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苏教版 (2019)第一单元 氮的固定课堂检测
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这是一份苏教版 (2019)第一单元 氮的固定课堂检测，共5页。
知识点一 氮的固定
1．自然界的氮循环如图所示，下列说法不正确的是( )
A．①中N2与O2反应生成NO
B．②中合成氨属于人工固氮
C．③中氮元素被氧化
D．氧元素参与了氮循环
2．下列有关氮的固定的说法中正确的是( )
A．氮的固定就是将含氮的气体物质转化为固态物质
B．氮的固定一定属于氧化还原反应
C．氮的固定过程中，氮元素一定被氧化
D．氮的固定主要有生物固氮和高能固氮两种方式
3．下列过程属于“氮的固定”的是( )
A．NO2和H2O反应生成HNO3
B．N2和O2经放电生成NO
C．通过加压、降温等方法将氮气转变为液态氮
D.NH3的催化氧化生成NO
知识点二 一氧化氮、二氧化氮的性质
4．众所周知，一氧化氮是一种大气污染物，是吸烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的有害气体，但是这种最常见、最简单的气体小分子在生物体内却是一种重要的信使分子，具有保护心血管，降低血压的作用。下列关于NO的说法中错误的是( )
A.NO属于一种大气污染物，易结合血红蛋白使人中毒
B．NO可以是某些低价含氮物质的氧化产物
C．可以用向上排空气法收集NO
D．NO在一定条件下也可作氧化剂
5．下列叙述中不正确的是( )
A．N2既可以和O2反应，又可以和H2反应，因此N2的化学性质很活泼
B．在NO2和H2O的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂
C．雷雨时，发生氮的固定变化可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量
D．NO可以是某些含高价N物质还原的产物
6．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体不可能是( )
A．N2与NO2的混合气体
B．O2与NO2的混合气体
C．NO与NO2的混合气体
D．NO2一种气体
7．烟气催化脱硝利用脱硝剂能将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害的物质，有效减少了烟气对空气的污染，其脱硝过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．在烟气脱硝过程中NOx被还原为N2
B．每处理含0.3mlNOx的烟气需消耗4.48L(已折算成标准状况下)氨气
C．空气中NOx的含量高低是检验空气质量的标准之一
D．如果把NOx看成NO，则发生的反应为6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O
8．氮的氧化物的性质探究实验如下：
步骤1：在一支50mL的注射器中充入20mL无色气体NO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封在管口，如图所示。振荡注射器，无明显现象。
步骤2：打开弹簧夹，快速吸入少量O2后夹上弹簧夹，气体变为红棕色。
步骤3：振荡注射器，气体又变为无色，溶液仍为无色。
下列说法不正确的是( )
A．步骤1说明NO难溶于水
B．步骤2中红棕色气体是NO2
C．步骤3中发生反应的氧化剂和还原剂的质量比为2∶1
D．重复步骤2、步骤3多次，可使NO充分转化
知识点三 氮的氧化物的有关计算
9．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两种气体，分别为①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3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>V3B．V1>V3>V2
C．V3>V2>V1D．V3>V1>V2
10．标准状况下，将4.48L的NO2和NO组成的混合气体通入100mL的水中充分反应后气体体积缩小为2.24L，假设溶液的体积不变，则下列说法中不正确的是( )
A．所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.0ml·L－1
B．剩余气体中氮元素与氧元素的质量比为7∶8
C.原混合气体中NO2和NO的体积比为1∶1
D.反应过程中转移的电子总数为0.1ml
[综合应用练]
11．下列关于N2的说法错误的是( )
A．通常情况下N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
B．N2＋O2eq \(=====,\s\up7(高温))2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C.N2在空气中约占空气总质量的eq \f(4,5)
D．在反应3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2中，N2作氧化剂
