专题7 第一单元 氮的固定 课后巩固练习(含答案）
文档属性
| 名称 | 专题7 第一单元 氮的固定 课后巩固练习(含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 334.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-08 16:54:00 | ||
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文档简介
第一单元 氮的固定
题组一 氮的固定
1．下列过程中不属于氮的固定的是( )
A．工业制氨气
B．雷雨天产生NO
C．由氨气生成硝酸铵
D．氮气在根瘤菌作用下生成NO
2．生物固氮是指( )
A．生物从土壤中吸收含氮养料
B．将含氮化合物转变为植物蛋白质
C．土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为氮气
D．豆科植物根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物
3．氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程，下列说法不正确的是( )
A．过程①“雷电作用”中发生的反应是N2＋O22NO
B．过程③“固氮作用”中，氮气被还原
C．⑤中涉及的反应可能有2NO＋O2===2NO
D．⑥中涉及的反应可能有2NO＋12H＋===N2↑＋6H2O
题组二 一氧化氮、二氧化氮的性质
4．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、降低血压以及提升记忆力的作用。
下列关于NO的说法正确的是( )
A．NO是无色气体，易溶于水，是酸性氧化物
B．NO在人体内可做“信使分子”能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害
C．NO在空气中可以转化为NO2，二者都是大气污染物
D．NO在化学反应中，只能作还原剂，不能作氧化剂
5．运载火箭的推进剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO，均为无色气体，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的原因是( )
A．高温下N2遇空气生成NO2
B．NO遇空气生成NO2
C．CO2和NO反应生成CO和NO2
D．NO和H2O反应生成H2和NO2
6．(2022·辽宁朝阳高一检测)烟气催化脱硝利用脱硝剂能将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害的物质，有效减少了烟气对空气的污染，其脱硝过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．在烟气脱硝过程中NOx被还原为N2
B．每处理含0.3 mol NOx的烟气需消耗4.48 L(已折算成标准状况下)氨气
C．空气中NOx的含量高低是检验空气质量的标准之一
D．如果把NOx看成NO，则发生的反应为6NO＋4NH35N2＋6H2O
题组三 氮的氧化物与水反应的简单计算
7．对反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO的下列说法正确的是( )
A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂
D．在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移
8．标准状况下，将盛满二氧化氮的大试管倒扣在盛水的水槽中，充分吸收后，试管内溶液的物质的量浓度是( )
A．0.045 mol·L－1 B．0.036 mol·L－1
C．0.033 mol·L－1 D．0.018 mol·L－1
9．下列关于N2的说法错误的是( )
A．通常情况下N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
B．N2＋O22NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C．N2在空气中约占空气总质量的
D．在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂
10．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A．① B．②⑤ C．④ D．③④
11．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)：
下列说法正确的是( )
A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液
B．若去掉装置C，对产品纯度无影响
C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D
D．E中碱石灰的作用是吸收尾气
12．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如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )
A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③
C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D．向海洋中排放含NO的废水，会影响海洋中NH的含量
13．工业制HNO3过程中排放的NO2和NO常用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式为NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO不能被NaOH溶液吸收。若同温同压下NO2与NO的体积之比如下，其中不能被NaOH溶液完全吸收的是( )
A．1∶1 B．1∶3
C．2∶1 D．3∶1
14．氮的氧化物是大气污染的主要污染物之一，对人类危害很大，每天行驶的汽车排放的尾气中就含有大量的氮氧化物。回答下列问题：
(1)写出汽车尾气中产生NO的化学方程式：_______________________________________。
(2)NO2易溶于水。标准状况下将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，如图所示。
①NO2溶于水的化学方程式是_________________________________________________。
②使试管中NO2恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气，标准状况下通入氧气的体积为________。最终试管中所得硝酸的物质的量浓度为__________。
③为了消除NO2的污染，可将它与氨气在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式是___________________________。
