5.2 课时1 氮和的氧化物-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学必修第二册同步练习（人教版）

练 高中化学必修第二册 （人教版） 请回答下列问题： （ 1 ） 写出铜与浓硫酸反应的化学方程式： 。 （ 2 ） 试管 a 、 b 分别检验生成气体的性质， 写出观察到的现象及其作用。 试管 a 中的现象是 ， 作用是 。 试管 b 中的现象是 ， 作用是 。 （ 3 ） 如图将铜丝改为可抽动的铜丝符合化 学实验 “绿色化” 的原因是 。 7. 为了分离 H 2 和 SO 2 ， 并分别得到干燥的 气体， 某学生设计了一个实验装置。 （ a 、 b 为活塞， 且每个装置中的溶液均过量。 已知 Na 2 SO 3 +H 2 SO 4 Na 2 SO 4 +H 2 O+SO 2 ↑ ） （ 1 ） 仪器丙的名称是 。 （ 2 ） 甲容器中盛 ， 乙容器中盛 。 （填字母） A. 浓硫酸 B. 稀硫酸 C. 氢氧化钠溶液 D. 氯化钡溶液 （ 3 ） 实验时关闭 b ， 打开 a ， 一段时间后 甲中的溶质是 。 （ 4 ） 当分离完一种气体后， 关闭 （填 “ a ” 或 “ b ”， 下同）， 打开 ， 这样得到的气体是 。 可抽动的铜丝 浸碱 棉团 石蕊 溶液 品红 溶液 第 6 题图 a b H 2 和 SO 2 a b 丙 甲 乙 第 7 题图 知识点 １ 氮气与氮的固定 1. 下列过程不属于氮的固定的是 （ ） A. N 2 NO B. NH 3 NH 4 NO 3 C. N 2 NH 3 D. N 2 根瘤菌 NO - 3 2. 要使 N 2 中所含少量 H 2 、 CO 2 和 H 2 O 等杂 质被完全除去， 可能用到以下操作： ① 通 过浓硫酸； ② 通过盛有 CuO 的加热管 ； ③ 通过 NaOH 溶液； ④ 通过浓盐酸。 以上 除杂操作中， 最好的顺序是 （ ） A. ①③② B. ③②① C. ③②④ D. ④②③ 第二节 氮及其化合物 课时 1 氮和氮的氧化物 基 础 练 习 6 第五章 化工生产中的重要非金属元素 练 知识点 2 一氧化氮 二氧化氮 3. 下列气体中 ， 不能用排水法收集的是 （ ） A. O 2 B. H 2 C. NO 2 D. NO 4. 在常温常压下， 下列各组气体不能共存的 是 （ ） A. SO 2 与 O 2 B. NO 2 与 NO C. O 2 与 N 2 D. NO 与 O 2 5. 将 15 mL NO 和 15 mL NO 2 的混合气体， 通入倒置于水槽且充满水的试管中， 最后 在试管中能收集到的气体体积为 （ ） A. 20 mL B. 15 mL C. 10 mL D. 5 mL 6. 化学与环境密切相关， 下列有关说法错误 的是 （ ） A. CO 、 NO 能与人体的血红蛋白结合 ， 使人中毒 B. CaO 能与 SO 2 反应， 可作工业废气的 脱硫剂 C. 光化学烟雾会引起呼吸道疾病 D. CO 2 、 NO 2 或 SO 2 都会导致酸雨的形成 7. 环境污染问题越来越受到人们的关注， 造 成环境污染的主要原因是人类生产活动中 过度排放有关物质。 下列环境问题与所对 应的物质不相关的是 （ ） A. 温室效应—— CO 2 B. 光化学污染—— NO 2 C. 酸雨—— SO 2 D. 臭氧层破坏—— CO 8. 最新研究表明 ： NO 吸收治疗法可快速 改善 SARS 重症患者的缺氧状况 ， 缓解 病情 。 下列关于 NO 的叙述正确的是 （ ） A. NO 是一种红棕色的气体 B. 常温常压下， NO 不能与空气中的氧气 直接化合 C. 含等质量的氧元素的 NO 和 CO 的物质 的量相等 D. NO 易溶于水， 不能用排水法收集 9. 