人人文库网 > 教育资料 > 中学教育 > 2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素课件+学案+课堂作业+章末测试打包27套新人教版必修2
2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第2节第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮练习含解析新人教版必修220210108143.doc
2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素课件+学案+课堂作业+章末测试打包27套新人教版必修2
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2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素课件+学案+课堂作业+章末测试打包27套新人教版必修2,文本
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第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮基础达标一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1众所周知，一氧化氮是一种大气污染物，是吸烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的有害气体，但是这种最常见、最简单的气体小分子在生物体内却是一种重要的信使分子，具有保护心血管、降低血压以及提高性能力的作用。下列关于no的说法中错误的是(c)ano是无色气体bno是汽车尾气的有害成分之一c可以用向上排空气法收集nodno在一定条件下也可作氧化剂解析：no是一种无色易被氧化的有毒气体，故a正确；no、no2、co、碳氢化合物等是汽车尾气的有害成分，则no是汽车尾气的有害成分之一，故b正确；no易与空气中o2反应，不能用排空气法收集，故c错误；no在一定条件下可反应6no4nh3=5n26h2o反应中 ，no做氧化剂，故d正确。2伴随着国六标准的出台，以及最严的监管制度出台，给尾气处理行业带来新的机遇。某汽车生产厂家为汽车装有的一种尾气处理装置使用铂作催化剂，可将co、no、no2和碳氢化合物等转化为无害的物质，有效降低了尾气对环境的危害。下列有关说法中不正确的是(b)a铂表面被做成蜂窝状更有利于提高催化效果b在铂催化下，no可被co氧化为n2c尾气处理装置使用铂作催化剂可加快co的氧化d氮氧化合物在铂催化下，可将co氧化为co2解析：由题意知铂作催化剂，可加快反应速率；做成蜂窝状增大了接触面积，有利于提高催化效果；co具有还原性；所以选b。二、非选择题3溴是深红棕色挥发性液体。在空气中迅速挥发为红棕色气体。易溶于乙醇、乙醚、氯仿、二硫化碳、四氯化碳，可溶于水形成橙黄色溶液。溴的熔点是7.2 ，而沸点是58.8 。同样no2也为红棕色气体。某同学拿到一集气瓶红棕色气体，但没有标签，无法直接确定它是什么成分。(1)该同学用玻璃片将集气瓶盖好，然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，溶液也为无色。则集气瓶内红棕色气体是什么？出现该现象的原因是什么？_no2。no2与h2o反应生成无色的no和硝酸。_(2)该同学对(1)中集气瓶继续进行操作：轻轻移开玻璃片使少量空气进入瓶内，气体又变为红棕色。出现该现象的原因是什么？写出化学方程式。_no遇空气中的o2，与之发生反应生成红棕色的no2，化学方程式为2noo2=2no2。_4为了有效实现no和no2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶no气体。(1)打开止水夹，推动针筒活塞，使o2进入烧瓶。关上止水夹，观察到什么现象？原因是什么？_烧瓶中气体由无色变为红棕色；发生了反应2noo2=2no2。_(2)然后轻轻摇动烧瓶，烧瓶中观察到什么现象？产生此现象的原因是什么？_烧瓶中红棕色气体又变为无色，烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)；发生了反应3no2h2o=2hno3no。_(3)若最后烧瓶中充满了水，则原烧瓶中no与通入氧气的体积之比为多少(同温同压下)？用化学方程式说明。_43；发生的反应为2noo2=2no2，3no2h2o=2hno3no，联立可得方程式：4no3o22h2o=4hno3，当no与氧气的体积之比为43时，完全溶于水。_解析：(1)无色的no能与o2反应产生红棕色的no2。(2)轻轻摇动烧瓶，使得no2与水发生反应3no2h2o=2hno3no，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，因为烧瓶内气体的量减少，引起烧瓶内气体的压强降低，所以烧杯内的水会倒吸入烧瓶中，使烧瓶中液面上升。(3)发生的反应为2noo2=2no2，3no2h2o=2hno3no，联立可得方程式：4no3o22h2o=4hno3，当no与氧气的体积之比为43时，完全溶于水。5.2019年1月西班牙马德里市议会重新启动了二氧化氮(no2)高污染议定书。该议定书旨在改善城市的空气质量，从而加强对公民健康的保护，使其免受高污染事件的有害影响，特别是对患有呼吸问题的人和孕妇的有害影响。氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：no2no2naoh=2nano2h2o2no22naoh=nano2nano3h2o在反应中，氧化剂是哪种物质？在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为多少？_no2_1：1_。由反应判断二氧化氮是否为酸性氧化物？解释原因。_不是_因为二氧化氮与碱反应生成两种盐，且氮元素化合价发生变化。_(2)汽车尾气中含有co和no，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应得到空气中的成分，从而消除污染，试写出该反应的化学方程式。_2no2con22co2_。解析：(1)在反应中no2中的氮元素化合价降低作氧化剂；在反应中氧化剂和还原剂都是no2，它们的物质的量之比为11。二氧化氮与碱反应生成两种盐，且氮元素化合价发生变化，二氧化氮不是酸性氧化物。(2)根据原子守恒定律结合题目信息可知，no与co反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。能力提升一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1下列关于氮气的说法中，错误的是(bd)a通常情况下，氮气性质比较稳定b氮气可经一步反应转化成二氧化氮c通常情况下，氮气在水中的溶解度很小d跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是还原剂解析：n2不能一步转化为no2，n2o22no,2noo2=2no2；n2与h2的反应为n23h22nh3，n2是氧化剂。