3.3 第1课时 课后达标 素养提升(课件+讲义)

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名称 3.3 第1课时 课后达标 素养提升(课件+讲义)
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文件大小 2.6MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-02-14 15:09:51

文档简介

INCLUDEPICTURE "课后达标素养提升LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课后达标素养提升LLL.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "课后达标素养提升LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P196(单独成册)]
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1.(2024·济南一中高一质检)下列关于氮元素及氮气性质的说法中错误的是(  )
A.植物从土壤中吸收NH、NO转化为氨基酸的过程属于氮的循环
B.植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物,参与了氮的循环
C.N2的化学性质不活泼,故N2不支持燃烧
D.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
2.(2024·双鸭山高一月考)农业上有一句俗语“雷雨发庄稼”,该过程中不会涉及的化学反应是(  )
A.N2+O22NO
B.2NO+O2===2NO2
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.3NO2+H2O===2HNO3+NO
3.(2024·厦门高一月考)下列关于氮及其化合物的说法正确的是(  )
A.NOx是引起光化学烟雾的大气污染物
B.NO、NO2均为污染性气体,在大气中可稳定存在
C.NO、NO2均易溶于水
D.NO、NO2均能与水发生反应
4.下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是(  )
①NO2→NO ②NO2→HNO3 ③N2→NO2
④N2→NO  ⑤N2→NH3
A.①         B.②⑤
C.④ D.③④
5.下列说法正确的是(  )
A.实验室能用排空气法收集N2、NO和NO2
B.工业上可以用N2冷却镁蒸气
C.除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水
D.NO、NO2、N2O3、N2O5都属于酸性氧化物
6.(2024·北京高一检测)氮、铁元素在细菌的作用下可发生如下图所示的转化。下列说法正确的是(  )
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A.反硝化过程均属于氮的固定
B.硝化过程中,含氮物质均发生还原反应
C.在氨氧化细菌作用下,水体中的氮元素可转移至大气中
D.Fe3+将NH转化为N2的离子方程式为Fe3++2NH===Fe2++N2↑+8H+
7.将盛有60 mL N2和NO2混合气体的试管倒立于水槽中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为30 mL,则原混合气体中N2、NO2的体积分别是(  )
A.15 mL,45 mL B.45 mL,15 mL
C.20 mL,40 mL D.40 mL,20 mL
8.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的气体甲经过如下图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则气体甲的组成为(  )
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A.NO2、N2 B.NO、CO2
C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
9.如下图所示,在水槽B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倒立并插入水槽B中。充分反应后,试管A中剩余气体的体积为0.5a mL。
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(1)将试管A倒插入水槽B中发生的反应为_____________________________________________________________________________,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________。
(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,试管A中可能观察到的现象是
_________________________________________________________。
(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__________________________mol·L-1(设溶液的体积仍为500 mL)。
10.为提高农作物产量,现代农业生产中需要大量含氮化合物做肥料。
(1)下列固氮方法中,属于人工固氮的是_____________ (填字母)。
A.合成氨 B.闪电固氮
C.根瘤菌固氮 D.仿生固氮
E.用氨气合成尿素
(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨,被植物吸收,这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示为
_____________N2+_____________C+_____________ H2O_____________NH3+_____________CO2
①配平以上化学方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目。
②上述反应中的还原剂是__________________(填化学式,下同),还原产物是__________________。若转移3 mol电子,则会生成_____________mol NH3。
③闪电固氮反应的化学方程式是_______________________,氮气表现_____________(填“氧化”或“还原”)性。
④合成氨的化学方程式是______________________,氮气表现_____________(填“氧化”或“还原”)性。
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11.如下图所示,集气瓶内充满某混合气体,将集气瓶置于光亮处,然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶,发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶,则集气瓶内的混合气体可能是(  )
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①CO、O2 ②NO2、O2
③N2、H2 ④NO2、N2
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
12.(2024·合肥高一统考)植物对氮元素的吸收过程如下,下列说法正确的是(  )
N2NH3/NHNONO植物吸收
A.高温有利于加快过程①
B.浇水和松土有利于过程②
C.过程③中NO被还原
D.过程④叫做氮的固定
13.把3体积的NO2气体,依次通过下列3个分别装有足量①NaHCO3饱和溶液、②浓硫酸、③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温同压下测定)(  )
A.1体积NO
B.2体积NO2和0.5体积O2
C.2体积O2
D.0.25体积O2
14.(2024·常州高一调研)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是(  )
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甲 乙 丙
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丁 戊 己
已知:①装置甲用于制备NO。②浓硝酸可氧化NO。③NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。
A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
B.装置戊中反应的化学方程式:2NO+2Fe2FeO+N2
C.装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2
D.装置乙的作用是干燥,防止水蒸气进入装置戊中干扰反应
15.(1)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应,进行如下实验(如下图所示)。
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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在该反应中表现__________________(填“氧化”或“还原”)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:_____________________________________________________________。
(2)某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知,镁与CO2的反应为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)。
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资料信息:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
Ⅰ.装置A中的试剂是_____________ 。
Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是____________________________、________________________。
Ⅲ.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(共40张PPT)
课后达标 素养提升
解析:Mg可在N2中燃烧,故C错误。


