生氧化反应,故B正确;由总反应可知,有1 mol CO2生成时,消耗1 mol N2O,故C正确;由N2O+Pt2O+ N2+Pt2O2+可知,N2O中N元素的化合价由+1价降低到0价,被还原,得到还原产物,即N2是还原产物,由CO+Pt2O2+ CO2+Pt2O+可知,Pt2O+是还原产物,故D错误。7.答案(1)Cl2+SO2+2H2O4H+2Cl-+SO42-(2)4NO2+O2+2H2O4HNO3(3)溶液变红红色由浅变深解析(1)二氧化硫和氯气按一定比例可完全溶解于水中:Cl2+SO2+2H2O4H+2Cl-+SO42-。(2)装置A的集气瓶中发生反应的化学方程式为4NO2+O2+2H2O4HNO3。(3)C装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液会变红,再通入氧气,亚硫酸被氧化成硫酸,溶液酸性增强,红色由浅变深。8.C设NO2和O2的总体积为V,当剩余气体为NO时,发生的化学反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3、3NO2+H2O2HNO3+NO,说明氧气不足,生成18V的NO消耗二氧化氮的体积为18V×3=3V8,则反应4NO2+O2+2H2O4HNO3中总共消耗二氧化氮和氧气的总体积为5V8,原混合气体中氧气的体积为5V8×15=18V,原混合气体中二氧化氮的体积为7V8,原混合气体中NO2和O2的体积比为7V818V=71;当氧气过量时,发生的化学反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3,剩余的O2为18V,消耗NO2和O2的总体积为7V8,混合气体中二氧化氮的总体积为7V8×45=7V10,O2的总体积为3V10,故原混合气体中NO2和O2的体积比为7V103V10=73,故合理选项是C。9.C标准状况下,4.48 L NO2和NO组成的混合气体的物质的量为0.2 mol,反应后气体剩余0.1 mol,NO和NO2的混合气体通入水中发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO。根据化学方程式可知,气体减少的物质的量和硝酸的物质的量相等,则n(HNO3)=4.48L-2.24L22.4L/mol=0.1 mol,c(HNO3)=0.1mol0.1L=1.0 mol/L,A正确;剩余气体是NO,N元素和O元素的质量比等于其相对原子质量之比,为1416=78,B正确;根据3NO2+H2O2HNO3+NO可知,气体减少的体积与NO2的体积之比为23,NO2的体积为32×(4.48 L-2.24 L)=3.36 L,则NO的体积为1.12 L,原混合气体中NO2和NO的体积比为31,C错误;根据3NO2+H2O2HNO3+NO可知,NO2既作氧化剂又作还原剂,气体减少的物质的量与转移电子的物质的量相等,则转移电子的物质的量为4.48L-2.24L22.4L/mol=0.1 mol,D正确。