2024高中化学第3章自然界中的元素第2节氮的循环第1课时氮气与氮的氧化物课时作业含解析鲁科版必修1

PAGE5-氮气与氮的氧化物学习·理解1．下列有关氮气的说法正确的是()A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼B．医学上常用液氮做冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性C．H2与N2在肯定条件下反应生成NH3，反应中N2体现氧化性D．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有肯定量的硝酸，其中可能发生的反应有N2＋2O2eq\o(=,\s\up17(放电))2NO2答案C解析A项，氮气性质稳定的缘由是两个氮原子之间共用三对电子，破坏这种结合时须要很高的能量；B项，液氮汽化时须要汲取大量的热，使四周环境温度降低，与其化学性质的不活泼无关；C项，反应的化学方程式为N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3，反应中氮元素化合价降低，氮气做氧化剂；D项，N2和O2在放电条件下生成NO，不能干脆生成NO2。2．下列叙述与氮的固定无关的是()A．工业合成氨B．工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物C．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物D．电闪雷鸣的雨天，空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为硝酸盐被植物汲取答案B解析氮的固定是指把空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。3．病毒学探讨证明，NO对SARS病毒有干脆抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是()A．NO是一种红棕色的气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气干脆化合C．含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等D．NO易溶于水，不能用排水法收集答案C解析NO为无色气体，不溶于水，在常温常压下能与空气中的氧气干脆化合2NO＋O2=2NO2，A、B、D错误；含等质量氧元素，氧原子的物质的量相同，NO和CO的物质的量也相等，C正确。4．要除去混入NO中的少量NO2，应将气体通过下列试剂中的()A．Na2CO3溶液 B．NaHCO3溶液C．H2O D．浓H2SO4答案C解析NO2可与水发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故用水即可以除去NO2，同时还能产生NO，是最志向的除杂方法，C项符合题意；而A、B项中Na2CO3和NaHCO3可与HNO3反应，产生新的杂质气体CO2；D项中浓H2SO4不能与NO2反应，无法除去NO2。5．(双选)将充溢某种干燥气体的试管倒置于水中，轻轻振荡，水可以充溢试管。该气体不行能是()A．HCl B．NO2C．NO D．NH3答案BC解析由题意可知气体无剩余。A项，HCl极易溶于水，可全部溶解，水充溢整个试管；B项，发生反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，反应生成的NO难溶于水，水只能上升到试管的三分之二处；C项，NO难溶于水；D项，NH3极易溶于水，可全部溶解，水充溢整个试管。6．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将肯定量的甲气体经过下图试验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()A．NO2、N2 B．NO、CO2C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2答案B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．在常温常压下，a、b、c三支相同的试管中，分别装有等体积混合后的两种气体。a试管内是NO2和NO，b试管内是NO和O2，c试管内是NO2和O2。将三支试管倒立于装有足量水的水槽中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3，则高度关系是________________。答案h2>h3>h1解析水面上上升度越小，说明试管中剩余的气体越多。设试管中两种气体的物质的量均为4mol，则a中反应为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，所以剩余气体为4mol＋eq\f(4,3)mol＝eq\f(16,3)mol；b中反应为4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，剩余气体1mol；C中反应为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，剩余气体3mol；故高度关系为h2>h3>h1。应用·实践8．下列关于氮被生物体汲取的叙述错误的是()A．氮在大气中的含量最高，可被某些生物体汲取利用B．豆科植物的根瘤菌可将氮气转化为含氮化合物而被植物利用C．动物只能通过进食植物获得氮元素D．死亡后的生物体被微生物分解，氮元素又回到土壤和水体中，再次被植物汲取答案C解析动物靠进食肉类也能获得氮元素，C项错误。9．同温同压下将等体积的NO2和N2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约为原总体积的()A.eq\f(1,6) B.eq\f(1,3)C.eq\f(2,3) D.eq\f(1,2)答案C解析假定N2和NO2的体积均为VL，设VL的NO2和水反应生成NO的体积为xL，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO31VLxL解得x＝eq\f(V,3)，则剩余气体的体积约为V＋eq\f(V,3)＝eq\f(4,3)V，剩余气体的体积约为原总体积的eq\f(\f(4V,3),2V)＝eq\f(2,3)，C项正确。10．下列对NO、NO2的描述，不正确的是()A．NO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2干脆化合而得到C．NO、NO2在肯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都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一答案B解析NO2是红棕色气体，易溶于水，并与水发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，由于反应前后元素的化合价发生了改变，因此NO2不是酸性氧化物，A正确；NO难溶于水，可以用排水法收集，在放电时可由N2和O2干脆化合而得到NO，B错误；NO与O2发生反应会产生NO2，NO2溶于水反应产生硝酸和NO，因此二者在肯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，C正确；NO、NO2都有毒，且汽车发动时，在电火花作用下N2和O2化合产生NO，NO是汽车尾气的有害成分之一，D正确。11．标准状况下将盛满NO2的大试管倒扣在盛水的水槽中，充分汲取后，试管内溶液的物质的量浓度约为()A．0.045mol·L－1 B．0.036mol·L－1C．0.033mol·L－1 D．0.018mol·L－1答案A解析设试管的体积为VL，由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO知，n(HNO3)＝eq\f(2,3)×eq\f(V,22.4)mol，V(HNO3)＝eq\f(2,3)VL，c(HNO3)＝eq\f(\f(2,3)×\f(V,22.4)mol,\f(2,3)VL)＝eq\f(1,22.4)mol·L－1≈0.045mol·L－1。12．如图所示，试管中盛装的气体呈红棕色，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面接着上升，经过多次重复后，试管被水充溢，对原试管中盛装的气体的说法正确的是()A．可能是N2与NO2的混合气体B．可能是N2O气体C．可能是NO与NO2的混合气体D．只可能是NO2一种气体答案C解析试管中盛装的气体呈红棕色，那么肯定有二氧化氮存在。依据题述现象可知，原试管中盛装的气体的成分状况可能为①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等，本题选C。13．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C解析少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，二者物质的量之比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量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，所以最终收集到的气体是NO2和O2。14．如图所示，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)最终试管中剩余的气体是________，其体积为________。答案(1)①试管内的无色气体变为红棕色②试管内液面上升③试管内剩余无色气体(2)NO1.0mL解析(1)NO遇O2快速反应生成NO2：2NO＋O2=2NO2，然后NO2与水反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，导致试管中的液面上升，最终剩余的气体是无色的NO。(2)将(1)中两个反应合并可得：4NO＋2H2O＋3O2=4HNO343V(NO)1.5mL解得V(NO)＝2.0mL，故最终试管内剩余NO气体，其体积为1.0mL。迁移·创新15．工业制HNO3的过程中排放的NO2和NO常用NaOH溶液汲取，反应的化学方程式为NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO不能被NaOH溶液汲取。若同温同压下NO2与NO的体积之比如下，其中不能被NaOH溶液完全汲取的是()A．1∶1 B．1∶3C．2∶1 D．3∶1