解析: “雷雨发庄稼”是指在雷雨天,空气中游离态的氮即氮气经过一系列反应转化为可被植物吸收的化合态的氮,从而帮助农作物生长。具体过程是,空气中的氮气和氧气在雷电的作用下,发生化合反应生成NO;随后NO再被空气中的氧气氧化为NO2;NO2和雨水发生反应生成硝酸;含硝酸的雨水落到地面再转化为硝酸盐,从而获得易于被植物吸收利用的化合态的氮,帮助植物生长发育;在整个转化过程中不涉及氨的催化氧化,故C项符合题意。
3.(2024·厦门高一月考)下列关于氮及其化合物的说法正确的是(  )
A.NOx是引起光化学烟雾的大气污染物
B.NO、NO2均为污染性气体,在大气中可稳定存在
C.NO、NO2均易溶于水
D.NO、NO2均能与水发生反应

解析:氮氧化物是引起光化学烟雾的大气污染物,故A正确;
NO、NO2均能形成酸雨,均为污染性气体,常温下一氧化氮易和氧气反应生成二氧化氮,在大气中不能稳定存在,故B错误;
一氧化氮不溶于水且不与水反应,故C、D错误。
4.下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是(  )
①NO2→NO ②NO2→HNO3 ③N2→NO2
④N2→NO  ⑤N2→NH3
A.①         B.②⑤
C.④ D.③④

解析:题中涉及的转化:

①②二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,二氧化氮既是氧化剂又是还原剂;③N2不能通过一步反应生成NO2;④N2→NO需要加入氧化剂O2且能通过一步反应完成;⑤N2→NH3需要加入还原剂。
5.下列说法正确的是(  )
A.实验室能用排空气法收集N2、NO和NO2
B.工业上可以用N2冷却镁蒸气
C.除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水
D.NO、NO2、N2O3、N2O5都属于酸性氧化物

解析:N2的密度和空气接近,不能用排空气法收集,NO能和氧气反应,不能用排空气法收集,故A错误;
Mg化学性质活泼,能在N2中燃烧,故B错误;
NO2能和水反应生成NO和HNO3,故C正确;
酸性氧化物能和碱反应生成盐和水,所以NO、NO2不属于酸性氧化物,故D错误。
6.(2024·北京高一检测)氮、铁元素在细菌的作用下可发生如下图所示的转化。下列说法正确的是(  )

解析:氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,由题图可知反硝化过程是将氮的化合态转化为氮气,不属于氮的固定,A错误;
由题图可知,在氨氧化细菌作用下,水体中的氮元素可转化为氮气,从而转移至大气中,C正确;
7.将盛有60 mL N2和NO2混合气体的试管倒立于水槽中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为30 mL,则原混合气体中N2、NO2的体积分别是(  )
A.15 mL,45 mL B.45 mL,15 mL
C.20 mL,40 mL D.40 mL,20 mL


