鲁科版高中化学必修一课件3.2.1氮的循环

二、非选择题(本题包括1小题，共10分) 6.在标准状况下，将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥 烧瓶中，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假 设瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液中溶质的物质的 量浓度为＿＿＿。
【解析】根据4NO2+O2+2H2O====4HNO3，设烧瓶的容
积为VL，则NO2的体积为4/5VL，又因NO2与O2体积比
【解析】在中学阶段常见的红棕色气体有NO2和溴 （Br2）蒸气，能产生题干现象的是NO2，由于NO2的密 度比空气大，应用向上排空气法收集；又因NO2是毒性 气体，应收集尾气，同时应在通风条件下进行，防止 意外发生。
答案：（1）NO2 （2）NO2与H2O反应生成无色NO，NO遇空气中的O2反应 生成红棕色的NO2 3NO2+H2O====2HNO3+NO、 2NO+O2====2NO2 (3)收集NO2应用向上排空气法。做该实验时要注意通 风及尾气吸收，因为NO和NO2都有毒。
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【典例】将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置 在水槽中，反应停止后试管内剩余2mL的无色气体，求 原混合气体中NO2和O2各多少毫升。 【思路点拨】根据NO2和H2O反应，NO和O2反应的情况分 析，剩余气体可能是NO或O2。找出NO2、O2和H2O反应的 关系，判断哪种气体过量。分别讨论原混合气体的组 成。
4∶1，所以最终液体充满烧瓶，溶液的体积为VL，
NO2的物质的量为4/5V×m2o21l.，4 HNO3的物质的量为
4/5V×m2o21l.，4 所以所得HNO3溶液中HNO3的物质的
量浓度为×4 mol/1L=mol·L-1。1
5 22.4
28
答案：m1ol·L-1
28
1.（8分）如图所示，当向试管内 通入21mLO2时，最后试管中的液 面仍在原来的位置，则原试管中 的NO为（） A.6mLB.12mL C.16mLD.18mL
【自主解答】（1）若剩余的是NO，可以看成先发生了
反应4NO2+O2+2H2O====4HNO3。剩余的NO2又与水作
用，最终有2mLNO产生。由反应3NO2+H2O====2HNO3
+NO得剩余的NO2体积为2mL×3=6mL。则原有O2的体 积为（10mL-6mL）×=0.481+m1L,NO2体积为10mL0.8mL=9.2mL。
含有NO和CO2，CO2与过氧化钠生成的O2再与NO反应生成 红棕色的NO2，最后通入水槽中时气体全部被吸收，说 明甲气体中无N2。
5.把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的 气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收 集到的气体是() A.氧气B.二氧化氮 C.二氧化氮和氧气D.二氧化氮和一氧化氮 解题提示：小苏打即为NaHCO3。
【解析】选C。少量NO2气体通入过量小苏打溶液中， 逸出的气体为NO、CO2，二者物质的量比为1∶2，同时 还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量 的过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成的 O2恰好与NO反应生成NO2，逸出的少量水蒸气与过氧化 钠反应生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2。
【解析】V1＞V3＞V2。 ①NO不与H2O反应，设原有NO，NO2各3体积，则由反应 3NO2+H2O====2HNO3+NO知，3体积的NO2与H2O反应后， 变为1体积NO，此时剩余NO的总体积与原来气体的体积 比为4∶6。 ②由4NO2+O2+2H2O====4HNO3可知等体积的NO2与O2混合 溶于水时O2过量，若二者皆为4体积，则剩余3体积O2, 与原来总体积的比为3∶8。
5.某同学收集了一集气瓶红棕色气体，用玻璃片盖好， 然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，然后轻轻 移开玻璃片使少量空气进入瓶内，气体又变为红棕色。 （1）集气瓶内红棕色气体是：＿＿＿＿＿＿＿。 （2）气体颜色变化的原因是：＿＿＿＿＿＿＿； 有关的化学方程式是：＿＿＿＿＿＿＿。 （3）在收集该红棕色气体时用什么方法？做该实验时 应注意什么问题？为什么？