12．我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH)，在常温常压和可见光条件下合成了氨，其过程如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．该过程实现了常温下氮的固定
B．该过程实现了化学能向太阳能的转化
C．该反应属于氧化还原反应
D．该反应的化学方程式为
2N2＋6H2Oeq \(=====,\s\up7(光照),\s\d5(LDH))4NH3＋3O2
13.氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是________(填图中数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是________(填字母序号)。
a．海洋中存在游离态的氮
b．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d．向海洋排放含NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的废水会影响海洋中NH＋4的含量
课时作业8 氮的固定
1．答案：C
2．解析：氮的固定指将游离态的N2转化为含氮化合物，A错误；氮的固定过程中N的化合价一定发生改变，故属于氧化还原反应，B正确；氮的固定过程中N既可能化合价升高也可能降低，因此，不一定被氧化，C错误；氮的固定主要有自然固氮和人工固氮，D错误。
答案：B
3．解析：NO2和H2O反应生成HNO3，是氮的化合态之间的转化，不属于氮的固定，A错误；空气在放电条件下，N2和O2生成NO，属于氮的固定，B正确；氮气经加压、降温转变为液态氮，是氮气的状态发生变化，不属于氮的固定，C错误；NH3的催化氧化，反应物不是N2，不符合氮的固定的定义，D错误。
答案：B
4．答案：C
5．解析：在通常情况下，N2的化学性质不活泼；在3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应中，NO2既是还原剂又是氧化剂。
答案：A
6．解析：红棕色气体可能为NO2，从“经过多次重复后，试管内完全被水充满”可知，原气体中不可能含有不溶于水，且在常温下不与氧气反应的氮气。
答案：A
7．解析：由图可知，NOx→N2，N元素化合价降低，被还原，A正确；未知x具体数值，无法确定转移电子数，则不能计算需要消耗氨气的体积，B错误；空气中过量的NOx会造成酸雨，则NOx的含量高低是检验空气质量的标准之一，C正确；如果把NOx看成NO，NO→N2，N元素化合价降低了2，NH3→N2，N元素化合价升高了3，由电子转移守恒和原子守恒，则发生的反应为6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O，D正确。
答案：B
8．解析：步骤1中，振荡注射器，无明显现象，说明NO难溶于水，A项正确；步骤2中，吸入O2后，气体变为红棕色，发生反应2NO＋O2===2NO2，B项正确；步骤3中，红棕色气体变为无色气体，溶液也为无色，说明红棕色气体与水发生了反应：3NO2＋H2O===NO＋2HNO3，该反应中氧化剂和还原剂均为NO2，二者的质量比是1∶2，C项错误；利用O2将NO氧化为NO2，NO2再与水反应，重复步骤2、步骤3多次，可使NO充分转化，D项正确。
答案：C
9．解析：假设各支试管中两种气体的体积均为1L，①中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应后生成eq \f(1,3)LNO，V1＝1L＋eq \f(1,3)L＝eq \f(4,3)L；②中发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，反应后剩余eq \f(3,4)LO2，V2＝eq \f(3,4)L；③中NO和N2都不溶于水，V3＝2L，故剩余气体的体积：V3>V1>V2。
答案：D
10．解析：设混合气体中NO2的体积为x，则
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
312
x (4.48－2.24) L
3∶2＝x∶(4.48－2.24) L 解得x＝3.36L
则原混合气体中有1.12LNO；反应生成0.1mlHNO3，其物质的量浓度为1.0ml·L－1；剩余气体为NO，其中氮元素与氧元素的质量比为7∶8；原混合气体中NO2与NO的体积比是3∶1；该反应是歧化反应，生成0.1mlHNO3时，转移0.1ml电子。
答案：C
11．答案：C
12．解析：根据题意与图示知氮元素由游离态转变为化合态，属于氮的固定，A正确；该过程实现了太阳能向化学能的转化，B错误；根据图示，该反应的化学方程式为2N2＋6H2Oeq \(=====,\s\up7(光照),\s\d5(LDH))4NH3＋3O2，属于氧化还原反应，C、D正确。
答案：B
13．解析：(1)游离态氮元素发生反应生成化合态氮元素的过程为固氮作用，即单质变为化合物，分析转化关系图可知只有反应②是氮气转化为铵根离子是固氮作用；(2)氮气在水中的溶解度较小，海洋中存在少量游离态的氮，故a正确；由转化关系图可知，铵根离子中N的化合价为－3价，海洋中的氮循环起始于氮的还原，故b错误；反硝化作用：反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程，不一定有氧参加，故c错误；转化关系图中硝酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋排放含NO－3的废水会影响海洋中NH＋4的含量，故d正确。
