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课时梯级训练(4) 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
1.(2023·四川学业水平考试)下列气体可用如图所示方法收集的是( )
A.H2 B.Cl2
C.SO2 D.NO
A 解析:图示为向下排空气法收集气体,要求气体的密度比空气小,与空气的成分不能发生反应。H2的密度比空气小,与空气的成分不能发生反应,可以使用向下排空气法收集,A正确;Cl2、SO2的密度均比空气大,应用向上排空气法收集,B、C错误;NO容易与空气中的O2反应产生NO2,不能用排空气法收集,D错误。
2.下列关于氮气(N2)的说法不正确的是( )
A.通常情况下N2性质很稳定,故N2可在电焊时作保护气
B.反应N2+O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C.N2的质量约占空气总质量的
D.在反应3Mg+N2Mg3N2中,N2作氧化剂
C 解析:N2可在电焊时作保护气,是利用了氮气的稳定性,A正确;汽车尾气造成污染的主要原因之一是N2+O22NO,B正确;氮气的体积约占空气总体积的,不是质量分数,C错误;在反应3Mg+N2Mg3N2中,N元素的化合价降低,得电子发生还原反应,则N2作氧化剂,D正确。
3.下列对NO和NO2的描述正确的是( )
A.NO2与水的反应中,NO2既是氧化剂又是还原剂
B.NO是无色气体,可用向上排空气法收集
C.NO2可由N2和O2直接化合得到
D.从元素化合价角度看,NO只有还原性
A 解析:NO2与水发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,N元素由+4价变为+5价和+2价,则NO2既是还原剂又是氧化剂,A正确;NO易与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集,只能采用排水法收集NO,B错误;N2和O2在高温或放电条件下生成NO,不能直接得到NO2,C错误;NO中N元素显+2价,处于中间价态,则NO既有氧化性又有还原性,D错误。
4.(2023·潍坊高一期末)自然界中氮的循环如图所示。下列说法错误的是( )
A.工业合成氨属于人工固氮
B.氨和铵盐在硝化细菌作用下发生氧化还原反应
C.扩大豆科植物的栽种面积可降低活化氮的量
D.含氮无机物和有机氮可相互转化
C 解析:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定,工业合成氨属于人工固氮,A正确;氨和铵盐在硝化细菌作用下被氧化生成硝酸盐,B正确;游离态氮称为惰性氮,化合态氮称为活化氮,扩大豆科植物的栽种面积可提高活化氮的量,C错误;氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化,可实现含氮无机物和有机氮的相互转化,D正确。
5.实验室可用NaOH溶液吸收NO、NO2的混合气体,发生反应NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,下列说法错误的是( )
A.NaNO2中N的化合价为+3
B.NO是还原剂
C.NaNO2既是氧化产物又是还原产物
D.生成2 mol NaNO2时转移2 mol电子
D 解析:NaNO2中Na的化合价为+1,O的化合价为-2,则N的化合价为+3,A正确;NO中N的化合价上升,是还原剂,B正确;NO中N的化合价上升,NO2中N的化合价下降,发生归中反应生成NaNO2,则NaNO2既是氧化产物又是还原产物,C正确;根据得失电子守恒可知,生成2 mol NaNO2时转移1 mol电子,D错误。
6.在一定条件下,将12 mL NO2和O2的混合气体通入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积可能为( )
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
D 解析:根据反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3分析,若剩余的气体是O2,则V(NO2)=×(12-2)mL=8 mL,V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL。若剩余的气体是NO,根据反应3NO2+H2O===2HNO3+NO可知,V(NO2)=2 mL×3=6 mL,则V(O2)=×(12-6)mL=1.2 mL。
7.(2023·北京昌平区高一期末)汽车尾气中的NOx、CO、碳氢化合物通过排气系统的净化装置(催化剂主要由Rh、Pd、Pt等物质和稀土材料组成)转化过程如图。下列分析不正确的是( )
A.该净化装置可将有毒的氮氧化物转化为无毒的氮气
B.该过程中CO是还原剂
C.该过程中NOx发生了还原反应
D.该过程中,碳氢化合物没有发生反应
D 解析:根据图示信息,NOx经过该净化装置转化为无毒的N2,A正确;CO经过该净化装置转化为CO2,C元素化合价升高,为还原剂,B正确;NOx经过该净化装置转化为无毒的氮气,反应中氮元素化合价降低,被还原,发生还原反应,C正确;该过程中,碳氢化合物经过该净化装置转化为CO2、H2O,发生了化学反应,D错误。