高中第一单元 氮的固定精品课堂检测

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专题7 氮与社会可持续发展第一单元 氮的固定第1课时 氮的固定 课程标准课标解读1．能依据氮气的分子结构预测氮气的稳定性。2．知道氮的固定有自然固氮和人工固氮两种形式。3．认识人工固氮的化学原理和社会价值。1．根据氮气的分子结构，分析氮气分子在特殊条件下获得足够多的能量才能生成含氮的化合物。（宏观辨识与微观探析）2．根据氮气与氧气的反应及人工固氮的原理，认识物质的变化是有条件的。（变化观念与平衡思想）3．体会化学科学在解决人类社会问题中所发挥的作用。（科学态度与社会责任）  知识点01  氮分子的结构和性质1．氮元素的存在既有_______态，也有_______态，大部分氮元素以_______态的氮气分子形式存在于空气中。2．氮分子的结构氮气分子是由两个氮原子通过共用_______电子结合而成，氮气分子存在______________。氮气分子的电子式为_______，结构式为_______。 3．氮气的化学性质氮气的化学性质稳定，通常情况下不易发生反应。在放电或高温条件下，氮气可与氧气化合，化学方程式为____________________________。镁能在氮气中燃烧，化学方程式为____________________________。【即学即练1】氮气与金属镁反应的方程式为_________________________，氮气和镁的反应产物与水反应，生成白色沉淀和一种具有刺激性气味的气体，该反应的方程式为________________________。 知识点02  氮的固定1．氮的固定的定义及分类将空气中_______态的氮转化成______________叫做氮的固定。氮的固定主要有________和________两种方式。2．自然固氮（1）生物固氮：自然界中的一些微生物种群（如豆科植物的_______）将氮气通过_______过程转化为______________。豆科植物的_______能将空气中的游离态氮转化为化合物形态的_______（或__________）。（2）高能固氮：通过_______、_____________等途径产生含氮化合物。（3）“雷雨发庄稼”涉及的反应过程：____________________________、________________________、____________________________3．人工固氮——合成氨工业上合成氨的反应为____________________________。合成氨的原料是______________，该反应放出大量的_______，工业上用来预热_______，合成氨达到平衡时，混合气体中氨的含量为_______，分离出氨后，将未反应的氮气和氢气送回_______循环使用。【即学即练2】有关氮元素的说法不正确的是（    ）A．氮元素是一种活泼的非金属元素，但N2性质稳定B．人类从动植物中获得氮元素C．植物能直接从空气中合成获得氮元素D．氮元素能促进植物的生长 知识点03  氮的氧化物1．一氧化氮一氧化氮是一种_______色、无味、有毒的气体，微溶于水。NO易被空气氧化，化学方程式为_____________________，实验室收集NO时，应该用_______法。2．二氧化氮二氧化氮是一种_______色，有刺激性气味的_______气体，能与水反应。NO2与水反应的化学方程式为___________________________________，实验室收集NO2时，应该用______________法。3．氮氧化物的应用大气中的NO和NO2达到一定浓度时会对人体造成伤害，能引发_____________________。人体中极少量的NO有助于促进血关扩张，防止______________。二氧化氮在火箭燃料中用作_______，在工业上可用来制造_______。【即学即练3】关于氮氧化物的说法正确的是（    ）A．氮氧化物一定对人体有害B．可以用排水集气法收集NO2气体C．雷电多的地方容易形成酸雨D．收集NO要用排水集气法【即学即练4】如图所示装置：（1）若试管中充满NO2气体，倒立在水槽中，发生的现象是__________________。（2）向上述试管中通入氧气，发生的现象是__________________。（3）若试管中充满NO气体，然后通过导气管向试管中充入O2，当试管中刚好充满液体时，发生反应的化学方程式是_______________________。 考法01  氮的氧化物1．氮的氧化物氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。2．NO和NO2的比较 NONO2色、态、味无色、无味气体红棕色、有刺激性气味气体溶解性难溶于水 毒性有毒，大气污染物之一有毒，大气污染物之一与水反应不反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO与氧气反应NO＋O2=2NO2不反应对环境的影响NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层【典例1】下列关于氮氧化物的说法正确的是（   ）A．NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去B．N2与O2在放电条件下直接化合成NO2C．NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂D．可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物  题组A  基础过关练1．关于氮气的性质说法中错误的是(　　)A．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在B．通常情况下，氮气性质很不活泼C．可在氧气中燃烧生成一氧化氮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．在常温常压下，下列各组气体不能共存的是（    ）A．SO2与O2 B．NO2与NO C．O2与N2 D．NO与O23．起固氮作用的化学反应的是（    ）A．工业上用氮气和氢气合成氨气B．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C．氨气经催化氧化生成一氧化氮D．由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵4．N2是空气的重要组成部分，因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的。其主要依据是(　　)A．液态氮的沸点为－195.8 ℃，远低于常温B．氮气与氧气在常温下反应生成一氧化氮C．N2与H2反应转变成含氮化合物D．N2在空气中约占78%(体积分数)5．在NO2与水的反应中，水(     )A．是还原剂      　　　　 B．是氧化剂C．既是氧化剂又是还原剂　　　        D．既不是氧化剂又不是还原剂6．下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是（    ）A．氮的氧化物都是酸性氧化物B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性C．