8.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的气体甲经过如下图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则气体甲的组成为(  )


A.NO2、N2 B.NO、CO2
C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
解析:混合气体甲无色,则气体甲中不含NO2,气体通过Na2O2后显红棕色,说明气体甲中含有NO,且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2,再通入水中,所得溶液呈酸性,且几乎无气体剩余,说明气体甲中不含N2。
9.如下图所示,在水槽B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倒立并插入水槽B中。充分反应后,试管A中剩余气体的体积为0.5a mL。
(1)将试管A倒插入水槽B中发生的反应为_____________________________,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________。
3NO2+H2O===2HNO3+NO
1∶2
解析:试管A倒插入水槽B中发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2既是氧化剂又是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
(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,试管A中可能观察到的现象是_________________________________________________
___________________________________________________________。
解析:试管A中剩余的0.5a mL气体为NO,通入氧气后,发生反应2NO+O2===2NO2、4NO2+O2+2H2O===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,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体。
无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,继续通入氧气后,试管中液面下降,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___________mol·L-1(设溶液的体积仍为500 mL)。
10.为提高农作物产量,现代农业生产中需要大量含氮化合物做肥料。
(1)下列固氮方法中,属于人工固氮的是________(填字母)。
A.合成氨 B.闪电固氮
C.根瘤菌固氮 D.仿生固氮
E.用氨气合成尿素
AD
(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨,被植物吸收,这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示为
____N2+_________C+_______H2O_______NH3+______CO2
①配平以上化学方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目。
②上述反应中的还原剂是__________________(填化学式,下同),还原产物是__________________。若转移3 mol电子,则会生成_____________mol NH3。
C
NH3
1
③闪电固氮反应的化学方程式是_______________________,氮气表现_____________(填“氧化”或“还原”)性。
④合成氨的化学方程式是______________________,氮气表现_____________(填“氧化”或“还原”)性。
还原
氧化
11.如下图所示,集气瓶内充满某混合气体,将集气瓶置于光亮处,然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶,发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶,则集气瓶内的混合气体可能是(  )

①CO、O2 ②NO2、O2
③N2、H2 ④NO2、N2
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④

解析:过程①有根瘤菌参与催化,不能在高温下进行,A错误;
氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,过程④是氮的化合物被植物吸收的过程,不属于氮的固定,D错误。
13.把3体积的NO2气体,依次通过下列3个分别装有足量①NaHCO3饱和溶液、②浓硫酸、③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温同压下测定)(  )
A.1体积NO
B.2体积NO2和0.5体积O2
C.2体积O2
D.0.25体积O2

14.(2024·常州高一调研)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是(  )

解析:本实验验证NO与铁粉反应生成N2和FeO,装置甲用于制备NO气体,NO能与装置中氧气反应生成NO2,制备的NO气体中混有水蒸气、硝酸蒸气和NO2,水蒸气能与铁反应,干扰实验,需要除去,让NO2与水反应生成硝酸和NO,干燥后再与铁反应,NO有毒,需要尾气处理。根据已知信息可知,尾气处理时应先通过浓硝酸,最后通过NaOH溶液,故装置的连接顺序是a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,故A正确;
根据分析可知,装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2,故C正确;
浓硝酸不具有吸水性,不能作为干燥剂,浓硝酸的作用是将NO氧化成NO2,便于NaOH溶液吸收,防止污染环境,故D错误。
15.(1)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应,进行如下实验(如下图所示)。
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______________________________________。

