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高中化学第3节 氮的循环课后作业题
展开1.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.下列变化中不属于氮的固定的是( )
A.豆科植物的根瘤菌把氮气变为NH3
B.闪电时,空气中的O2和N2化合成NO
C.工业上将NH3与CO2在高温、高压下制成[CO(NH2)2]
D.工业上用N2和H2合成NH3
4.下列物质之间的转化不能通过一步反应实现的是( )
A.N2―→NO B.N2―→NO2
C.NO―→NO2 D.NO2―→NO
5.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,水上升到量筒体积的一半处停止,则剩余气体的成分是( )
A.NO2 B.NO
C.O2 D.NO或O2
6.某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一种或几种。现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。下列对原混合气体成分的判断正确的是( )
A.肯定只有SO2
B.肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2
D.肯定只有NO
7.将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为原来的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是( )
A.3∶1 B.1∶3
C.1∶2 D.1∶1
8.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个试管内都充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液的物质的量浓度之比为 ( )
A.1∶1 B.5∶7
C.7∶5 D.4∶3
9.N2O俗称“笑气”,曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O:3CO+2NO2 eq \(=====,\s\up7(催化剂)) 3CO2+N2O。下列关于N2O的说法正确的是( )
A.上述反应中每生成1 ml N2O,转移的电子数为3NA
B.等物质的量的N2O和CO2含有相同的原子数
C.N2O只具有氧化性,无还原性
D.N2O是酸性氧化物,对应的酸为HNO2
[等级突破]
10.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),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,试管内完全被水充满,对原试管中盛装气体的说法正确的是( )
A.可能是N2与NO2的混合气体
B.可能是H2与NO2的混合气体
C.可能是NO与NO2的混合气体
D.只可能是NO2一种气体
11.将装有50 mL NO2和NO混合气体的量筒倒立于水槽中,反应后气体体积缩小为30 mL,则原混合气体中NO2和NO的体积比是( )
A.5∶3 B.3∶5
C.3∶2 D.2∶3
12.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的甲气体经过下图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为( )
A.NO2、N2 B.NO、CO2
C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
13.(双选)已知HNO2在低温下较稳定,酸性比醋酸略强,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如下表。下列有关说法错误的是( )
A.碱性条件下,NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +ClO-===NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +Cl-
B.向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸,溶液变蓝色
C.向冷的NaNO2溶液中通入SO2可得到HNO2
D.低温时不用其他试剂不能区分HNO2溶液与Na2CO3溶液
14.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)在汽车尾气系统中安装催化转化器,可有效降低NOx的排放,当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 5N2+6H2O,8NH3+6NO2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 7N2+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 。
(4)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溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是________________________________________________________________________。
15.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,其部分工艺流程如图所示:
(1)一定条件下,NO与NO2反应生成一种新的氧化物,写出该反应的化学方程式 。
(2)上述工艺中采用气、液逆流的方式吸收尾气(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)。
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。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Ca(NO2)2会发生分解,分解产物之一是NO,其反应的离子方程式为 。
课时作业20 氮气与氮的氧化物
1.解析:活泼金属钠、镁、铝等可以在N2中燃烧。
答案:A
2.解析: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不能用排空气方法收集,D项正确。
答案:D
3.解析:氮气中的氮是游离态的氮,NH3中的氮是化合态的氮,由N2生成NH3属于固氮,是自然固氮中的生物固氮,故A不符合题意;N2中的氮是游离态的氮,NO中的氮是化合态的氮,属于固氮,是自然固氮中的高能固氮,故B不符合题意;NH3和[CO(NH2)2]中氮元素都以化合态存在,不属于固氮,故C符合题意;氮气中的氮是游离态的氮,NH3中的氮是化合态的氮,属于固氮,是人工固氮,故D不符合题意。
答案:C
4.解析:A项,N2+O2 eq \(=====,\s\up7(放电)) 2NO;C项,2NO+O2===2NO2;D项,3NO2+H2O===2HNO3+NO。
答案:B
