化学固氮课后作业题

3.2.1固氮同步练习-沪科版高中化学必修第一册

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

一、单选题

1．氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。将游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。自然界中存在的下列过程属于氮的固定的是

A．雷电作用下N2和O2反应生成NO B．蛋白质被分解为氨基酸

C．水体中的铵盐被氧化为硝酸盐 D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气

2．氮元素在地球上含量丰富，是构成生命体的基本元素之一，大气中的氮是取之不尽的天然资源，它以氮气分子形式存在于自然界，通过化学方法可以将其转化为人类需要的各种含氮化合物。下列选项中属于人工固氮的是

A．闪电 B．根瘤菌 C．合成氨车间 D．电解饱和食盐水车间

3．下列方程式能正确解释其事实的是

A．沸水中滴加饱和氯化铁溶液制胶体：

B．自然界的天然固氮：

C．氯化铝溶液与浓氨水混合：

D．过量铁粉与新制氯水反应：

4．物质的性质决定用途。下列关于物质的性质与用途对应不正确的是

A．熟石灰呈碱性，可用于改良酸性土壤

B．活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可用做冰箱除味剂

C．氮气的化学性质活泼，可用于食品充氮防腐

D．浓硫酸有吸水性，在实验室中常用它做干燥剂

5．下列过程属于氮的固定的是

A．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥 B．由氨基酸合成人体所需的蛋白质

C．工业上利用氮气和氢气合成氨气 D．硝酸盐在微生物作用下生成氮气

6．下列过程属于人工固氮的是

A．闪电时N2转化为NO B．工业合成氨

C．豆科植物的根瘤菌将N2转化为NH3 D．分离液态空气获得N2

7．下列关于氮元素说法中，正确的是

A．由 NH3制尿素属于人工固氮 B．闪电时，大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定

C．氮元素在自然界只有游离态 D．从空气中分离出N2属于人工固氮

8．采用循环操作可提高原料的利用率， 下列工业生产中， 没有采用循环操作的是

A．硫酸工业 B．合成氨工业 C．氯碱工业 D．纯碱工业

9．下列过程不属于氮的固定的是

A．雷雨天有NO生成 B．工业上用氢气与氮气合成氨

C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐 D．豆科植物的根瘤把空气中的氮气转化为硝酸盐

10．一种新型的合成氨的方法如图所示。下列说法正确的是

A．反应①中N2发生了氧化反应

B．三步循环的总结果为N2+3H22NH3

C．反应③为4LiOH4Li+2H2O+O2↑

D．反应①和②均属于“氮的固定”

二、填空题

11．如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。

(1)下列说法不正确的是     。

A．图中①和②的转化过程属于氮的固定

B．氮循环过程中含氮有机物和含氮无机物可以相互转化

C．③和④的转化一定属于氧化还原反应

D．⑥是在反硝化细菌作用下的反硝化过程，该过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响

(2)⑤是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     。

12． 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。

13．过程①称为   ，写出合成氨反应的化学方程式：   ，该反应中氮气显    性(填“氧化”或“还原”，下同)。

14．氮气的化学性质：

(1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应

(2)在一定条件下，能与一些物质发生化学反应

与H2反应：      

与某些活泼金属(如镁)反应：      

与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO       。

15．自然界的氮循环如图所示，回答下列问题。

(1)①、②、③中，属于氮的固定的是      。

(2)如图为N2转化为HNO3的流程。

N2NONO2HNO3

①N2转化为NO的化学方程式是      。

②NO2转化为HNO3的反应中，NO2体现      性。

(3)N2也可以转化为NH3，写出工业合成氨的化学方程式      。

(4)任意写出一个以稀硝酸为原料，制备KNO3的反应的化学方程式      。

16．常见的大气污染物有悬浮颗粒物、和等，主要来源于燃煤、机动车尾气等，不仅污染环境，还会对人体健康造成危害。因而，大气质量监测成为环境保护和疾病预防的基础工作。

