2024年高中化学第3章第2节第1课时自然界中氮的循环以及氮循环中的重要物质练习含解析鲁科版必修1

PAGE5-自然界中氮的循环以及氮循环中的重要物质1．下列物质之间的转化，不能通过一步反应实现的是()A．N2→NO B．N2→NO2C．NO→NO2 D．NO2→NO解析：N2eq\o(→,\s\up15(O2))NOeq\o(→,\s\up15(O2))NO2。答案：B2．下列关于N2性质的叙述中错误的是()A．任何物质在N2中都不能燃烧B．氮气既具有氧化性，又具有还原性C．将空气中的N2转变成含氮化合物属于氮的固定D．N2的化学性质很不活泼的缘由是两个氮原子之间共用三对电子，使每个分子都达到稳定结构解析：A.镁能在氮气中燃烧生成氮化镁，故错误；B.氮气能在确定的条件下与某些金属或非金属单质发生氧化还原反应，表现氧化性或还原性，故正确；C.将氮气转化为氮的化合物的方法叫做氮的固定，故正确；D.氮气中的化学键是氮氮三键，键能很大不简单被破坏，所以N2很稳定，故正确。答案：A3．运载火箭的推动剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星放射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的缘由是()A．高温下N2遇空气生成NO2B．NO遇空气生成NO2C．CO2遇NO反应生成CO和NO2D．NO和H2O反应生成H2和NO2解析：依据火箭喷出的大量红色烟雾可推知其应是NO2，而高温下N2与O2不能生成NO2。答案：B4．如图所示，室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(全部气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：(1)写出视察到的现象(可不写满，也可补充)：①___________________________________________________；②___________________________________________________；③___________________________________________________。(2)上述过程中发生的反应方程式有____________________________________________________________________________。(3)最终试管中剩余的气体是________，体积为________。解析：(1)通入的O2与NO发生反应生成NO2：①2NO＋O2=2NO2，所以看到有红棕色气体生成，生成的NO2溶于水，②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，①②两反应的总方程式为：③4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，气体被消耗，所以又会看到试管内液面上升。V(NO)∶V(O2)＞4∶3，故最终有气体剩余，为无色气体，这是看到的第三个现象。(2)设1.5mLO2全部参与反应，由(1)中③知：V反应(NO)＝V反应(O2)×eq\f(4,3)＝1.5mL×eq\f(4,3)＝2.0mL，而NO的总体积是3.0mL，故剩余NO气体1.0mL。答案：(1)①通入O2，试管内气体变为红棕色②试管内液面上升③试管内剩余一种无色气体(2)2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(3)NO1.0mL(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(每小题8分，共56分)1．氮的循环在自然界的元素循环中具有重要的意义，有些氮的转化是从氮气到氮的化合物，有些转化是从氮的一种化合物到氮的另一种化合物。下列过程中，不是以游离态的氮为原料最终产生含氮化合物的是()A．工业合成氨B．动物尸体腐烂C．豆科植物的根瘤菌固氮D．盛夏季节，雷雨肥田，植物茂密解析：工业合成氨的反应原理为N2＋3H2eq\o(,\s\up15(高温、高压催化剂))2NH3；动物尸体的腐烂是从高分子有机氮到小分子有机氮的过程；豆科植物的根瘤菌的固氮过程是在生物酶的作用下把氮气转换为氨；高能固氮是将氮气和氧气在放电条件下转化为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应转化成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸进入土壤后转化成硝酸盐，被植物汲取，而使其茂密。答案：B2．试验室制备气体后，在收集气体时，往往依据气体的性质选择不同的收集方法，当小明在试验室制备下列气体时，只能用排水法收集的是()A．HCl B．CO2 C．NO D．NO2解析：因NO不与水反应，且不溶于水，故NO的收集能运用排水法，而NO的密度与空气接近且与O2反应，不能用排空气法收集。答案：C3.下列过程属于人工固氮的是()A．分别液态空气制氮气B．闪电使N2转化为NOC．合成氨D．豆科植物将N2转化为NH3解析：固氮是将游离态的氮转化为化合态的氮，A项中没有生成化合态氮，B、D两项是自然固氮，C项合成氨是人工固氮。答案：C4．确定条件下，将等体积的NO2和O2的混合气体置于试管并将该试管倒置于水槽中至液面不再上升时，剩余气体的体积约为原体积的()A.eq\f(1,4) B.eq\f(3,4) C.eq\f(1,8) D.eq\f(3,8)解析：依据4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，O2过量。设NO2和O2的体积各1L，则1LNO2消耗O2eq\f(1,4)L，剩余O2eq\f(3,4)L，所以eq\f(3,4)×eq\f(1,2)＝eq\f(3,8)。答案：D5．下列对NO、NO2的描述，正确的是()A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物B．NO2可用排水法收集，且可由N2和O2化合而得到C．NO、NO2在确定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D．NO、NO2互为同素异形体，且NO是汽车尾气的有害成分之一解析：酸性氧化物是能和碱反应只生成盐和水的氧化物，而NO2和碱反应后除了生成盐和水，还生成NO，故不是酸性氧化物，故A错误；NO2与H2O反应，且氮气和氧气在放电条件下化合生成NO，故B错误；NO、NO2在氧气参与条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，故C正确；NO、NO2之间不属于同素异形体，故D错误。答案：C6．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，最终收集到的气体是()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答案：C7.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充溢试管，当向试管内鼓入氧气后，可以视察到试管中水柱接着上升，经过多次重复后，试管被水充溢，则原来试管中盛装的气体()A．确定是NO2气体B．确定是O2与NO2的混合气体C．确定是NO气体D．可能是NO与NO2的混合气体解析：由气体“红棕色”推想确定含有NO2，与水反应后生成物有NO，由“向试管内鼓入氧气多次后，试管被水充溢”，则试管中原来可能还含有NO或含有O2。由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3这两个方程式进行推断，原试管中可能是NO与NO2的混合物气体；若是O2与NO2的混合气体，当O2过量，试管就不行能被水充溢，因此，原试管中可能是O2与NO2的混合气体且O2不过量。答案：D二、非选择题(本题包括2小题，共44分)8．(22分)利用如图所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶的位置不得改变)：①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有__________(写字号)。(2)若烧瓶充溢水，可收集的气体有_______，这时气体由_____进入。(3)若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有_____________________________________________________________________________________________________________。(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有______________________，这时气体由_____________口进入。解析：由B口进入相宜于比空气重的气体，由A口进入相宜于比空气轻的气体。答案：(1)②④⑦⑧(2)①③⑥A(3)①③⑤(4)①②③④⑥⑧B9．(20分)试验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净的氮气，常用装置如图所示。反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cl=NaCl＋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胶管所起的作用是________。A．防止NaNO2饱和溶液蒸发B．保证明验装置不漏气C．使饱和NaNO2溶液简单滴下(2)B部分的作用是________。①冷凝②冷却氮气③缓冲氮气流(3)加热前必需进行的一个操作步骤是___________________________________________________________________________。加热片刻后，应马上移去酒精灯以防反应物冲出，其缘由是____________________________________________________________________________________________________________。(4)收集N2前，必需进行的步骤是(用文字说明)____________________________________________________________________。收集N2不相宜选用的方法是________(填编号)。①用排空气法收集在集气