NO2与H2O反应生成HNO3,所以NO2是酸性氧化物D．NO和NO2均有毒性，都属于大气污染物7．对3NO2＋H2O=2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是(　　)A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2C．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．下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是(　　)A．氮的氧化物都是酸性氧化物B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性C．NO与H2O反应生成HNO3D．只能用排水法收集NO9．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：(1)写出镁条在空气中燃烧生成含氮化合物的化学方程式________________________________。(2)从N元素化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)氧化性： _________________________________。还原性： __________________________________。(3)HNO3与图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为___________。(4)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为__________________________。10．A、B、C、D都是污染空气有害气体。A能使品红溶液褪色；B气体呈黄绿色，它与A按等物质的量反应后溶解于水生成两种强酸；C是红棕色气体，它溶于水，生成一种强酸和无色气体D。则，（1）写出气体的化学式：A________  B________  C_______  D_________。（2）写出下列化学反应方程式：①A与B等物质的量混合后溶解于水中________________________________________。②C溶于水_______________________________。 题组B  能力提升练1．我国“神舟六号”宇宙飞船的运载火箭的推进剂引燃后发生剧烈反应，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等，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量红烟，产生红烟的原因是（    ）A．高温下N2遇空气生成NO2 B．NO遇空气生成NO2C．CO2与NO反应生成NO2 D．NO与H2O反应生成NO22．四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种，把它们分别倒立于盛有水的水槽中，充分放置后的现象如下图所示。其中原试管充满NO2的是(　　)3．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是(　　)　A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应D．催化转化总反应化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N24．在一定温度和压强下将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中，经过足够的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的，则原混合气体中N2和NO2气体的体积比是(　　)A．2∶3   B．3∶2        C．3∶5        D．5∶35．氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动影响了氮循环中的物质转化，如图所示。(1)下列说法中，不正确的是(　　)A．工业合成氨属于人工固氮过程B．硝化过程中氮元素被还原C．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化D．反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量(2)在硝化细菌作用下的硝化过程， NH在有氧时发生硝化生成NO的离子方程式为_______________________________。 题组C  培优拔尖练1．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，最后收集到的气体是(　　)A．O2　　  B．NO2       C．NO2和O2        D．NO2和NO2．某种氮的氧化物中氮与氧的质量比为7∶16，则这种氮的氧化物的化学式可能是(　　)A．NO          B．NO2 C．N2O       D．N2O53．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管。当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，关于原来试管中盛装的气体叙述正确的是（   ）A．肯定是NO2气体B．肯定是O2和NO2的混合气体C．肯定是NO气体D．可能是NO与NO2的混合气体4．一定条件下，将等体积NO和O2充入一试管，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．1/4       B．3/4       C． 1/8       D．3/85．一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。回答下列问题：(1)氮的原子结构示意图为____________。(2)图中属于“氮的固定”的是____________(填字母，下同)；写出属于雷电作用固氮的化学方程式_____________________。图中转化过程中发生非氧化还原反应的是__________。(3)氮的循环中，亚硝酸盐(含NO)是重要的一环，利用化合价可推知亚硝酸盐具有________性和________性，亚硝酸盐和酸性高锰酸钾反应的离子方程式为_________________________。6．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。(1)打开止水夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶，关上止水夹，观察到的现象是__________________，原因是___________________________________________________________。(2)然后轻轻摇动烧瓶，烧瓶中观察到的现象是________________________。(3)若最后烧瓶中充满了水，则原烧瓶中NO与通入O2的体积之比为________(同温同压下) 。用化学方程式说明原因________________________________。