2下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(ad)a氮元素均被氧化b工业合成氨属于人工固氮c含氮无机物和含氮有机物可相互转化d碳、氢、氧三种元素没有参与氮循环解析：人工固氮合成氨反应中，氮元素的化合价降低被还原，a错误，b正确；硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐，实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化；并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环，c正确，d错误。3为除去混入no中的少量no2，应将气体通过(c)ana2co3溶液 bnahco3溶液ch2o d浓硫酸解析：通过a、b两项都会生成co2，导致引入新的杂质；浓h2so4不与no2反应，故不能除去no中的no2；由反应：3no2h2o=2hno3no知，水洗可除去no中的no2。4把少量no2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是(c)a氧气 b二氧化氮c二氧化氮和氧气 d二氧化氮和一氧化氮解析：少量no2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体是no、co2，二者物质的量比为12，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，co2与过氧化钠反应生成的o2与no反应生成no2，o2有剩余，同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成o2，所以最后收集到的气体是no2和o2。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，试管内完全充满液体，原来试管中盛装的气体是(cd)a可能是n2和no2的混合气体b一定是no2气体c可能是no与no2的混合气体d可能是no2一种气体解析：试管内气体为红棕色，故一定含有no2，也可能含有no，因为2noo2=2no2，生成的no2又可与水反应，使液面上升，no2、o2与水反应的总反应的化学方程式为4no2o22h2o=4hno3，故当试管内气体为no2或no2与no的混合物时，通入适量o2，最终试管内可完全充满液体。由于n2不溶于水，故不可能含有n2。由此可知答案为cd。6无色的混合气体甲，可能含no、co2、no2、n2中的几种，将一定量的甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(b)ano2、n2 bno、co2cno2、co2 dno、co2、n2解析：混合气体无色，气体中不含no2，气体通过na2o2后显红棕色，说明原混合气体中含有no，且有与na2o2反应生成o2的气体co2，通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明原气体中不含n2。7现有no2、o2的混合气体12 ml，通入足量水中，充分反应后剩余气体2 ml(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积是(ad)a1.2 ml b2.4 mlc3 ml d4 ml解析：(总反应式法)根据有关的反应：4no2o22h2o=4hno33no2h2o=2hno3no设原混合气体中o2的体积为v(o2)，剩余气体可能是o2，也可能是no。若剩余o2，则v剩v(o2)12 mlv(o2)2 ml。解得v(o2)4 ml。若剩余no，则v剩12 mlv(o2)4v(o2)2 ml。解得v(o2)1.2 ml。8同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是no和no2，no2和o2，no和n2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体体积分别为v1、v2、v3，则下列关系正确的是(d)av1v2v3 bv1v3v2cv2v3v1 dv3v1v2解析：可假设试管容积均为2v，每种气体的体积均为v；当倒置于水槽中时：中有反应：3no2h2o=2hno3no，则剩余气体的体积v1v；中有反应：4no2o22h2o=4hno3，则剩余o2的体积v2v；中气体与水不反应，故试管中气体体积v32v。综上所述，v3v1v2。二、非选择题9如图所示：在b水槽中装有500 ml水，容积为a ml的试管a充满了no2和no的混合气体(标准状况)，将试管a倒插入b水槽的水中。充分反应后，试管a中剩余气体的体积为0.5a ml。(1)将a倒插入b槽中发生的反应为_3no2h2o=2hno3no_，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为_12_，原混合气体中no2和no的物质的量之比为_31_。(2)通过导气管c向剩余0.5a ml气体的试管a中持续通入氧气，a中可能观察到的现象是_无色气体变为红棕色，试管中液面不断上升至全充满溶液。继续通入氧气后，试管中液面又下降，最后充满无色气体_。(3)当试管a中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出水槽，水槽b中溶液的物质的量浓度为_moll1(设溶液的体积仍为500 ml)。解析：(1)试管a倒插入b水槽的水中后，发生反应：3no2h2o=2hno3no，氧化剂与还原剂均为no2，质量比为12。根据题意有n(no2)n(no)n(no2)n(no)，n(no2)n(no)31；(2)试管a中剩余0.5a ml气体为no，通入氧气后，发生反应2noo2=2no2,3no2h2o=2hno3no，可写为4no3o22h2o=4hno3，无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满溶液，继续通入氧气后，试管中液面又下降，最后充满无色气体(o2)。(3)试管中充满气体时，根据氮原子守恒，n(hno3)n(气体)103mol，c(hno3) moll1。10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：_nono2n2o3_。(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_使尾气中的no、no2被充分吸收_；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是_ca(oh)2_
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