内容正文:
第2节 氮的循环
第1课时 氮在自然界中的循环
(时间:30分钟)
[选题表]
知识点
题号
氮的固定
1
氮气的性质
2,3
氮氧化物的性质
5,6,8,10
氮及其化合物的综合应用
4,7,9,11,12
基础过关
1.下列变化中不属于氮的固定的是( C )
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
解析:NH3和[CO(NH2)2]中氮元素都以化合态存在,不属于固氮,故选C。
2.电闪雷鸣的雨天,空气中的N2会发生一系列反应,生成氮的化合物。雷雨时,一般不可能生成的氮的化合物是( C )
①NH3 ②NO ③NO2 ④N2O3 ⑤N2O5 ⑥HNO3
A.②④⑥
B.②③⑤⑥
C.①④⑤
D.①③⑤
解析:放电时,空气中的N2和O2会化合生成NO,NO很容易与O2反应生成NO2,NO2溶于水生成HNO3和NO。
3.下列四个氧化还原反应中,水起的作用与其他不相同的是( B )
①Cl2+H2O ②Na+H2O ③NO2+H2O ④Na2O2+H2O
A.①
B.②
C.③
D.④
解析:①在反应Cl2+H2OHCl+HClO中,水中的氢、氧两元素化合价均未变化,所以水既不是氧化剂又不是还原剂;②在反应2Na+2H2O
2NaOH+H2↑中,水中氢元素的化合价从+1价降低为0价,化合价降低,所以水是氧化剂;③在反应3NO2+H2O2HNO3+NO中,水中的氢、氧两元素化合价均未变化,所以水既不是氧化剂又不是还原剂;④Na2O2和H2O反应生成NaOH和O2,水所含的H和O的化合价均没有发生变化,水既不是氧化剂又不是还原剂,Na2O2自身发生氧化还原反应。故选B。
4.已知,“长征三号”火箭升空推进的一级、二级动力均依赖反应2N2H4+2NO23N2+4H2O来提供。在该化学反应中,做还原剂的是( A )
A.N2H4
B.NO2
C.N2
D.H2O
解析:2N2H4+2NO23N2+4H2O反应中,N2H4中氮元素化合价为-2价,升高到0价发生氧化反应,做还原剂;NO2中氮元素化合价为+4价,降低到0价发生还原反应,做氧化剂;水为生成物,氮气既是氧化产物,又是还原产物;因此上述反应中N2H4做还原剂,A正确。
5.把3 mol NO2气体依次通过①1 L 1 mol/L碳酸钠溶液、②浓硫酸、③足量Na2O2的装置后(假设每一步的反应都是充分的),再用排水法收集残留气体,则收集到的气体是( D )
A.1 mol NO
B.1 mol NO2和0.5 mol O2
C.0.25 mol O2
D.1/3 mol NO
解析:通过碳酸钠溶液,首先发生3NO2+H2O2HNO3+NO,生成1 mol NO、2 mol HNO3,再发生反应:2HNO3+Na2CO32NaNO3+CO2↑+H2O,碳酸钠是1 mol,恰好与2 mol硝酸反应生成1 mol CO2,从碳酸钠溶液出来的气体为1 mol NO、1 mol CO2及水蒸气,再通过浓硫酸干燥,出来的气体为1 mol NO、1 mol CO2,气体通过过氧化钠,发生反应2CO2+
2Na2O22Na2CO3+O2,生成0.5 mol O2,再发生反应2NO+O22NO2,1 mol NO消耗0.5 mol O2,生成1 mol NO2,故从过氧化钠出来的气体最终为1 mol NO2,最后用排水法收集,发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,故最终剩余的气体为 1/3 mol NO。故选D。
6.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2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,已知NH3极易溶于水,则下列的关系正确的是( B )
A.V1>V2>V3
B.V1>V3>V2
C.V2>V3>V1
D.V3>V1>V2
解析:设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2++NO,即剩余NO的体积V1=(1+)体积。②根据4NO2+O2+,即剩余O2的体积V2=(1-)体积。③剩余N2的体积V3=1体积。即B项符合题意。
7.在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积为( D )
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
解析:若12 mL全部为NO2,由3NO2+H2O2HNO3+NO可知剩余气体为4 mL,大于实际剩余气体2 mL,故剩余气体为NO或O