1、第3章自然界中的元素 第2节 氮的循环第1课时测试题1一、选择题1下列诗句或谚语，说法不正确的是()A. “雷雨发庄稼”不包含化学变化B. “落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化C. “水乳交融，火上浇油”前者包含物理变化，后者包含化学变化D. “忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间”的海市蜃楼是一种自然现象，与胶体知识有关2某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色对于原混合气体成分的判断中正确的是()A. 肯定有SO2和NOB. 肯定没有Cl2和NO2，一定有O2C. 可能有Cl
2、2和O2D. 肯定只有NO3已知，NO2和溴蒸气都是红棕色气体，且都有强氧化性。在加压条件下，NO2可以发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)。下列试剂或方法中不能将NO2和溴蒸气区别开的是()A. 向两种气体中加入适量水，振荡B. 将两种气体分别通入AgNO3溶液中C. 用湿润的淀粉KI试纸检验D. 将两种气体加压、冷却4在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2，发生如下反应：2NO+O22NO2。反应后容器内氮原子和氧原子数之比是()A. ab B. a2b C. a(a+2b) D. a(2a+2b)5运载火箭的推进剂引燃后，尾部喷出大量高温气体。该气体主要成
3、分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体，其原因是()A. 高温下N2遇空气生成NO2B. NO遇空气生成NO2C. CO2与NO反应生成CO和NO2D. NO与H2O反应生成H2和NO26要使N2中所含少量H2、CO2和H2O等杂质被完全除去，可能用到以下操作：通过浓硫酸通过盛有CuO的加热管通过NaOH溶液 通过浓盐酸。以上除杂操作中，最好的顺序是 ()A. B. C. D. 7关于氮气的性质的说法中，错误的是()A. 氮在自然界中既以游离态存在，又以化合态存在B. 通常条件下，氮气性质很不活泼C. 氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮D. 大气、陆地和水体中
4、的氮元素在不停地进行着氮的循环8下列说法正确的是()A. 铵盐化学性质都很稳定B. 雷雨天气时空气中能生成少量的氮氧化物C. 实验室用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气D. O2、NO、NO2都能用浓硫酸干燥，且通常情况下能共存9下列气体，既不能用排水法收集又不能用浓硫酸干燥的是()A. Cl2 B. NOC. SO2 D. NH310某金属和硝酸反应，已知被还原的硝酸和参加反应的硝酸的物质的量之比为16，若己知还原产物唯一，则还原产物为()A. N2 B. N2O C. NO D. NO211下列所指物质一定属于纯净物的是()A. 常温下的二氧化氮气体B. 分子式为CH2Cl2的物质C.
5、标准状况下，按体积比为1:1混合的NH3和水D. 只含铁和氧两种元素且Fe的质量分数为72.41%的物质12物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（ ）A. 1:4 B. 1:5 C. 2:3 D. 2:513在人体内NO是心血管系统中传播信息的分子，能调节血压、控制血流、抵御感染、传输信息等。下列关于NO的叙述正确的是（ ）A. NO是一种有毒的气体B. NO是一种红棕色气体，易溶于水C. 常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合D. NO可由氮气和氧气在点燃条件下直接化合14氮元素在地
6、球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是（ ）A. 工业合成氨的过程是固氮的过程B. 自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C. 为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气做保护气D. 在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收二、非选择题15. 为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。实验一 探究铜与稀硝酸反应的产物实验装置如图所示，气密性已检查。已知：FeSO4NO=Fe(NO)SO4，该反应较缓慢，待生成一定量Fe(NO)2时突显明显棕色。(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支
