第2节 第1课时 氮气和氮氧化物（分层作业）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第二节 氮及其化合物 第1课时 氮气和氮氧化物 1．（24-25高一上·甘肃武威·开学考试）下列用于食品包装中防腐的气体是 A．氧气 B．一氧化氮 C．二氧化碳 D．氮气 2．下列关于一氧化氮的叙述正确的是 A．一氧化氮是一种红棕色气体 B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 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 3．自然界的氮循环如图所示。下列说法中，不正确的是 A．植物的根瘤菌可起固氮作用 B．雷电作用下实现了人工固氮 C．在氮循环过程中涉及了多个氧化还原反应 D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 4．（24-25高一上·广东茂名·期中）下图所示为氮元素的价类二维图，图中列出了部分转化。 下列说法不正确的是 A．X的化学式为 B．转化①需要加还原剂才能实现 C．转化⑤的离子方程式可以表示为 D．转化④的反应方程式为 5．（23-24高一上·河南洛阳·期末）硫和氮是自然界中常见的重要元素。下列关于硫、氮及其化合物的说法正确的是 A．植物从土壤中吸收、转化为氨基酸的过程属于氮的固定 B．汽车尾气中氮氧化物中氮的来源主要是空气中的氮气 C．SO2有毒，不能用作食品添加剂 D．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现的是浓硫酸的氧化性 6．（23-24高一下·辽宁·期中）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．标准状况下，22.4LSO3所含分子数为NA B．标准状况下，44.8LNO和22.4LO2反应后的分子数为2NA C．一定条件下，0.1molSO2与足量氧气反应生成SO3，转移电子数为0.2NA D．标准状况下，足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应放出2.24L气体时，转移电子数为0.2NA 7．（22-23高一下·四川成都·阶段检测）在一支的注射器里充入，然后吸入水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。设空气中氧气的体积分数为20%，下列说法错误的是 A．振荡后注射器活塞不移动 B．打开弹簧夹，快速吸入空气后夹上弹簧夹，充分振荡注射器，活塞停留在大约处 C．若将换为，完全反应需吸入约空气 D．若注射器中是和的混合气体，吸入水后充分振荡注射器，活塞停留在大约处 8．（23-24高一下·湖南·期中）某化学研究小组设计利用硝酸工业尾气(只含NO、)制备亚硝酸钠()的工艺流程如下。已知：，。 下列说法错误的是 A．是非电解质，也是酸性氧化物 B．用硝酸尾气制备的中可能含有 C．尾气中的含量越高，的纯度越低 D．标准状态下，a L的硝酸尾气用NaOH溶液完全吸收，至少消耗NaOH 9．（23-24高一下·湖南·期中）下列说法正确的是 A．“碳中和”就是利用中和反应减少二氧化碳的排放 B．氮氧化物可以引起光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等环境问题 C．汽车尾气处理是把氮的氧化物催化氧化为氮气 D．煤炭燃烧时鼓入过量的空气可以减少酸雨的形成 10．（23-24高一下·贵州·期中）硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示： 下列说法中正确的是 A．反应①②③都属于氮的固定 B．反应②的方程式： C．氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成NO2 D．反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 11．（23-24高一下·福建福州·期中）为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用NH3作还原剂，其反应之一为：，下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数) A．氮氧化物的排放可形成酸雨 B．可使用溶液吸收氮氧化物 C．氧化产物与还原产物的质量比为3:4 D．生成水转移电子的数目为 12．（23-24高一下·重庆·期中）将盛8mL一氧化氮和18mL二氧化氮混合气体的烧瓶倒置于水中，通入一定量的氧气，完全反应后，剩余气体体积为2mL，且该气体不支持燃烧，则充入的氧气的体积为 A．6mL B．9mL C．10mL D．12mL 13．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+2CO=2CO2+N2，当生成1molN2时，被还原的NO为 mol。 14．氮是大气中含量最多的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答： (1)下列变化属于“氮的固定”的是 (填字母)。 a．植物从土壤中吸收氮肥              b．硝酸和氨气反应生成氮肥 c．将空气中的氮气转变为氮的化合物    d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质 (2)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式： 。 (3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 ①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式： 。 ②NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是 。 