两气体混合后,颜色由红棕色变为无色
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在该反应中表现______(填“氧化”或“还原”)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:________________________。
NO
氧化
NO2+SO2===NO+SO3
解析:①NO2呈红棕色,SO2为无色,故下瓶颜色深。②NO2具有氧化性,能被SO2还原为NO,故现象为两气体混合后,颜色由红棕色变为无色。③NO遇空气被氧化为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。
资料信息:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
Ⅰ.装置A中的试剂是____________。
Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是__________________________、_______。
Ⅲ.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
NaOH溶液
吸收NO2,避免污染环境
收集N2
badcINCLUDEPICTURE "课后达标素养提升LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课后达标素养提升LLL.TIF" \* MERGEFORMAT [学生用书P196(单独成册)]
INCLUDEPICTURE "A基础检测.TIF" INCLUDEPICTURE "A基础检测.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(2024·济南一中高一质检)下列关于氮元素及氮气性质的说法中错误的是(  )
A.植物从土壤中吸收NH、NO转化为氨基酸的过程属于氮的循环
B.植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物,参与了氮的循环
C.N2的化学性质不活泼,故N2不支持燃烧
D.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
解析:选C。Mg可在N2中燃烧,故C错误。
2.(2024·双鸭山高一月考)农业上有一句俗语“雷雨发庄稼”,该过程中不会涉及的化学反应是(  )
A.N2+O22NO
B.2NO+O2===2NO2
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.3NO2+H2O===2HNO3+NO
解析:选C。“雷雨发庄稼”是指在雷雨天,空气中游离态的氮即氮气经过一系列反应转化为可被植物吸收的化合态的氮,从而帮助农作物生长。具体过程是,空气中的氮气和氧气在雷电的作用下,发生化合反应生成NO;随后NO再被空气中的氧气氧化为NO2;NO2和雨水发生反应生成硝酸;含硝酸的雨水落到地面再转化为硝酸盐,从而获得易于被植物吸收利用的化合态的氮,帮助植物生长发育;在整个转化过程中不涉及氨的催化氧化,故C项符合题意。
3.(2024·厦门高一月考)下列关于氮及其化合物的说法正确的是(  )
A.NOx是引起光化学烟雾的大气污染物
B.NO、NO2均为污染性气体,在大气中可稳定存在
C.NO、NO2均易溶于水
D.NO、NO2均能与水发生反应
解析:选A。氮氧化物是引起光化学烟雾的大气污染物,故A正确;NO、NO2均能形成酸雨,均为污染性气体,常温下一氧化氮易和氧气反应生成二氧化氮,在大气中不能稳定存在,故B错误;一氧化氮不溶于水且不与水反应,故C、D错误。
4.下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是(  )
①NO2→NO ②NO2→HNO3 ③N2→NO2
④N2→NO  ⑤N2→NH3
A.①         B.②⑤
C.④ D.③④
解析:选C。题中涉及的转化:
INCLUDEPICTURE "DSWL23.TIF" INCLUDEPICTURE "DSWL23.TIF" \* MERGEFORMAT
①②二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,二氧化氮既是氧化剂又是还原剂;③N2不能通过一步反应生成NO2;④N2→NO需要加入氧化剂O2且能通过一步反应完成;⑤N2→NH3需要加入还原剂。
5.下列说法正确的是(  )
A.实验室能用排空气法收集N2、NO和NO2
B.工业上可以用N2冷却镁蒸气
C.除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水
D.NO、NO2、N2O3、N2O5都属于酸性氧化物
解析:选C。N2的密度和空气接近,不能用排空气法收集,NO能和氧气反应,不能用排空气法收集,故A错误;Mg化学性质活泼,能在N2中燃烧,故B错误;NO2能和水反应生成NO和HNO3,故C正确;酸性氧化物能和碱反应生成盐和水,所以NO、NO2不属于酸性氧化物,故D错误。
6.(2024·北京高一检测)氮、铁元素在细菌的作用下可发生如下图所示的转化。下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "25F51.TIF" INCLUDEPICTURE "25F51.TIF" \* MERGEFORMAT
A.反硝化过程均属于氮的固定
B.硝化过程中,含氮物质均发生还原反应
C.在氨氧化细菌作用下,水体中的氮元素可转移至大气中
D.Fe3+将NH转化为N2的离子方程式为Fe3++2NH===Fe2++N2↑+8H+
解析:选C。氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,由题图可知反硝化过程是将氮的化合态转化为氮气,不属于氮的固定,A错误;由题图可知,硝化过程中NH转化为NO,再转化为NO,氮元素化合价升高,发生氧化反应,B错误;由题图可知,在氨氧化细菌作用下,水体中的氮元素可转化为氮气,从而转移至大气中,C正确;根据得失电子守恒和原子守恒,Fe3+将NH转化为N2的离子方程式为6Fe3++2NH===6Fe2++N2↑+8H+,D错误。
7.将盛有60 mL N2和NO2混合气体的试管倒立于水槽中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为30 mL,则原混合气体中N2、NO2的体积分别是(  )
A.15 mL,45 mL B.45 mL,15 mL
