PAGE5-自然界中氮的循環以及氮循環中的重要物質1．下列物質之間的轉化，不能通過一步反應實現的是()A．N2→NO B．N2→NO2C．NO→NO2 D．NO2→NO解析：N2eq\o(→,\s\up15(O2))NOeq\o(→,\s\up15(O2))NO2。答案：B2．下列關于N2性質的敘述中錯誤的是()A．任何物質在N2中都不能燃燒B．氮氣既具有氧化性，又具有還原性C．將空氣中的N2轉變成含氮化合物屬于氮的固定D．N2的化學性質很不活潑的緣由是兩個氮原子之間共用三對電子，使每個分子都達到穩定結構解析：A.鎂能在氮氣中燃燒生成氮化鎂，故錯誤；B.氮氣能在確定的條件下與某些金屬或非金屬單質發生氧化還原反應，表現氧化性或還原性，故正確；C.將氮氣轉化為氮的化合物的方法叫做氮的固定，故正確；D.氮氣中的化學鍵是氮氮三鍵，鍵能很大不簡單被破壞，所以N2很穩定，故正確。答案：A3．運載火箭的推動劑引燃后產生的氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛星放射現場看到火箭噴出大量紅色煙霧。產生紅色煙霧的緣由是()A．高溫下N2遇空氣生成NO2B．NO遇空氣生成NO2C．CO2遇NO反應生成CO和NO2D．NO和H2O反應生成H2和NO2解析：依據火箭噴出的大量紅色煙霧可推知其應是NO2，而高溫下N2與O2不能生成NO2。答案：B4．如圖所示，室溫下向盛有3.0mLNO的試管中緩緩通入1.5mLO2(全部氣體體積均在標準狀況下測定)。試回答下列問題：(1)寫出視察到的現象(可不寫滿，也可補充)：①___________________________________________________；②___________________________________________________；③___________________________________________________。(2)上述過程中發生的反應方程式有____________________________________________________________________________。(3)最終試管中剩余的氣體是________，體積為________。解析：(1)通入的O2與NO發生反應生成NO2：①2NO＋O2=2NO2，所以看到有紅棕色氣體生成，生成的NO2溶于水，②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，①②兩反應的總方程式為：③4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，氣體被消耗，所以又會看到試管內液面上升。V(NO)∶V(O2)＞4∶3，故最終有氣體剩余，為無色氣體，這是看到的第三個現象。(2)設1.5mLO2全部參與反應，由(1)中③知：V反應(NO)＝V反應(O2)×eq\f(4,3)＝1.5mL×eq\f(4,3)＝2.0mL，而NO的總體積是3.0mL，故剩余NO氣體1.0mL。答案：(1)①通入O2，試管內氣體變為紅棕色②試管內液面上升③試管內剩余一種無色氣體(2)2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(3)NO1.0mL(時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(每小題8分，共56分)1．氮的循環在自然界的元素循環中具有重要的意義，有些氮的轉化是從氮氣到氮的化合物，有些轉化是從氮的一種化合物到氮的另一種化合物。下列過程中，不是以游離態的氮為原料最終產生含氮化合物的是()A．工業合成氨B．動物尸體腐爛C．豆科植物的根瘤菌固氮D．盛夏季節，雷雨肥田，植物茂密解析：工業合成氨的反應原理為N2＋3H2eq\o(,\s\up15(高溫、高壓催化劑))2NH3；動物尸體的腐爛是從高分子有機氮到小分子有機氮的過程；豆科植物的根瘤菌的固氮過程是在生物酶的作用下把氮氣轉換為氨；高能固氮是將氮氣和氧氣在放電條件下轉化為一氧化氮，一氧化氮與氧氣反應轉化成二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸進入土壤后轉化成硝酸鹽，被植物汲取，而使其茂密。答案：B2．試驗室制備氣體后，在收集氣體時，往往依據氣體的性質選擇不同的收集方法，當小明在試驗室制備下列氣體時，只能用排水法收集的是()A．HCl B．CO2 C．NO D．NO2解析：因NO不與水反應，且不溶于水，故NO的收集能運用排水法，而NO的密度與空氣接近且與O2反應，不能用排空氣法收集。答案：C3.下列過程屬于人工固氮的是()A．分別液態空氣制氮氣B．閃電使N2轉化為NOC．合成氨D．豆科植物將N2轉化為NH3解析：固氮是將游離態的氮轉化為化合態的氮，A項中沒有生成化合態氮，B、D兩項是自然固氮，C項合成氨是人工固氮。答案：C4．