7.1 氮的固定 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

2024—2025学年高中化学苏教版必修第二册7.1 氮的固定 一、单选题 1．液氨可用作制冷剂。下列关于氨气(NH3)说法不正确的是 A．能与水反应 B．可与酸反应生成铵盐 C．氮元素的化合价为-3价 D．是一种无色、无刺激性气味的气体 2．下列化学用语表示正确的是 A．的结构示意图： B．的球棍模型： C．烷烃的通式： D．的电子式： 3．下列有关化学用语的表示方法正确的是 A．氯化氢的电子式： B．M原子核外有a个电子，核内有b个中子，M的原子符号： C．的结构模型： D．铝离子 (Al3+)的结构示意图： 4．设表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．常温常压下，92g 和的混合气体中含有的原子数为6 B．含个HCl分子的浓盐酸与足量反应充分，生成在标况下的体积约为5.6L C．标准状况下，44.8L 中含有的分子数为2 D．1mol Fe与足量的水蒸气在高温下完全反应转移的电子数为3 5．下列说法正确的是 A．泡菜中的微生物将硝酸盐还原为亚硝酸盐的过程，属于氮的固定 B．石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是硅酸盐材料 C．高纯硅可用于制作计算机芯片的材料 D．“钡餐”的主要成分为BaCO3 6．下列各组物质中，满足图示关系并在一定条件下能一步转化的组合有 选项 X Y Z W A Na NaOH NaHCO3 B Al NaAlO2 C Fe D N2 NO HNO3 NO2 A．A B．B C．C D．D 7．下列关于的叙述错误的是 A．既可作氧化剂又可作还原剂 B．反应是汽车尾气造成空气污染的主要因素之一 C．氮的固定是将转化成含氮的化合物 D．可与完全反应生成 8．氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程不属于氮的固定的是 A．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨 B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮 C．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素 D．工业合成氨 9．下列属于氮的固定的是 A．用NH3制铵态氮肥 B．NO接触空气变为红棕色 C．工业合成氨 D．NO2和水制硝酸 10．应用元素周期律可以预测元素及其化合物的性质，下列预测合理的是 A．钾与钠的单质分别与乙醇反应，钾反应更剧烈 B．铜与均能反应，分别生成 C．与反应直接生成与在一定条件下反应也能直接生成 D．与水反应的产物为 11．下列表示正确的是 A．硫化氢的电子式： B．聚丙烯的键线式： C．的结构示意图： D．乙醛的比例模型： 12．反应可用于制取乙炔。下列说法正确的是 A．的电子式：     B．基态碳原子的价层电子轨道表示式：     C．的空间填充模型：     D．的电离方程式： 13．下列表示正确的是（   ） A．H2O 的球棍模型： B．乙醚的结构简式：CH3OCH3 C．中子数为 8 的碳原子：C D．次氯酸的结构式：H-Cl-O 14．下列“实验内容”和“结论”均正确的是 选项 实验内容 结论 A 将某种铁的氧化物溶于浓盐酸，再滴入溶液，紫色褪去 无法确定该氧化物中是否含有二价铁 B 用洁净的玻璃棒蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，发现火焰呈黄色 原溶液中存在 C 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 D 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在试纸上，试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性 A．A B．B C．C D．D 15．设为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．铁粉与充分反应，转移的电子数为 B．的溶液中含有的数目为 C．与在密闭容器中充分反应，生成分子的数目为 D．标准状况下，由和组成的混合气体中含有原子的数目为 二、填空题 16．过程①称为 ，写出合成氨反应的化学方程式： ，该反应中氮气显 性(填“氧化”或“还原”，下同)。    17．下表是元素周期表的一部分，请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。 