2020新教材高中化学课时作业3氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮新人教版第二

2020新教材高中化学课时作业3氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮新人教版第二

课时作业3　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮 ‎ [学业达标]‎ ‎1．下列各项属于自然固氮的是(　　)‎ A．植物从土壤中吸收含氮肥料 B．合成氨制取氮肥 C．豆科植物的根瘤将氮气转变成硝酸盐等含氮的化合物 D．仿生固氮 解析：A、B两项是化合态氮之间的转化，不属于氮的固定；C属于自然固氮；D属于人工固氮。‎ 答案：C ‎2．下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(　　)‎ A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 解析：A项，人工固氮合成氨反应中，氮元素的化合价降低被还原，错误；B项，工业合成氨属于人工固氮，正确；硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐，实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化，并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环，C、D正确。‎ 答案：A ‎3．下列关于氮气的说法中，错误的是(　　)‎ A．通常情况下，氮气性质比较稳定 B．氮气可经一步反应转化成二氧化氮 C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小 D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂 解析：N2不能一步转化为NO2，N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2。‎ 6‎ 答案：B ‎4．为除去混入NO中的少量NO2，应将气体通过(　　)‎ A．Na2CO3溶液 B．NaHCO3溶液 C．H2O D．浓硫酸 解析：通过A、B两项都会生成CO2，导致引入新的杂质；浓H2SO4不与NO2反应，故不能除去NO中的NO2；由反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知，水洗可除去NO中的NO2。‎ 答案：C ‎5．下列关于NO的说法正确的是(　　)‎ A．NO是酸性氧化物 B．NO只能通过人工合成 C．NO是大气污染，会形成酸雨 D．NO可以用向上排空气法收集 答案：C ‎6．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．氧气 ‎ B．二氧化氮 C．二氧化氮和氧气 ‎ D．二氧化氮和一氧化氮 解析：少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体是NO、CO2，二者物质的量比为1:2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2，O2有剩余，同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2。‎ 答案：C ‎7．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，试管内液面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中液面继续上升，经过多次重复后，试管内完全充满液体，原来试管中盛装的气体是(　　)‎ A．可能是N2和NO2的混合气体 B．一定是NO2气体 C．可能是NO与NO2的混合气体 D．只可能是NO2一种气体 6‎ 解析：试管内气体为红棕色，故一定含有NO2，也可能含有NO，因为2NO＋O2===2NO2，生成的NO2又可与水反应，使液面上升，NO2、O2与水反应的总反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故当试管内气体为NO2或NO2与NO的混合物时，通入适量O2，最终试管内可完全充满液体。由于N2不溶于水，故不可能含有N2。由此可知答案为C。‎ 答案：C ‎8．将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里，充分反应后试管中剩余20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(　　)‎ A．2:1 B．1:3‎ C．3:1 D．1:1‎ 解析：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　　　ΔV ‎ 3 mL　　　　　　　 1 mL　　 2 mL ‎ V(NO2)　　　　　　　　　　　　(40 mL－20 mL)‎ ＝，解得V(NO2)＝30 mL 所以原混合气体中V(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL，因此V(NO2) :V(NO)＝30 mL:10 mL＝3:1。‎ 答案：C ‎9．在一定条件下，将6体积的NO2(不考虑N2O4)和一定体积的NO置于试管中，并将试管倒置于水中，当通入4.5体积的O2充分反应后，剩余1.5体积气体，则原NO体积可能为(　　)‎ ‎①3体积　②4体积　③5体积　④5.5体积　⑤2体积 A．③ B．⑤ C．④或⑤ D．②或⑤‎ 解析：本题的关键在于理解剩余的1.5体积气体，可能是一氧化氮，也有可能是氧气。若是一氧化氮，则氧气全部反应，二氧化氮完全反应用掉了1.5体积氧气，剩余3体积应该被一氧化氮消耗，所以一氧化氮体积为4体积＋1.5体积＝5.5体积；若剩余的为氧气，则这过程中一氧化氮消耗的氧气为1.5体积，所以一氧化氮的体积是2体积。‎ 答案：C ‎10．现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后剩余气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积是(　　)‎ A．1.3 mL B．2.4 mL C．3 mL D．4 mL或1.2 mL 解析：(总反应式法)根据有关的反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 设原混合气体中O2的体积为V(O2)，剩余气体可能是O2，也可能是NO。‎ ‎①若剩余O2，则V剩＝V(O2)－[12 mL－V(O2)]＝2 mL。‎ 解得V(O2)＝4 mL。‎ 6‎ ‎②若剩余NO，则V剩＝[12 mL－V(O2)－4V(O2)]＝2 mL。‎ 解得V(O2)＝1.2 mL。‎ 答案：D ‎11．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 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 ‎ [等级突破]‎ ‎12．同温同压下，在3支相同体积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O2，③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是(　　)‎ A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2‎ C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2‎ 解析：可假设试管体积均为2V，每种气体的体积均为V；当倒置于水槽中时：①中有反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则剩余气体的体积V1＝V；②中有反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则剩余O2的体积V2＝V；③中气体与水不反应，故试管中气体体积V3＝2V。综上所述，V3>V1>V2。‎ 答案：D ‎13．如图所示：在B水槽中装有500 mL水，容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)，将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后，试管A中剩余气体的体积为‎0.5a mL。‎ ‎(1)将A倒插入B槽中发生的反应为 6‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 该反应中氧化剂与还原剂的质量比为________，原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为________。‎ ‎(2)通过导气管C向剩余‎0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气，A中可能观察到的现象是______________________。‎ ‎(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出水槽，水槽B中溶液的物质的量浓度为________mol·L－1(设溶液的体积仍为500 mL)。‎ 解析：‎ ‎(1)试管A倒插入B水槽的水中后，发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧化剂与还原剂均为NO2，质量比为1:2。根据题意有n(NO2)＋n(NO)＝[n(NO2)＋n(NO)]，n(NO2) :n(NO)＝3:1。‎ ‎(2)试管A中剩余‎0.5a mL气体为NO，通入氧气后，发生反应2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可写为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体(O2)。‎ ‎(3)试管中充满气体时，根据氮原子守恒，n(HNO3)＝n(气体)＝×10－3 mol，c(HNO3)＝＝ mol·L－1。‎ 答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　1:2　3:1‎ ‎(2)无色气体变为红棕色，试管中液面不断上升至全充满。继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体 ‎(3) ‎14．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。关闭止水夹，首先观察到烧瓶中的现象：__________________________________________，产生此现象的化学反应方程式为________________________________________。‎ ‎(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为 ‎①________________________________________________________________________；‎ 6‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ 产生此现象的化学反应方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：‎ ‎(1)烧瓶中气体由无色变为红棕色　‎ ‎2NO＋O2===2NO2‎ ‎(2)①烧杯中红棕色气体又变为无色 ‎②烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 6‎