1、专题7氮与社会可持续发展第一单元氮的固定基础过关练题组一氮的固定及氮气的性质1.(2019北京东城高一上期末)自然界中的氮循环如图所示,下列说法不正确的是()A.中N2与O2反应生成NOB.合成氨属于人工固氮C.中氮元素被氧化D.氧元素参与了氮循环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吸收3.下列关于N2性质的叙述中错误的是()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.将空气中的氮气转化成含氮化合物
2、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题组二氮氧化物的性质4.(2020湖南张家界高一上期末)下列关于N2及氮的氧化物的说法正确的是()A.N2化学性质稳定,可用作保护气B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在C.NO、NO2均易溶于水D.NO能与水直接化合5.实验室收集NO、NO2两种气体()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用向上排空气法题组三氮氧化物溶于水的计算6.宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后内部发生剧烈反应,产生大量高温气体,从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO
3、等,这些气体均无色,但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的“红烟”,产生“红烟”的原因是()A.高温下N2遇空气生成NO2B.NO遇空气反应生成NO2C.CO2遇NO反应生成NO2D.NO遇H2O反应生成NO27.(2020黑龙江鹤岗第一中学高一上期末)在一定温度和压强下,把装有NO和NO2的混合气体的试管倒立于水中,充分反应后,试管内气体的体积缩小为原气体体积的35,则原混合气体中NO和NO2的体积比为()A.23B.32C.53D.358.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2(不考虑反应2NO2N2O4)和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动
4、试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A.11B.57C.75D.439.(2019湖南长沙长郡中学高一下开学考试)常温下将盛有10 mL NO2和10 mL NO的混合气体的试管倒立于水槽中并向其中通入O2,一段时间后,试管内还剩余2 mL气体,则通入O2的体积可能为()A.8 mLB.8.5 mLC.10 mLD.10.5 mL能力提升练题组一氮的固定及氮气的性质1.(2019河北石家庄高一期末,)氮在海洋中的循环,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下图表示。其中反应的离子方程式为4NH4+5O2 2NO
5、2-+6H+N2O+5H2O。下列说法正确的是()A.均属于固氮反应B.海洋中的反硝化作用一定有氧气参加C.反应中每生成1 mol H2O共转移2 mol电子D.向海洋中排放含NO3-的废水可能影响海洋中氮的循环2.(2019湖南衡阳第一中学高一上期末,)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装置DD.装置E中碱石灰的作用是吸收尾气题组二氮氧化物的性质3.(2020江苏镇江实验高级中学高二合格考,)某无色混合气体中
6、可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液,品红溶液褪色;然后向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是()A.肯定含有SO2和NOB.肯定没有Cl2、O2和NOC.可能含有Cl2和O2D.肯定含有Cl2和NO4.()NO2可以用氢氧化钠溶液吸收,或在一定条件下与氨气反应转化为无污染的物质,发生反应的化学方程式分别是2NO2+2NaOHM+NaNO3+H2O,8NH3+6NO27X+12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是()A.NaNO2、N2B.HNO2、N2C.NO、HNO3D.HNO3、N25.(2019河
7、北武邑中学高一上月考,)某化学兴趣小组用下图装置验证NO2的氧化性和NO的还原性。请回答下列问题:(1)打开盛有浓硝酸的试剂瓶,瓶口会出现白雾,说明浓硝酸具有性。(2)向锥形瓶中加入一定量的浓硝酸,若生成等物质的量的NO和 NO2 气体,则甲中反应的化学方程式为,根据该方程式说明硝酸具有(填字母代号)。A.酸性B.还原性C.氧化性D.不稳定性E.漂白性(3)说明 NO2具有氧化性的现象是,但有同学指出该处实验设计存在不足之处,他的理由是。(4)说明NO具有还原性的操作和现象是。题组三氮氧化物溶于水的计算6.(双选)(2020宁夏银川一中高一上期末,)在一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于
8、水槽中,充分反应后,剩余气体的体积为原混合气体体积的18,则原混合气体中NO2和O2的体积之比是()A.81B.73C.71D.417.(2019重庆江津中学、合川中学等七校高一上期末联考,)在同温同压下,将充有等体积混合而成的四组气体:NO2+O2、NO2+NO、HCl+N2、NH3+O2,分别通入体积相同的试管,并立即倒立于水槽中,如图所示,待试管内液面稳定后,剩余气体体积依次为V1、V2、V3、V4,则剩余气体体积最大的是()A.V1B.V2C.V3D.V4专题7氮与社会可持续发展第一单元氮的固定基础过关练1.C2.B3.A4.A5.D6.B7.A8.A9.B1.C在放电条件下,氮气和氧