答案：(1)② (2)ad
知识点一 氮的固定
1．自然界的氮循环如图所示，下列说法不正确的是( )
A．①中N2与O2反应生成NO
B．②中合成氨属于人工固氮
C．③中氮元素被氧化
D．氧元素参与了氮循环
2．下列有关氮的固定的说法中正确的是( )
A．氮的固定就是将含氮的气体物质转化为固态物质
B．氮的固定一定属于氧化还原反应
C．氮的固定过程中，氮元素一定被氧化
D．氮的固定主要有生物固氮和高能固氮两种方式
3．下列过程属于“氮的固定”的是( )
A．NO2和H2O反应生成HNO3
B．N2和O2经放电生成NO
C．通过加压、降温等方法将氮气转变为液态氮
D.NH3的催化氧化生成NO
知识点二 一氧化氮、二氧化氮的性质
4．众所周知，一氧化氮是一种大气污染物，是吸烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的有害气体，但是这种最常见、最简单的气体小分子在生物体内却是一种重要的信使分子，具有保护心血管，降低血压的作用。下列关于NO的说法中错误的是( )
A.NO属于一种大气污染物，易结合血红蛋白使人中毒
B．NO可以是某些低价含氮物质的氧化产物
C．可以用向上排空气法收集NO
D．NO在一定条件下也可作氧化剂
5．下列叙述中不正确的是( )
A．N2既可以和O2反应，又可以和H2反应，因此N2的化学性质很活泼
B．在NO2和H2O的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂
C．雷雨时，发生氮的固定变化可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量
D．NO可以是某些含高价N物质还原的产物
6．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体不可能是( )
A．N2与NO2的混合气体
B．O2与NO2的混合气体
C．NO与NO2的混合气体
D．NO2一种气体
7．烟气催化脱硝利用脱硝剂能将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害的物质，有效减少了烟气对空气的污染，其脱硝过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．在烟气脱硝过程中NOx被还原为N2
B．每处理含0.3mlNOx的烟气需消耗4.48L(已折算成标准状况下)氨气
C．空气中NOx的含量高低是检验空气质量的标准之一
D．如果把NOx看成NO，则发生的反应为6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O
8．氮的氧化物的性质探究实验如下：
步骤1：在一支50mL的注射器中充入20mL无色气体NO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封在管口，如图所示。振荡注射器，无明显现象。
步骤2：打开弹簧夹，快速吸入少量O2后夹上弹簧夹，气体变为红棕色。
步骤3：振荡注射器，气体又变为无色，溶液仍为无色。
下列说法不正确的是( )
A．步骤1说明NO难溶于水
B．步骤2中红棕色气体是NO2
C．步骤3中发生反应的氧化剂和还原剂的质量比为2∶1
D．重复步骤2、步骤3多次，可使NO充分转化
知识点三 氮的氧化物的有关计算
9．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两种气体，分别为①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3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>V3B．V1>V3>V2
C．V3>V2>V1D．V3>V1>V2
10．标准状况下，将4.48L的NO2和NO组成的混合气体通入100mL的水中充分反应后气体体积缩小为2.24L，假设溶液的体积不变，则下列说法中不正确的是( )
A．所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.0ml·L－1
B．剩余气体中氮元素与氧元素的质量比为7∶8
C.原混合气体中NO2和NO的体积比为1∶1
D.反应过程中转移的电子总数为0.1ml
[综合应用练]
11．下列关于N2的说法错误的是( )
A．通常情况下N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
B．N2＋O2eq \(=====,\s\up7(高温))2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C.N2在空气中约占空气总质量的eq \f(4,5)
D．在反应3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2中，N2作氧化剂
12．我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH)，在常温常压和可见光条件下合成了氨，其过程如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．该过程实现了常温下氮的固定
B．该过程实现了化学能向太阳能的转化
