苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定达标测试

7.1.2自然固氮同步练习-苏教版高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列反应中，不属于氮的固定的是

A．N2和H2在一定条件下合成NH3

B．豆科植物把空气中的氮气转化为化合态的氮

C．雷电时，空气中的N2与O2反应生成NO

D．由NH3制碳酸氢铵

2．下列反应需要加入氧化剂完成的是

A．N2→NH3 B．NO2→NO C．NO2→HNO3 D．N2→NO

3．下列各组化合物中，均能由单质直接化合而得到的是

A．、CuS、、FeS B．、、、

C．、、NO、 D．、FeS、、

4．下列说法错误的是

A．生产玻璃和水泥的原料中均有石灰石

B．陶瓷由黏土高温烧制而成，主要成分是硅酸盐

C．耐高温的石英玻璃属于硅酸盐材料

D．在雷雨天，空气中N2和O2可反应生成NO

5．氮在自然界中的转化是一个复杂的过程，如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。下列有关氮循环说法不正确的是

A．雷雨天气容易发生转化②的过程 B．图中转化②③④都属于氮的固定

C．动植物蛋白质中一定含有氮元素 D．转化⑥说明有机物可以转化为无机物

6．一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法正确的是

A．过程①属于“氮的固定”，N2发生了氧化反应

B．过程②的反应物Mg3N2中只含离子键

C．合成过程中所涉及反应均为氧化还原反应

D．总反应为2N2+6H2O=4NH3+O2

7．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

8．中国诗词博大精深，古诗文或谚语中蕴含丰富的化学知识。下列从化学角度解释不正确的是

A．“火树银花不夜天”描述的是焰色反应

B．“凿开混沌得乌金”发生了分解反应

C．“不经一番寒彻骨，怎得梅花扑鼻香”说明微观粒子在不断运动

D．“雷雨发庄稼”涉及的是自然固氮

9．硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是

A．汽车尾气中NO，主要来源于汽油、柴油的燃烧

B．二氧化硫不仅可以漂白纸浆，还能杀菌消毒

C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定

D．工业废气中的SO2和CO2均可采用石灰法进行脱除

10．化学在达成我国2035年生态建设的远景目标“广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现”中，有着义不容辞的责任。下列有关化学与生活、生产、环保、科技等的说法不正确的是

A．“雷雨发庄稼”与N2+O22NO等反应有关系

B．汽车尾气中含有的氮氧化物，是汽油不完全燃烧产生的

C．二氧化硫可用于杀菌消毒，是一种食品添加剂

D．同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重要用途，如氘和氚用于制造氢弹

二、填空题

11．闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气中的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应     ？产生了哪些物质     ？这些化学反应和所产生的物质对于人类的生产和生活有什么影响     ？

12．氮及其化合物与生产生活及环境息息相关。请回答下列问题：

(1)在常温下性质很稳定，任意写出一种与此性质有关的用途：       。

(2)硝酸与金属反应会产生氮氧化物。

①下列环境问题与氮的氧化物排放无关的是       。

A．酸雨    B．光化学烟雾    C．臭氧层空洞    D．白色污染    E.温室效应

②在含有a g 的稀硝酸中，加入b    g铁粉充分反应，铁全部溶解并生成NO，有g 被还原，则可能为       。

A．2：1    B．3：1    C．4：1    D．9：2

(3)汽车尾气中存在NO和CO，通过在排气管处加装催化剂，可以使其转化为对环境友好的物质，请写出发生反应的化学方程式       ，氧化产物与还原产物的物质的量之比为       。

(4)氮的同族元素锑(Sb)可形成酸性超过100%硫酸的酸——氟锑酸()，称为超强酸。氟锑酸可由与HF混合得到。

①制备氟锑酸一般在塑料容器中进行，不在玻璃仪器中进行的原因是       (用化学方程式回答)

②1966年，美国研究员J·Lukas无意中将蜡烛扔进溶液中，发现蜡烛很快溶解，并放出。已知碳正离子稳定性：，写出等物质的量的异丁烷( )与发生反应的化学方程式：       。

判断正误

13．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供呼吸。(_______)

14．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境。(_______)

15．高温高压催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂。(_______)

16．固氮反应一定属于氧化还原反应。(_______)

17．高温或通电的条件下，氮气能与氧气化合生成一氧化氮。(_______)

18．N2与O2在放电条件下直接化合成NO2。(_______)

19．NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。(_______)

20．NO不溶于水，所以可用排水法收集。(_______)

21．NO是一种有刺激性气味的红棕色气体。(_______)

22．常温常压下，含等质量氧元素的NO和CO的体积相等。(_______)

23．NO2不能通过化合反应获得。(_______)

24．NO2能与水反应生成硝酸，故NO2为酸性氧化物。(_______)

25．除去O2中混有的NO2，可将混合气体通过水，将NO2溶解。(_______)

26．NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2，得橙色溶液的为溴蒸气。(_______)

