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高效作业3 [第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮]
[A级 新教材落实与巩固]
1.下列用途中,应用了氮气不活泼性的是( C )
A.用于合成氨气
B.用液氮作制冷剂
C.焊接金属时作保护气
D.工业上以N2为原料之一制硝酸
【解析】用氮气制取氨气是因为氮气能和氢气反应生成氨气,与氮气的化学性质不活泼无关;用液氮作制冷剂,利用的是液氮转化为气体吸收热量;焊接金属时作保护气是利用了氮气的化学性质的不活泼性;工业制备硝酸是利用氮气和氢气合成氨气,氨气催化氧化为一氧化氮进而氧化为二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,与氮气的不活泼性无关。
2.将空气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。下图中能实现人工固氮的是( D )
A.闪电 B.电解食盐水车间
C.根瘤菌 D.合成氨车间
【解析】闪电时,空气中的氮气和氧气反应生成NO,属于自然固氮,A错误;工业上利用电解饱和食盐水制取氯气,不属于固氮,B错误;豆科植物的根瘤菌将氮气转变成氨,属于生物固氮,C错误;合成氨车间中N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,D正确。
3.病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是( C )
A.一氧化氮是一种红棕色气体
B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
【解析】NO是一种无色难溶于水的气体,可以用排水法收集;常温常压下,NO容易与氧气直接化合生成NO2。
4.下列关于NO的叙述不正确的是( B )
A.NO是一种大气污染物
B.NO可用排空气法收集
C.NO结合血红蛋白的能力比CO还强
D.NO与氧气反应生成NO2,体现其还原性
【解析】NO是一种不溶于水的大气污染物;NO是一种无色的气体,与血红蛋白的结合能力大于CO;NO与氧气反应的过程中化合价升高,表现还原性;不能用排空气法收集NO,可用排水法收集。
5.物质的鉴别在化学学习中有着很重要的应用,实验室中鉴别空气、氧气、氮气最好选用(D )
A.紫色石蕊溶液 B.澄清石灰水
C.带火星的木条 D.燃着的木条
【解析】将燃着的木条分别伸入三种气体中,使木条燃烧更旺的是氧气,熄灭的是氮气,正常燃烧的是空气。
6.如图所示,缓慢通入O2,用水吸收NO2(假设每次通入的O2能完全反应)。下列说法正确的是( D )
A.当试管内溶液的pH不再变化,说明NO2全部转化为HNO3
B.当试管内气体不是红棕色时,说明NO2全部转化为HNO3
C.水槽内的水改为稀盐酸,有利于吸收NO2
D.水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO2
【解析】发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,硝酸浓度始终不变,试管内溶液的pH始终不变,A错误;根据3NO2+H2O===2HNO3+NO,当试管内气体不是红棕色时,不能说明NO2全部转化为HNO3,B错误;NO2与稀盐酸不反应,C错误;2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O,水槽内的水改为稀NaOH溶液,有利于吸收NO2,D正确。
7.如图所示,两个连通容器用活塞分开,左右两室(容积相同)各充入一定量 NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞,使NO与O2充分反应(不考虑NO2转化为 N2O4)。下列判断正确的是( C )
A.开始时左右两室分子数相同
B.反应前后NO室压强相同
C.最终容器内气体密度与原来相同
D.最终容器内无O2存在
【解析】两边容器的容积相同,密度相同,则气体的质量相同,因为二者的摩尔质量不同,所以气体的物质的量不同,分子数不同,A错误;因为两边气体分子数不同,所以压强不同,又因为发生反应2NO+O2===2NO2,反应前后气体物质的量减小,NO室压强减小,B错误;根据质量守恒,气体总质量不变,容器的总容积不变,所以气体密度与原来相同,C正确;二者质量相同,因为一氧化氮和氧气的摩尔质量之比为30∶32=15∶16,所以一氧化氮和氧气的物质的量之比为16∶15,二者按物质的量之比为2∶1反应,所以氧气有剩余,D错误。
8.一定条件下,将等体积NO和O2充入一试管,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的( C )
A. B. C. D.
【解析】4NO+3O2+2H2O===4HNO3;若NO和O2都取4体积,则反应后剩余O2为1体积,所以充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的。
9.四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种,把它们分别倒置于盛有水的水槽中,放置一段时间后的现象如图所示。其中原试管充满NO2的是( B )
【解析】根据化学方程式3NO2+