2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册课时分层作业：第5章 第2节 第1课时氮气与氮的氧化物 Word版含解析

2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册课时分层作业：第5章 第2节 第1课时氮气与氮的氧化物 Word版含解析

www.ks5u.com 课时分层作业(四)　氮气与氮的氧化物 ‎(建议用时：40分钟)‎ ‎[合格过关练]‎ ‎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 C　[A对，氮气在足量的氧气中，打雷闪电时涉及的一个反应为N2＋O22NO，一氧化氮与氧气反应为2NO＋O2===2NO2；B对，工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮；C错，③中细菌还原硝酸根中正五价的氮，生成无污染的0价的氮气，所以③中氮元素被还原，而不是被氧化；D对，N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氧元素参加了氮循环。]‎ ‎2．下列关于氮气的性质的说法中，错误的是(　　)‎ A.通常情况下，氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧生成一氧化氮 C.氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的结合比较牢固 D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 B　[因为N≡N键的键能大，通常情况下氮气的性质很不活泼，A、C正确；氮气不能在氧气中燃烧，氮气与氧气在放电(或高温)条件下反应生成一氧化氮，B错误；氮气与氢气在高温、高压及催化剂存在的条件下反应生成氨气，N 元素化合价降低，氮气是氧化剂，D正确。]‎ ‎3．在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.该转化过程中有3种元素的化合价发生变化 B.NO和O2必须在催化剂表面才能反应 C.该装置将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2‎ D.该催化转化的总反应方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2‎ B　[由题图可以看出发生的反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，该转化过程中N、O、C 3种元素的化合价发生了变化，A、C、D正确；NO很不稳定，遇到氧气就被氧化为NO2，B错误。]‎ ‎4．如图所示，两个连通容器用活塞分开，左右两室(容积相同)各充入一定量NO和O2，且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞，使NO与O2充分反应。下列判断正确的是(不考虑NO2转化为N2O4)(　　)‎ A.开始时左右两室分子数相同 B.反应前后NO室压强相同 C.最终容器内气体密度与原来相同 D.最终容器内无O2存在 C　[两边容器的容积相同，密度相同，则气体的质量相同，因为二者的摩尔质量不同，所以气体的物质的量不同，分子数不同，A错误；因为两边气体分子数不同，所以压强不同，又因为发生反应2NO＋O2===2NO2，反应前后气体物质的量减小，NO室压强减小，B错误；根据质量守恒分析，气体总质量不变，容器的总容积不变，所以气体密度与原来相同，C正确；二者质量相同，因为一氧化氮和氧气的摩尔质量之比为30∶32＝15∶16，‎ 所以一氧化氮和氧气的物质的量之比为16∶15，二者按物质的量之比为2∶1反应，所以氧气有剩余，D错误。]‎ ‎5．在NO2与水的反应中，下列判断正确的是(　　)‎ A.氮元素的化合价不发生变化 B.氧化剂与还原剂的质量比为2∶1‎ C.NO2只是还原剂 D.3 mol NO2参加反应转移2 mol电子 ‎6．下列关于N2的叙述错误的是(　　)‎ A.N2既可作氧化剂又可作还原剂 B.在雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NO C.氮的固定是将N2转化成含氮的化合物 D.1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3‎ D　[N2与H2反应生成NH3，因为该反应为可逆反应，不能完全反应，D错误。]‎ ‎7．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。‎ ‎(1)打开止水夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关上止水夹，首先观察到烧瓶中的现象：____________，产生此现象的化学方程式为______________。‎ ‎(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为①_________________________；②___________________。产生此现象的化学方程式为_____________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎[答案]　(1)烧瓶中气体由无色变为红棕色　2NO＋O2===2NO2　(2)①烧杯中红棕色气体又变为无色　②烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎[素养培优练]‎ ‎8．(易错题)无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的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(　　)‎ A.NO2、N2 B．NO、CO2‎ C.NO2、CO2 D．NO、CO2、N2‎ B　[混合气体无色，气体中不含NO2，气体通过Na2O2后显红棕色，说明原混合气体中含有NO，且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2，通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明原气体中不含N2。]‎ ‎9．某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条燃烧”，由于实验室中没有现成的NO2气体，该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去)。已知浓硝酸受热分解、金属铜和浓硝酸反应的方程式分别为4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。‎ 图1　　　　　　图2‎ Ⅰ.实验装置如图1所示。‎ 实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO2不能支持木条燃烧”的结论。你认为这一结论________(填“正确”或“错误”)，理由是 ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ Ⅱ.实验装置如图2所示。‎ ‎(1)硝酸铜固体受热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是_____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(2)当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条燃烧”的结论。你认为这一结论________(填“正确”或“错误”)，理由是__________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　Ⅰ.由浓硝酸受热分解的产物可知，由实验开始后木条上的火星逐渐熄灭得出“NO2不能支持木条燃烧”的结论是错误的，因为带火星的木条熄灭可能是由加热时产生的大量水蒸气造成的。‎ Ⅱ.(1)根据硝酸铜固体受热分解的产物有氧化铜，二氧化氮和氧气，可知该反应的化学方程式为2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑。‎ ‎(2)由于硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO2不支持燃烧，则木条不会复燃。因此“NO2能支持木条燃烧”的结论正确。‎ ‎[答案]　Ⅰ.错误　带火星的木条熄灭可能是由加热时产生的大量水蒸气造成的 Ⅱ.(1)2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑‎ ‎(2)正确　硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO2不支持燃烧，则木条不会复燃