27．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都稳定存在。(_______)

28．月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。

(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为          。

(2)Na的原子结构示意图为         ，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为        。

(3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。

①MgO的熔点比BaO的熔点        (填“高”或“低”)。

②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为：         。

③MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收， 则生成的盐为          (写化学式)。

(4)月壤中含有丰富的3He，月壤中提炼1kg3He，同时可得6000kgH2和700 kg N2，若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵        kg。

29．以下是氮循环的一部分：

(1)通常状况下，NO2的颜色是           ，NO的颜色是           。

(2)反应①的化学方程式是           。

(3)NO2易溶于水，并和水发生化学反应。该反应中，氧化剂是           。

(4)化合物A的化学式是           。

(5)铜与稀硝酸反应的离子方程式为           。

(6)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2，当生成2molN2时，被还原的NO为           mol。

30．氮和氮的化合物与人类有密切关系。回答下列问题：

(1)下列属于氮的固定的是       (填序号)。

①工业上N2和H2合成NH3

②N2和O2放电条件下生成NO

③NH3催化氧化生成NO

写出反应③的化学方程式       。

(2)①治理NO污染通常是在氧化剂作用下，将NO氧化成溶解度高的NO2，然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用于氧化NO的是       (填序号)。

A．NaCl溶液     B．K2Cr2O7溶液     C．Na2CO3溶液     D．KMnO4溶液

②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，写出该反应的离子方程式：       。

③目前处理柴油车尾气中NOx和PM2.5等的方法之一，是用车用尿素[CO(NH2)2]溶液在选择性催化还原系统中将NOx无害化处理，写出该系统无害化处理NO的化学方程式：       。

(3)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下：

过程I为       过程(填“吸热”或“放热”)。该反应中氧化产物为       ，当生成1molN2时，转移电子       mol。

31．一定条件下，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)氮元素在元素周期表中的位置   。

(2)图中属于“氮的固定”的是   (填序号，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是   。

(3)若“反应⑦”是在NO2与H2O的作用下实现，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。

(4)若“反应⑨”是在酸性条件下由NO与Zn作用实现，则该反应的离子方程式为   。

32．【举一反三】汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。

(1)汽车尾气中的CO来自于                      ，NO来自于                      。汽车尾气对环境的危害主要有                      (至少填两种)。

(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：                       。

(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：                          。

33． 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图表示。

(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是      (填图中数字序号)。

(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是      (填字母序号)。

a. 海洋中存在游离态的氮

b. 海洋中的氮循环起始于氮的氧化

c. 海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与

d. 向海洋排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量

(3)有氧时，在硝化细菌作用下，NH可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：     。

(4)有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10 L人工海水样本的监测数据：

硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是     ，在最佳反应温度时，48 h内去除氨氮反应的平均速率是     mg·L-1·h-1。

34．“汽车尾气污染”已倍受世人关注。汽车内燃机中，汽油汽化后与空气按一定比例混合进入气缸，引擎用电火花点燃。燃烧使汽缸内温度迅速升高，气体体积急剧膨胀，产生压力推动活塞。燃烧时产生污染大气的有害气体通过尾气管排出。为简化讨论，以辛烷(C8H18)代表汽油的成分，并设空气中O2占体积。

请回答下列问题：

(1)设辛烷气与空气的体积比(相同条件下)为a，要使辛烷完全燃烧，a的最大值为         (用小数表示，设此最大值为a′)。

(2)若辛烷气与空气的体积比大于a′，则尾气所含的污染大气的有害气体中，相对含量会增多的是         (写化学式)，产生这种气体的反应方程式是        。

(3)若辛烷气与空气的体积比小于a′，则尾气所含的污染大气的有害气体中，相对含量会增多的是         (写化学式)。产生这种气体的反应方程式是        。

三、实验题

35．氮化锂()是一种重要的化工试剂，在空气中易潮解。实验室制备的原理是。某实验小组拟设计实验制备并探究其性质。(装置可重复使用)

回答下列问题：

(1)装饱和溶液的仪器是       (填名称)。

(2)气流从左至右装置的连接顺序为A→       →       →B→       。(B用两次)

(3)仪器连接中二个B装置的作用分别是       。实验室锂保存在       (填“煤油”或“石蜡”)中。

(4)实验时，先点燃       (填“A处”或“C处”)酒精灯。

(5)A装置中制备的反应的化学方程式为       。

(6)如果氮化锂产品中混有，可能的原因是       。

(7)取粗产品(设杂质只有)于试管中，向试管中滴加蒸馏水，用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸于试管口，试纸变蓝色，向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液变红色，与水反应的化学方程式为       。

36．氮化镁是一种浅黄色粉末，易水解生成氢氧化镁和氨气，常用于制备其它超硬、高导热、耐高温的氮化物。实验室用以下装置制取干燥、纯净的N2并与金属镁反应制取氮化镁。