5.解析:设量筒的体积为V L,剩余 eq \f(V,2) 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 eq \f(3V,2) L,不合题意。②若剩余气体为O2,则有 eq \f(V,2) L NO2与O2的混合气体发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,符合题意。
答案:C
6.解析:原混合气体为无色气体,故一定不含氯气和二氧化氮,也不同时存在氧气和一氧化氮,混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,故原混合气体中一定含有二氧化硫,向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色,所以原混合气体中一定含有一氧化氮,则一定不含氧气;结合以上分析可知,B正确。
答案:B
7.解析:设原混合气体中含有x ml N2,y ml NO2,相同条件下气体的物质的量与体积成正比。盛有N2和NO2的混合气体的试管倒立于水中发生3NO2+H2O===2HNO3+NO,则
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3 1
y eq \f(y,3)
则(x+ eq \f(y,3) )∶(x+y)=1∶2,
解得x∶y=1∶3。
答案:B
8.解析:反应方程式分别为4NO2+O2+2H2O===4HNO3、4NO+3O2+2H2O===4HNO3,O2足量,则生成HNO3的物质的量取决于NO2与NO的体积,由于NO2与NO体积相同,生成HNO3的物质的量相等,即两试管中HNO3的浓度相等,A项正确。
答案:A
9.解析:题给反应中N由+4价变为+1价,生成1 ml N2O时转移6 ml电子,所以A项错误;1 ml N2O与1 ml CO2都含有3 ml原子,所以B项正确;N2O中氮元素为+1价,是氮元素的中间价态,因此N2O既具有氧化性又具有还原性,所以C项错误;N2O中N为+1价,HNO2中N为+3价,故HNO2不是N2O对应的酸,所以D项错误。
答案:B
10.解析:最终试管内完全被水充满,因此不可能含有氮气,所以A项错误;如果有H2,水不可能完全充满试管,所以B项错误;NO虽然不溶于水,但通入氧气后也可以发生反应而溶于水,能完全充满试管,所以C项正确;根据上述分析可知,除一定有NO2气体外,还可能有NO,所以D项错误。
答案:C
11.解析:运用差量法计算。设混合气体中NO2的体积为x,
3NO2+H2O===2HNO3+NO ΔV
3 1 2
x 50 mL-30 mL=20 mL
eq \f(3,x) = eq \f(2,20 mL) ,解得x=30 mL。
则原混合气体中NO为50 mL-30 mL=20 mL。
所以V(NO2)∶V(NO)=30 mL∶20 mL=3∶2。
答案:C
12.解析:混合气体无色,气体中不含NO2,气体通过Na2O2后显红棕色,说明原混合气体中含有NO,且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2,通入水中,溶液呈酸性,且几乎无气体剩余,说明原气体中不含N2。
答案:B
13.解析:由表中数据知,碱性条件下HNO2可被氧化为NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,ClO-有强氧化性,能将NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 氧化为NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,同时ClO-被还原为Cl-,所以A项正确;酸性条件下,NaNO2有氧化性,而I-具有强还原性,NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 能将I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝,所以B项正确;HNO2具有氧化性,SO2具有强还原性,因此亚硝酸能将SO2氧化成硫酸根离子,所以C项错误;由信息可知,HNO2在低温下较稳定,且亚硝酸的酸性强于醋酸,醋酸的酸性强于碳酸,即亚硝酸的酸性强于碳酸,亚硝酸和碳酸钠溶液采用互滴的方法进行区分,把碳酸钠溶液滴入亚硝酸,立即产生气体,将亚硝酸滴入碳酸钠溶液,过一段时间后才产生气体,所以D项错误。
答案:CD
14.解析:(1)NO2转化为HNO3的化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。(2)根据题目信息可知,NO被CO还原为N2,而CO被氧化成CO2,化学方程式为2NO+2CO eq \(=====,\s\up7(催化剂)) N2+2CO2。(3)V(NO)+V(NO2)=3.0 L, eq \f(2,3) V(NO)+ eq \f(4,3) V(NO2)=3.5 L,则V(NO)=0.75 L,V(NO2)=2.25 L,V(NO)∶V(NO2)=1∶3。(4)NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合价为+4价,二者按物质的量比1∶1混合时与NaOH反应生成盐的化合价必然为+3价,即为NaNO2。
答案:(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)2NO+2CO eq \(=====,\s\up7(催化剂)) N2+2CO2
(3)1∶3 (4)NaNO2
15.解析:(1)若NO与NO2反应生成新的氧化物,必然是NO中N的化合价升高被氧化,NO2中N的化合价降低被还原,生成的新的氧化物中N的化合价应该介于+2和+4之间,为+3价,据此写出反应的化学方程式NO+NO2 eq \(=====,\s\up7(一定条件)) N2O3。(2)采用气、液逆流的方式吸收尾气时,尾气吸收会更充分;分析加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。(3)当n(NO)>n(NO2)时,NO过剩;当n(NO)
(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
(3)排放气体中NO含量升高 产品中Ca(NO3)2含量升高
(4)3NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) +2H+===NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +2NO↑+H2O
pH范围
>7
<7
产物
NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3))
NO、N2O、N2中的一种
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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第1课时练习: 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第1课时练习,共10页。试卷主要包含了下列关于N2的叙述错误的是,下列说法错误的是,下列关于NO的说法正确的是,起固氮作用的化学反应是等内容,欢迎下载使用。