7、管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是_；(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为_；(3)本实验A生成的气体中，若有NO2，则B的实验现象为_；若只有NO生成，则B的实验现象是_；实验二 探究化学反应产物对反应速率的影响设计如下实验，利用上图装置测定溶液突显明显棕色的时间。序号温度铜片/(g)硝酸/mL硝酸铜/g125 225 5200.5325 5201.0(4)请将上表中实验1的实验条件填写完整。_，_，_；(5)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是_。16在NH3、NO、NO2中，（1）能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是_；（2）常温常
8、压下呈红棕色的气体是_，本身无颜色，但与空气接触后变为有色的气体是_。17以下是氮循环的一部分：（1）反应的化学方程式是 _ ；（2）NO2易溶于水，并和水发生化学反应，该反应中氧化剂是 _ ；（3）化合物A的化学式是 _ ；（4）治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：2NO+2CO=2CO2+N2 当生成1molN2时，被还原的NO为 _ mol。18在反应3Cu 8HNO3（稀） = 3Cu（NO3）2 2NO 4H2O 中（1）用单线桥标出电子转移_；（2）还原剂是_，被还原的元素是_，还原产物是_；（3）若生成2mol的NO气体，溶液中生成的Cu2+为_mol；（4）在
9、反应中硝酸显示_性和_性。19下图为氮及其化合物的类别与化合价对应的关系图。（1）实验室制取氨气； 化学方程式是_；用水吸收多余的氨气时，如将导管直接插入水中，会产生倒吸现象，产生该现象的原因是_。（2）完成下列化学方程式：体现N元素的还原性：a. 汽车尾气中产生的NO：N2+O2 2NO。b. 氨的催化氧化：_；（3）NO2 易溶于水。标准状况下将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，见下图。 NO2溶于水的化学方程式是_； 使试管中NO2恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气，通入标准状况下氧气的体积为_；最终试管中所的硝酸的物质的量浓度为_； 为了消除NO2的污染，可将它与氨气在催化剂作
10、用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式是_；（4）写出除掉Fe2O3中的SiO2的离子方程式_，写出制取漂白粉的化学方程式_。检测题参考答案1【答案】A【解析】A“雷雨发庄稼”发生了反应N2+O22NO，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+H2O等，有新物质生成属于化学反应，故A错误；B“落汤螃蟹着红袍”体现了在加热条件下蛋白质发生了变性，生成了新的物质，属于化学变化，故B正确；C水乳交融体现的是物质溶解性，属于物理变化，火上浇油体现的是物质的燃烧反应，属于化学变化，故C正确；D空气属于胶体，海市蜃楼是光线在延直线方向密度不同的气层
11、中，经过折射造成的结果，故D正确；故答案为A。2【答案】A【解析】该气体是无色的，则一定不能含有氯气(黄绿色)和NO2(红棕色)混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，说明含有SO2把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，这说明含有NO，因此就一定不能含有O2，故答案为A。该题需要注意的是进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理、验证即可。3【答案】C【解析】A、NO2与水反应生成硝酸和无色气体NO，溴蒸气溶于水形成橙色溶液，能区别NO2和溴蒸气，故A错误；B、将
12、两种气体分别通入AgNO3溶液中，前者无沉淀生成，后者有浅黄色AgBr沉淀生成，能区别NO2和溴蒸气，故B错误；C、NO2和溴蒸气都有强氧化性，都能将I-氧化成I2，使淀粉变蓝色，不能区别NO2和溴蒸气，故C错误；D、将两种气体加压、冷却，NO2转变为N2O4而颜色变浅，溴蒸气颜色加深，能区别NO2和溴蒸气，故D错误。本题的难点是加压NO2装化成N2O4，此反应是放出热量，冷却促使NO2转化成N2O4，N2O4是无色气体，因此气体颜色变浅，而溴蒸气加压时，颜色加深。4【答案】C【解析】根据原子守恒定律，反应后原子等于反应前的原子，即N的物质的量为a，O原子物质的量为(a2b)mol，因此比值为
