《2015-2016学高中化学 3.2.1 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮（精讲优练课型）课时提升作业 鲁科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015-2016学高中化学 3.2.1 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮（精讲优练课型）课时提升作业 鲁科版必修1（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自然界中氮的循环 氮气一氧化氮和二氧化氮(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)1.(2015襄樊高一检测)氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要的作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是()A.工业合成氨的过程是固氮的过程B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C.为防止粮食、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收【解析】选C。氮气的化学性质不活泼,无毒,故可作食品保护气,与氮的循环无关。2.下列关于氮气的说法中错误的是() A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可以在电焊
2、时作保护气B.N2+O22NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一C.N2在空气中约占质量比的D.在反应:3Mg+N2Mg3N2中N2作氧化剂【解析】选C。N2很稳定,常用作保护气;但在高温下N2与O2产生的NO易被氧化为NO2,故汽车尾气会造成环境污染;N2在空气中的体积含量约为4/5;N2与金属、H2反应时作氧化剂。3.(2015长沙高一检测)某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为12,则该氮的氧化物是() A.N2OB.NOC.NO2D.N2O5【解析】选B。设氮氧化物的化学式为NOx,由题意得2NOx+2CON2+2
3、CO2,先写出反应物和生成物,再写出N2、CO2的化学计量数1和2,然后分别根据N、C守恒得出NOx、CO的化学计量数是2和2,再根据O守恒得出NOx中x为1。【补偿训练】(2014长春高一检测)已知氮的氧化物与氢气在一定条件下反应,可生成氮气和水,现有15.6 mL某氮的氧化物与过量的氢气充分混合后在一定条件下反应,凝结成水,剩余气体的体积比原混合气体缩小了46.8 mL(相同条件下测定)。该氮的氧化物的化学式为()A.N2O3B.N2O5C.NO2D.NO【解析】选A。设该氮的氧化物的分子式为N2Ox,反应方程式为N2Ox+xH2N2+xH2O,由于水是液体,再根据化学计量数可知:缩小的体
4、积等于参加反应的氢气的体积N2Ox+xH2N2+xH2O1 x15.6 mL46.8 mL=,x=3,所以该氮的氧化物的化学式为N2O3。4.搭载“神舟”十号飞船的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后发生反应生成的气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红棕色烟,产生红棕色烟的主要原因是()A.高温下N2遇空气生成NO2B.NO遇空气生成NO2C.CO2与NO反应生成CO和NO2D.NO和H2O反应生成H2和NO2【解析】选B。NO与空气中的氧气反应生成NO2,NO2是红棕色气体,所以在卫星发射现场看到火箭
5、喷射出大量红棕色烟。5.(2015潍坊高一检测)如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通气体边慢慢摇动试管,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【解析】选A。相同条件下,容积相同的试管内两种气体的物质的量相等,根据氮原子守恒,可知最终生成的HNO3的物质的量相等,因为溶液没有扩散,则两个试管内溶液的物质的量浓度相等。【互动探究】(1)上述实验中两支试管内充入的氧气的体积相同吗?提示:不相同。应该分别为试管容积的1/4、3/4。(2)
6、若将NO2、O2以及NO、O2分别充满上述试管,倒置于水槽中,水恰好充满容器。若溶质不扩散,则两支试管内溶液的物质的量浓度之比是多少?提示:充满NO2、O2的试管,气体被完全吸收,形成溶液的浓度为4/5VmmolL-1;充满NO、O2的试管,气体被完全吸收,形成溶液的浓度为4/7VmmolL-1。则两支试管内溶液物质的量浓度之比为75。6.(2015三明高一检测)工业制HNO3的尾气中含有的NO2和NO常用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,NO不能被NaOH溶液吸收。同温、同压下NO2与NO的体
7、积比如下,其中不能被NaOH溶液完全吸收的是()A.11B.13C.21D.31【解析】选B。根据NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O方程式可知当NO2与NO的体积比为11时,正好被吸收,故A能完全被吸收,故A不符合题意;NO2与NO的体积比为13,一氧化氮多了,因为NO2与NO的体积比为11,正好被吸收,所以多了的一氧化氮又不能被氢氧化钠溶液吸收,所以不能被NaOH溶液完全吸收,故B符合题意;NO2与NO的体积比为21,反应完后二氧化氮有剩余,通过2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反应可知剩余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液完全吸收,故C不符合题意;NO2与NO的体积
8、比为31,反应完后二氧化氮有剩余,通过2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反应可知剩余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液完全吸收,故D不符合题意。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)7.(10分)(2015成都高一检测)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气,如图所示。反应式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2O;反应放热。试回答:(1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是。A.防止NaNO2饱和溶液蒸发B.保证实验装置不漏气C.使NaNO2饱和溶液容易滴下(2)B部分的作用是。冷凝冷却氮气缓冲氮气流(3)加热前必须进行的一个操
9、作步骤是 。加热片刻后,应立即移去酒精灯以防反应物冲出,其原因是 。(4)收集N2前,必须进行的步骤是(用文字说明) 。收集N2不适宜的方法是(填写编号)。用排气法收集在集气瓶中;用排水法收集在集气瓶中;直接收集在球胆或塑料袋中。【解析】根据实验室制N2的原理知该反应为放热反应,且较剧烈,加热片刻后,应立即移去酒精灯以防反应物冲出;装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管是为了保证NaNO2饱和溶液容易滴下;该反应产生的N2中混有水蒸气,B的作用是除去水蒸气;N2的相对分子质量(28)和空气(29)相当,故不能用排空气法收集。答案:(1)C(2)(3)检查装置气密性本反应为放热反应(4)
10、将系统内空气排净8.(10分)(2015晋江高一检测)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:(1)一定条件下,NO与NO2可以生成一种新的氧化物,试写出该反应的化学方程式: 。(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是(填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近11。若n(NO)n(NO2)11,则会导致 ;若n(NO)n(NO2)n(NO2)时,NO过剩;当n(NO)n(NO2)时,NO2过剩,剩余NO2会与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2。(4)依据化合价升降守恒,N生成NO时氮元素化合价降低,则反应中N中氮元素的化合价一定升高,可能生成N或NO2,但在水溶液中NO2会与水反应生成N,所以最终产物为N,据此写出离子方程式:3N+2H+N+2NO+H2O答案:(1)NO+NO2N2O3(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(3)排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(4)3N+2H+N+2NO+H2O
