氮的循环 同步练习 高一上学期鲁科版（2019）化学必修第一册

3.3氮的循环同步练习题一、选择题1．下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是A．具有还原性，可用作制冷剂 B．NO有氧化性，可用于CO去除C．具有碱性，可用于制备硝酸铵 D．易溶于水，可用作化肥2．化学与生产、生活息息相关，下列叙述正确的是A．是一种有毒物质，因此不能作为食品添加剂使用B．燃煤中加入石灰石，可以减少、等污染环境的气体排放C．泡菜中的微生物将硝酸盐还原为亚硝酸盐的过程，属于氮的固定D．生产宇航服所用的碳化硅陶瓷和碳纤维材料，是一种新型无机非金属材料3．某小组用打磨过的铝片进行如图实验，下列分析不合理的是A．①中铝片发生了钝化B．②中产生的气泡可能是氮氧化合物C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO+2H2OD．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应4．下列实验操作和现象与结论的关系不相符的是选项操作和现象结论A常温下，将Fe片放入浓硝酸中，无明显变化Fe与浓硝酸不发生反应B将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体慢慢变黑、膨胀浓硫酸具有脱水性和强氧化性C向待测液中先加入稀盐酸酸化，无现象后，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀该待测液中一定含有D用玻璃棒蘸取少量浓氨水点到红色石蕊试纸上，石蕊试纸变蓝色浓氨水呈碱性A．A B．B C．C D．D5．下列实验的操作、现象及结论均正确，且现象和结论具有因果关系的是：选项操作现象结论A向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4，无明显现象，再加入NaNO3固体铜片逐渐溶解NaNO3可作催化剂，加快Cu与稀H2SO4反应的速率B向蔗糖中加几滴水，再加浓硫酸，并不断搅拌蔗糖变黑，且有刺激性气味气体产生浓硫酸具有脱水性和氧化性CNH4Cl溶液中加入浓NaOH溶液，加热，并在试管口处放一片湿润的蓝色石蕊试纸产生刺激性气味气体，试纸变红反应生成了NH3D向品红溶液中通入SO2和X混合气体品红褪色X气体是Cl2A．A B．B C．C D．D6．下列气体中，既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是A．SO2 B．H2S C．H2 D．NH37．下列物质不能通过相应单质一步化合而成的是A．HCl B．NO C．CuS D．Al2O38．下列实验操作错误的是ABCD实验室制氨气除去中的HCl称量氯化钠固体24.0g向容量瓶中转移溶液A．A B．B C．C D．D二、填空题9．氮的固定(1)含义：将大气中的氮转化为的过程。(2)分类：、。氮的固定10．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图表示。(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是(填图中数字序号)。(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是(填字母序号)。a.海洋中存在游离态的氮b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与d.向海洋排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量(3)有氧时，在硝化细菌作用下，NH可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：。(4)有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10L人工海水样本的监测数据：温度/℃样本氨氮含量/mg处理24h处理48h氨氮含量/mg氨氮含量/mg201008838788251008757468301008798600401008977910硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是，在最佳反应温度时，48h内去除氨氮反应的平均速率是mg·L-1·h-1。11．非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：ABCD(1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①D的化学式是。②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后形成了而污染环境。(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。①A、C的化学式分别是：A；C。②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式：。该反应(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。12．单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系(1)金属单质及其化合物的转化：金属单质碱性氧化物碱盐，如：NaNa2ONaOHNa2SO4，符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等，但、、、不符合上述转化。(2)非金属单质及其化合物的转化：非金属单质酸性氧化物酸盐，如：SSO2H2SO3Na2SO3，符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等，但、等不符合上述转化。13．计算题（写出解题过程）一定质量的金属铜，加入50mL10mol/L的浓硝酸充分反应后，铜完全溶解，共放出标准状况下的气体4.48L。(1)若气体只有NO2，计算铜的质量。(2)若气体为NO2和NO，且硝酸也恰好完全反应，计算铜的质量。14．某溶液可能含有Na+、、、、、等离子。为了鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：①加稀盐酸后，生成无色无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。②加NaOH溶液，并加热，未见有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生。③加足量BaCl2溶液产生白色沉淀，过滤，在沉淀中加入足量的稀盐酸，沉淀不能完全溶解。④取③中滤液，加硝酸酸化后，再加过量的AgNO3溶液，析出白色沉淀。(1)分析上述4个实验，写出每个实验的直接鉴定结果及判断依据。实验①；实验②；实验③；实验④。(2)上述4个实验还能确定存在的离子是，不能确定是否存在的离子是。【参考答案】一、选择题1．B解析：A．沸点低，易液化，液氨气化时吸热，可用作制冷剂，A错误；B．NO有氧化性，一氧化碳具有还原性，两者反应可生成氨气，可用于CO去除，B正确；C．和水生成的一水合氨具有碱性，可用于制备硝酸铵，C错误；D．含有植物所需的氮元素，可用作化肥，D错误；故选B。2．D解析：A．具有还原性，可作食品抗氧化剂，因此能作为食品添加剂使用，A错误；B．燃煤中加入石灰石，可以减少等污染环境的气体排放，不能减少，因为高温下碳酸钙分解产生二氧化碳，B错误；C．