全程学习方略学高中化学 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.doc

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45d.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+2co2,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:缩小的体积等于参加反应的氢气的体积n2ox+xh2n2+xh2o1 x15.6 ml46.8 ml1x=15.646.8,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)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)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,no2-生成no时氮元素化合价降低,则反应中no2-中氮元素的化合价一定升高,可能生成no3-或no2,但在水溶液中no2