数智分层作业(二十) 自然界中的氮循环 氮气与氮氧化物
(选择题只有一个选项符合题目要求，选择题每小题3分，本试卷共45分)
1．下列关于N2性质的叙述错误的是( )
A．任何物质在氮气中都不能燃烧
B．氮气既具有氧化性，又具有还原性
C．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定
D．氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮
2．实验室收集NO、NO2两种气体，下列收集方法正确的是( )
A．均可用排水法
B．均可用向上排空气法
C．NO用向上排空气法，NO2用排水法
D．NO用排水法，NO2用向上排空气法
3．下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
4．如图所示，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、
A．①③ B．②④
C．③④ D．②③
5．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
6．将充满NO2和O2的量筒倒立于盛有水的水槽中，经过一段时间后，水上升到量筒容积的一半处停止，则剩余气体的成分是( )
A．NO2 B．NO
C．O2 D．NO或O2
7．把少量NO2气体通入足量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量Na2O2颗粒的干燥管，最后收集到的气体是( )
A．O2 B．NO2
C．NO2和O2 D．NO2和NO
8．四氧化二氮和肼常用作火箭发射的推进剂，发生反应N2O4＋2N2H43N2＋4H2O。下列关于该反应的说法错误的是( )
A．肼中N的化合价为－2价，表现还原性
B．N2O4为氧化剂，发生还原反应
C．每生成8.4 g N2转移0.8 mol电子
D．氧化产物与还原产物的质量之比为1∶2
9．在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是( )
A．总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3
B．总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3
C．生成硝酸的物质的量浓度约为0.030 mol·L-1
D．生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L-1
10．(6分)氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物，必须进行处理。
(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。(2分)
(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O，8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。(2分)
(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_____________________________________________________________。(2分)
11．(12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：
(1)一定条件下，NO与NO2可以生成一种新的氧化物，试写出该反应的化学方程式：
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。(2分)
(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是__________________________________________________
____________________________________________________________________；
滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是_____________________________________
(填化学式)。(4分)
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。(4分)
若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，则会导致______________________________________
____________________________________________________________________；
若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，则会导致______________________________________
____________________________________________________________________。
(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为_________________________________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。(2分)
1/4数智分层作业(二十)
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A D A B C C C D B
10．(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (2)1∶3 (3)NaNO2
11．(1)NO＋NO2N2O3 (2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 (3)排放的气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 ＋2NO↑＋H2O
1．A [活泼金属镁等可以在N2中燃烧。]
2．D [NO2气体能与水反应产生硝酸和NO，不能用排水法收集；NO能与O2反应产生NO2，所以NO用排水法收集，NO2用向上排空气法收集，D项正确。]
3．A [合成氨反应中，氮元素的化合价降低被还原，A项错误；工业合成氨属于人工固氮，B项正确；硝酸盐转化为蛋白质经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐，实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化，并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环，C项、D项正确。]
4．B [①CO和O2在光照条件下不反应，且均难溶于水，不符合题意；②在O2存在的条件下，NO2可与水发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，生成物溶于水且气体分子数减少，符合题意；③N2和H2在光照条件下不反应，且均难溶于水，不符合题意；④NO2与水反应，使气体的物质的量减小，符合题意。]
5．C
6．C [设量筒的体积为V L，剩余L的气体可能是NO或O2。①若剩余气体为NO，根据反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则过量NO2为 L，不符合题意。②若剩余气体为O2，则有 L NO2与O2的混合气体发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，符合题意。]
7．C [少量NO2气体通入足量小苏打溶液中，发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、HNO3＋NaHCO3===NaNO3＋H2O＋CO2↑，逸出的气体是NO、CO2，NO和CO2的物质的量之比为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Na2O2颗粒的干燥管，发生反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成的O2再与NO反应生成NO2，且O2有剩余。]
8．D [根据题给化学方程式分析。肼中N的化合价为－2价，反应后化合价升高，表现还原性，A项正确；N2O4中氮元素反应后化合价降低，N2O4是氧化剂，发生还原反应，B项正确；8.4 g N2的物质的量是0.3 mol，则每生成8.4 g N2时转移0.8 mol电子，C项正确；氧化产物与还原产物的物质的量之比是2∶1，质量之比也是2∶1，D项错误。]
9．B [设反应前NO2的体积为x，NO的体积为y，则：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
x
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
y y
解得
故参加反应的NO2与NO的物质的量之比为2∶1，则总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3。根据氮元素守恒可得生成的HNO3的物质的量为0.03 mol，烧瓶内充满液体则硝酸的体积为0.672 L，故c(HNO3)＝≈0.045 mol·L-1。]
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