15．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如图实验。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，使氧气进入烧瓶，观察到的现象是 ，产生此现象的化学方程式为 。 (2)关上止水夹，轻轻摇动烧瓶，观察到的现象为① ；② ，产生此现象的化学方程式为 。 (3)烧杯中盛放的是酸性高锰酸钾溶液，能吸收尾气，已知NO能与MnO在酸性条件下反应生成NO和Mn2＋，写出该反应的离子方程式 。 1．（23-24高一上·河南南阳·期末）如图所示，在注射器里吸入，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法错误的是 A．最终剩余气体中NO体积为12mL B．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动，最终活塞最左端停在约36mL刻度处 C．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为 2．（23-24高一下·江西上饶·阶段检测）现将少量的缓慢通入溶液中（如图所示）发生反应，下列说法正确的是 A．可采用向上排空气法收集气体a B．反应结束后，可直接滴入溶液检测反应后的生成物中是否含有 C．该实验发生的反应： D．溶液能导电，故溶液为电解质 3．（23-24高一下·四川乐山·阶段检测）下列说法中，正确的是 A．NO2能与水反应生成硝酸，故NO2为酸性氧化物 B．除去O2中混有的NO2，可将混合气体通过水，将NO2溶解 C．NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2，得橙色溶液的为溴蒸气 D．NO2是造成光化学烟雾的原因之一 4．（24-25高一上·江苏南京·阶段检测）阅读下列信息，完成下列小题，下图所示为氮元素的价类二维图，图中列出了部分转化。 下列转化中的含氮物质发生还原反应的是 A． ① B．③ C．④ D．⑤ 5．上图说法不正确的是 A．的化学式为 B．转化①需要加还原剂才能实现 C．转化⑤可以加后实现 D．转化④的反应方程式为 6．上图中与在一定条件下可发生转化⑥，反应中仅有、元素化合价变化，与反应的分子数之比，则反应后碳元素的化合价为 A． B．0 C．+2 D．+4 7．（24-25高一上·湖北武汉·阶段检测）下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是 A．CO转化为所需氧元素来源于 B．汽车尾气发生的都是氧化反应 C．催化剂化学反应前后质量不变 D．属于酸性氧化物 8．（24-25高一上·北京·期中）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．2.3 gNa与足量氧气在常温或加热条件下完全反应，转移的电子数均为0.1NA B．78 gNa2O2与足量CO2反应转移电子数为4NA C．在反应中，每生成0.1 mol HNO3转移的电子数为0.1NA D．2.7 g铝与足量盐酸完全反应，转移的电子数为0.3NA 9．（24-25高一上·云南红河·期中）臭氧存在于大气层中，但在地表附近也会产生臭氧，其发生机理如下图所示。已知O2+2NO=2NO2.则以下表述正确的是 A．图中所示①②③的转化中均有化合价的改变 B．3.2g O3和O2的混合气体，所含原子数约为2×6.02×1022 C．标准状况下，1molNO与1mol氧气混合后体积为44.8L D．反应③是复分解反应 10．（23-24高一下·新疆喀什·期中）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。下列转化中属于氮的固定的是 A．N2→NH3 B．HNO3→NO2 C．NO→NO2 D．NH3→NH4Cl 11．（23-24高一下·河南·阶段检测）认识和研究自然界的元素循环有重要意义，海洋中无机物循环的过程如图所示，下列说法正确的是 A．海洋中存在游离态的氮 B．在反硝化细菌作用下，发生氧化反应生成 C．②④中含氮物质的转化属于氮的固定 D．向海洋中排放含的废水，则不会影响的含量 12．（23-24高一下·安徽·阶段检测）将等质量的两根镁条分别置于足量空气(不考虑的影响)、氧气中并使其充分燃烧，下列对两个反应的说法错误的是 A．转移的电子数目相等 B．生成的固体质量前者较大 C．前者存在人工固氮的变化 D．在氧气中燃烧更剧烈 13．（23-24高一下·北京通州·期中）一氧化氮和二氧化氮是主要的大气污染物，必须处理后才能排放。 (1)将一定量和一氧化氮一起通入水中只生成硝酸，该反应的化学方程式是 。 (2)已知氨气恰好能将含一氧化氮和二氧化氮的混合气体完全转化为氮气，则混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积比为 。 (3)研究不同温度下经酸化处理的溶液对一氧化氮脱出率的影响，结果如图所示。在60~80℃时，一氧化氮脱出率下降的原因是 。 14．Ⅰ.某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应进行如图所示实验。 （1）图甲两集气瓶中 （填“上”或“下”）瓶气体颜色深。 （2）图乙中反应的现象是 。 （3）图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有 ，NO2在该反应中显 性。 （4）由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式： 。 Ⅱ.某课外活动小组欲探究镁与NO2的反应。已知镁与CO2的反应为2Mg+CO22MgO+C。 （1）该小组类比Mg与CO2的反应对Mg与NO2的反应进行猜测，写出Mg与NO2反应的化学方程式： 。 （2）该小组设计如下实验验证上述猜测，实验装置（用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸）如图所示。 