13、a：(a2b)，故选项C正确。注意本题的问题是原子数之比，应遵循原子个数守恒，不用求NO2物质的量，或剩余物质物质的量。5【答案】B【解析】火箭的燃料是肼，即N2H4，肼燃烧产生N2和NO，NO遇到O2生成红棕色的NO2，红棕色气体是NO2，故选项B正确。6【答案】B【解析】把混合气体首先通过氧化铜，使混合气体中的氢气变成水蒸气而除去氢气；然后通过氢氧化钠溶液，利用氢氧化钠溶液吸收混合气体中的二氧化碳而除去二氧化碳；最后通过浓硫酸，利用浓硫酸的吸水性除去混在混合气体中的水蒸气；或者也可以把混合气体首先通过氢氧化钠溶液，利用氢氧化钠溶液吸收混合气体中的二氧化碳而除去二氧化碳；然后通过氧化铜，使混
14、合气体中的氢气变成水而除去氢气；最后通过浓硫酸，利用浓硫酸的吸水性除去混在混合气体中的水蒸气；即除氢气和二氧化碳可以不分先后，所以本题中除杂操作的顺序为或者，故选项B正确。7【答案】C【解析】A、氮在自然界中存在游离态，如空气中的N2，也有化合态，如蛋白质中的氮，故A说法正确；B、氮气分子中两个氮原子之间乙叁键的形式存在，键能较大，因此通常条件下，氮气的性质很不活泼，故B说法正确；C、在放电或高温条件下，能与氧气反应，故C说法错误；D、大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环，故D说法正确。8【答案】B【解析】A、铵盐不稳定，受热易分解，故A错误；B、在放电的作用下，N2与氧气反应生成
15、NO，故B正确；C、实验室用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体共热，制备氨气，故C错误；D、NO与O2反应生成NO2，因此NO和O2不能大量共存，故D错误。9【答案】D【解析】A. Cl2可以用浓硫酸干燥，但因氯气可溶于水，所以不能用排水法收集；B. NO既可以用排水法收集也可以用浓硫酸干燥；C. SO2可溶于水所以不能用排水法收集；D. NH3极易溶于水，能和酸反应，所以氨气既不能用排水法收集也不能用浓硫酸干燥。本题选D。10【答案】A【解析】被还原的硝酸和参加反应的硝酸的物质的量之比为1：6，说明当有6mol硝酸参加反应时，有1mol被还原，表现为氧化性，5mol表现为酸性，设金属化合价为
16、+1价，被还原后N元素的化合价为x，氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等，则金属为5mol，被还原的硝酸为1mol，所以有5mol=1mol(5-x)，解得x=0，应生成N2，故答案为A。11【答案】B【解析】A、常温下的二氧化氮气体中存在平衡关系2NO2N2O4，因此是混合物，A错误；B、分子式为CH2Cl2的物质不存在同分异构体，属于纯净物，B正确；C、标准状况下，按体积比为1:1混合的NH3和水形成氨水，是混合物，C错误；D、只含铁和氧两种元素且Fe的质量分数为72.41%的物质，铁和氧元素物质的量之比=72.41%/56：27.59%/16=3：4，可以是Fe3O4或氧化亚
17、铁和氧化铁组成的混合物，D错误；答案选B。本题考查纯净物和混合物的区别，要分析物质是由几种物质组成的，如果只有一种物质组成就属于纯净物，如果有多种物质就属于混合物。选项D是解答的易错点，注意四氧化三铁也可以表示为FeOFe2O3。12【答案】A【解析】试题分析：锌与稀硝酸反应时硝酸既表现酸性又表现氧化性，根据原子守恒和电子守恒，2mol锌失去4mol电子，生成2mol锌离子，由于生成硝酸锌，则其结合的硝酸根离子是4mol，则剩余的1mol的硝酸被还原为N2O就得到4mol电子，硝酸也全部反应，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是1:4，即4Zn+10HNO3(一般稀)=4Zn
18、(NO3)2+N2O+5H2O。故选A。13【答案】A【解析】ANO是无色有毒气体，故A正确；B因NO为无色气体，难溶于水，故B错误；C常温常压下，NO易被氧气氧化生成NO2，故C错误；D氮气和氧气在放电条件下发生化合反应，生成一氧化氮，点燃条件下不反应，故D错误；故答案为A。14【答案】C【解析】A将空气中的游离氮转化为化合态氮的过程称为固氮，工业上合成氨的过程是将游离态的氮转化为化合态的氮，属于固氮过程，符合氮的循环，故A错误；B自然界中，蛋白质腐败后生成氨，符合氮的循环，故B错误；C用氮气作保护气，讲的是氮气的用途，而不是氮的循环过程，所以不符合氮的循环，故C正确；D在电闪雷鸣的雨天，N