(1)某城市首要污染物为可吸入颗粒物(直径小于等于的悬浮颗粒物)，将分散在空气中形成的分散系       (填“是”或“不是”)胶体。

(2)将样本用蒸馏水配制成一定物质的量浓度的待测试样。在定容步骤中需要用到的3种主要玻璃仪器为       、       和       。

(3)室温下，经检测试样所含水溶性无机离子的化学组成及平均浓度如下表所示：

根据表中数据判断该试样为       (填“酸”或“中”或“碱”)性，试样中的或       。

(4)汽车气缸温度越高，单位时间的排放量越大，请写出发生的化学方程式       。

(5)为减少煤燃烧排放的烟气中和含量，可采用在碱性环境下对烟气进行脱硫和脱硝。请完成脱硝过程的离子方程式：       。

17．氮分子内两个氮原子间以       结合，断开该化学键需要       的能量，所以氮气的化学性质很      ，通常情况下      与其他物质发生化学反应，但在一定条件下氮气也可以和一些物质发生化学反应。

18．氮元素是地球上含量丰富的一种元素，氮单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：

(1)请写出工业固氮的化学方程式：       。

(2)下列有关氮元素的说法正确的是_______。

A．氮气因为其化学性质不活泼，可以作保护气，比如充填食品包装，充填电灯泡等

B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性

C．氮、磷、钾是植物生长必需的营养元素

D．用NO2与水反应制取硝酸时，水做还原剂

(3)豆科植物种植时不需施加氮肥的原因是       。

19．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。

(1)氮循环中，属于氮的固定的有           (填字母序号，下同)。

a．转化为氨态氮     b．硝化过程      c．反硝化过程

(2)铵态氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一、

①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为           。

②检验某固态氮肥中铵根的实验操作与相应的现象及结论为           。

(3)铵态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，该反应中，当产生氮气时，转移电子的物质的量为           。

(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(将氮元素从水体中除去)，用离子方程式说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮的原理：           。

20．海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。

回答下列问题：

(1)图中属于固氮作用的过程有     (填标号)。

(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是     (填标号)。

A．海洋中的氨循环起始于氮的氧化

B．向海洋排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量

C．反硝化过程需引入还原剂

(3)为了避免废水中NH对海洋氮循环系统产生影响，可向废水中加入适量氢氧化钠，通入热空气将氨赶出。该过程的离子方程式为      。

(4)若1molNO通过反硝化过程全部转化为N2，则该过程转移     mol电子。

(5)利用NO直接与NH反应生成N2O，再进一步转化为N2排放，可提高污水处理的效率，降低成本。在生成N2O的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为     。

