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    高中化学必修2 5.2.1 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 练习新解析版)

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    人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质达标测试

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    这是一份人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质达标测试,共8页。试卷主要包含了下列关于氮气的说法中错误的是,下列说法中,正确的是,按图进行实验等内容,欢迎下载使用。
    第五章 化工生产中的重要非金属元素2节 氮及其化合物1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 1.下列关于氮气的说法中错误的是(  )A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可以在电焊时作保护气BN2O22NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一CN2在空气中约占的质量比为D.在反应3MgN2Mg3N2中,N2作氧化剂【答案】C【解析】N2很稳定,常用作保护气;但在高温下N2O2产生的NO易被氧化为NO2,故汽车尾气会造成环境污染;N2在空气中的体积含量约为N2与金属、H2反应时作氧化剂。2.下列说法中,正确的是(  )ANO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物B.除去O2中混有的NO2,可将混合气体通过水,将NO2溶解CNO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气DNO2是大气污染物之一【答案】D【解析】A项前后无因果关系,故A项错误;除去O2中混有的NO2,将混合气体通过水,NO2溶解的同时又生成新的杂质NONO又能与O2反应,故B项错误;NO2、溴蒸气分别与NaOH溶液作用均得无色溶液,所以NaOH溶液无法将NO2与溴蒸气区别开,C项错误。3.一氧化氮对非典病毒的抑制作用明显。下列关于NO的说法正确的是(  )ANO是酸性氧化物BNO只能通过人工合成CNO是大气污染物,会形成酸雨DNO可以用向下排空气法收集【答案】C【解析】A中,NO是不成盐氧化物,它不能与水反应生成酸;B中,NO可由N2O2在雷雨天气获得;C中,由于2NOO2===2NO23NO2H2O===2HNO3NO,故NO是大气污染物,能形成酸雨;D中,因NO易与O2反应,且密度和空气接近,不可用排空气法收集。4.诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl,以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CONOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体,以减少汽车尾气中有毒气体的排放,正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是(  )ACO在铂表面被氧化生成CO2,铂起催化作用B.汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2CCO在铂表面可能和O2NOx反应DNOxCOCO2均能与人体中的血红蛋白结合【答案】D【解析】CONOx在铂表面发生的反应为CONOxCO2N2(未配平),也可能是COO2反应,此过程中铂作催化剂;CO2不能与人体中的血红蛋白结合。5.科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是(  )A.探究SO2Na2O2反应可能有Na2SO4生成B.探究NON2O可能化合生成NO2C.探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2NaNO3D.探究向滴有酚酞溶液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用【答案】B【解析】NON2O反应不可能生成NO2,因为氮元素的化合价均升高,没有元素化合价的降低。6.发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2H2ON2NO,这些气体均为无色,但在卫星发射场看到火箭喷出大量红烟,产生红烟的原因是 (  )A.高温下N2遇空气生成NO2BNO遇空气生成NO2CCO2NO反应生成CONO2DNOH2O反应生成H2NO2【答案】B【解析】NO是一种极易被空气中O2氧化的气体,产物是红棕色气体NO27.将a mL NOb mL NO2x mL O2混合于同一试管里,将试管口倒插于水中,充分反应后试管内气体全部消失,则用ab表示的x的代数式是 (  )A(ab)/2        B(2ab)/3C(3ab)/4        D(4ab)/5【答案】C【解析】氮的氧化物与O2H2O反应生成HNO3时,只要满足氮的氧化物中的N与氮的氧化物中的OO2O之和的物质的量比为25即可全部转化,没有气体剩余。即:,解得x8.按图进行实验。试管中装有12 mL NO,然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2,下列是有关最终状态的描述:试管内气体呈红棕色 试管内气体呈无色 试管内液面不变 试管内液面上升 试管内气体是O2 试管内气体是NO。其中正确的是 (  )A①③   B②④⑤C②④⑥   D②③⑤【答案】C【解析】根据4NO3O22H2O===4HNO3可得,剩余气体应为NO,体积为 mL,试管内液面上升。9.在标准状况下,将O2NO214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. mol·L1   B. mol·L1C. mol·L1   D. mol·L1【答案】C【解析】设烧瓶的体积为V L,由4NO2O22H2O===4HNO3O2NO2的体积比为14,知NO2的体积为V L,所以最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为V LNO2的物质的量为V L÷22.4 L·mol1V mol,所以硝酸的物质的量浓度为V mol÷V L mol·L110.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,它们是NONO2NO2O2NON2。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V1V2V3,则下列关系正确的是(  )AV1>V2>V3   BV1>V3>V2CV2>V3>V1   DV3>V1>V2【答案】D【解析】可假设试管体积均为2V,则每种气体的体积均为V;当倒置于水槽中时:中有反应:3NO2H2O===2HNO3NO,则剩余气体的体积V1V中有反应:4NO2O22H2O===4HNO3,则剩余O2的体积V2V中气体与水不反应,故试管中气体体积V32V。综上所述,V3>V1>V211.汽车尾气(含烃类、COSO2NO等物质)是城市空气的污染源之一。