高中化学沪科技版（2020）必修第一册自然界中的氮循环课后作业题

这是一份高中化学沪科技版（2020）必修第一册自然界中的氮循环课后作业题，共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
3.3.2自然界中的氮循环同步练习-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．利用氨气制备硝酸主要涉及以下反应：①；②；③。实验室利用类似原理制备硝酸，图中装置能达到相应实验目的的是ABCD生成NO收集NO吸收尾气使NO充分转化为A．A B．B C．C D．D2．下列说法不正确的是A．常温下钠和钾的合金呈液态，可用作快中子反应堆的导热剂 B．铁粉和氧化铝可用于焊接铁轨C．硫酸可用于金属材料表面的清洗 D．极少量的能促进血管扩张，防止栓塞3．下列物质中，氮元素显示的化合价相同的一组是A．N2和NH3 B．NO2和N2O4 C．NO和NH4NO3 D．N2O5和HNO24．依据下列实验操作和现象得出的结论正确的是选项实验操作现象结论A用排水法收集浓硝酸与铜反应生成的气体集气瓶中收集到无色气体浓硝酸与铜反应生成难溶的NOB将通入稀NaOH溶液(滴有酚酞)中溶液红色褪去具有漂白性C向含X的溶液中滴入溶液生成淡黄色沉淀X一定为溴化物D向含有水垢(主要成分是)的暖水壶中加入少量食醋，浸泡，振荡水垢消失乙酸酸性比碳酸强A．A B．B C．C D．D5．我国积极启动“蓝天工程”和“绿水工程”，是保护生态环境、提高全体人民生活质量的重要举措。下列环境问题与氮氧化物无关的是A．酸雨 B．光化学烟雾 C．温室效应 D．臭氧层空洞6．下列说法正确的是A．二氧化硅、生石灰均可以与水反应，都能用作干燥剂B．、、均属于酸性氧化物，都能与水发生化合反应C．检验治疗缺铁性贫血的约物是否变质可用KSCN溶液D．CO、NO、均是大气污染物，在空气中都能稳定存在7．周期表中ⅤA族元素的化合物应用广泛。可以形成多种含氮化合物，强碱条件下能被氧化生成肼具有较大的燃烧热，可用作火箭燃料。磷矿[主要成分为]可与浓硫酸反应制备磷肥[有效成分]。700～900℃下，与通过化学气相沉积可制得半导体材料砷化镓晶体。下图是氮元素的转化示意图。下列说法不正确的是  A．反应①是自然界中氮固定的一种途径B．反应②的现象是气体由无色变红棕色C．为使全部转化为X，反应③中D．X是一种强氧化性酸，常温下其浓溶液可用铝槽车贮运8．不能区分某红棕色气体是溴蒸气还是 NO2 气体的试剂是A．AgNO3 溶液 B．KI-淀粉试纸 C．氯化钠溶液 D．四氯化碳9．已知某物质X能发生如下转化：下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是A．若X为，则A为硝酸B．若X为S，则A为硫酸C．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应D．若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成Y10．下列有关应用与物质性质没有关联的是选项应用性质A液氨可用作制冷剂NH3极易溶于水B实验室用NH4Cl和Ca(OH)2共热制取NH3铵盐与强碱反应会放出氨C工业上利用NO2与H2O反应制HNO3NO2与H2O反应会生成HNO3和NOD硝酸一般保存在棕色试剂瓶中光照会使HNO3分解A．A B．B C．C D．D 二、填空题11．一氧化氮、二氧化氮的性质探究操作一：在一支50mL的注射器里充入20mLNO，观察颜色，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：一氧化氮为无色气体，注射器内无明显变化。结论：NO难溶于水操作二：打开弹簧夹，快速吸入10mL空气，夹上弹簧夹。现象：    。结论：NO和O2反应生成    。操作三：振荡注射器现象：气体红棕色    ，得到    溶液。结论：NO2和H2O反应生成了    。写出下列转化的化学方程式：(1)NO→NO2：    。(2)NO2→NO：    ，该反应中NO2既表现    ，又表现    。12．氨气(NH3)是一种重要的化工原料，其中约80%用来生产各种氮肥。其中利用NH3生产NH4NO3的主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)：(1)的化学方程为           。(2)的化学方程式为           。(3)列举两种不同类别的将HNO3转化为NH4NO3的化合物M：           、           。(4)NH4NO3常作为水培植物营养液的氮肥来源。若要配制0.2mol·L-1的NH4NO3溶液500 mL，则需要NH4NO3固体的质量为            g。13．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，逐渐成为城市空气主要污染源。(1)写出CO2的电子式             ；CO2带来的主要环境问题是        。(2)汽车尾气中的CO来自于                ，NO来自于                 。(3)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式                   。(4)在适宜温度下采用合适催化剂，CO和NO相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出反应化学方程式               。(5)在催化剂作用下，可用氨气将NO和NO2转化为无毒气体，写出NO2和NH3反应生成无毒气体的化学方程式              。(6)当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下与氨气形成(NH4)2SO4，用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成                 。14．Br2(g)和NO2的都是红棕色气体，怎么用实验区分开来             ？15．一氧化氮、二氧化氮的物理性质氧化物颜色状态气味水溶性NO    色气态    味    溶NO2    色气态    气味    溶 16．“价—类”二维图是元素化合物知识结构化的良好工具，如图是氮元素的“价—类”二维图。回答下列问题：  (1)N2的电子式为      。