C.20 mL,40 mL D.40 mL,20 mL
解析:选A。设原混合气体中含有N2、NO2的体积分别为x mL、y mL,则x+y=60,将试管倒立于水槽中会发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,由化学方程式可知y mL NO2反应生成 mL NO,则+x=30,解得x=15,y=45,A正确。
8.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的气体甲经过如下图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则气体甲的组成为(  )
INCLUDEPICTURE "BL94.TIF" INCLUDEPICTURE "BL94.TIF" \* MERGEFORMAT
A.NO2、N2 B.NO、CO2
C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
解析:选B。混合气体甲无色,则气体甲中不含NO2,气体通过Na2O2后显红棕色,说明气体甲中含有NO,且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2,再通入水中,所得溶液呈酸性,且几乎无气体剩余,说明气体甲中不含N2。
9.如下图所示,在水槽B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倒立并插入水槽B中。充分反应后,试管A中剩余气体的体积为0.5a mL。
INCLUDEPICTURE "BL92.TIF" INCLUDEPICTURE "BL92.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)将试管A倒插入水槽B中发生的反应为_____________________________________________________________________________,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________。
(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,试管A中可能观察到的现象是
_________________________________________________________。
(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__________________________mol·L-1(设溶液的体积仍为500 mL)。
解析:(1)试管A倒插入水槽B中发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2既是氧化剂又是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
(2)试管A中剩余的0.5a mL气体为NO,通入氧气后,发生反应2NO+O2===2NO2、4NO2+O2+2H2O===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,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体。
(3)试管A中充满气体时,根据氮原子守恒,水槽B中n(HNO3)=n(混合气体)=,c(HNO3)== mol·L-1。
答案:(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO 1∶2
(2)无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体
(3)
10.为提高农作物产量,现代农业生产中需要大量含氮化合物做肥料。
(1)下列固氮方法中,属于人工固氮的是_____________ (填字母)。
A.合成氨 B.闪电固氮
C.根瘤菌固氮 D.仿生固氮
E.用氨气合成尿素
(2)植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为氨,被植物吸收,这种过程被称为氮的固定。此过程可简单地用化学方程式表示为
_____________N2+_____________C+_____________ H2O_____________NH3+_____________CO2
①配平以上化学方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目。
②上述反应中的还原剂是__________________(填化学式,下同),还原产物是__________________。若转移3 mol电子,则会生成_____________mol NH3。
③闪电固氮反应的化学方程式是_______________________,氮气表现_____________(填“氧化”或“还原”)性。
④合成氨的化学方程式是______________________,氮气表现_____________(填“氧化”或“还原”)性。
解析:(2)①在该反应中,N元素的化合价从0价降低到-3价,得到电子,C元素的化合价从0价升高到+4价,失去电子,根据得失电子守恒,配平化学方程式为2N2+3C+6H2O4NH3+3CO2,共转移12e-。②上述反应中,C元素的化合价从0价升高到+4价,C为还原剂,N元素的化合价从0价降低到-3价被还原,还原产物是NH3,每转移3 mol电子,生成1 mol NH3。③闪电固氮的化学方程式为N2+O22NO,在反应中N元素的化合价从0价升高到+2价,N2为还原剂,表现还原性。④合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3,在反应中,N元素的化合价从0价降低到-3价,N2为氧化剂,表现氧化性。
答案:(1)AD (2)①+6H2O4NH3+3CO2 ②C NH3 1 ③N2+O22NO 还原 ④N2+3H22NH3 氧化
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11.如下图所示,集气瓶内充满某混合气体,将集气瓶置于光亮处,然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶,发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶,则集气瓶内的混合气体可能是(  )