为了有效实现 NO 和 NO 2 的相互转化， 设 计如下实验： 按图组装好实验装置， 并检 查装置气密性， 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 O 2 进入圆底烧瓶。 关闭止水夹， 首先观 察到圆底烧瓶中的现象为 ， 产生此现象的化学 反应方程式为 。 （ 2 ） 轻轻摇动圆底烧瓶， 观察到圆底烧瓶 中的现象为 ① ； ② 。 产生此现象 的化学反应方程式为 。 O 2 NO H 2 O H 2 O a 第 9 题图 7 练 高中化学必修第二册 （人教版） 1. 下列除杂质的操作方法中不正确的是 （ ） A. NO 中有少量的 NO 2 ： 用水洗涤后再 干燥 B. 食盐中有少量的 NH 4 Cl ： 直接加热 C. N 2 中有少量的 O 2 ： 通过灼热的铜网 D. Na 2 CO 3 中混有 NH 4 HCO 3 ： 加过量的 NaOH 溶液加热 2. 常温常压下， 下列各组气体不能共存的是 （ ） A. SO 2 与 O 2 B. NO 2 与 NO C. O 2 与 N 2 D. NO 与 O 2 3. 将盛有 1 mol NO 和 NO 2 混合气体的试管 倒立于盛满水的水槽中， 再通入 0.4 mol O 2 ， 充分反应后， 整个试管充满水。 则原 混合气体中 NO 与 NO 2 体积比为 （ ） A. 1 ∶ 2 B. 2 ∶ 5 C. 3 ∶ 7 D. 无法确定 4. 某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用 下充分反应， 生成氮气和二氧化碳。 若测 得氮气和二氧化碳的物质的量之比为 1 ∶ 2 ， 则该氮的氧化物是 （ ） A. N 2 O B. NO C. NO 2 D. N 2 O 5 5. 某种氮的氧化物中氮与氧的质量比为 7 ∶ 16 ， 则这种氮的氧化物的化学式是 （ ） A. NO B. NO 2 C. N 2 O D. N 2 O 5 6. 中国汽车销量大幅增长， 同时也带来了严 重的空气污染， 在汽车上安装尾气处理装 置能一定程度上控制空气污染。 在汽车尾 气装置中， 气体在催化剂表面吸附与解吸 的过程如图所示 ， 下列说法正确的是 （ ） A. 反应中 NO 为氧化剂， N 2 为氧化产物 B. 汽车尾气的主要污染成分包括 CO 、 NO 和 N 2 C. NO 和 O 2 必须在催化剂表面才能反应 D. 催化转化总反应为 2NO＋O 2 ＋4CO 催化剂 4CO 2 ＋N 2 7. 如下图所示， 室温下向盛有 3.0 mL NO 的试管中缓缓通入 1.5 mL O 2 （所有气体 体积均在标准状况下测定）。 试回答下列 问题： （ 1 ） 写出观察到的现象： ① ； ② ； ③ 。 （ 2 ） 最终试管中剩余的气体是 ， 体积为 。 CO NO 、 O 2 CO 2 、 N 2 催化剂 NO 2 1.5 mL O 2 3.0 mL NO 第 6 题图 第 7 题图 提 升 练 习 8 参考答案与解析 1 mol Cu 被氧化时就有 2 mol H 2 SO 4 发生反应 ， 其中 1 mol H 2 SO 4 被还原， 若硫酸不足， 铜粉过量， 则浓度 降低时不再发生上述反应。 题中有 18×0.05 mol=0.9 mol H 2 SO 4 ， 若全部反应， 按照比例计算则有 0.45 mol H 2 SO 4 被还原， 但是题目中铜粉过量， 被还原的 H 2 SO 4 应小于 0.45 mol 。 5. A 【解析】 SO 2 的水溶液显酸性， 能使紫色石蕊 溶液变红， A 错误； SO 2 具有漂白性， 能使品红溶液褪 色， B 正确； SO 2 具有还原性， 与溴水发生反应： Br 2 + SO 2 +2H 2 O H 2 SO 4 +2HBr ， 溴水褪色， C 正确； SO 2 能与 NaOH 溶液反应生成 Na 2 SO 3 ， 使红色变浅或褪色， D 正 确。 