已知：Mg + 2NH3 Mg(NH2) 2+ H2

回答下列问题：

（1）装置A的分液漏斗中盛装的试剂是        ；B、F中盛装碱石灰的仪器名称是       。

（2）连接好装置进行实验前经检查装置的气密性良好。其他实验步骤如下：

①装药品  ②点燃C处酒精灯 ③点燃E处酒精灯  ④打开A中分液漏斗      

正确的先后顺序为                 （填序号）。

（3）与分液漏斗相连通的橡胶管的作用是                                 。

（4）C中反应的化学方程式是                                             。

（5）D装置的作用是                                               。

（6）若24.0g镁放入E装置中，实验结束后称得E增加了7.0g，则氮化镁的产率是         。

（7）设计简单实验证明E中得到的固体中含有氮化镁                               

37．氮化钙有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、新型陶瓷工业等领域。部分理化性质如下表：

工业上利用单质钙在氮气流中，控制温度450℃，可制得氮化钙。实验室模拟工业制备氮化钙，并对氮化钙纯度进行测定，实验方案如下：

Ⅰ.制备：  

(1)A处产生，请写出A中反应的化学方程式           。工业上一般采用           (填具体做法)制取。

(2)装置的连接顺序为A→           (注：以上所有装置都能用到)。

(3)实验开始时，先启动A处反应，一段时间后再点燃B处酒精灯，其原因是           。

(4)制备过程中D处导管必须始终插入水中，目的是①便于观察的流速；②           。

Ⅱ．纯度测定(已知摩尔质量为，所含的杂质不与水反应，氨气极易溶于水，不溶于煤油。)

方案一：称取氮化钙样品2.4g，按图1所示装置进行实验，发现B装置增重0.51g。

(5)该样品中氮化钙的质量分数为           。

方案二：取与方案一同质量的样品，改用图2装置进行纯度测定，倾斜Y型管，将蒸馏水倒入样品管中，充分反应后测量气体体积。

(6)方案二测得的氮化钙纯度为95％左右，试分析方案一测得的氮化钙纯度偏低的原因     。

参考答案：

1．D

2．D

3．C

4．C

5．B

6．B

7．C

8．B

9．B

10．B

11．     、、     硝酸和氮氧化物     生成的硝酸和氮氧化物，会形成酸雨和光化学烟雾，同时，产生的随雨水进入土壤中，形成植物可以吸收的氮元素，促进农作物的生长

12．(1)用于保护气

(2)     CDE     BCD

(3)     2NO+2CON2+2CO2     2：1

(4)     SiO2+4HF=SiF4↑+ 2H2O     (CH3)3CH + HSbF6 = (CH3)3CSbF6 + H2

13．正确    14．正确    15．错误    16．正确    17．正确    18．错误    19．错误    20．正确    21．错误    22．正确    23．错误    24．错误    25．错误    26．错误    27．错误

28．(1)1

(2)         

(3)     高         

(4)3950

29．(1)     红棕色     无色

(2)N2＋O22NO

(3)NO2

(4)HNO3

(5)3Cu＋8H＋＋2=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

(6)4

30．(1)     ①②     4NH3+5O24NO+6H2O

(2)     BD     2NO+3ClO- +2OH- = 2+3Cl-+H2O     2CO(NH2)2+6NO=5N2+2CO2+4H2O

(3)     吸热     CO2     4

31．     第二周期第VA族     ①和⑫     ③和④     1：2     4Zn+2NO+10H+=4Zn2++N2O↑+5H2O

32．     汽油的不完全燃烧     N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应     形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应     3NO2＋H2O=2HNO3＋NO     2CO＋2NON2＋2CO2

33．(1)②

(2)ad

(3)4NH + 5O2 =2NO+ 6H+ + N2O + 5H2O

(4)     25℃     1.125

34．(1)0.016

(2)     CO     C8H18+[]O2xCO+(8-x)CO2+9H2O

(3)     NO2(或NO和NO2)     N2+O22NO，2NO+O2=2NO2

35．(1)分液漏斗

(2)     B     C     D

(3)     C装置前连接B的作用是干燥氮气，C装置后连接B的作用是吸收D中挥发出的水蒸气     石蜡

(4)A处

(5)

(6)装置内空气没有排尽

(7)Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑

36．     浓氨水     干燥管     ①④②③     平衡分液漏斗内外压强，便于液体顺利流下     3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O     吸收氨气并干燥氮气     75.0%     取所得固体放入试管中，滴入少量蒸馏水，用镊子夹取一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口，试纸变蓝色，证明含有氮化镁

37．(1)          分离液态空气法

(2)C→B→C→D

(3)排除装置中的氧气，防止Ca和与氧气反应

(4)隔绝空气中的氧气氧气进入硬质玻璃管跟Ca和反应

(5)92.5％

(6)方案一中氨气未能全部被吸收会导致样品中氮化钙含量测定结果偏低