高中化学人教版 (新课标)必修1第四章 非金属及其化合物综合与测试学案

这是一份高中化学人教版 (新课标)必修1第四章 非金属及其化合物综合与测试学案，共4页。学案主要包含了填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．下列说法中正确的是 （ ）
A．氮元素是活泼的非金属元素，因此N2的化学性质也很活泼
B．NO2溶于水生成硝酸，因此NO2是硝酸的酸酐
C. 雷雨时，可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量，此变化属于氮的固定
D．氮气可做焊接金属时的保护气
2．采用不同的分类方法，可将非金属氧化物分为不同的类别。例如，从某种意义讲P2O5、SO2、SO3、CO2、Cl2O7等归为一类，则下列氧化物中与它们同属一类的是（ ）
A. COB. NOC. N2O5D. NO2
3．在体积为V L的密闭容器中通入a ml NO和b ml O2，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为( )

4．在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的质量比为（ ）。
A．3∶1 B．1∶3 C．1∶2 D．2∶1
5．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
6． 某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2，则该氮的氧化物为 （ ）
A. N2O B. NO C. NO2 D. N2O5
7．在标准状况下，将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为（ ）。
A． B． C． D．
8．同温同压下，在三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；③NH3和N2。现将三支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为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
二、填空题
1.利用如右图所示的装置收集以下8种气体：①H2；②Cl2；③O2；④HCl；⑤NH3；⑥NO；⑦SO2；⑧NO2。
（1）若烧瓶是干燥的，则由B口进气，可收集的气体有________，若由A口进气，可收集的气体有________。
（2）若在烧瓶内充满水，可收集的气体有________，气体应由________口进入。
（3）若烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有________，气体应由________口进入。
2．某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧？”由于实验室中没有现成的NO2气体，该小组的同学设计了两个方案，方案一如图甲所示，方案二如图乙所示。请回答下列问题(本题不考虑N2O4存在产生的影响)。已知浓HNO3受热分解与金属和浓HNO3反应的方程式分别为：
4HNO3(浓) 4NO2↑＋O2↑＋2H2O
Cu＋4HNO3(浓) Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑
(1)方案一实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________________。
(2)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是______________________________；将生成的气体通入水中的现象_______________________________________。
(3)方案二实验当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是_______________。
(4)为了更直接说明“NO2能否支持木条燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作__________________________________________________________________________________
。
3．NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体的许多组织中存在，它具有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学研究的热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：
(1)NO对环境的危害在于________。
A．破坏臭氧层
B．高温下能使一些金属被氧化
C．造成酸雨
D．与人体血红蛋白结合
(2)在含Cu＋的酶的活化中心中，亚硝酸根离子可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子(NO2－)在酸性水溶液中反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(3)常温下，把NO气体压缩到1.01×108 Pa，在一个体积固定的容器里加热到50 ℃，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力的 就不再改变，已知其中一种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
三、计算题
1．在一支容积为25 mL的试管内充满NO2和O2的混合气体，将试管倒置于水中，充分反应后：
（1）若无气体剩余，原混合气体中NO2和O2的体积各为多少？
（2）若气体剩余5 mL，原混合气体中NO2和O2的体积各为多少？
2．将一充满NO的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O2，试管中恰好充满水时，则通入的O2与原NO气体的体积比为________。若假设生成的溶质不向外扩散，且为标准状况。则所得的溶液的物质的量浓度应为。
【答案与解析】
一．选择题
1．CD
2．C
[解析]本题考查了基本概念。题目中所给氧化物都是酸酐，而所给选项中CO、NO、NO2 都是不成盐氧化物，只有N2O5 是硝酸的酸酐。
解答本题关键是从题干中准确分析、判断、归纳出几种物质的共同规律，分析选项时，明确非金属氧化物可能是酸性氧化物，也可能不是。结合平时积累的知识解决问题。
3．C
[解析]NO和O2的反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数没有增减，即原子守恒，所以，。
4．C
[解析] NO2与水的反应可分解为：