15．Ⅰ.某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行如下实验(如图所示)。
(1)图甲两集气瓶中________(填“上”或“下”)瓶颜色深。
(2)图乙中反应的现象是_______________________________________________________。
(3)图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有________，说明NO2在该反应中显________性。
(4)由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式：____________________。
Ⅱ.某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知镁与CO2反应如下：2Mg＋CO22MgO＋C。
(1)该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测，写出Mg与NO2反应的化学方程式：_________________________________________________________。
(2)设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)。
资料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
①装置A中的试剂是____________________。
②干燥管和装置B的作用分别是____________________、____________________。
③实验开始时正确的操作步骤顺序是__________(填字母)。
a．通入NO2
b．打开弹簧夹
c．点燃酒精灯
d．当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹
第一单元 氮的固定
1．C 2.D 3.D 4.C 5.B
6．B [由图可知，NOx→N2，N元素化合价降低，被还原，A正确；未知x具体数值，无法确定转移电子数，则不能计算需要消耗氨气的体积，B错误；空气中过量的NOx会造成酸雨，则NOx的含量高低是检验空气质量的标准之一，C正确；如果把NOx看成NO，NO→N2，N元素化合价降低了2，NH3→N2，N元素化合价升高了3，由电子转移守恒和原子守恒，则发生的反应为6NO＋4NH35N2＋6H2O，D正确。]
7．A [该反应中NO2既是氧化剂又是还原剂，硝酸为氧化产物，NO为还原产物。硝酸与NO的物质的量之比为2∶1，还原剂(NO2)与氧化剂(NO2)的物质的量之比为2∶1。若有6 mol NO2参与反应，则转移4 mol电子。]
8．A [设试管的体积为V L，由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，n(HNO3)＝× mol，V(HNO3)＝V L，c(HNO3)＝＝ mol·L－1≈0.045 mol·L－1。]
9．C [N2在空气中约占空气总体积的，C项错误。]
10．C [①N2→NO2不能一步完成，②③NO2与H2O反应即可，但H2O不是氧化剂，④N2→NO过程中N2被氧化，需要加入氧化剂，⑤N2与H2反应生成NH3，加入的H2是还原剂。]
11．C [A错，要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸；B错，若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响；C对，实验时，应先加热C，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热D；D错，装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。]
12．D [海洋中的氮循环起始于N2―→NH，即起始于氮的还原，A项错误；海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，B项错误；反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而O2是常见的氧化剂，不需要有O2参与，C项错误；根据转化关系图可知，若向海洋中排放含NO的废水，会使NO增多，反硝化作用增强，海洋中N2增多，从而影响海洋中NH的含量，D项正确。]
13．B [根据NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O可知，当NO2与NO的体积之比为1∶1时，恰好被完全吸收，故A项不符合题意；当NO2与NO的体积之比为1∶3时，一氧化氮过量，多余的一氧化氮不能被氢氧化钠溶液吸收，故B项符合题意；当NO2与NO的体积之比为2∶1或3∶1时，反应后二氧化氮有剩余，由2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O可知，多余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液完全吸收，故C、D项不符合题意。]
14．(1)N2＋O22NO
(2)①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
② mL mol·L－1
③6NO2＋8NH37N2＋12H2O
解析 (1)汽车尾气中的NO是由空气中的氮气和氧气在汽缸中高温条件下反应生成的，化学方程式为N2＋O22NO。(2)①NO2溶于水生成HNO3和NO，反应的化学方程式是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。②根据化学方程式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，使试管中NO2恰好完全被水吸收需要通入标准状况下氧气的体积为 mL，根据化学方程式可知最终试管中所含的硝酸的物质的量浓度为＝ mol·L－1。③由题意知，生成的无污染的物质是空气的主要成分之一，该物质是氮气，反应的化学方程式是6NO2＋8NH37N2＋12H2O。
15．Ⅰ.(1)下 (2)两气体混合后，颜色由红棕色变为无色 (3)NO 氧化 (4)NO2＋SO2===NO＋SO3
Ⅱ.(1)4Mg＋2NO24MgO＋N2
(2)①NaOH溶液 ②吸收NO2，避免污染环境 收集N2 ③badc
解析 Ⅰ.(1)NO2呈红棕色，SO2为无色，故下瓶颜色深。(3)NO遇空气被氧化成NO2：2NO＋O2===2NO2，“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有NO，体现了NO2的氧化性。(4)由题给现象可知，NO2和SO2反应的化学方程式为NO2＋SO2===NO＋SO3。
Ⅱ.(1)由题意可知，Mg与NO2发生置换反应的化学方程式为4Mg＋2NO24MgO＋N2。(2)由资料信息2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O可知，装置A中的试剂是NaOH溶液，作用是除去未反应的NO2。干燥管是尾气处理装置，作用是吸收NO2，避免污染环境。装置B的作用是利用排水法收集N2。实验开始时正确的操作步骤：b(打开弹簧夹)→a(通入NO2，排尽反应装置中的空气)→d(当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹)→c(点燃酒精灯，确认充满NO2后才开始加热)。