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①CO、O2 ②NO2、O2
③N2、H2 ④NO2、N2
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
答案:B
12.(2024·合肥高一统考)植物对氮元素的吸收过程如下,下列说法正确的是(  )
N2NH3/NHNONO植物吸收
A.高温有利于加快过程①
B.浇水和松土有利于过程②
C.过程③中NO被还原
D.过程④叫做氮的固定
解析:选B。过程①有根瘤菌参与催化,不能在高温下进行,A错误;过程②是NH3/NH和O2反应生成NO,浇水和松土有利于过程②的反应,B正确;过程③中NO转化为NO,N元素的化合价由+3价升高到+5价,NO是还原剂,被氧化,C错误;氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,过程④是氮的化合物被植物吸收的过程,不属于氮的固定,D错误。
13.把3体积的NO2气体,依次通过下列3个分别装有足量①NaHCO3饱和溶液、②浓硫酸、③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温同压下测定)(  )
A.1体积NO
B.2体积NO2和0.5体积O2
C.2体积O2
D.0.25体积O2
解析:选D。本题涉及的化学过程如下:
NO2
第①步生成2体积CO2、1体积NO;第②步得到干燥的2体积CO2、1体积NO;第③步得到1体积NO2、0.5体积O2;第④步通入水中发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,故O2过量,最终剩余0.25体积O2。
14.(2024·常州高一调研)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是(  )
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甲 乙 丙
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丁 戊 己
已知:①装置甲用于制备NO。②浓硝酸可氧化NO。③NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。
A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d
B.装置戊中反应的化学方程式:2NO+2Fe2FeO+N2
C.装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2
D.装置乙的作用是干燥,防止水蒸气进入装置戊中干扰反应
解析:选D。本实验验证NO与铁粉反应生成N2和FeO,装置甲用于制备NO气体,NO能与装置中氧气反应生成NO2,制备的NO气体中混有水蒸气、硝酸蒸气和NO2,水蒸气能与铁反应,干扰实验,需要除去,让NO2与水反应生成硝酸和NO,干燥后再与铁反应,NO有毒,需要尾气处理。根据已知信息可知,尾气处理时应先通过浓硝酸,最后通过NaOH溶液,故装置的连接顺序是a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,故A正确;装置戊中,NO与铁粉反应生成氮气和FeO,反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2,故B正确;根据分析可知,装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2,故C正确;浓硝酸不具有吸水性,不能作为干燥剂,浓硝酸的作用是将NO氧化成NO2,便于NaOH溶液吸收,防止污染环境,故D错误。
15.(1)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应,进行如下实验(如下图所示)。
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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在该反应中表现__________________(填“氧化”或“还原”)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:_____________________________________________________________。
(2)某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知,镁与CO2的反应为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)。
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资料信息:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
Ⅰ.装置A中的试剂是_____________ 。
Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是____________________________、________________________。
Ⅲ.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
解析:(1)①NO2呈红棕色,SO2为无色,故下瓶颜色深。②NO2具有氧化性,能被SO2还原为NO,故现象为两气体混合后,颜色由红棕色变为无色。③NO遇空气被氧化为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。(2)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。②Ⅰ.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。Ⅱ.干燥管是尾气处理装置,作用是吸收NO2以避免污染环境。装置B的作用是利用排水法收集N2。Ⅲ.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后开始加热)。
答案:(1)①下 ②两气体混合后,颜色由红棕色变为无色 ③NO 氧化 ④NO2+SO2===NO+SO3
(2)①4Mg+2NO24MgO+N2
②Ⅰ.NaOH溶液 Ⅱ.吸收NO2,避免污染环境 收集N2 Ⅲ.badc