游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程属于氮的固定，泡菜中的微生物将硝酸盐还原为亚硝酸盐的过程，不属于氮的固定，C错误；D．生产宇航服所用的碳化硅陶瓷和碳纤维材料，均属于新型无机非金属材料，D正确；答案选D。3．D解析：A．硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓硝酸中钝化，①中铝片发生了钝化，故A正确；B．铝与稀硝酸反应生成硝酸铝、NO、水，②中产生的气泡是NO，故B正确；C．硝酸铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，故C正确；D．②中加水稀释过程中，氧化铝和硝酸反应生成硝酸铝和水，铝与稀硝酸反应生成硝酸铝、NO、水，所以不仅发生了氧化还原反应，故D错误；选D。4．A解析：A．常温下Fe遇浓硝酸发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生，则无明显现象，故A错误；B．浓硫酸使蔗糖脱水后，C与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳，则固体慢慢变黑、膨胀，可知浓硫酸具有脱水性和强氧化性，故B正确；C．先加入稀盐酸酸化，无现象后,排除干扰离子，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀为硫酸钡，则待测液中一定含有，故C正确；D．一水合氨电离显碱性，则氨水溶液显碱性，点到红色石蕊试纸上，石蕊试纸变蓝色，故D正确；故选A。5．B解析：A．向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4，Cu和稀硫酸不反应，所以无明显现象，再加入NaNO3固体，酸性条件下硝酸根离子有强氧化性，能将铜氧化，可以看到铜片逐渐溶解，故A结论错误，故A不选；B．向蔗糖中加几滴水，再加浓硫酸，并不断搅拌，蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性，有刺激性气味气体产生，说明浓硫酸被还原为SO2，说明浓硫酸具有强氧化性，操作、现象及结论均正确，且现象和结论具有因果关系，故B选；C．NH4Cl溶液中加入浓NaOH溶液，加热，并在试管口处放一片湿润的红色石蕊试纸，产生刺激性气味气体，试纸变蓝，操作和现象错误，故C不选；D．向品红溶液中通入SO2和X混合气体，若X是氯气，则等物质的量的氯气和SO2反应生成硫酸和盐酸：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，不能使品红褪色，故D不选；故选B。6．C解析：二氧化硫、硫化氢是酸性气体，能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，氨气是碱性气体，能与浓硫酸反应不能用浓硫酸干燥，氢气不能与浓硫酸和碱石灰反应，所以既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥，故选C。7．C解析：A．H2在Cl2中燃烧可生成HCl，A不符合题意，A错误；B．N2和O2在放电或高温的条件下反应生成NO，B不符合题意，B错误；C．S与Cu在高温条件下反应生成Cu2S而非CuS，C符合题意，C正确；D．Al与O2反应可得Al2O3，D不符合题意，D错误；故选C。8．C解析：A．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备氨气，碱石灰吸收水，用湿棉花吸收多余的氨气，故A正确；B．氯气能溶于水难溶于饱和食盐水，HCl极易溶于水，所以用饱和NaCl溶液除去中的HCl，故B正确；C．托盘天平称量须左物右码，故C错误；D．向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流，故D正确；故答案选C。二、填空题9．(1)游离态氮的化合物(2)生物人工解析：略10．(1)②(2)ad(3)4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O(4)25℃1.125解析：（1）氮的固定是将游离态氮气转化为化合态的过程，由图可知②属于氮的固定；（2）a.由图可知，海洋中存在溶解的游离态的氮气，故正确；b.海洋中的氮循环起始于氮气转化为铵根离子，该过程中氮的化合价降低被还原，故错误；c.海洋中的反硝化作用是将硝酸根转化为亚硝酸根，亚硝酸根进一步反应转化为氮气，该过程为还原反应，不需要氧气的参与，故错误；d.向海洋排放含NO的废水，因硝酸根具有较强氧化性，能与NH在酸性条件下发生氧化还原反应，因此会影响海洋中NH的含量，故正确；故答案为：ad；（3）1mol铵根失4mol电子，1mol氧气得4mol电子，根据得失电子守恒及元素守恒得到反应离子方程式：4NH+5O2=2NO+6H++N2O+5H2O；（4）由表格数据可知处理相同时间废水时，温度在25℃时氨氮含量最低，25℃为去除氨氮的最佳反应温度；在最佳反应温度时，48h内去除氨氮反应的平均速率是=1.125mg·L-1·h-1。11．(1)H2SO4酸雨(2)N2NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O属于解析：（1）由B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体可知B是SO2，A在常温下为固体，则单质A为S，C为SO3，D为H2SO4。①D的化学式是H2SO4。②SO2的大量排放被雨水吸收后会形成酸雨，酸雨腐蚀建筑物、植物等，污染环境。（2）①因为C是红棕色气体，所以C为NO2，故B为NO，A为N2，D为HNO3。②D为HNO3,HNO3浓溶液在常温下可与铜反应并生成NO2气体，该反应的化学方程式Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；该反应有化合价的变化，属于氧化还原反应。12．MgFeAlCuNSi解析：Mg、Fe、Al、Cu与氧气反应得到的MgO、Fe2O3、Al2O3、CuO均不与水反应；氮气与氧气反应得到的NO属于不成盐氧化物，Si与氧气反应得到的SiO2不与水反应。13．(1)6.4g(2)9.6g解析：（1）一定质量的金属铜，加入50mL10mol/L的浓硝酸充分反应后，若气体只有NO2，反应的方程式是：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，设参加反应的铜的质量为m，则由得m=6.4g，故答案为6.4g；（2）若气体为NO2和NO，且硝酸也恰好完全反应，则发生的反应有Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，3Cu＋8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。假设反应产生的NO2、NO的物质的量分别是x、y；则根据反应方程式可知：2x+4y=10mol/L×0.05L，x+y=，解得x=0.15mol，y=0.05mol，则根据方程式可知反应消耗的铜的物质的量是n(Cu)=1/2n(NO2)+3/2n(NO)=1/2×0.15mol+3/2×0.05mol=0.15mol，则消耗的铜的质量为m(Cu)=0.15mol×64g/mol=9.6g，故答案为：9.6g。14．肯定有：产生了无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体肯定不存在：没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体肯定有：不溶于稀盐酸不能肯定有：③中已经引入