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训练(四) 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
[对应素能提升训练第8页]
1.(2022·南昌高一期中)海洋中无机氮的循环过程可用如图表示,下列关于海洋中氮循环的说法中,正确的是 ( )
A.海洋中不存在游离态的氮
B.②中的含氮物质转化属于氮的固定
C.④中的含氮物质转化属于氮的还原
D.向海洋中排放含N的废水不会影响N的含量
解析 根据题图可知海水中存在氮气,A错误;②中氮气转化为N,属于氮的固定,B正确;④中N转化为N或N2O,氮元素的化合价升高,属于氮的氧化,C错误;根据题图可知,N能转化为N,N经反硝化作用转化为氮气,氮气可转化为N,故向海水中排放N会对N的含量造成影响,D错误。
答案 B
2.下列关于氮的氧化物的说法中,正确的是 ( )
A.氮的氧化物都是酸性氧化物
B.氮的氧化物都既有氧化性,又有还原性
C.NO2与H2O反应生成HNO3,所以NO2是酸性氧化物
D.NO和NO2均有毒
解析 NO、NO2等不是酸性氧化物,A项错误;N2O5中氮元素为最高价,只有氧化性,B项错误;尽管NO2与H2O反应生成HNO3,但N的价态发生了变化,故NO2不是酸性氧化物,C项错误;一氧化氮和二氧化氮都有毒,故D项正确。
答案 D
3.四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种,把它们分别倒置于盛有水的水槽中,放置一段时间后的现象如图所示。其中原试管充满NO2的是 ( )
解析 根据化学方程式3NO2+H2O2HNO3+NO可知,剩余气体是反应前的,故B项正确;NO不溶于水,对应D项;SO2对应A项;Cl2对应C项。
答案 B
4.下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是 ( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A.① B.②⑤
C.④ D.③④
解析 (1)必须加入氧化剂;(2)通过一步反应就能完成。反应①③④从化合价角度来看,氮元素的化合价都升高,但反应①N2→NO2不能通过一步反应完成;而反应③NO2→HNO3不加氧化剂也能完成,如3NO2+H2O2HNO3+NO,在该反应中,NO2既是氧化剂又是还原剂;只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成,故选C。
答案 C
5.对3NO2+H2O2HNO3+NO反应的下列说法正确的是( )
A.氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C.NO2是氧化剂,H2O是还原剂
D.在反应中若有6 mol NO2参与反应时,有3 mol电子发生转移
解析 该反应中NO2既是氧化剂又是还原剂,硝酸为氧化产物,NO为还原产物。硝酸与NO的物质的量之比为2∶1,还原剂(NO2)与氧化剂(NO2)的物质的量之比为2∶1。若有6 mol NO2参与反应,则转移电子4 mol。
答案 A
6.(2022·日照高一检测)在一定条件下,将6体积的NO2和一定体积的NO置于试管中,并将试管倒置于水中,当通入4.5体积的O2充分反应后,剩余1.5体积气体,则原NO体积可能为 ( )
A.4体积 B.5体积
C.5.5体积 D.3体积
解析 剩余的1.5体积气体,可能是一氧化氮,也有可能是氧气。若是一氧化氮,则氧气全部反应,二氧化氮完全反应用掉了1.5体积氧气,剩余3体积应该被一氧化氮消耗,所以一氧化氮体积为4体积+1.5体积=5.5体积;若剩余的为氧气,则此过程中一氧化氮消耗的氧气为1.5体积,所以原一氧化氮的体积是2体积。
答案 C
7.以下是氮循环的一部分:
(1)反应②的化学方程式是
。
(2)NO2易溶于水并和水发生化学反应,该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 。
(3)实验室收集NO的方法为 。
(4)化合物A的化学式是 。
(5)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+2CO2CO2+N2,当生成1 mol N2时,被还原的NO为 mol。
解析 (1)反应②是NO与氧气化合生成NO2,反应的化学方程式是2NO+O22NO2。(2)NO2易溶于水,并和水发生化学反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,NO2中氮元素化合价部分升高,部分降低,NO2既是氧化剂,也是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。(3)NO易被氧气氧化,实验室常用排水法收集NO。(4)根据以上分析可知化合物A的化学式是HNO3。(5)根据方程式2NO+2CO2CO2+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1 mol N2时,被还原的NO为2 mol。
答案 (1)2NO+O22NO2 (2)1∶2 (3)排水法
(4)HNO3 (5)2
8.(2022·杭州高一检测)NOx是汽车