故选 A 。 6． （ 1 ） Cu+2H 2 SO 4 （浓） △ CuSO 4 +SO 2 ↑+2H 2 O （ 2 ） 放出的气体能使品红溶液褪色 证明二氧化硫 有漂白性 放出的气体使紫色石蕊溶液变红 证明二氧 化硫有酸性 （ 3 ） 通过调节铜丝的高度， 可以控制参加反应的铜 与浓硫酸的接触面积， 从而控制 SO 2 产生的量 ， 减少 SO 2 的污染 【解析】 （ 3 ） 中通过抽拉铜丝， 可以控制铜与浓硫 酸的接触面积， 进而控制反应发生， 达到控制污染源， 体现了绿色化学。 7. （ 1 ） 分液漏斗 （ 2 ） C A （ 3 ） NaOH 和 Na 2 SO 3 （ 4 ） a b SO 2 【解析】 本题考查性质实验方案的设计的相关知识。 （ 1 ） 由图可知， 仪器丙的名称是分液漏斗。 （ 2 ） 甲的作用为吸收二氧化硫， 使其与氢气分离， 则甲容器中盛的碱液为 NaOH ； 乙容器可干燥氢气、 二 氧化硫， 具有吸收性， 则乙中盛浓硫酸。 （ 3 ） 实验时关闭 b ， 打开 a ， 发生二氧化硫与 NaOH 的反应生成亚硫酸钠， 且 NaOH 过量， 一段时间后甲中 的溶质是 NaOH 、 Na 2 SO 3 。 （ 4 ） 当分离完一种气体后， 关闭 a ， 打开 b ， 发生 盐酸与亚硫酸钠的反应生成二氧化硫气体， 再通过乙中 浓硫酸干燥得到干燥的二氧化硫气体， 即这样得到的气 体是 SO 2 。 第二节 氮及其化合物 课时 1 氮和氮的氧化物 基础练习 1. B 2. B 【解析】 在除杂过程中应坚守不引进新的杂质 原则。 在几种杂质中， 除杂应选用的试剂为 ① 通过浓硫 酸——除去 H 2 O ， ② 通过盛有 CuO 的加热管——除去 H 2 ， ③ 通过 NaOH 溶液——除去 CO 2 ， 则可知当杂质气 体 H 2 通过 ② 盛有 CuO 的加热管后生成 H 2 O ， 需要将其 与原来的 H 2 O 一并除去， 故 ① 放在 ② 后， B 正确。 3. C 【解 析 】 NO 2 与水发生反应 ： 3NO 2 +H 2 O 2HNO 3 +NO 。 4. D 【解析】 NO 与 O 2 常温下反应生成 NO 2 ， 故 D 错误。 5. A 【解析】 NO 难溶于水， NO 2 和水发生反应， 生 成 NO ， 由方程式可知： 3NO 2 +H 2 O 2HNO 3 +NO ； 3 体 积 NO 2 生成 1 体积 NO ， 故 15 mL NO 2 通过水后生成 5 mL NO ， 故剩余气体 20 mL 。 6. D 7. D 8. C 【解析】 NO 是一种无色难溶于水的气体， 可以 用排水法收集 ， 所以 A 项 、 D 项错误 ； 常温常压下 ， NO 容易与氧气直接化合生成 NO 2 ， 所以 B 项错误； NO 和 CO 分子中均含一个氧原子， 因此当氧元素质量相等 时， 两者的物质的量也一定相等， 所以 C 项正确。 9. （ 1 ） 烧瓶中气体由无色变为红棕色 2NO+O 2 2NO 2 （ 2 ） ① 烧瓶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 ） 3NO 2 +H 2 O 2HNO 3 +NO 【解析】 （ 1 ） 无色的 NO 能与 O 2 反应产生红棕色的 NO 2 ， 故烧瓶中气体由无色变为红棕色 ； 2NO+O 2 2NO 2 。 （ 2 ） 轻轻摇动圆底烧瓶， 使得 NO 2 与水发生反应： 3NO 2 +H 2 O 2HNO 3 +NO ， 所以烧瓶中红棕色气体又变为 无色， 烧瓶内气体压强减小， 烧瓶中液面上升。 