题组一 氮的固定
1．下列过程中不属于氮的固定的是( )
A．工业制氨气
B．雷雨天产生NO
C．由氨气生成硝酸铵
D．氮气在根瘤菌作用下生成NO
2．生物固氮是指( )
A．生物从土壤中吸收含氮养料
B．将含氮化合物转变为植物蛋白质
C．土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为氮气
D．豆科植物根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物
3．氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程，下列说法不正确的是( )
A．过程①“雷电作用”中发生的反应是N2＋O22NO
B．过程③“固氮作用”中，氮气被还原
C．⑤中涉及的反应可能有2NO＋O2===2NO
D．⑥中涉及的反应可能有2NO＋12H＋===N2↑＋6H2O
题组二 一氧化氮、二氧化氮的性质
4．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、降低血压以及提升记忆力的作用。
下列关于NO的说法正确的是( )
A．NO是无色气体，易溶于水，是酸性氧化物
B．NO在人体内可做“信使分子”能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害
C．NO在空气中可以转化为NO2，二者都是大气污染物
D．NO在化学反应中，只能作还原剂，不能作氧化剂
5．运载火箭的推进剂引燃后产生的气体主要是CO2、H2O、N2、NO，均为无色气体，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红色烟雾。产生红色烟雾的原因是( )
A．高温下N2遇空气生成NO2
B．NO遇空气生成NO2
C．CO2和NO反应生成CO和NO2
D．NO和H2O反应生成H2和NO2
6．(2022·辽宁朝阳高一检测)烟气催化脱硝利用脱硝剂能将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害的物质，有效减少了烟气对空气的污染，其脱硝过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．在烟气脱硝过程中NOx被还原为N2
B．每处理含0.3 mol NOx的烟气需消耗4.48 L(已折算成标准状况下)氨气
C．空气中NOx的含量高低是检验空气质量的标准之一
D．如果把NOx看成NO，则发生的反应为6NO＋4NH35N2＋6H2O
题组三 氮的氧化物与水反应的简单计算
7．对反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO的下列说法正确的是( )
A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂
D．在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移
8．标准状况下，将盛满二氧化氮的大试管倒扣在盛水的水槽中，充分吸收后，试管内溶液的物质的量浓度是( )
A．0.045 mol·L－1 B．0.036 mol·L－1
C．0.033 mol·L－1 D．0.018 mol·L－1
9．下列关于N2的说法错误的是( )
A．通常情况下N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
B．N2＋O22NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C．N2在空气中约占空气总质量的
D．在反应3Mg＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂
10．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A．① B．②⑤ C．④ D．③④
11．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)：
下列说法正确的是( )
A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液
B．若去掉装置C，对产品纯度无影响
C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D
D．E中碱石灰的作用是吸收尾气
12．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如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )
A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③
C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D．向海洋中排放含NO的废水，会影响海洋中NH的含量
13．工业制HNO3过程中排放的NO2和NO常用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式为NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO不能被NaOH溶液吸收。若同温同压下NO2与NO的体积之比如下，其中不能被NaOH溶液完全吸收的是( )
A．1∶1 B．1∶3
C．2∶1 D．3∶1
14．氮的氧化物是大气污染的主要污染物之一，对人类危害很大，每天行驶的汽车排放的尾气中就含有大量的氮氧化物。回答下列问题：
(1)写出汽车尾气中产生NO的化学方程式：_______________________________________。
(2)NO2易溶于水。标准状况下将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，如图所示。
①NO2溶于水的化学方程式是_________________________________________________。
②使试管中NO2恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气，标准状况下通入氧气的体积为________。最终试管中所得硝酸的物质的量浓度为__________。
③为了消除NO2的污染，可将它与氨气在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式是___________________________。
15．Ⅰ.某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行如下实验(如图所示)。
(1)图甲两集气瓶中________(填“上”或“下”)瓶颜色深。
(2)图乙中反应的现象是_______________________________________________________。