5．C
[解析]设NO2的物质的量为3 ml，则有下列关系：
3NO2+H2O == 2HNO3+NO
3 ml 2 ml 1 ml
HNO3+NaHCO3==NaNO3+CO2↑+H2O
2 ml 2 ml
2CO2+2Na2O2==2Na2CO3+O2 2NO + O2==2NO2
2 ml 1 ml 1 ml 0.5 m1
则收集到的气体为NO2和O2。
6．B
7．C
[解析]根据化学方程式：4NO2+O2+2H2O==4HNO3，设烧瓶的容积为V L，则NO2的体积为V L。又因NO2与O2的体积比为4∶1，所以最终液体充满烧瓶，溶液的体积为V L。NO2的物质的量为，HNO3的物质的量也为，烧瓶内HNO3的物质的量浓度为 。
8．B
[解析] 设每种气体的体积均为V，则①中剩余：；②中由4NO2+O2+2H2O==4HNO3知剩余气体为的O2；③中NH3被吸收，剩余N2的体积为V。
二、填空题
1.（1）②③④⑦⑧ ①⑤ （2）①③⑥ A （3）①②③④⑥⑦⑧ B
[解析]（1）从B口进气是收集密度比空气大的气体，若从A口进气则收集密度比空气小的气体，用排空气法收集的气体必须与O2不反应，且密度与空气密度相差较大。
（2）若用排水法收集，则气体必须不溶于水，应从A口进。
（3）若用浓H2SO4干燥气体，必须从B口进。
对同一个装置，从不同的角度去审视可能有不同的作用。加强思维的灵活性和开放性训练是思维训练的重要方面，是打破思维定式的有效方式。
2． (1)不正确 带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气
(2)2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑ 无气体剩余
(3)正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO2不支持燃烧，则木条不会复燃
(4)用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象
[解析]本题通过对比评价两套实验方案锻炼学生的评判思维，最后又增设开放性题设让学生自我设计新方案，培养了学生的创新能力。方案一中由于水蒸气的存在会影响实验结果的判断，方案二中虽然混有O2，但考虑到空气的组成比例与之相似，因而可以证明。最后实验设计要除去NO2中的水蒸气，利用纯净的NO2做实验可充分证明“NO2能支持燃烧”。
3． (1)AC
(2)Cu＋＋NO2－＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O
(3)3NON2O＋NO2
[解析](1)NO具有极强的还原性，它不能使金属氧化。
(2)由题中的信息可知，Cu＋被氧化，它一定被氧化为Cu2＋，NO2－被还原为NO，则反应的离子方程式为：Cu＋＋NO2－＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O。
(3)T、V一定时，，若气体反应为3 ml，则生成的气体物质为2 ml，已知生成物中有N2O，它若为1 ml，NO应为3 ml，根据质量守恒，生成的另1 ml气体物质是NO2，所以化学方程式为3NON2O＋NO2。
三、计算题
1． （1）NO2为20 mL，O2为5 mL。
（2）NO2为16 mL，O2为9 mL或NO2为23 mL，O2为2 mL。
[解析]（1）若无气体剩余，则发生反应：4NO2+O2+2H2O==4HNO3，设混合气体中O2为x mL，NO2为(25―x) mL，有(25―x)∶x=4∶1，x=5，则V (NO2)=25 mL―5 mL=20 mL。
（2）①若剩余气体为O2，设混合气体中O2为y mL，则NO2为(25―y) mL。有(25―y)∶(y―5)=4∶1，y=9，则V (NO2)=25 mL―9 mL=16 mL。
②若剩余气体为NO，设混合气体中NO2为z mL，则O2为(25―z) mL，发生反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO，可知参加反应的NO2为(z―3×5) mL，有，z=23，则V (O2)=25 mL―23 mL=2 mL。
2．3：4 ml·L－1
[解析] (1)NO和O2同时通入水中时，其反应是：2NO＋O2====2NO2，4NO2＋O2＋2H2O====4HNO3；总式为：4NO＋3O2＋2H2O====4HNO3
当体积V(NO) ∶V(O2)
＝4∶3 恰好完全反应
＞4∶3 剩余NO
＜4∶3 剩余O2
(2)同理可得：NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2＋O2＋2H2O====4HNO3可知，当体积比：V(NO2) ∶V(O2)
＝4∶1 恰好完全反应
＞4∶1 NO2过量，剩余气体为NO
＜4∶1 O2过量，剩余气体为O2