19、2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收，符合氮的循环，故D错误；故答案为C。15. 【答案】利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O B瓶溶液出现血红色 B瓶溶液出现棕色 5 20 0 研究NO对反应速率的影响【解析】本题分析：本题主要考查对于“探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素”实验的评价。(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生
20、干扰 。(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。(3)本实验A生成的气体中，若有NO2，则B的实验现象为B瓶溶液出现血红色；若只有NO生成，则B的实验现象是B瓶溶液出现棕色。(4)请将上表中实验1的实验条件填写完整。5，20，0。(5)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是研究NO对反应速率的影响。16【答案】 NH3 NO2 NO【解析】在NH3、NO、NO2中，(1)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，因为氨气能与水反应生成一水合氨，一水合氨是一种弱碱，碱能使红色石蕊试纸变蓝；(2)
21、二氧化氮是红棕色气体，一氧化氮本身无颜色，但与空气接触后会与氧气反应生成红棕色的二氧化氮。17 【答案】2NO+O2=2NO2 NO2 HNO3 2【解析】（1）反应是NO与氧气化合生成NO2，反应的化学方程式是2NO+O2=2NO2；（2）NO2易溶于水，并和水发生化学反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO2中N元素化合价既升高，又降低，NO2既是氧化剂，也是还原剂；（3）根据以上分析可知化合物A的化学式是HNO3；（4）根据方程式2NO+2CO=2CO2+N2可知NO中氮元素化合价从+2价降低到0价，NO是氧化剂，被还原，当生成1molN2时，被还原的NO为2 mol。18【答案】
22、 Cu N NO 3 酸 氧化（顺序可颠倒） 【解析】(1)在反应3Cu 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 2NO 4H2O 中铜的化合价升高，是还原剂，硝酸中N元素的化合价降低，是氧化剂，转移的电子数为6，用单线桥表示为，故答案为：；(2)还原剂是铜，被还原的元素是N，还原产物是NO，故答案为：Cu；N ；NO；(3)生成2mol的NO气体，转移的电子为6mol，反应的铜为3mol，溶液中生成的Cu2+为3mol，故答案为：3；(4)反应中硝酸中N元素的化合价部分降低，显示氧化性，部分不变，显示酸性，故答案为：氧化；酸。19 【答案】2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 +
23、2NH3+ 2H2O 氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，引起倒吸 4NH3+5O2 4NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO V/4 mL 1/22.4 mol/L 6NO2+8NH37N2+12H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O【解析】（1）实验室利用熟石灰和氯化铵加热制备制取氨气，反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O；由于氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而会引起倒吸；（2）氨气催化氧化的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；（3
24、） NO2溶于水生成硝酸和NO，反应的化学方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO；根据方程式4NO2+O2+2H2O4HNO3可知使试管中NO2恰好完全被水吸收需要通入标准状况下氧气的体积为V/4mL。根据方程式可知最终试管中所的硝酸的物质的量浓度为；为了消除NO2的污染，可将它与氨气在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该物质是氮气，反应的化学方程式是6NO2+8NH3=7N2+12H2O；（4）二氧化硅能溶于氢氧化钠溶于，因此除掉Fe2O3中的SiO2的试剂是氢氧化钠溶于，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；制取漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