提升练习 1. D 【解析 】 NO 2 溶于水 ， 与水反应生成硝酸和 NO ， 故 A 正确； 加热可使 NH 4 Cl 分解为氨气和氯化氢， 故 B 正确； N 2 与灼热的铜网不反应， O 2 与灼热的铜网 反应生成氧化铜， 故 C 正确； NH 4 HCO 3 溶液加过量的 NaOH 溶液加热 ， 溶液中混有剩余的氢氧化钠 ， 故 D 错误。 2. D 【解析】 常温常压下两种气体不发生反应就可 共存。 A 项， SO 2 与 O 2 需在加热和催化剂条件下才发生 反应， 常温常压下能共存； B 项， NO 2 和 NO 不反应， 可共存； C 项， N 2 和 O 2 需在放电或高温下才反应， 常 温常压下可共存； D 项， 常温常压下， NO 与 O 2 迅速反 应生成 NO 2 ， 不能共存。 3. C 【解析】 设 1 mol NO 和 NO 2 的混合气体中有 a mol NO 和 （ 1－a ） mol NO 2 ， 根据 4NO＋3O 2 ＋2H 2 O 3 （人教版）高中化学必修第二册 4HNO 3 和 4NO 2 ＋O 2 ＋2H 2 O 4HNO 3 可得 3 4 a＋ 1-a 4 ＝0.4 ， 所以 a＝0.3 ， V （ NO ） ∶ V （ NO 2 ） ＝3 ∶ 7 。 4. B 【解析】 设氮的氧化物化学式为 N x O y ， 则根据 题意列方程： N x O y ＋2CO→N 2 ＋2CO 2 ， 解得 x=2 ， y=2 ， 则 x ∶ y＝1 ∶ 1 ， 即为 NO ， 故选 B 。 5. B 【解析】 设该氧化物的化学式为 N x O y ， 由氮、 氧两种元素的质量比为 7 ∶ 16 ， 则 14x ∶ 16y=7 ∶ 16 ， 解得 x ∶ y=1 ∶ 2 ， 即该氧化物的化学式为 NO 2 ， 故选 B 。 6. D 【解析】 根据题图可知， 在没有催化剂的情况 下 ， NO 首先与 O 2 反应生成 NO 2 ： 2NO+O 2 2NO 2 ① ； NO 2 具有较强的氧化性， CO 具有还原性， 二者在催化 剂表面发生氧化还原反应生成 CO 2 和 N 2 ： 2NO 2 +4CO 催化剂 N 2 +4CO 2 ② ； 反应 ①+ 反应 ② 可得催化转化总反 应 ： 2NO+3O 2 +4C 催化剂 4CO 2 +N 2 。 在此反应中 ， NO 、 O 2 是氧化剂， N 2 是还原产物， CO 2 既是氧化产物， 又是 还原产物， A 错误， D 正确； N 2 不是汽车尾气排放的污 染物， B 错误； NO 在常温下就可以和 O 2 反应转化为 NO 2 ， C 错误。 7. （ 1 ） ① 通入 O 2 后试管内气体变为红棕色 ② 试 管内液面升高 ③ 最后试管内剩余一种无色气体 （ 2 ） NO 1.0 mL 【解析】 通入的 O 2 与 NO 发生反应生成 NO 2 ： 2NO+ O 2 2NO 2 ， 所以看到有红棕色气体生成； 生成的 NO 2 溶 于水： 3NO 2 +H 2 O 2HNO 3 +NO 。 两个反应的总方程式 为： 4NO+3O 2 +2H 2 O 4HNO 3 。 气体被消耗， 所以看到 试管内液面上升。 根据总反应方程式可以计算出， 氧气 全部反应， 剩余 NO 的体积是 1.0 mL ， NO 为无色气体， 这是可观察到的第三个现象。 课时 2 氨 铵盐 硝酸 基础练习 1. D 【解析】 氨可用于喷泉实验的原因是氨极易溶 于水， 1 体积水能溶解 700 体积氨， A 项错误； 氨是无 色有刺激性气味的气体， B 项错误； 氨密度小于空气密 度， 应选用向下排空气法收集， C 项错误； 氨溶于水形 成氨水， 显碱性， 可以使酚酞溶液变红， D 项正确。 