(2)若物质B为NO2，实验室制备NO2不能用排水法收集的原因是      。(3)A是重要的化工原料，可以合成C，写出工业上以A为原料制取C的第一步反应的化学方程式：      。(4)实验室中，检验D溶液中所含阳离子的实验操作和现象是       。(5)铜和足量的C的稀溶液反应，当生成11.2L(标准状况)气体时，转移电子的数目为      ；反应中C表现的性质为       (填字母)。A．只有还原性B．还原性和酸性C．只有氧化性D．氧化性和酸性(6)把盛有48mL由NO和NO2组成的混合气体的容器倒置于水中(保持同温同压)，待液面稳定后，容器内气体的体积变为24mL，则原混合气中NO的体积是       mL。17． 非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D，已知D为强酸。请回答下列问题。ABCD(1)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。①A、C的化学式分别是         。②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，该反应的化学方程式为        ；体现D的什么性质        。(2)氮化硅Si3N4)可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备：3SiO2+ 6C+ 2N2Si3N4 + 6CO①请写出氮化硅中氮元素的化合价是        ，以上反应中的氧化剂是        ，还原剂是        。②若该反应生成11.2L一氧化碳(标准状况)，则生成氮化硅的质量是         ( 保留小数点后一位)。18．氮是生命体的重要组成元素。氮在自然界中的循环示意图如下。回答下列问题：(1)图中属于自然固氮的过程是       (填序号)。(2)过程②中合成氨的化学方程式为       。(3)自然界中产生硝酸的过程③涉及多种含氮物质的转化，其中的化学方程式为       。(4)在图中找出一条氮循环的完整路径：       (用序号表示)。(5)过程⑦在硝化细菌的作用下实现转化，在碱性条件下，被氧化为的总反应的离子方程式为       。(6)用化学方法检验：       (写出简要的操作步骤、试剂、现象和结论)。19．单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系  (1)金属单质及其化合物的转化：金属单质碱性氧化物碱盐，如：NaNa2ONaOHNa2SO4，符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等，但   、     、    、     不符合上述转化。(2)非金属单质及其化合物的转化：非金属单质酸性氧化物酸盐，如：SSO2H2SO3Na2SO3，符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等，但   、   等不符合上述转化。20．工业或机动车尾气中的会造成环境问题，可用多种方法脱除。(1)碱液吸收：石灰乳可吸收硝酸工业的尾气(含NO、)，获得副产品。①等物质的量NO与被吸收，反应的化学方程式为           。②采用气—液逆流接触吸收(尾气从塔底进入，石灰乳从塔顶喷淋)，其目的是           。③该工艺需控制NO和的物质的量之比接近，若，则会导致           ；若，则会导致           。④生产中需保持弱碱性，在酸性溶液中会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为           。(2)还原法：尿素水溶液热解产生的氨气发生催化反应可去除尾气中的。与转化生成的反应中，当生成时，转移的电子数为           mol。(3)氧化法：“”试剂可将NO氧化为可溶的。①催化分解产生有很强的氧化性的，将NO氧化为的机理如图所示，Y的化学式为           。②NO脱除率随温度的变化如题图所示，温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是           。 三、实验题21．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③④⑥中盛放的药品依次是：                、               、             。(2)装置①中发生反应的化学方程式是                              。(3)装置②的作用是                   ，发生反应的化学方程式是                     。(4)若①中消耗铜片12.8g，产生的氮氧化物与O2完全反应转化为硝酸，试计算消耗标准状况下O2的体积为          L。(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是                            。(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）              。A．加热该绿色溶液，观察颜色变化B．加水稀释该绿色溶液，观察绿色变化C．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化22．亚硝酸钠广泛用于印染、漂白等行业，在建筑行业用作防冻剂，在食品工业作防腐剂和增色剂，它是一种潜在致癌物质，过量或长期食用对人产生危害，由于亚硝酸钠有咸味，外观与NaCl相似，曾多次发生被当食盐误食的事件。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置，利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)  查阅资料：①HNO2为弱酸，室温下存在反应3HNO2=HNO3＋2NO↑＋H2O；②NO能被很多常见的强氧化剂氧化，如在酸性溶液中可将MnO还原为Mn2＋且无气体生成。③NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸④HNO2在酸性溶液也是一种氧化剂，如能把I-氧化成I2。⑤AgNO2是一种难溶于水易溶于酸的白色化合物。