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器(PtPd合金作催化剂),它的特点是使CONO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使汽油充分燃烧及SO2的转化。(1)写出NOCO通过催化转换器发生反应的化学方程式:_____________________(2)催化转换器的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度。其原因是________________(3)控制城市空气污染源的方法有________(填选项编号)a.植树造林  b.开发氢能源 c.使用电动车  d.控制汽车进城 e.使用无铅汽油【答案】(1)2CO2NON22CO2(2)反应除生成了N2外,还生成了增加空气酸度的CO2SO3 (3)bc【解析】 汽车尾部排出的废气中主要含CONOx及碳氢化合物。CO是汽油不完全燃烧的产物,NOx是汽油爆裂时,由空气中的氮和氧化合而成。碳氢化合物中含有烃类,有的是汽油原有成分,有的是氧化产物。大城市中汽车多,大气中NO含量较高,这是因为汽车引擎在工作时产生高温使之发生如下反应:N2O22NO,矿物油中硫在燃烧过程中产生SO2,治理方法是在汽车排气管上装一个用铂、钯合金做的催化转化器,使NOCO反应生成N2CO2SO2被催化氧化为SO3。控制城市空气污染方法中,植树造林这一选项具有一定的迷惑性,植树造林能控制CO2量的增加,但对消除汽车尾气中的烃类、COSO2NO等物质没有直接的效果,选bc12.为了探究三种气态氧化物(SO2NO2CO2)的性质,某同学设计了一组实验:实验一:探究三种气体在水中的溶解性,用三支相同的试管收集满三种气体,倒置在盛满水的烧杯中,一段时间后,观察到的现象如图ABC所示。(1)ABC三支试管中的原气体是A_______________________B____________C____________写出A烧杯中发生反应的化学方程式: _____________________________________如果在三只烧杯中分别滴几滴紫色石蕊试液,可观察到的现象是________________(2)实验二:用三只集气瓶收集满二氧化硫或二氧化氮气体,然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2Cl2,如图DEF所示。一段时间后,DE装置的集气瓶中充满溶液,F装置的集气瓶中还有气体剩余。(假设瓶内液体不扩散)写出装置E中反应的离子方程式:______________________________________假设该实验条件下,气体摩尔体积为a L·mol1。则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为________(3)通入氧气前在F装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊试液,观察到的现象是_________________,通入氧气后,可能观察到的实验现象是__________________________________________,写出总反应的化学方程式:_____________________________________【答案】 (1)NO2 SO2 CO2 3NO2H2O===2HNO3NO 溶液均显红色,A中红色较明显(2)Cl2SO22H2O===4H2ClSO mol·L1(3)溶液呈浅红色 溶液红色加深 2SO2O22H2O===2H2SO4【解析】 (1)SO2易溶于水,CO2微溶于水,溶解的SO2CO2部分与水反应分别生成H2SO3H2CO3NO2与水反应3NO2H2O===2HNO3NO,进入试管的溶液体积为试管容积的A试管中原气体是NO2B试管中是SO2C试管中是CO2,试管中的溶液向烧杯中扩散,溶液均呈酸性,都能使紫色石蕊试液变红色。(2)NO2O2SO2Cl2按一定比例可完全溶解于水中形成溶液4NO2O22H2O===4HNO3SO2Cl22H2O===2HClH2SO4,而SO2溶于水只有部分SO2与水反应SO2H2OH2SO3,很少量的H2SO3消耗很少量的O22H2SO3O2===2H2SO4设充满NO2的集气瓶容积为V Ln(NO2) mol,倒置于水槽中通入O2形成 mol HNO3,溶液体积也为V L,故集气瓶中HNO3浓度为c(HNO3) mol·L1(3)H2SO3是中强酸,且浓度很小时酸性很弱,滴加紫色石蕊试液显浅红色,通入氧气后,H2SO3被氧化为H2SO4,酸性增强,石蕊试液所显红色变深。总反应为2SO2O22H2O===2H2SO413.如图所示:在B水槽中装有500 mL水,容积为a mL的试管A充满了NO2NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL(1)A倒插入B槽中发生的反应为_______________________________________________该反应中氧化剂与还原剂的质量比为________,原混合气体中NO2NO的物质的量之比为________(2)通过导气管C向余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是_______________________________________________________________________(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度为________ mol·L1(设溶液的体积仍为500 mL)【答案】 (1)3NO2H2O===2HNO3NO 12 31(2)无色气体变为红棕色,试管中液面不断上升至全充满。继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体(3)【解析】 (1)试管A倒插入B水槽水中后,发生反应3NO2H2O===2HNO3NO,氧化剂与还原剂均为NO2,质量比为12。根据题意有n(NO2)n(NO)[n(NO2)n(NO)]n(NO2)n(NO)31(2)试管A中剩余0.5a mL气体为NO,通入氧气后,发生反应2NOO2===2NO2,4NO2O22H2O===4HNO3,可写为4NO3O22H2O===4HNO3,无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体(O2)(3)试管中充满气体时,根据氮原子守恒,n(HNO3)n(气体)×103 molc(HNO3) mol·L114.将10 mL充满NO2O2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体,求原混合气体中NO2O2各多少毫升?【答案】 若剩余的气体是NO,则NO2O2的体积分别为9.2 mL0.8 mL;若剩余的气体是O2,则NO2O2的体积分别为6.4 mL3.6 mL【解析】 剩余2 mL气体可能是NOO2,分两种情况讨论:(1)剩余的是NO,可以看成先发生了反应:4NO2O22H2O===4HNO3剩余的NO2又与水作用,最终有2 mL NO 产生。由反应3NO2H2O===2HNO3NO得,剩余的NO2体积为2 mL×36 mL。则原有O2体积为(10 mL6 mL)×0.8 mLNO2体积为10 mL0.8 mL9.2 mL(2)剩余的是O2,则有10 mL2 mL8 mL NO2O2的混合气体按反应4NO2O22H2O===4HNO3进行。所以NO2的体积为8 mL×6.4 mLO2体积为10 mL6.4 mL3.6 mL

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