人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第1课时综合训练题

第1课时　氮气与氮的固定　

一氧化氮和二氧化氮

课后·训练提升

合格考过关检验

1.水体中部分含氮物质的循环过程如图所示。其中属于氮的固定的是(　　)。

A.①③ B.④ C.⑤ D.②⑥

答案C

解析将游离态的氮(即氮气)转化为化合态的氮(即氮的化合物)的过程,叫做氮的固定,分析转化关系可知,图中属于氮的固定的是⑤。

2.病毒学研究证实,一氧化氮对某类病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述不正确的是(　　)。

A.一氧化氮是一种无色的有毒气体

B.在常温下一氧化氮不能与氧气直接化合生成二氧化氮

C.一氧化氮可由氮气与氧气在放电条件下直接化合得到

D.一氧化氮不溶于水,能用排水法收集

答案B

解析NO是一种无色不溶于水的有毒气体,可以用排水法收集。在常温下,NO容易与氧气直接化合生成NO2。NO可由N2与O2在放电条件下直接化合得到。

3.下列关于N2的说法中错误的是(　　)。

A.N2化学性质稳定,是因为分子中的氮氮三键很强

B.N2分子的结构稳定,因而N2不能支持任何物质的燃烧

C.N2在反应中既能作氧化剂又能作还原剂

D.实验室可用排水法收集氮气

答案B

解析Mg可在N2中燃烧。

4.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳,可消除CO与该氮的氧化物的污染。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是(　　)。

A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5

答案B

解析设氮的氧化物的化学式为NxOy,由题意得:2NxOy+2yCOxN2+2yCO2。N2、CO2的物质的量之比为1∶2,则x∶(2y)=1∶2,x∶y=1∶1,即该氮的氧化物是NO。

5.同温同压下,在4支相同的试管中分别充有等体积混合的两种气体,它们是①NO和NO2;②NO2和O2;③HCl和N2;④SO2和Cl2。现将4支试管均倒置在盛有足量水的水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3、V4,四者的大小关系是　。 

答案V1>V3>V2>V4

解析①中对应的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,剩余气体体积为试管容积的;②中的反应为4NO2+O2+2H2O4HNO3,剩余气体的体积为试管容积的;③中HCl极易溶于水,N2难溶于水,剩余气体的体积为试管容积的;④中的反应为SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,SO2与Cl2恰好完全反应,剩余气体的体积为0。

等级考素养提升

1.汽车尾气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生污染物光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法正确的是(　　)。

A.烟雾是一种固溶胶,其分散剂是空气

B.氧气变成O3是氧化还原反应

C.反应Ⅰ属于氧化还原反应

D.NO2是酸性氧化物

答案C

解析烟雾是一种气溶胶,其分散剂是空气,A项错误;O2变成O3是化学变化,但不是氧化还原反应,B项错误;NO与O3反应生成NO2,反应Ⅰ中存在元素化合价的升降,属于氧化还原反应,C项正确;与水反应只生成对应酸的氧化物属于酸性氧化物,NO2与水反应生成硝酸和NO,不是酸性氧化物,D项错误。

2.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是(　　)。

A.在转化过程中,氮元素均被还原

B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程

C.还原过程中生成0.1 mol N2,转移电子数为0.5NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)

D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化

答案D

解析在转化过程中,氮元素化合价先升高为+5价,再降低为0价,先被氧化,再被还原,A项错误;依据图示判断,催化剂参与储存和还原过程,B项错误;还原过程中氮元素化合价由+5价降为0价,生成0.1molN2,转移电子数为NA,C项错误;三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化,D项正确。

3.已知浓硝酸与铜反应产生NO2。利用NO、O2与Na2CO3溶液反应制备NaNO2的装置如图所示(盛放浓硝酸的仪器为分液漏斗,夹持装置已省略),下列关于该实验的描述正确的是(　　)。

A.装置B中发生的反应属于化合反应

B.实验过程中,装置B有防止倒吸的作用

C.装置C中发生反应的化学方程式为2Na2CO3+4NO+O24NaNO2+2CO2

D.最后得到的尾气可以被NaOH溶液完全吸收

答案C

解析装置B中发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,是氧化还原反应,A项错误;B装置的作用是产生一氧化氮,不能防止倒吸,B项错误;根据原子守恒可知,装置C中发生反应的化学方程式为2Na2CO3+4NO+O24NaNO2+2CO2,C项正确;尾气中有氮气,不能被碱液吸收,D项错误。

4.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D

D.E中碱石灰的作用是吸收尾气

答案C

解析要制备氮化镁,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项错误;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项错误;实验时,应先加热C,除去空气中的氧气,然后再加热D,C项正确;装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,避免进入D中干扰实验,D项错误。

5.某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理(装置气密性已检查完毕)。

Ⅰ.向广口瓶中通入NO并测定NO的体积。

(1)通入NO前,从滴定管向广口瓶中加满水;

(2)从导管a通入一定量的NO,并记录滴定管液面变化的示数为m L(m<0.05,气体体积已换算为标准状况)。

Ⅱ.验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理。

(1)停止通入NO后关闭K1、K3,打开K2,从导管b缓缓通入O2,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　,写出对应现象的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　 　; 

(2)继续通入O2,打开K3并及时调整滴定管;

(3)滴定管中液面与广口瓶中液面相平,直至广口瓶中刚好充满液体。

①当通入氧气的体积为m L时,则广口瓶中剩余的气体体积为　　　　　　; 

②当广口瓶中刚好充满液体时,所得溶液的物质的量浓度为　　　 mol·L-1。 

答案Ⅱ.(1)气体先变为红棕色,然后逐渐变浅,直至无色　2NO+O22NO2　3NO2+H2O2HNO3+NO

(3)① L　②

解析Ⅱ.(3)①NO遇到O2生成红棕色的NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,上述两个方程式合并可得:4NO+3O2+2H2O4HNO3,反应消耗NO的体积为V(NO)=V(O2)=mL×mL,剩余气体体积为L;②生成HNO3的物质的量为n(HNO3)=n(NO)=mol, c(HNO3)=mol·L-1。