资料信息：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O ①装置A中的试剂是 。 ②干燥管和装置B的作用分别是 、 。 ③正确的实验操作步骤是 。 a.通入NO2 b.打开弹簧夹 c.点燃酒精灯 d.当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹 15．（24-25高一上·吉林·阶段检测）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。 I．汽车尾气(含CO、NO等)是城市空气污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排放管上装一个“催化转化器”，它能使CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。 (1)写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式： 。 (2)催化转化器中发生的反应对减少汽车尾气污染有什么作用： 。 Ⅱ．某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程： 已知：。 (3)过量的石灰乳吸收工业废气环节需要充分搅拌，其目的是 。其中SO2被石灰乳吸收反应的离子方程式为 。 (4)X可以是空气，废气中的 被空气中的O2氧化。处理含废水时，发生反应的离子方程式为 ，该反应中氧化产物与还原产物的质量比为 。 (5)捕获剂所捕获的气体主要是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节 氮及其化合物 第1课时 氮气和氮氧化物 1．（24-25高一上·甘肃武威·开学考试）下列用于食品包装中防腐的气体是 A．氧气 B．一氧化氮 C．二氧化碳 D．氮气 【答案】D 【详解】A．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生氧化反应，主要用途是支持燃烧、供给呼吸等，不能用于食品防腐，A错误； B．一氧化氮是有毒气体，不能用于食品包装中防腐，B错误； C．根据二氧化碳的性质，主要用于灭火，作气体肥料、化工原料、制碳酸饮料等，C错误； D．氮气的化学性质不活泼，常用于食品包装中防腐，D正确； 故合理选项是D。 2．下列关于一氧化氮的叙述正确的是 A．一氧化氮是一种红棕色气体 B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 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 【答案】C 【详解】A．NO是一种无色气体，A错误； B．常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2，B错误； C．氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，C正确； D．NO难溶于水，可以用排水法收集，D错误； 故选C。 3．自然界的氮循环如图所示。下列说法中，不正确的是 A．植物的根瘤菌可起固氮作用 B．雷电作用下实现了人工固氮 C．在氮循环过程中涉及了多个氧化还原反应 D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 【答案】B 【详解】A．结合图可知：植物的根瘤菌可起固氮作用，A正确； B．雷电作用下实现了自然固氮，B错误； C．雷电作用涉及氮气和氧气反应生成NO，人工固氮涉及氮气和氢气反应生成氨气，氨或铵盐转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸盐被细菌分解等都涉及氧化还原反应，C正确； D．由氮循环的示意图可知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，D正确。 答案选B。 4．（24-25高一上·广东茂名·期中）下图所示为氮元素的价类二维图，图中列出了部分转化。 下列说法不正确的是 A．X的化学式为 B．转化①需要加还原剂才能实现 C．转化⑤的离子方程式可以表示为 D．转化④的反应方程式为 【答案】D 【分析】X为+2价含氮氧化物，故X为NO。 【详解】A．由分析可知，X的化学式为，A正确； B．转化①为氮气转化成氨气，N元素化合价降低，发生还原反应，需要还原剂，B正确； C．转化⑤为转化为，可以用，离子方程式为，C正确； D．转化④为转化成，反应方程式为，D错误； 故选D。 5．（23-24高一上·河南洛阳·期末）硫和氮是自然界中常见的重要元素。下列关于硫、氮及其化合物的说法正确的是 A．植物从土壤中吸收、转化为氨基酸的过程属于氮的固定 B．汽车尾气中氮氧化物中氮的来源主要是空气中的氮气 C．SO2有毒，不能用作食品添加剂 D．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现的是浓硫酸的氧化性 【答案】B 【详解】A．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程，而、本就以化合态形式存在，不属于氮的固定，故A错误； B．燃油汽车发动机内，空气中氮气与氧气在放电或高温条件下发生反应生成NO，故B正确； C．SO2虽有毒，但可作食品添加剂，利用其还原性除氧气来防腐和抗氧化等，故C错误； D．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，是浓硫酸使纸中H、O元素以水的形式脱出，体现脱水性，故D错误； 故答案选B。 6．（23-24高一下·辽宁·期中）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．标准状况下，22.4LSO3所含分子数为NA B．标准状况下，44.8LNO和22.4LO2反应后的分子数为2NA C．