2. B 【解析】 氨溶于水得到氨水： NH 3 +H 2 O NH 3 · H 2 O NH + 4 +OH - ， A 、 C 正确； 氨水中存在 6 种粒子为 H 2 O 、 NH 3 · H 2 O 、 NH 3 、 NH + 4 、 OH - 、 H + ， D 项正确； 由 以上可知氨水是混合物， 液氨是纯净物， B 错误。 3. B 【解析】 因为氨可以和酸反应， 所以不能用浓 硫酸和五氧化二磷等酸性干燥剂干燥； 氯化钙可以吸收 氨生成八氨合氯化钙 CaCl 2 · 8NH 3 ， 所以也不能用氯化钙 干燥氨。 碱石灰是氧化钙和氢氧化钠组成的混合物， 可 以干燥氨， 故选 B 。 4. C 5. B 【解析】 氨极易溶解于水， 烧瓶内气体减少， 压强减小， 可以解释氨的喷泉实验， A 项正确； 氨与氯 化氢的反应， 属于非氧化还原反应， B 项错误； NH 3 · H 2 O 少部分电离产生 OH - ， 氨水溶液呈碱性， 使酚酞溶 液变为红色， C 项正确； NH 3 · H 2 O 不稳定， 加热氨水的 方法制取氨， D 项正确。 6. C 【解析】 10 g NH 3 溶于水形成 100 g 溶液， 溶 质质量分数为 10% ， 氨水中含有 NH 3 · H 2 O 、 NH + 4 ， 故 C 正确。 7. C 【解析 】 加热浓氨水 NH 3 +H 2 O NH 3 · H 2 O NH + 4 +OH - ， 加热有利于氨的逸出， 能够制得氨， 故 A 正 确； 氧化钙与水反应生成氢氧化钙， 同时放出大量的 热， 促进 NH 3 · H 2 O 的分解及 NH 3 的挥发逸出， 能够制 得氨， 故 B 正确； 氯化铵受热生成氨和氯化氢， 氨和氯 化氢遇冷又生成氯化铵， 很难制得氨， 故 C 错误； 熟石 灰和氯化铵混合后加热可以制取氨， 反应的化学方程式 为 2NH 4 Cl+Ca （ OH ） 2 CaCl 2 +2NH 3 ↑+2H 2 O ， 故 D 正确。 故选 C 。 8. D 9. B 【解析】 一种盐与烧碱混合共热， 可放出无色 气体 Y ， 则 Y 为 NH 3 ， Y 经一系列氧化后的产物再溶于 水可得 Z 溶液为 HNO 3 溶液， Y 和 Z 溶液反应又可生成 X ， 则盐 X 是硝酸铵。 10. B 【解析】 硝酸具有强氧化性， 能和多种金属、 矿物质反应， 但不与玻璃反应， 故 B 正确。 11. A 【解析】 浓、 稀硝酸都具有氧化性， 可与除 Au 、 Pt 之外的所有金属反应， 且不产生氢气； 在与金属 反应时， 硝酸既表现氧化性又表现酸性； 浓硝酸可以盛 放在铝制或铁制容器中， 因为铝、 铁在浓硝酸中钝化。 12. C 【解析】 浓硝酸与铜发生反应： Cu+4HNO 3 Cu （ NO 3 ） 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O ， 变稀后发生 3Cu+8HNO 3 3Cu （ NO 3 ） 2 +2NO↑+4H 2 O ， 故 C 正确。 13. D 【解析】 浓盐酸和稀硝酸能除去水垢， 但是常 温下和铝反应， A 、 B 错误； 浓硫酸和浓硝酸常温下使 金属铝钝化， 但硫酸钙是微溶的， 不能用于除水垢， 故 选 D 。 14. B 【解析】 一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和 浓硝酸完全反应， 发生 3Cu+8HNO 3 （稀） 3Cu （ NO 3 ） 2 + 2NO↑+4H 2 O ， Cu+4HNO 3 （浓 ） Cu （ NO 3 ） 2 +2NO 2 ↑+ 2H 2 O 。 等量的 Cu 与酸反应， 浓硝酸消耗得多， 故 ① 错误； 等量的 Cu 与酸反应， 由 Cu 原子守恒可知生成 Cu （ NO 3 ） 2 的物质的量相同， 故 ② 正确； 等量的 Cu 与酸反应， 浓 硝酸反应生成气体多 ， 故 ③ 错误 ； 因 3NO 2 +H 2 O 4