族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 二 ① ② ③ ④ 三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ (1)从元素原子得失电子的角度看，元素⑤具有 (填“氧化性”或“还原性”)。 (2)元素②形成的单质气体含有 (填“极性”或“非极性”)共价键。 (3)元素③、⑨与H原子以原子个数比为1∶1∶1形成的化合物的电子式为 。 (4)第三周期中元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是 (填化学式，下同)，最高价氧化物对应的水化物具有两性的物质是 ，这两种物质反应的离子方程式为 。 (5)元素③、⑤、⑨形成简单离子的半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。 18．现有下列物质：①HCl ②CO2 ③H2O ④NaHSO4 ⑤Cl2 ⑥CaO ⑦MgCl2 ⑧He请回答下列问题。 (1)属于离子化合物的是 (填序号)。 (2)写出MgCl2的电子式 ；用电子式表示H2O的形成过程 。 (3)存在分子间作用力的物质有 (填序号)。 (4)写出NaHSO4 在水溶液中的电离方程式 。 (5)HCl溶于水时，断开的化学键类型是 。 19．氮肥的使用极大提高了粮食作物的产量，对解决世界粮食危机起到了不可或缺的作用，下面是几种通过氮的固定制备氮肥的方法。 (1)自然固氮：一种途径是通过雷电将空气中少量的氮气转化为含氮化合物(氮肥)，主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去)： 硝酸盐［如］ ①写出在空气中转化为NO的化学方程式 。 ②将转化为，列举两种不同类别的化合物M (写化学式)。 ③若M是Cu单质，与稀硝酸反应也能生成硝酸盐，写出铜粉与稀硝酸反应的离子方程式 。 (2)人工固氮： ①工业上以氮气和氢气为原料，在高温、高压和催化剂的条件下合成氨。该反应的化学方程式为 。 ②利用氨气与氧气在催化剂作用下生成NO，是工业制备硝酸的重要环节，该反应中NO是 (填“氧化产物”“还原产物”或“氧化产物和还原产物”)。 ③利用氨气与二氧化碳在催化剂作用下合成重要氮肥尿素，尿素中N元素的化合价是 。合成尿素的化学方程式 。尿素在土壤中与水结合生成，被植物吸收，有利于作物的生长。 (3)在微生物作用下实现的转化，称为硝化过程。在一定条件下，被氧化成，参加反应的和的物质的量之比为 。由于有毒，因此过量使用氮肥也会引起农作物大量减产，所以一定要合理科学使用。 (4)有同学猜测，在被细菌分解过程中，最终分解为，同时有生成。从化合价变化的角度分析有生成的合理性 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年1月17日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B A C D D C C A 题号 11 12 13 14 15 答案 D A C A D 1．D 【详解】A．NH3能与水反应生成一水合氨，故A正确； B．NH3可与酸反应生成铵盐，例如和盐酸生成氯化铵，故B正确； C．根据化合价为零，NH3中氢元素为+1价，所以氮元素的化合价为-3价，故C正确； D．NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，故D错误； 答案选D。 2．C 【详解】A．Ca2+的质子数为20，核外电子数为18，核外各层上电子数分别为2、8、8，其结构示意图为，故A错误； B．水是V形分子，且中性原子O的原子半径大于H，球棍模型为，故B错误； C．烷烃是饱和链烃，碳原子形成四个共价单键，通式CnH2n+2，故C正确； D．H2O2是共价化合物，H与O原子形成共价键，电子式为，故D错误； 故选：C。 3．B 【详解】A．氯化氢是共价化合物，其电子式：，故A错误； B．M原子核外有a个电子，核内有b个中子，其质子数为a，质量数为a+b，其M的原子符号：，故B正确； C．是“V”形结构，其结构模型：，故C错误； D．铝离子 (Al3+)的核电荷数为13，核外有10个电子，其离子的结构示意图：，故D错误。 综上所述，答案为B。 4．A 【详解】A．NO2和N2O4的最简式均为NO2，故92g混合物中含有的NO2的物质的量为2mol，则含6mol原子，即原子总数为6NA个，故A正确； B．NA个HCl分子的物质的量为1mol，若能全部反应生成0.25mol氯气，即标况时5.6L，但是该反应随着盐酸浓度减小，反应停止，生成氯气小于5.6L，故B错误； C．