1、节末训练8氮的循环 过易错1人类的过度固氮活动，使一些与氮循环有关的温室效应、酸雨、水体污染等生态环境问题进一步加剧。下列物质变化中符合固氮概念的是()A空气降温、加压,液态空气氮气液态氧BN23H22NH3C4NH35O26H2O4NOD4NO3O22H2O=4HNO3解析：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定，简称固氮。答案：B2下列离子能在溶液中大量共存的是()AFe2、H、NO、KBI、Na、H、NOCNH、K、OH、NODNH、HCO、Cl、Ca2解析：A.Fe2能被HNO3(H、NO)氧化。B.I能被HNO3(H、NO)氧化。C.NH与OH能发生反应：NHOH=NH
2、3H2O。答案：D3无色的混合气体甲可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的某几种。将100 mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余。则甲气体的组成为()ANH3、NO、CO2BNH3、NO2、N2CNH3、NO2、CO2DNO、CO2、N2解析：由无色气体可知甲中一定不含NO2，通过浓H2SO4后气体体积减小，则一定含有NH3，通过Na2O2后无色气体变为红棕色，一定有NO，还有能与Na2O2反应产生O2的CO2，最终几乎无气体剩余，则不含N2，故A正确。答案：A4如图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。利用如图装置进行下表所列实验，能达到实验目的的是
3、()选项a(液体)b(固体)c(液体)A稀盐酸锌粒浓硫酸B浓氨水生石灰浓硫酸C浓硫酸Cu片NaOH溶液D稀硝酸Cu片H2O解析：浓氨水与生石灰反应生成的氨气会与浓硫酸反应；Cu与浓硫酸在常温下不反应；Cu与稀硝酸反应生成的NO气体会被装置中的空气氧化。答案：A5氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2的反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备氨气的发生装置可以选择图中的_，反应的化学方程式为_。欲收集一瓶干燥的氨气，选择图中的装置，其连接顺序为发生装置_(按气流方向，用小写字母表示)。(2)氨气与二
4、氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中Y管中_反应的化学方程式为_将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2_解析：(1)实验室利用NH4Cl固体和Ca(OH)2加热制取NH3，发生装置选择装置A，反应的化学方程式为2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O；也可利用加热浓氨水制取NH3，发生装置选择装置B，反应的化学方程式为NH3H2ONH3H2O。制取的
5、NH3中混有水蒸气，要用碱石灰进行干燥，氨气首先通入装置C中(大口进、小口出)；由于NH3的密度小于空气的密度，且易溶于水，故用向下排空气法收集，气体通入装置D时应“短进长出”；NH3有毒，易污染环境，要利用装置F进行尾气处理，故仪器连接顺序：发生装置dcfei。(2)将X中NH3缓慢通入盛有少量催化剂和NO2的Y管中，在一定温度和催化剂条件下NH3将NO2还原生成N2，观察到Y管中气体的红棕色逐渐变浅，反应的化学方程式为8NH36NO27N212H2O。反应后气体分子数减少，体系的压强减小，打开K2，烧杯Z中NaOH溶液被倒吸到硬质玻璃管Y中。答案：(1)A2NH4ClCa(OH)2vCaC
6、l22NH32H2O(或BNH3H2ONH3H2O)dcfei(2)气体红棕色慢慢变浅8NH36NO27N212H2OZ中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y管中气体压强小于外界大气压过疑难1如图所示，相同条件下，两个体积相同的试管中分别装满NO2和NO气体，并分别倒置于水槽中，然后通过导管向试管中缓慢通入氧气，边通氧气边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液的物质的量浓度之比为()A11 B57C75 D43解析：相同条件下，体积相同的试管内两种气体的物质的量相等，根据氮原子守恒，可知最终生成的HNO3的物质的量相等，因为溶质没有扩
7、散，故两个试管内溶液的物质的量浓度相等。答案：A2某化学兴趣小组以木炭和浓硝酸为起始原料，探究一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。设计装置如图(忽略装置中空气的影响)，请回答下列问题：(1)组装好仪器后，必须进行的一项操作是_。(2)装置A的试管中发生反应的化学方程式为_。(3)开始反应前，用N2将装置B、C、D中的空气排净，开始反应后推测B中可以观察到的主要现象是_；装置C的作用是_。(4)装置D中除生成NaNO2外，还有另一种固态物质Y，Y的化学式为_；为了不产生Y物质，可把装置C改为_(填试剂和仪器名称)。(5)在酸性溶液中，NO可将MnO还原为Mn2，写出有关反应的离子方程式：_。(6