確定條件下，將等體積的NO2和O2的混合氣體置于試管并將該試管倒置于水槽中至液面不再上升時，剩余氣體的體積約為原體積的()A.eq\f(1,4) B.eq\f(3,4) C.eq\f(1,8) D.eq\f(3,8)解析：依據4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，O2過量。設NO2和O2的體積各1L，則1LNO2消耗O2eq\f(1,4)L，剩余O2eq\f(3,4)L，所以eq\f(3,4)×eq\f(1,2)＝eq\f(3,8)。答案：D5．下列對NO、NO2的描述，正確的是()A．NO是紅棕色氣體，易溶于水，是酸性氧化物B．NO2可用排水法收集，且可由N2和O2化合而得到C．NO、NO2在確定條件下可相互轉化，且二者都是引起光化學煙霧的大氣污染物D．NO、NO2互為同素異形體，且NO是汽車尾氣的有害成分之一解析：酸性氧化物是能和堿反應只生成鹽和水的氧化物，而NO2和堿反應后除了生成鹽和水，還生成NO，故不是酸性氧化物，故A錯誤；NO2與H2O反應，且氮氣和氧氣在放電條件下化合生成NO，故B錯誤；NO、NO2在氧氣參與條件下可相互轉化，且二者都是引起光化學煙霧的大氣污染物，故C正確；NO、NO2之間不屬于同素異形體，故D錯誤。答案：C6．把少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中，再使逸出的氣體通過裝有足量的過氧化鈉顆粒的干燥管，最終收集到的氣體是()A．氧氣 B．二氧化氮C．二氧化氮和氧氣 D．二氧化氮和一氧化氮答案：C7.如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體，當倒扣在盛有水的水槽中時，試管內水面上升，但不能充溢試管，當向試管內鼓入氧氣后，可以視察到試管中水柱接著上升，經過多次重復后，試管被水充溢，則原來試管中盛裝的氣體()A．確定是NO2氣體B．確定是O2與NO2的混合氣體C．確定是NO氣體D．可能是NO與NO2的混合氣體解析：由氣體“紅棕色”推想確定含有NO2，與水反應后生成物有NO，由“向試管內鼓入氧氣多次后，試管被水充溢”，則試管中原來可能還含有NO或含有O2。由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3這兩個方程式進行推斷，原試管中可能是NO與NO2的混合物氣體；若是O2與NO2的混合氣體，當O2過量，試管就不行能被水充溢，因此，原試管中可能是O2與NO2的混合氣體且O2不過量。答案：D二、非選擇題(本題包括2小題，共44分)8．(22分)利用如圖所示裝置收集以下8種氣體(圖中燒瓶的位置不得改變)：①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2(1)若燒瓶是干燥的，則由B口進氣收集的氣體有__________(寫字號)。(2)若燒瓶充溢水，可收集的氣體有_______，這時氣體由_____進入。(3)若燒瓶是干燥的，則由A口進氣，可收集的氣體有_____________________________________________________________________________________________________________。(4)若在燒瓶內裝入濃硫酸使氣體干燥，則可用此裝置來干燥的氣體有______________________，這時氣體由_____________口進入。解析：由B口進入相宜于比空氣重的氣體，由A口進入相宜于比空氣輕的氣體。答案：(1)②④⑦⑧(2)①③⑥A(3)①③⑤(4)①②③④⑥⑧B9．(20分)試驗室常用飽和NaNO2與NH4Cl溶液反應制取純凈的氮氣，常用裝置如圖所示。反應的化學方程式為NaNO2＋NH4Cl=NaCl＋N2↑＋2H2O，反應放熱。試回答：(1)裝置中A部分的分液漏斗與蒸餾燒瓶之間連接的膠管所起的作用是________。A．防止NaNO2飽和溶液蒸發B．保證明驗裝置不漏氣C．使飽和NaNO2溶液簡單滴下(2)B部分的作用是________。①冷凝②冷卻氮氣③緩沖氮氣流(3)加熱前必需進行的一個操作步驟是___________________________________________________________________________。加熱片刻后，應馬上移去酒精燈以防反應物沖出，其緣由是____________________________________________________________________________________________________________。(4)收集N2前，必需進行的步驟是(用文字說明)____________________________________________________________________。收集N2不相宜選用的方法是________(填編號)。①用排空氣法收集在集氣