一定条件下，0.1molSO2与足量氧气反应生成SO3，转移电子数为0.2NA D．标准状况下，足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应放出2.24L气体时，转移电子数为0.2NA 【答案】D 【详解】A．标准状况下SO3是固体，22.4LSO3的物质的量不是1mol，故A错误； B．标准状况下，44.8LNO和22.4LO2反应后生成二氧化氮，部分二氧化氮转化为N2O4，所以分子数小于2NA，故B错误； C． 为可逆反应，一定条件下，0.1molSO2与足量氧气反应生成SO3，转移电子数小于0.2NA，故C错误； D．标准状况下，足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应，开始放出二氧化硫气体，后来放出氢气，S元素化合价由+6降低为+4、H元素化合价由+1降低为0，生成1个二氧化硫分子和生成1个氢气分子均转移2个电子，所以放出2.24L气体时，转移电子数为0.2NA，故D正确； 选D。 7．（22-23高一下·四川成都·阶段检测）在一支的注射器里充入，然后吸入水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。设空气中氧气的体积分数为20%，下列说法错误的是 A．振荡后注射器活塞不移动 B．打开弹簧夹，快速吸入空气后夹上弹簧夹，充分振荡注射器，活塞停留在大约处 C．若将换为，完全反应需吸入约空气 D．若注射器中是和的混合气体，吸入水后充分振荡注射器，活塞停留在大约处 【答案】C 【详解】A． NO不溶于水也不与水反应，则容器内气体、液体体积不变，振荡后注射器活塞不移动，故A正确； B． NO与水不反应，有氧气存在，发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，20mLNO反应需要15mL氧气，吸入15mL空气后，氧气不足，NO有剩余，，则15mL空气中氮气体积为12mL，氧气体积为3mL，反应消耗4mLNO，剩余16mL，则针筒内气体体积为12mL+16mL=28mL，还有5mL水，注射器活塞停留在33mL刻度附近，故B正确； C．若将换为，发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，20mLNO2反应需要5mL氧气，则完全反应需吸入空气约，故C错误； D．若注射器中是和的混合气体，吸入水后充分振荡注射器，NO2能与水反应，3NO2+H2O=2HNO3+NO，产生，则针筒内NO气体体积为5mL+5mL=10mL，还有5mL水，注射器活塞停留在15mL刻度附近，故D正确； 答案选C。 8．（23-24高一下·湖南·期中）某化学研究小组设计利用硝酸工业尾气(只含NO、)制备亚硝酸钠()的工艺流程如下。已知：，。 下列说法错误的是 A．是非电解质，也是酸性氧化物 B．用硝酸尾气制备的中可能含有 C．尾气中的含量越高，的纯度越低 D．标准状态下，a L的硝酸尾气用NaOH溶液完全吸收，至少消耗NaOH 【答案】A 【详解】A．NO2不是酸性氧化物，A错误； B．从已知的两个方程式可以看出尾气中NO2含量高于NO时，就有NaNO3，B正确； C．尾气中NO2含量越高，生成的NaNO3越多，NaNO2纯度越低，C正确； D．从已知的两个方程式可以看出，氮氧化物和氢氧化钠参与反应的比例均为1：1，故消耗的氢氧化钠为mol，D正确； 故选A。 9．（23-24高一下·湖南·期中）下列说法正确的是 A．“碳中和”就是利用中和反应减少二氧化碳的排放 B．氮氧化物可以引起光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等环境问题 C．汽车尾气处理是把氮的氧化物催化氧化为氮气 D．煤炭燃烧时鼓入过量的空气可以减少酸雨的形成 【答案】B 【详解】A．碳中和是指人为排放和人为移除相抵消，A错误； B．氮氧化物可以引起光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等环境问题，B正确； C．汽车尾气处理是是将氮氧化物还原为氮气，减少环境污染，C错误； D．鼓入过量空气可以促进燃料完全燃烧，不能减少酸雨形成，D错误； 故选B。 10．（23-24高一下·贵州·期中）硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示： 下列说法中正确的是 A．反应①②③都属于氮的固定 B．反应②的方程式： C．氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成NO2 D．反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 【答案】B 【分析】N2与H2在高温、高压、催化剂操作条件下反应产生NH3，NH3与O2在催化剂存在条件下反应产生NO、H2O，NO与O2在常温下反应产生NO2，NO2与H2O反应产生HNO3、NO，然后根据问题分析解答。 【详解】A．氮的固定的由氮元素的单质转化为氮的化合物的过程。反应①属于氮的固定，反应②③是氮元素化合物之间的转化，不属于氮的固定，A错误； B．反应②NH3与O2在催化剂存在条件下加热，发生氧化还原反应产生NO、H2O，该反应的化学方程式：，B正确； C．氮气与O2在电火花作用下反应只能产生NO，在足量氧气中也不能通过一步反应生成NO2，C错误； D．反应④是NO2与H2O反应产生HNO3、NO，反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，在该反应中NO2作氧化剂，得到电子被还原为NO；NO2作还原剂，失去电子被氧化为HNO3，所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，D错误； 故合理选项是B。 11．（23-24高一下·福建福州·期中）为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用NH3作还原剂，其反应之一为：，下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数) A．