2.下列气体都有毒，使人中毒的原理和CO相似的是 （） A.Cl2B.SO2C.NOD.NO2 【解析】选C。NO和CO都是与人体血红蛋白结合，造成 人体缺氧。
3.在体积VL的密闭容器中通入amolNO，bmolO2后，反 应容器内氮原子和氧原子个数比为（）
【解析】选C。反应前后氮原子守恒，氧原子守恒，氮 原子为amol，氧原子为（a+2b）mol。
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分） 1.将空气中氮气转化成含氮的化合物的过程称为固氮。 如图中能实现人工固氮的是（）
【解析】选D。氮的固定是指使空气中游离态的氮转化 为含氮化合物的过程，主要有自然固氮和人工固氮两 种方式。通过闪电等产生含氮化合物属于自然固氮中 的高能固氮，根瘤菌能够将空气中的氮气通过生物化 学过程转化为含氮化合物，属于自然固氮中的生物固 氮。氨的工业合成原理为N2+3H22NH3，是 目前普遍使用的人工固氮方法。电解饱和食盐水原理 为2NaCl+2H2O2=N通=a=电O=H+Cl2↑+H2↑，与氮的固定无 关。
4.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下图实验的处理，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、N2B.NO、CO2 C.NO2、CO2D.NO、CO2、N2 【解析】选B。混合气体为无色，一定不含NO2，通过 足量的过氧化钠时，气体显红棕色，说明气体中一定
知识点二：一氧化氮和二氧化氮 3.NO有毒，会结合血红蛋白造成人体缺氧。不过，人 们发现它可作为一种传递神经信息的“信使分子”， 在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极其重 要的作用。下列关于NO的叙述正确的是（） A.一氧化氮是一种红棕色的气体 B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化 合
③N2不与水反应，HCl完全溶于水，气体剩余体积为原 来的一半。 答案：V1＞V3＞V2
（2）若剩余的是O2，则有10mL-2mL=8mLNO2和O2的
混合气体按4NO2+O2+2H2O====4HNO3进行。所以NO2的 体积为8mL×=64.4+41mL，O2的体积为10mL-6.4mL =3.6mL。
答案：（1）若剩余的是NO，则NO2和O2的体积分别为 9.2mL和0.8mL。 （2）若剩余的是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4mL和 3.6mL。
【解析】选B。通O2后，试管内发生反应为4NO+3O2+
2H2O====4HNO3，则最后剩余气体为O2，且其体积等
于原来试管内NO体积，设NO体积为xmL，则剩余O2体
积为xmL，反应消耗掉O2体积为mL3，x则有=21，
4
7x 4
x=12。
2.（12分）同温同压下，在3支相同体积的试管中分别 充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2 和O2,③HCl和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分 反应后，试管中剩余气体体积分别为V1,V2,V3,则 V1,V2,V3的大小顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿。
知识点一：氮的循环中氮气 1.氮气可以用来填充灯泡，原因是() A.密度小B.化学性质很稳定 C.无色D.价格低廉 【解析】选B。N2中的氮氮叁键很牢固，化学性质很稳 定，通常可用来作保护气。
2.去西藏等高原而患脑水肿的患者吸入低浓度NO气体 30分钟后即可清醒。但NO也因污染空气而“臭名昭 著”，作为现代化城市引起的NO气体污染其主要来源 是（） A.铜和稀硝酸反应B.氮气和氧气发生反应 C.氨的催化氧化D.二氧化氮气体溶于水 【解析】选B。城市NO主要来自汽车尾气，在汽车汽缸 内吸入空气（含N2和O2）在电火花塞放电时N2和O2会生 成NO。
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得 到 D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 【解析】选C。NO为无色的气体，能在常温常压下与空 气中的O2直接化合为NO2，同时NO不溶于水，能用排水 法收集。NO可由N2和O2在放电的条件下直接化合得到。
4.在NO2被水吸收的反应中，发生D.2∶1 【解析】选C。3NO2+H2O====2HNO3+NO，其中生成HNO3 的NO2发生氧化反应，生成NO的NO2发生还原反应，故 二者质量之比为2∶1。