标况下三氧化硫为固体，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故C错误； D．铁和水蒸气反应后生成，Fe并非全部转化为+3价的铁，故1mol铁反应后转移小于3NA个电子，故D错误； 故选A。 5．C 【详解】A．游离态氮转化为化合态氮，为氮的固定，硝酸盐还原为亚硝酸盐的过程，不属于氮的固定，A错误； B．石墨烯、碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，不是硅酸盐材料，B错误； C．晶体硅广泛用于制备芯片和太阳能电池，C正确；   D．“钡餐”的主要成分为硫酸钡沉淀，D错误； 故选C。 6．D 【详解】A．钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与二氧化碳、水反应生成NaHCO3，但NaHCO3不能一步转化为钠，故A不符合题意； B．铝与盐酸反应生成氯化铝，氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成NaAlO2，但NaAlO2不能一步转化为铝，故B不符合题意； C．铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，但氢氧化亚铁不能一步转化为铁，故C不符合题意； D．氮气与氧气反应生成NO，NO与氧气、水反应生成HNO3，浓HNO3与铜反应生成NO2，NO2与氨气在一定条件下反应生成氮气，故D符合题意； 故答案为D。 7．D 【详解】A．中，氮元素的化合价0价处于中间价，这样的单质既有氧化性(0→-3)如生成氨气，又有还原性(0→+2)，如生成NO等，A正确； B．汽车尾气是燃油在发动机气缸内燃烧做功后从排气管排出的废气，其主要成分为CO(燃料不完全燃烧生成)、NO、NO2、碳氢化合物、含铅化合物和碳烟等颗粒物，其NO、NO2是缸内发生反应是汽车尾气造成空气污染的主要因素之一，B正确； C．氮的固定是将转化成含氮的化合物，例如工业合成氨：+ ，C正确； D．可与生成是可逆反应，不能将反应进行完全，D错误； 故选D。 8．C 【详解】A．空气中的氮转化为氨，游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，A错误； B．雷雨闪电时，大气中的氮气与氧气反应生成一氧化氮，游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，B错误； C．一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素，化合态氮转化为化合态氮，不属于氮的固定，C正确； D．工业合成氨，氮气和氢气高温高压、催化剂的条件下反应生成氨气，游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，D错误； 答案选C。 9．C 【详解】A．用NH3制铵态氮肥，该过程中没有游离态氮参与，不属于氮的固定，故A不选； B．NO接触空气变为红棕色发生反应为2NO＋O2=2NO2，氮元素不是游离态变为化合态，不属于氮的固定，故B不选； C．氮的固定是指从游离态转化成化合态的过程，N2和H2在一定条件下合成NH3属于氮的固定，故C选； D．NO2和水制硝酸反应为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，氮元素不是游离态变为化合态，不属于氮的固定，故D不选； 故选C。 10．A 【详解】A．钾比钠还原性强，故钾与乙醇反应更剧烈，故A正确； B．Cu与S反应生成Cu2S，故B错误； C．与在一定条件下反应直接生成NO，故C错误； D．与水反应的产物为HF和O2，故D错误； 故选A。 11．D 【详解】A．S和H都是非金属，二者形成的化学键是极性键，因此H2S的电子式为 ，选项A错误； B．聚丙烯的结构简式为 ，键线式为 ，选项B错误； C．硫原子获得2个电子形成硫离子，硫离子核外电子数为18，有3个电子层，各层电子数为2、8、8，硫离子结构示意图为 ，选项C错误； D．乙醛的结构简式为CH3CHO，乙醛的比例模型为： ，选项D正确； 答案选D。 12．A 【详解】A．中碳原子之间形成碳碳叁键，离子的电子式为：  ，选项A正确； B．碳原子价电子排布式为2s22p2，轨道表示式为：     ，选项B错误； C．的空间填充模型为   ，    为其球棍模型，选项C错误； D．为强电解质，完全电离出钙离子和氢氧根离子，电离方程式为：，选项D错误； 答案选A。 13．C 【详解】A．是水分子的比例模型，球棍模型是，故A错误； B．乙醚的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故B错误； C．