氮氧化物的排放可形成酸雨 B．可使用溶液吸收氮氧化物 C．氧化产物与还原产物的质量比为3:4 D．生成水转移电子的数目为 【答案】C 【详解】A．氮氧化物能与空气中的O2、H2O作用生成HNO3等，可形成酸雨，A正确； B．氮氧化物与空气中的O2、H2O作用生成HNO3等，能与碱性物质反应，则可使用溶液吸收氮氧化物，B正确； C．在反应中，NH3是还原剂，NO是氧化剂，氧化产物(8NH3→4N2)与还原产物(6NO→3N2)的质量比为4:3，C不正确； D．由反应可建立关系式：H2O~2e-，则生成水转移电子的数目为，D正确； 故选C。 12．（23-24高一下·重庆·期中）将盛8mL一氧化氮和18mL二氧化氮混合气体的烧瓶倒置于水中，通入一定量的氧气，完全反应后，剩余气体体积为2mL，且该气体不支持燃烧，则充入的氧气的体积为 A．6mL B．9mL C．10mL D．12mL 【答案】B 【分析】倒置于水中，通入一定量的氧气，发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，完全反应后，剩余气体体积为2mL，且该气体不支持燃烧，可知剩余2mL气体为NO，以此来解答。 【详解】由题意可知，剩余2mL气体为NO，则参加反应的NO为6mL，结合4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知，消耗的氧气为6mL×=4.5mL；结合4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，消耗的氧气为18mL×=4.5mL，则充入的氧气的体积为4.5mL+4.5mL=9mL； 故选B。 13．（21-22高一下·全国·课后作业）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+2CO=2CO2+N2，当生成1molN2时，被还原的NO为 mol。 【答案】(1)2NO＋O2=2NO2 (2)1∶2 (3)排水法收集 (4)HNO3 (5)2 【分析】空气中的N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O22NO，常温下就易与空气中的O2反应生成红棕色的二氧化氮气体，2NO+O2=2NO2，二氧化氨气体有毒，易与水反应生成硝酸(HNO3 )和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，以此来解析； 【详解】（1）反应①为一氧化氮和氧气反应，一氧化氮和氧气化合为二氧化氮，反应为2NO+O2=2NO2， （2）反应③为二氧化氮和水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO ，N元素化合价由+4价既降低为+2价又升高为+5价，二氧化氮既是氧化剂又是还原剂，根据化合价升降守恒可知，该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1：2； （3）NO不溶于水，而且接触空气易被氧化，用排水集气法收集； （4）根据分析可知化合物A的化学式为HNO3； （5）NO与CO反应生成CO2和N2，反应为：2NO+2CO=2CO2+N2，N的化合价由+2价降低为0价，化合价降低被还原，生成1mol氮气，被还原的NO为2mol； 14．氮是大气中含量最多的一种元素，氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答： (1)下列变化属于“氮的固定”的是 (填字母)。 a．植物从土壤中吸收氮肥              b．硝酸和氨气反应生成氮肥 c．将空气中的氮气转变为氮的化合物    d．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质 (2)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式： 。 (3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 ①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式： 。 ②NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是 。 【答案】(1)c (2)2NO+2CO=N2+2CO2 (3) 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O NaNO2 【详解】（1）游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程称为氮的固定，则答案选c。 （2）根据题意，NO被CO还原生成的参与大气循环的无毒气体为氮气和二氧化碳，化学方程式为：。 （3）①被烧碱溶液吸收时，生成两种物质的量之比为1∶1的钠盐，根据原子守恒可知应该是和，同时还有水生成，化学方程式为：。 ②NO与按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，属于+2价和+4价氮元素之间的归中反应，所以该钠盐的化学式是。 15．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如图实验。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，使氧气进入烧瓶，观察到的现象是 ，产生此现象的化学方程式为 。 (2)关上止水夹，轻轻摇动烧瓶，观察到的现象为① ；② ，产生此现象的化学方程式为 。 (3)烧杯中盛放的是酸性高锰酸钾溶液，能吸收尾气，已知NO能与MnO在酸性条件下反应生成NO和Mn2＋，写出该反应的离子方程式 。 