(1)写出C中制备亚硝酸钠反应的化学方程式(反应物的物质的量之比为2：1)           。(2)D装置的作用是           。(3)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠。为排除干扰甲同学在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是           (写名称)。(4)人体正常的血红蛋白中含Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中Fe2+转化为Fe3+而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是___________。A．亚硝酸盐是还原剂B．维生素C是还原剂C．维生素C将Fe3+还原Fe2+D．亚硝酸盐被还原(5)能用来鉴别NaNO2和NaCl的方法是           A． 测溶液pH法B．加酸法C．AgNO3和HNO3两种试剂法D．加KI淀粉(酸性)法E．以上四种方法都可(6)某同学把溴水加到NaNO2溶液观察到溴水褪色，请写出此反应的离子方程式            。23．亚硝酸钙是一种重要的化工原料，可作为水泥添加剂，防锈剂等。某兴趣小组拟利用以下装置制备Ca(NO2)2并测定产品的纯度(夹持及加热装置略)。已知：①Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O②2Ca(OH)2+4NO2=Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O(1)仪器a的名称是    ，B的作用是    ，F中盛放的试剂是    。(2)A中发生反应的离子方程式为    。(3)C中通入的O2的量应为X的，若<，会导致    ；若>，会导致    。(4)实验中可通过调节气体X流速来控制其与O2通入量的比，调节流速的方法有    (任答一种)。(5)充分反应后，经分离提纯得到Ca(NO2)2，设计如下方案测定产品中Ca(NO2)2的纯度(杂质不参与以下反应)：准确称取mgCa(NO2)2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解，加入过量的c1mol·L-1的KI溶液、淀粉溶液，然后滴加稀硫酸，用c2mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定，平行滴定3次，平均消耗VmL的Na2S2O3溶液。(在酸性条件下：2NO+4H++2I-=2NO↑+I2+2H2O，I2+2S2O=2I-+S4O)①滴定至终点的现象是    。②Ca(NO2)2的纯度为    。
参考答案：1．D2．B3．B4．D5．C6．C7．C8．B9．C10．A11．     注射器内气体变为红棕色     NO2     消失     无色     HNO3和NO     2NO+O2=2NO2     3NO2+H2O=2HNO3+NO     氧化性     还原性12．(1)(2)(3)          NH4HCO3(4)8.0 13．          温室效应     燃料不完全燃烧     在汽车气缸内的高温下N2、O2反应产生     3NO2+H2O=2HNO3+NO     2CO+2NO2CO2+N2     6NO2+8NH37N2+12H2O     2SO2+O2+2H2O +4NH3=2(NH4)2SO414．方法一：加有机溶剂(如汽油，苯，四氯化碳等)  有机层变橙红色的是溴蒸气，无变化的是二氧化氮。 方法二：加水  能使水变黄的是溴蒸气，水溶液无色的是二氧化氮。方法三：加硝酸银溶液  产生淡黄色沉淀的是溴蒸气，无明显现象的是NO2。15．     无     无     难     红棕     刺激性     易16．(1)  (2)NO2易溶于水，且会与水反应生成NO(3)4NH3+5O24NO+6H2O(4)取少量D溶液于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(5)     1.5NA     D(6)12 17．(1)     N2；NO2     Cu+ 4HNO3=2NO2+Cu(NO3)2+2H2O     氧化性、酸性(2)     -3     N2     C     11.7 18．(1)①③(2)(3)3NO2＋2H2O=2HNO3＋NO(4)②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧(5)(6)取少许溶液于试管中，滴加浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明含有 19．     Mg     Fe     Al     Cu     N     Si20．(1)     NO+NO2+Ca(OH)2═Ca(NO2)2+H2O     有利于尾气中NO、NO2与石灰乳的充分接触，从而提高吸收效率     产品中含有Ca(NO3)2     NO会随尾气排放污染空气     3NO+2H+=NO+2NO↑+H2O(2)(3)     Fe3+     H2O2受热分解 21．(1)     3 mol/L稀硝酸     浓硝酸     氢氧化钠溶液(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(3)     将NO2转化为NO     3NO2+H2O=2HNO3+NO(4)2.24L(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色(6)A、B、D 22．(1)2NO + Na2O2 =2NaNO2(2)除去未反应的NO，防止污染空气(3)碱石灰(4)A(5)E(6)NO+Br2 +H2O=NO+2Br-+2H+ 23．(1)     恒压滴液漏斗     除HNO3，将NO2转化为NO     NaOH溶液(2)3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O(3)     NO反应不完全     产品中混有Ca(NO3)2杂质(4)调节滴液漏斗的滴加速率(5)     滴入最后半滴标准溶液后，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色     ×100%或%