C．该反应属于氧化还原反应
D．该反应的化学方程式为
2N2＋6H2Oeq \(=====,\s\up7(光照),\s\d5(LDH))4NH3＋3O2
13.氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是________(填图中数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是________(填字母序号)。
a．海洋中存在游离态的氮
b．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d．向海洋排放含NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的废水会影响海洋中NH＋4的含量
课时作业8 氮的固定
1．答案：C
2．解析：氮的固定指将游离态的N2转化为含氮化合物，A错误；氮的固定过程中N的化合价一定发生改变，故属于氧化还原反应，B正确；氮的固定过程中N既可能化合价升高也可能降低，因此，不一定被氧化，C错误；氮的固定主要有自然固氮和人工固氮，D错误。
答案：B
3．解析：NO2和H2O反应生成HNO3，是氮的化合态之间的转化，不属于氮的固定，A错误；空气在放电条件下，N2和O2生成NO，属于氮的固定，B正确；氮气经加压、降温转变为液态氮，是氮气的状态发生变化，不属于氮的固定，C错误；NH3的催化氧化，反应物不是N2，不符合氮的固定的定义，D错误。
答案：B
4．答案：C
5．解析：在通常情况下，N2的化学性质不活泼；在3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应中，NO2既是还原剂又是氧化剂。
答案：A
6．解析：红棕色气体可能为NO2，从“经过多次重复后，试管内完全被水充满”可知，原气体中不可能含有不溶于水，且在常温下不与氧气反应的氮气。
答案：A
7．解析：由图可知，NOx→N2，N元素化合价降低，被还原，A正确；未知x具体数值，无法确定转移电子数，则不能计算需要消耗氨气的体积，B错误；空气中过量的NOx会造成酸雨，则NOx的含量高低是检验空气质量的标准之一，C正确；如果把NOx看成NO，NO→N2，N元素化合价降低了2，NH3→N2，N元素化合价升高了3，由电子转移守恒和原子守恒，则发生的反应为6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O，D正确。
答案：B
8．解析：步骤1中，振荡注射器，无明显现象，说明NO难溶于水，A项正确；步骤2中，吸入O2后，气体变为红棕色，发生反应2NO＋O2===2NO2，B项正确；步骤3中，红棕色气体变为无色气体，溶液也为无色，说明红棕色气体与水发生了反应：3NO2＋H2O===NO＋2HNO3，该反应中氧化剂和还原剂均为NO2，二者的质量比是1∶2，C项错误；利用O2将NO氧化为NO2，NO2再与水反应，重复步骤2、步骤3多次，可使NO充分转化，D项正确。
答案：C
9．解析：假设各支试管中两种气体的体积均为1L，①中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应后生成eq \f(1,3)LNO，V1＝1L＋eq \f(1,3)L＝eq \f(4,3)L；②中发生反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，反应后剩余eq \f(3,4)LO2，V2＝eq \f(3,4)L；③中NO和N2都不溶于水，V3＝2L，故剩余气体的体积：V3>V1>V2。
答案：D
10．解析：设混合气体中NO2的体积为x，则
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
312
x (4.48－2.24) L
3∶2＝x∶(4.48－2.24) L 解得x＝3.36L
则原混合气体中有1.12LNO；反应生成0.1mlHNO3，其物质的量浓度为1.0ml·L－1；剩余气体为NO，其中氮元素与氧元素的质量比为7∶8；原混合气体中NO2与NO的体积比是3∶1；该反应是歧化反应，生成0.1mlHNO3时，转移0.1ml电子。
答案：C
11．答案：C
12．解析：根据题意与图示知氮元素由游离态转变为化合态，属于氮的固定，A正确；该过程实现了太阳能向化学能的转化，B错误；根据图示，该反应的化学方程式为2N2＋6H2Oeq \(=====,\s\up7(光照),\s\d5(LDH))4NH3＋3O2，属于氧化还原反应，C、D正确。
答案：B
13．解析：(1)游离态氮元素发生反应生成化合态氮元素的过程为固氮作用，即单质变为化合物，分析转化关系图可知只有反应②是氮气转化为铵根离子是固氮作用；(2)氮气在水中的溶解度较小，海洋中存在少量游离态的氮，故a正确；由转化关系图可知，铵根离子中N的化合价为－3价，海洋中的氮循环起始于氮的还原，故b错误；反硝化作用：反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程，不一定有氧参加，故c错误；转化关系图中硝酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋排放含NO－3的废水会影响海洋中NH＋4的含量，故d正确。
答案：(1)② (2)ad
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