【答案】(1) 气体由无色变为红棕色 2NO＋O2=2NO2 (2) 烧瓶中红棕色气体又变为无色 烧杯中导气管中液面上升 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO (3)5NO＋3MnO＋4H＋=5NO＋3Mn2＋＋2H2O 【详解】（1）无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2，反应的化学方程式为：2NO+O2=2NO2； （2）NO2与水接触反应生成硝酸和NO，化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，红棕色NO2气体又变为无色NO气体，烧瓶中气体物质的量减小导致烧瓶中气体压强减小，烧杯中溶液进入导气管； （3）NO能与MnO在酸性条件下反应生成NO和Mn2+，一氧化氮被氧化生成硝酸盐，反应的离子方程式为：5NO＋3MnO＋4H＋=5NO＋3Mn2＋＋2H2O。 1．（23-24高一上·河南南阳·期末）如图所示，在注射器里吸入，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法错误的是 A．最终剩余气体中NO体积为12mL B．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动，最终活塞最左端停在约36mL刻度处 C．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为 【答案】B 【详解】A．30mL空气中氧气体积为30mL×=6mL，根据方程式：2NO+O2=2NO2，20mLNO消耗12mL，生成NO2的体积为12mL，NO2再与水反应，3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成NO为12mL×=4mL，所以最后剩余NO为(20-12+4)mL=12mL，A正确； B．注射器内气体减少，所以注射器的活塞缓缓向左移动，体积为剩余的NO、N2和水的体积，约为41mL，B错误； C．NO是无色气体，NO2是红棕色气体，所以注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色，C正确； D．根据A中分析可知，若反应前后液体体积不变，生成硝酸的物质的量浓度为：，D正确； 故选B。 2．（23-24高一下·江西上饶·阶段检测）现将少量的缓慢通入溶液中（如图所示）发生反应，下列说法正确的是 A．可采用向上排空气法收集气体a B．反应结束后，可直接滴入溶液检测反应后的生成物中是否含有 C．该实验发生的反应： D．溶液能导电，故溶液为电解质 【答案】C 【分析】少量的缓慢通入溶液中，发生氧化还原反应会生成NO和硫酸钠； 【详解】A．a为NO，与空气要反应，不能用排空法收集，故A错误； B．会有剩余，剩余的也能与生成白色沉淀，故不能检测反应后的生成物中是否含有，故B错误； C．根据氧化还原反应电子守恒与原子守恒，该实验发生的反应方程式为：，故C正确； D．溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质，故D错误； 答案选C。 3．（23-24高一下·四川乐山·阶段检测）下列说法中，正确的是 A．NO2能与水反应生成硝酸，故NO2为酸性氧化物 B．除去O2中混有的NO2，可将混合气体通过水，将NO2溶解 C．NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2，得橙色溶液的为溴蒸气 D．NO2是造成光化学烟雾的原因之一 【答案】D 【详解】A．二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，不是酸性氧化物，故A错误； B．除去O2中混有的NO2，将混合气体通入水中，NO2溶解的同时又生成新的杂质NO且NO又能与O2反应，除杂过程消耗氧气，故B错误 C．NO2与溴蒸气都与氢氧化钠溶液反应生成无色溶液，不能用氢氧化钠溶液鉴别，但可用水鉴别，故C错误； D．二氧化氮可导致酸雨、光化学烟雾等，为大气污染物之一，故D正确； 故选D。 4．（24-25高一上·江苏南京·阶段检测）阅读下列信息，完成下列小题，下图所示为氮元素的价类二维图，图中列出了部分转化。 下列转化中的含氮物质发生还原反应的是 A． ① B．③ C．④ D．⑤ 【答案】A 【分析】由氮元素的价类二维图可知X为NO； A．①为氮气转化成氨气，N元素化合价降低，发生还原反应，A正确； B．③为NO转化成，化合价升高，发生氧化反应，B错误； C．④为转化成，化合价升高，发生氧化反应，C错误； D．⑤为转化为，化合价未发生变化，D错误； 故选A； 5．上图说法不正确的是 A．的化学式为 B．转化①需要加还原剂才能实现 C．转化⑤可以加后实现 D．转化④的反应方程式为 【答案】D 【分析】由氮元素的价类二维图可知X为NO； A．由分析可知，的化学式为，A正确； B．转化①为氮气转化成氨气，N元素化合价降低，发生还原反应，需要还原剂，B正确； C．转化⑤为转化为，可以用与反应生成和水，C正确； D．转化④为转化成，反应方程式为，D错误； 故选D； 6．上图中与在一定条件下可发生转化⑥，反应中仅有、元素化合价变化，与反应的分子数之比，则反应后碳元素的化合价为 A． B．0 C．+2 D．+4 【答案】D 【分析】由氮元素的价类二维图可知X为NO； 由氮元素的价类二维图可知，转化⑥为转化为，设反应后C元素的化合价为x价，根据氧化还原反应，得失电子守恒，可列式为2(4-0)=x+4，解得x=4，则反应后C元素为+4价； 故选D。 7．（24-25高一上·湖北武汉·阶段检测）下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是 A．CO转化为所需氧元素来源于 B．汽车尾气发生的都是氧化反应 C．催化剂化学反应前后质量不变 D．属于酸性氧化物 【答案】B 【详解】A．由图可知，一氧化碳、烃与氮氧化合物反应生成氮气、二氧化碳和水，则CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx，故A正确； B．