三、实验题

21．氮是植物生长的必需元素之一。合理使用氮肥对于提高农作物产量有重要作用。

(1)玉米与豆类作物轮换种植时，玉米长势更优越的原因是

A．玉米有固氮作用 B．豆类作物有固氮作用

C．大气固氮的作用 D．人工合成氨的作用

(2)①以氨气为原料可制得铵态氮肥。下列属于铵态氮肥的是     

A．        B．        C．尿素

②试管中分别装满、倒立在水槽中，如图所示，待液面稳定后，试管中溶液的浓度       (填“前者大”“后者大”“一样大”)。

(3)①某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示，下列有关说法正确的是     

A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为

B．③中反应的化学方程式：

C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强

D．由上述实验可知：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应

②将12.8g铜投入到60mL一定浓度的硝酸中，恰好完全反应，体现酸性的硝酸为       mol

(4)含硫和氮的氧化物气体任意排放，会导致

A．酸雨 B．雾霾 C．温室效应 D．臭氧层空洞

(5)某硫酸厂废气中的回收利用方案如图所示。

①与    都能使品红溶液褪色，但原理不同。

②a为     (填化学式)，将a通入紫色石蕊中的现象为          

③检验Y中最主要的一种阴离子的检验方法是      

22．氮化镁常做催化剂、添加剂。某小组设计实验制备氮化镁并探究其性质。已知：实验室用饱和溶液和溶液共热制备，氮化镁遇水蒸气会发生反应。

请回答下列问题：

(1)试剂R的名称是       ；D装置作用是       。

(2)先启动A装置中的反应，一段时间后，点燃C装置处酒精灯，这样操作的目的是       。

(3)A装置中发生反应的离子方程式为       。

(4)C装置中发生反应的化学方程式为       。参与该反应时转移       电子。

(5)取少量样品于试管，加入足量的蒸馏水，用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸放置在试管口上方，试纸逐渐变蓝色；试管里产生白色沉淀，在上层清液中滴加酚酞溶液，溶液变浅红色。根据上述现象分析，氮化镁与水反应生成       (填化学式)。如果在稀硝酸中加入少量粉末，生成的两种盐分别是和       (填化学式)。

(6)通过上述探究可知，在实验室里保存时应注意：       。

23．氮化钙()是一种棕色粉末，耐高温、导电性好、能溶于稀酸：在空气中会被氧化，遇水会水解生成刺激性气味的气体。实验室用与反应制备，并对纯度进行测定。制备装置如下图，回答下列问题：

Ⅰ.的制备

(1)仪器X的名称为       ；E装置的作用是       。

(2)实验开始时应先点燃A处酒精灯，目的是       ；当观察到       时再点燃C处酒精灯。

Ⅱ.纯度的测定：

(3)甲同学称取制备的样品，加入足量的碳酸钾溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥得沉淀。通过数据a、b即可求得氮化钙的质量分数，该方案是否合理？       (填“是”或“否”)，理由是       。

(4)乙同学按下图装置进行实验。用分液漏斗向三颈烧瓶中加入蒸馏水，打开K持续通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，并用的稀硫酸标准溶液完全吸收(液体体积变化忽略不计)。从烧杯中量取的吸收液注入锥形瓶中并滴入几滴指示剂，用标准溶液滴定过量的稀硫酸，重复操作2~3次，若消耗标准溶液平均体积为，则产品中的质量分数为       ；如果滴定管用蒸馏水洗涤后未用待装标准溶液润洗，则测定结果       (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

参考答案：

1．A

2．C

3．A

4．C

5．C

6．B

7．B

8．C

9．C

10．C

11．(1)C

(2)NH+2O2= NO+2H++H2O

12．(1)②

(2)ad

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

(4)     25℃     1.125

13．     人工固氮     N2+3H22NH3     氧化

14．              

15．(1)①、②

(2)          氧化和还原

(3)

(4)或其他合理答案也可

16．(1)不是

(2)     100mL容量瓶     玻璃棒     胶头滴管

(3)     酸    

(4)

(5)

17．     共价三键(N≡N)     较多     稳定     很难

18．(1)N2+3H22NH3

(2)AC

(3)豆类植物的根瘤菌能做生物固氮

19．(1)a

(2)          取少量氮肥于试管中，加少量水溶解，加入浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有

(3)0.06mol

(4)6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+

20．(1)②

(2)BC

(3)

(4)5

(5)1:2

21．(1)B

(2)     B     一样大

(3)     B     0.4

(4)A

(5)     HClO          变红     加入盐酸酸化的氯化钡溶液

22．(1)     浓硫酸     防止空气中的水进入C中与氮化镁反应

(2)用生成的氮气排尽装置中空气，防止镁与氧气反应

(3)

(4)          6

(5)     NH3、Mg(OH)2    

(6)干燥密封

23．(1)     硬质玻璃管     液封(或防止空气中的氧气进入硬质玻璃管与和反应)

(2)     排出装置中的空气防止钙加热氧化     E装置中有均匀的气泡产生

(3)     否     如有未参加反应的钙也可以与水反应转化为钙离子从而形成碳酸钙沉淀(合理答案均计分)

(4)     74.0%(或0.74)     偏低