8、)装置E中试剂X可以是_(填序号)。A稀硫酸B酸性高锰酸钾溶液C稀硝酸 D水解析：(1)组装好仪器后，必须进行的一项操作是检查装置的气密性。(2)装置A的试管中发生反应的化学方程式是C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。(3)根据装置图可知，装置A中产生的NO2在B中与水反应生成HNO3和NO，其中HNO3与铜反应，故装置B中铜片溶解，溶液变蓝，产生气泡；由于装置A中还产生了CO2，故在通入装置D之前应先用氢氧化钠溶液将NO中混有的CO2除去。(4)由于NO通过氢氧化钠溶液进入装置D时会带入水蒸气，水蒸气会与Na2O2反应生成NaOH和O2，故生成的固体物质应该还有NaOH；若要避免生成N
9、aOH，应该除去水蒸气，则改进方法为用装有碱石灰的干燥管代替装置C。(5)在酸性溶液中，NO可将MnO还原为Mn2，NO被氧化生成NO，离子方程式为5NO2MnO6H=5NO2Mn23H2O。(6)用酸性高锰酸钾溶液除去剩余的NO，防止污染空气，B项正确。答案：(1)检查装置的气密性(2)C4HNO3(浓) CO24NO22H2O(3)铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，产生无色气泡除去NO中混有的CO2(4)NaOH装有碱石灰的干燥管(5)5NO2MnO6H=5NO2Mn23H2O(6)B3实验室常用NaNO2饱和溶液与NH4Cl溶液反应制取纯净的氮气，实验装置如图所示。反应的化学方程式为NaNO2
10、NH4ClNaClN22H2O，该反应放出热量。试回答下列问题：(1)该装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接橡胶管所起的作用是_(填序号)。A防止NaNO2饱和溶液蒸发B保证实验装置不漏气C使NaNO2饱和溶液容易滴下(2)B部分的作用是_(填序号)。冷凝冷却氮气缓冲氮气流(3)实验开始前必须进行的一个操作是_。(4)收集N2前，必须进行的操作是_。收集N2最适宜的操作是_(填序号)。用排空气法收集在集气瓶中用排水法收集在集气瓶中直接收集在气球或塑料袋中解析：(1)该装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接橡胶管是为了保证NaNO2饱和溶液容易滴下。(2)该反应产生的N2中混有大量水蒸气，
11、通过冰盐制冷，可以冷凝N2中的大部分水蒸气。(4)N2的相对分子质量(28)和空气(29)相差不大，故不能用排空气法收集；若用排水法收集，则N2中会混有少量水蒸气。答案：(1)C(2)(3)检查装置的气密性(4)将装置内空气排尽4实验室用稀硝酸与铜反应制备NO气体，如果采用图装置(烧瓶内加入稀硝酸和铜片，必要时可加热)，实验效果不是十分理想，因为观察到的现象不能有力证明反应产物是NO。有人设计了图装置(橡皮塞下端连有铜丝圈)，用来做该实验可以达到满意的效果。(1)用图装置做实验时，用排水法收集到的气体的颜色为_色；实验过程中由于_，不易观察到_生成，从而不能有力证明反应产物是NO。(2)用图装
12、置做实验时，将有关操作补充完整：将分液漏斗的活塞打开，从U形管的B侧管口注入稀硝酸，一直注到_为止。关闭活塞，用酒精灯在U形管的A侧加热，当_时，立即撤去酒精灯。(3)根据图装置的实验完成下列问题：反应在什么情况下可以自动停止？_。可在何处观察到无色的NO气体？_。如果将分液漏斗的活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？_。解析：由于NO易被空气中O2氧化成NO2(红棕色)，所以在铜与稀硝酸反应的常规实验中，很难观察到无色NO气体的生成，而是观察到红棕色气体。本题图装置提供无氧气环境，使NO能存在相当长一段时间。答案：(1)无烧瓶中有空气，可以将产生的NO氧化成NO2无色的NO(2)液面与橡皮
13、塞接触(或A侧管中恰好充满液体)铜丝上有气泡产生(3)当反应产生的NO气体将稀硝酸排入U形管B侧管内，使铜丝圈与稀硝酸脱离时，反应立刻停止在U形管A侧管内可观察到无色NO气体U形管B侧管内的稀硝酸又回到A侧管中，分液漏斗中有红棕色气体产生5如图是自然界中氮循环以及有机物在生物体内代谢的部分过程示意图，请分析回答：(1)氮的固定是指_。A植物从土壤中吸收含氮养料B豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质C将氨转变成硝酸及氮的其他化合物D空气中的氮气转变为含氮的化合物(2)氮的固定主要有_和_两种方式。(3)自然界中通过植物将空气中的氮气转化为含氮化合物，这类通过生物化学来固氮的情况约占自然界中所有固氮的90%，另一类发生在自然界的高能固氮约占自然界中固氮的10%，请举一例说明自然界中的高能固氮的存在，并写出相应的化学方程式。_。(4)请写出在工业生产中涉及固氮过程的化学方程式：_。解析：氮的固定是使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，分为自然固氮和人工固氮。高能固氮是指在放电条件N2与O2反应生成NO。答案：(1)D(2)自然固氮人工固氮(3)闪电时产生含氮化合物，方程式为N2O22NO(4)N23H22NH3