由图可知，氮的氧化物变为氮气，发生还原反应，故B错误； C．催化剂只是参与反应，但是反应前后其质量是不变的，故C正确； D．能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，属于酸性氧化物，故D正确； 故选：B。 8．（24-25高一上·北京·期中）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．2.3 gNa与足量氧气在常温或加热条件下完全反应，转移的电子数均为0.1NA B．78 gNa2O2与足量CO2反应转移电子数为4NA C．在反应中，每生成0.1 mol HNO3转移的电子数为0.1NA D．2.7 g铝与足量盐酸完全反应，转移的电子数为0.3NA 【答案】B 【详解】A．2.3 gNa的物质的量是0.1 mol，由于Na是+1价金属，因此0.1 mol Na与足量氧气在常温或加热条件下完全反应，转移的电子数均为0.1NA，A正确； B．78 gNa2O2的物质的量是1 mol，根据反应方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知：每2 mol Na2O2反应，转移2 mol电子，现在有1 mol Na2O2发生该反应，则转移电子的物质的量是1 mol，转移的电子数目是NA，B错误； C．在反应中，每生成2 mol HNO3转移的电子数为2NA，因此每生成0.1 mol HNO3转移的电子数为0.1NA，C正确； D．2.7 g铝的物质的量是0.1 mol，由于Al是+3价的金属，因此0.1 mol Al与足量盐酸完全反应，转移0.3 mol的电子，则转移的电子数为0.3NA，D正确； 故合理选项是B。 9．（24-25高一上·云南红河·期中）臭氧存在于大气层中，但在地表附近也会产生臭氧，其发生机理如下图所示。已知O2+2NO=2NO2.则以下表述正确的是 A．图中所示①②③的转化中均有化合价的改变 B．3.2g O3和O2的混合气体，所含原子数约为2×6.02×1022 C．标准状况下，1molNO与1mol氧气混合后体积为44.8L D．反应③是复分解反应 【答案】B 【分析】①的转化为NO2NO+O、②的转化为O2+OO3、③的转化为O3+NO O2+ NO2。 【详解】A．①的转化为NO2NO+O、③的转化为O3+NO O2+ NO2，其中氮、氧元素化合价均发生了变化，②的转化为O2+OO3，其中没有元素化合价变化，A错误； B．3.2g O3和O2的混合气体，所含原子数约为，B正确； C．标准状况下，与氧气发生反应，生成1molNO2，剩余0.5mol O2，此时体积为(1+0.5)mol×22.4L/mol=33.6L，但存在NO2和四氧化二氮的转化平衡：，所以体积小于33.6L，C错误； D．反应③为，其中氮、氧元素化合价发生了变化，不是复分解反应，是置换反应，D错误； 故选B。 10．（23-24高一下·新疆喀什·期中）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。下列转化中属于氮的固定的是 A．N2→NH3 B．HNO3→NO2 C．NO→NO2 D．NH3→NH4Cl 【答案】A 【详解】A．N2→NH3是氮气单质化合形成氮的化合物，属于氮的固定，A符合题意； B．HNO3→NO2为氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，B不符题意； C．NO→NO2是氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，C不符题意； D．NH3→NH4Cl为氮的化合物之间的转化，不属于氮的固定，D不符题意； 本题选A。 11．（23-24高一下·河南·阶段检测）认识和研究自然界的元素循环有重要意义，海洋中无机物循环的过程如图所示，下列说法正确的是 A．海洋中存在游离态的氮 B．在反硝化细菌作用下，发生氧化反应生成 C．②④中含氮物质的转化属于氮的固定 D．向海洋中排放含的废水，则不会影响的含量 【答案】A 【详解】A．根据图示可知，海洋中存在氮气，即含游离态的氮，A项正确； B．在反硝化细菌作用下，转化生成，N元素化合价降低，被还原，B项错误； C．氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮，图示中，②属于氮的固定，但④只是化合态氮元素转化为化合态氮元素，不属于氮的固定，C项错误； D．向海洋中排放含的废水后，经过反硝化细菌作用可转化为氮气，氮气再经过反应②转化为，则会影响的含量，D项错误； 答案选A。 12．（23-24高一下·安徽·阶段检测）将等质量的两根镁条分别置于足量空气(不考虑的影响)、氧气中并使其充分燃烧，下列对两个反应的说法错误的是 A．转移的电子数目相等 B．生成的固体质量前者较大 C．前者存在人工固氮的变化 D．在氧气中燃烧更剧烈 【答案】B 【分析】镁条在空气中可与氮气反应生成氮化镁，在氧气中充分燃烧生成氧化镁。 【详解】A．两根镁条质量相等，说明物质的量相等，与氧气和空气中氮气反应分别生成氧化镁、氮化镁，Mg化合价均为0价升高至+2价，转移电子数相同，A正确； B．镁在空气中燃烧可生成MgO、，由二者摩尔质量知，等质量的镁转化为MgO时固体质量增加量大于转化为时固体质量增加量，B错误； C．将单质氮转化为化合物属于人工固氮，C正确； D．性质比活泼，Mg在中燃烧更剧烈，D正确； 答案选B。 13．（23-24高一下·北京通州·期中）一氧化氮和二氧化氮是主要的大气污染物，必须处理后才能排放。 (1)将一定量和一氧化氮一起通入水中只生成硝酸，该反应的化学方程式是 。 (2)已知氨气恰好能将含一氧化氮和二氧化氮的混合气体完全转化为氮气，则混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积比为 。 (3)研究不同温度下经酸化处理的溶液对一氧化氮脱出率的影响，结果如图所示。