高中化学 3.2 氮的循环练习（含解析） 鲁科版必修1VIP免费

第1课时自然界中氮的循环和氮循环中的重要物质(1)碳元素的氧化物有CO和CO2，其中CO2是酸性氧化物，CO2＋2OH－===CO＋H2O，CO是不成盐氧化物。(2)NaHCO3分别与稀HCl、NaOH溶液反应，离子方程式是：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑、HCO＋OH－===CO＋H2O。(3)空气中含量最多的气体是氮气，其化学性质稳定。试写出氮元素＋2价和＋4价对应氧化物化学式：NO、NO2。一、氮在自然界中的循环1．氮元素的存在2．氮的循环二、氮气1．氮气的性质2．可逆反应在相同条件下，能同时向正反两个方向进行的反应，为可逆反应，可逆反应的化学方程式用“”表示。3．氮的固定(1)概念：使游离态的氮转化为化合态的氮的过程。(2)分类：氮的固定三、氮的氧化物1．不同价态的氮的氧化物氧化物N2ONON2O3NO2N2O4N2O5对应氮的化合价＋1＋2＋3＋4＋4＋52．NO和NO2(1)物理性质：NONO2颜色无色红棕色状态气态气态气味无味刺激性毒性有毒有毒水溶性难溶易溶(2)相互转化：①NO→NO2∶2NO＋O2===2NO2，②NO2→NO∶3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。1．分离空气中的N2和O2，用什么方法？答案：使空气液化，然后蒸馏。2．能否用排空气法收集N2?答案：不能。因为N2的密度与空气相近。3．俗话说：“雷雨发庄稼”，试说出其中的原理，写出反应方程式。答案：雷电发生时，N2和O2化合成NO，NO迅速被氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3跟土壤中的矿物作用生成硝酸盐，NO可被植物吸收。N2＋O2=====2NO,2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。4．在自然界中，大豆、蚕豆等豆科植物不施肥，仍能表现出良好的长势，其原因是什么？答案：大豆、蚕豆等豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物，植物的根从土壤中吸收NH和硝酸盐。5．工业上用H2和N2在一定条件下合成NH3：N2＋3H22NH3，在相同条件下向一定体积容器中充入1升N2和3升H2，充分反应能否得到2升NH3?分析：此反应是可逆反应，在相同条件下反应向右进行的同时，也向左进行，即1升N2和3升H2不能完全转化，最后容器中是N2、H2和NH3的混合气体。答案：不能。氮氧化物与O2、H2O反应的计算氮氧化物溶于水的计算常涉及到以下几个方面：(1)混合气体的组成，(2)反应后剩余气体的种类和量，(3)反应后溶液的浓度。计算的依据是化学反应方程式，根据化学方程式分析各反应物的量、判断剩余气体的种类。应用守恒法进行计算。1．有关的化学方程式(1)单一气体：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①(2)混合气体：①NO2与O2混合：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3②②NO与O2混合：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3③(3)2NO＋O2===2NO2④2．不同情况的反应及剩余气体的体积序号气体反应剩余气体剩余气体的体积ⅠNO2①NOV(NO2)ⅡNO2＋NO①NOV(NO)原＋V(NO2)ⅢNO2＋＝4∶1②无0O2<4∶1②O2V(O2)原－V(NO2)>4∶1①②NO[V(NO2)－4V(O2)]ⅣNO＋O2＝4∶3③无0>4∶3③NOV(NO)－V(O2)<4∶3③O2V(O2)－V(NO)[特别提醒]因NO2与水发生反应，因此无论是NO2、NO2和O2的混合气体还是NO和O2的混合气体通入水中，最终剩余气体都不能是NO2。[例]用排水法收集12mLNO于试管中，然后向倒立于水槽中的该试管内间歇地通入O2共12mL，下面的说法中，正确的是()A．剩余NOB．剩余NO2C．试管中气体为红棕色D．试管内气体先变为红棕色，后红棕色消失，反复几次，最后剩余无色气体[解析]向NO中间歇通入O2发生的反应为2NO＋O2===2NO2①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②由①×3＋②×2得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3等体积的NO和O2反应最终剩余O2。[答案]DNO――→NO2――→NO(无色)(红棕色)(无色)1．在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应的物质和发生氧化反应的物质的质量比为()A．3∶1B．1∶3C．1∶2D．2∶3解析：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,3molNO2中，有2mol氮的价态升高，1mol氮的价态降低，所以发生还原反应的NO2与发生氧化反应的NO2的质量比为1∶2。答案：C2．标准状况下，将NO2和O2按体积比4∶3混合后充入干燥烧瓶中，然后将烧瓶倒立于水中使其充分反应，则烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度为()A.mol·L－1B.mol·L－1C.mol·L－1D.mol·L－1解析：此类题目可用赋值法来解。设烧瓶体积为1L，因V(NO2)∶V(O2)＝4∶3，故在1L混合气体中V(NO2)＝L，...