(3)图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有________，说明NO2在该反应中显________性。
(4)由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式：____________________。
Ⅱ.某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知镁与CO2反应如下：2Mg＋CO22MgO＋C。
(1)该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测，写出Mg与NO2反应的化学方程式：_________________________________________________________。
(2)设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)。
资料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
①装置A中的试剂是____________________。
②干燥管和装置B的作用分别是____________________、____________________。
③实验开始时正确的操作步骤顺序是__________(填字母)。
a．通入NO2
b．打开弹簧夹
c．点燃酒精灯
d．当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹
第一单元 氮的固定
1．C 2.D 3.D 4.C 5.B
6．B [由图可知，NOx→N2，N元素化合价降低，被还原，A正确；未知x具体数值，无法确定转移电子数，则不能计算需要消耗氨气的体积，B错误；空气中过量的NOx会造成酸雨，则NOx的含量高低是检验空气质量的标准之一，C正确；如果把NOx看成NO，NO→N2，N元素化合价降低了2，NH3→N2，N元素化合价升高了3，由电子转移守恒和原子守恒，则发生的反应为6NO＋4NH35N2＋6H2O，D正确。]
7．A [该反应中NO2既是氧化剂又是还原剂，硝酸为氧化产物，NO为还原产物。硝酸与NO的物质的量之比为2∶1，还原剂(NO2)与氧化剂(NO2)的物质的量之比为2∶1。若有6 mol NO2参与反应，则转移4 mol电子。]
8．A [设试管的体积为V L，由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，n(HNO3)＝× mol，V(HNO3)＝V L，c(HNO3)＝＝ mol·L－1≈0.045 mol·L－1。]
9．C [N2在空气中约占空气总体积的，C项错误。]
10．C [①N2→NO2不能一步完成，②③NO2与H2O反应即可，但H2O不是氧化剂，④N2→NO过程中N2被氧化，需要加入氧化剂，⑤N2与H2反应生成NH3，加入的H2是还原剂。]
11．C [A错，要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸；B错，若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响；C对，实验时，应先加热C，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热D；D错，装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。]
12．D [海洋中的氮循环起始于N2―→NH，即起始于氮的还原，A项错误；海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，B项错误；反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而O2是常见的氧化剂，不需要有O2参与，C项错误；根据转化关系图可知，若向海洋中排放含NO的废水，会使NO增多，反硝化作用增强，海洋中N2增多，从而影响海洋中NH的含量，D项正确。]
13．B [根据NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O可知，当NO2与NO的体积之比为1∶1时，恰好被完全吸收，故A项不符合题意；当NO2与NO的体积之比为1∶3时，一氧化氮过量，多余的一氧化氮不能被氢氧化钠溶液吸收，故B项符合题意；当NO2与NO的体积之比为2∶1或3∶1时，反应后二氧化氮有剩余，由2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O可知，多余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液完全吸收，故C、D项不符合题意。]
14．(1)N2＋O22NO
(2)①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
② mL mol·L－1
③6NO2＋8NH37N2＋12H2O
解析 (1)汽车尾气中的NO是由空气中的氮气和氧气在汽缸中高温条件下反应生成的，化学方程式为N2＋O22NO。(2)①NO2溶于水生成HNO3和NO，反应的化学方程式是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。②根据化学方程式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，使试管中NO2恰好完全被水吸收需要通入标准状况下氧气的体积为 mL，根据化学方程式可知最终试管中所含的硝酸的物质的量浓度为＝ mol·L－1。③由题意知，生成的无污染的物质是空气的主要成分之一，该物质是氮气，反应的化学方程式是6NO2＋8NH37N2＋12H2O。
15．Ⅰ.(1)下 (2)两气体混合后，颜色由红棕色变为无色 (3)NO 氧化 (4)NO2＋SO2===NO＋SO3
Ⅱ.(1)4Mg＋2NO24MgO＋N2
(2)①NaOH溶液 ②吸收NO2，避免污染环境 收集N2 ③badc
解析 Ⅰ.(1)NO2呈红棕色，SO2为无色，故下瓶颜色深。(3)NO遇空气被氧化成NO2：2NO＋O2===2NO2，“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有NO，体现了NO2的氧化性。(4)由题给现象可知，NO2和SO2反应的化学方程式为NO2＋SO2===NO＋SO3。
Ⅱ.(1)由题意可知，Mg与NO2发生置换反应的化学方程式为4Mg＋2NO24MgO＋N2。(2)由资料信息2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O可知，装置A中的试剂是NaOH溶液，作用是除去未反应的NO2。干燥管是尾气处理装置，作用是吸收NO2，避免污染环境。装置B的作用是利用排水法收集N2。实验开始时正确的操作步骤：b(打开弹簧夹)→a(通入NO2，排尽反应装置中的空气)→d(当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹)→c(点燃酒精灯，确认充满NO2后才开始加热)。