中子数为 8 的碳原子的质量数为14，其核素表示为C，故C正确； D．次氯酸分子中存在H-O和O-Cl键，其结构式为H-O-Cl，故D错误； 故答案为C。 14．A 【详解】A．浓盐酸中氯离子和高锰酸钾也会发生氧化还原反应使得高锰酸钾溶液褪色，则紫色褪去无法确定该氧化物中是否含有二价铁，A正确； B．玻璃棒主要成分为硅酸钠等，其中含钠元素，焰色反应为黄色，会干扰溶液中钠元素的检验，火焰呈黄色，不能说明原溶液中存在，B错误； C．铁片插入浓硝酸中无现象的原因是铁片和浓硝酸发生了钝化，表面生成致密的氧化物保护膜，阻止反应进一步发生，不能证明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强，C错误；     D．次氯酸钠具有强氧化性，使得试纸褪色，不能测其pH，D错误； 故选A。 15．D 【详解】A．量不足，转移的电子数为，故A错误； B．未指出溶液的体积，无法计算的物质的量，故B错误； C．与的反应为可逆反应，反应物不能完全转化成生成物，故C错误。 D．和，物质与氢原子的比值关系均为1:4，标准状况下，组成的混合气体的物质的量为1mol，含有的氢原子的数目为，故D正确。 答案为：D。 16． 人工固氮 N2+3H22NH3 氧化 【详解】过程①将大气中的氮转化为化肥生产，所以过程①为人工固氮，人工固氮反应的化学方程式为N2+3H22NH3，该反应中氮元素的化合价降低，氮气显氧化性。 17．(1)还原性 (2)非极性 (3) (4) NaOH (5) 【分析】根据周期表种的位置关系，可得①为C、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Ar，据此分析解题。 【详解】（1）Na原子结构中最外层只有1个电子，易失去电子，故具有还原性。 （2）氮气中形成了氮氮之间的非极性共价键。 （3）O、Cl与H形成的原子个数比为1：1：1的化合物为HClO，其电子式为。 （4）同周期元素随核电荷数增大金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，故碱性最强的是NaOH，具有两性的为，氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水的离子方程式为。 （5）一般电子层数越多半径越大，故Cl-最大；核外电子数相同时核电荷数越大半径越小，故大小关系为。 18．(1)④⑥⑦ (2) (3)①②③⑤⑧ (4) (5)共价键 【解析】（1） ①HCl只含共价键，为共价化合物，②CO2只含共价键，为共价化合物，③H2O只含共价键，为共价化合物，④NaHSO4含离子键和共价键，为离子化合物，⑤Cl2只含共价键，为单质，⑥CaO只含离子键，为离子化合物，⑦MgCl2只含离子键，为离子化合物，⑧He不含化学键，为单质，因此上述物质中属于离子化合物的是：④⑥⑦。 （2） MgCl2只含离子键，为离子化合物，其电子式为：；H2O只含共价键，为共价化合物，用电子式表示H2O的形成过程为：。 （3） 由分子构成的物质存在分子间作用力，①②③⑤⑧都是由分子构成的物质，存在分子间作用力。 （4） NaHSO4为强酸的酸式盐，在水溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为：。 （5） HCl含氢氯共价键，为共价化合物，溶于水时电离出氢离子和氯离子，断开的化学键是共价键。 19．(1) 、、等 (2) 氧化产物和还原产物 (3)2：3 (4)转化成，氮元素的化合价降低，则一定有元素化合价升高，所以氧元素的化合价升高，生成 【详解】（1）①在放电条件下，氮气可以和氧气反应生成一氧化氮，方程式为：； ②硝酸可以和钙的氧化物，氢氧化物，碳酸盐反应生成硝酸钙，答案为：、、等； ③硝酸是氧化性酸，可以和铜反应生成硝酸铜，离子方程式为：； （2）①氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下生成氨气，方程式为：； ②氨气可以催化氧化生成一氧化氮，从氨气的角度分析一氧化氮是氧化产物，从氧气的角度分析，一氧化氮是还原产物，故一氧化氮是氧化产物和还原产物； ③根据正负化合价代数和为零可知尿素中N元素的化合价是-3价；利用氨气与二氧化碳在催化剂作用下合成重要氮肥尿素，方程式为：； （3）反应过程中，中的N化合价升高6，1个氧气分子中O化合价降低4，根据化合价升降相等可知，和的物质的量之比为2：3； （4）最终分解为，N的化合价降低，则一定有元素化合价升高，故有氧气生成，答案为：转化成，氮元素的化合价降低，则一定有元素化合价升高，所以氧元素的化合价升高，生成。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$