9、气反应:N2+O2 2NO,A项正确;工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,B项正确;中细菌还原硝酸根离子生成无污染的氮气,所以中氮元素被还原,而不是被氧化,C项错误;分析氮循环示意图可知,氧元素参与了氮循环,D项正确。2.B氮的固定是指将空气中游离态的氮转化成含氮化合物。3.AMg可以在N2中燃烧。4.A氮气的化学性质稳定,因此可作为大多数物质的保护气,A项正确;一氧化氮易与氧气反应,因此不能在空气中稳定存在,B项错误;一氧化氮难溶于水,C项错误;一氧化氮不能与水直接化合,D项错误。5.DNO易与空气中的O2反应,NO2易与水反应,故NO不能用排空气法收集,NO2
10、不能用排水法收集。6.B在卫星发射现场看到大量的“红烟”,是因为发生反应:2NO+O2 2NO2。7.A设原气体体积为5,则3NO2+H2O2HNO3+NOV312所以NO与NO2体积比为23,A项正确。8.ANO2、NO分别装满两个容积相同的试管,则体积相同,根据阿伏加德罗定律可知,n(NO2)=n(NO);根据氮原子守恒知,所得硝酸的物质的量相同,溶液的体积相同,所以两个试管中溶液物质的量浓度之比为11。9.B当剩下的气体为O2时,说明10 mL NO2和10 mL NO完全反应生成硝酸,则:4NO2+O2+2H2O 4HNO3 4110 mL2.5 mL4NO+3O2+2H2O 4HNO
11、3 4310 mL7.5 mL所以通入的氧气体积为2.5 mL+7.5 mL+2 mL=12 mL;当剩余的气体为NO时,可以认为10 mL NO2完全反应生成硝酸,10 mL NO中剩余2 mL,有8 mL转化成硝酸,则:4NO2+O2+2H2O 4HNO3 4110 mL2.5 mL4NO+3O2+2H2O 4HNO3438 mL6 mL所以通入氧气的体积为2.5 mL+6 mL=8.5 mL,故选B。能力提升练1.D2.C3.A4.A6.BC7.B1.D氮的固定是指游离态的氮转变成氮的化合物,故是氮的固定,不是,A错误;由图可知,海洋中的反硝化作用过程中NO2-被还原生成N2,NO2-作
12、氧化剂,故不一定有O2参加,B错误;反应为4NH4+5O2 2NO2-+6H+N2O+5H2O,生成1 mol H2O时消耗1 mol O2,则转移4 mol电子,C错误;向海洋中排放含NO3-的废水,会增强NO3-的反硝化作用,可能影响海洋中氮的循环,D正确。2.C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,A错误;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,B错误;实验时,应先加热C,通入一段时间空气除去氧气,然后再加热装置D,C正确;装置E中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D,D错误。3.A混合气体无色,
13、则说明不含有色的Cl2和NO2气体;此无色混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,说明一定含有SO2;向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色,说明含有气体NO,则原混合气体中一定没有能与NO反应的O2,根据以上分析可知,原混合气体中肯定没有Cl2、O2和NO2,一定含有的气体为SO2、NO。4.A根据原子守恒,判断M为NaNO2,X为N2。5.答案(1)挥发(2)2Cu+6HNO3 2Cu(NO3)2+NO+NO2+3H2OAC(3)淀粉-KI溶液变蓝挥发出的硝酸也能使淀粉-KI溶液变蓝(4)打开活塞,挤压空气囊,丙中气体由无色变为红棕色解析(1)硝酸具有挥发性,挥发出的HNO3遇到水蒸气形成酸雾
14、。(2)根据守恒思想写出反应的化学方程式:2Cu+6HNO3 2Cu(NO3)2+NO+NO2+3H2O。该反应说明硝酸具有酸性和氧化性。(3)淀粉-KI溶液中的碘离子被氧化为碘单质,淀粉溶液遇碘单质变为蓝色。但是实验中浓硝酸具有挥发性,甲装置中铜与浓硝酸的反应也是放热反应,随着温度升高,硝酸挥发也会加剧,挥发出的硝酸也可能将碘离子氧化成碘单质。(4)丙装置中,通过排水法收集了NO,打开活塞,挤压空气囊,将空气挤压进丙装置中,NO接触到氧气,被氧化为NO2,颜色变为红棕色。6.BC设NO2和O2的总体积为V,当剩余气体为NO时,发生的化学反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3、3NO2+H2
15、O2HNO3+NO,说明氧气不足,生成18V的NO消耗二氧化氮的体积为18V3=3V8;则反应4NO2+O2+2H2O4HNO3中总共消耗二氧化氮和氧气的总体积为5V8,原混合气体中氧气的体积为5V815=18V,原混合气体中二氧化氮的体积为7V8,原混合气体中NO2和O2的体积比为7V818V=71;当氧气过量时,发生的化学反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3,剩余的O2为18V,消耗NO2和O2的总体积为7V8,混合气体中二氧化氮的总体积为7V845=7V10,O2总体积为3V10,故原气体中NO2和O2的体积比为7V103V10=73,故合理选项是BC。7.B假设各种气体的体积都是a,试管容积为2a,气体减少的体积等于试管内液体体积。根据4NO2+O2+2H2O 4HNO3知,二氧化氮完全反应,剩余气体是氧气,根据氧气和二氧化氮的关系式知,剩余氧气的体积为a-a4=3a4;根据3NO2+H2O 2HNO3+NO知,生成NO的体积为a3,则试管内NO的总体积为4a3;氮气和水不反应,氯化氢极易溶于水,所以剩余气体体积为a;NH3极易溶于水,O2不和水反应,则剩余气体的体积为a。故剩余气体体积最大的是。