在60~80℃时，一氧化氮脱出率下降的原因是 。 【答案】(1) (2)1：3 (3)次氯酸不稳定，升高温度使次氯酸分解速率加快 【详解】（1）将一定量O3和一氧化氮一起通入水中只生成硝酸，是化合反应，反应方程式为：O3+2NO+H2O═2HNO3； （2）设混合气体中NO的物质的量为x mol，NO2的物质的量为y mol，根据混合气体的物质的量的和为6mol，则有x+y=6；在与NH3反应时，NO和NO2得电子，而NH3失电子，最后都转化为0价的N2，根据得失电子数守恒可有：2x+4y=7×3，将两式联立即可解得x=1.5，y=4.5，则有x：y=1.5：4.5=1：3； （3）一氧化氮脱出率下降的原因是经酸化处理的溶液中含有大量的次氯酸，次氯酸不稳定，升高温度使次氯酸分解速率加快。 14．Ⅰ.某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应进行如图所示实验。 （1）图甲两集气瓶中 （填“上”或“下”）瓶气体颜色深。 （2）图乙中反应的现象是 。 （3）图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有 ，NO2在该反应中显 性。 （4）由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式： 。 Ⅱ.某课外活动小组欲探究镁与NO2的反应。已知镁与CO2的反应为2Mg+CO22MgO+C。 （1）该小组类比Mg与CO2的反应对Mg与NO2的反应进行猜测，写出Mg与NO2反应的化学方程式： 。 （2）该小组设计如下实验验证上述猜测，实验装置（用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸）如图所示。 资料信息：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O ①装置A中的试剂是 。 ②干燥管和装置B的作用分别是 、 。 ③正确的实验操作步骤是 。 a.通入NO2 b.打开弹簧夹 c.点燃酒精灯 d.当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹 【答案】 下 两气体混合后，红棕色消失 NO 氧化 NO2+SO2=NO+SO3 4Mg+2NO24MgO+N2 NaOH溶液 吸收NO2避免污染环境 收集N2 badc 【分析】Ⅱ.该实验中先通入二氧化氮气体可排尽装置中的空气，此时打开弹簧夹，干燥管吸收多余的二氧化氮，然后关闭弹簧夹，之后点燃酒精灯，二氧化氮与镁单质发生反应，A装置中盛放氢氧化钠溶液可吸收为反应的二氧化氮，B装置短进长出且装满水，可用排水法收集反应生成的氮气。 【详解】I．（1）NO2呈红棕色，SO2为无色气体，故下瓶气体颜色深； （2）NO2有强氧化性，能被SO2，还原成NO，则两气体混合后，红棕色消失； （3）“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有NO，NO遇空气被氧化成NO2，SO2与NO2的反应中NO2体现了氧化性； （4）NO2和SO2反应的化学方程式为； Ⅱ．（1）由题意分析可知，Mg与NO2发生置换反应，反应的化学方程点燃式为； （2）①由反应可知，装置A中的试剂是NaOH溶液，作用是除去N2中混有的NO2； ②干燥管的作用是吸收NO2避免污染环境。装置B是利用排水法收集N2的装置； ③正确的实验操作步骤是：打开弹簧夹→通入NO2（排尽装置中的空气）→当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹，点燃酒精灯。 15．（24-25高一上·吉林·阶段检测）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。 I．汽车尾气(含CO、NO等)是城市空气污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排放管上装一个“催化转化器”，它能使CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。 (1)写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式： 。 (2)催化转化器中发生的反应对减少汽车尾气污染有什么作用： 。 Ⅱ．某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程： 已知：。 (3)过量的石灰乳吸收工业废气环节需要充分搅拌，其目的是 。其中SO2被石灰乳吸收反应的离子方程式为 。 (4)X可以是空气，废气中的 被空气中的O2氧化。处理含废水时，发生反应的离子方程式为 ，该反应中氧化产物与还原产物的质量比为 。 (5)捕获剂所捕获的气体主要是 。 【答案】(1) (2)催化转化器将污染性气体CO和NO转化为无毒无害的和，有利于减少汽车尾气排放所造成的空气污染 (3) 充分吸收CO2、SO2 (4) NO (5)CO 【分析】Ⅱ．工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含有的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO，据此分析解题。 【详解】（1）根据题给信息：CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体。这气体是CO2和N2，所以2CO+2NO2CO2+N2，故答案为：2CO+2NO2CO2+N2； （2）由题干信息可知，催化转化器将污染性气体CO和NO转化为无毒无害的CO2和N2，有利于减少汽车尾气排放所造成的空气污染，故答案为：催化转化器将污染性气体CO和NO转化为无毒无害的CO2和N2，有利于减少汽车尾气排放所造成的空气污染； （3）由分析可知，过量的石灰乳吸收工业废气环节需要充分搅拌，其目的是充分吸收CO2、SO2，SO2为气体、氧化物，CaSO3为沉淀，石灰乳在离子方程式书写不能拆，故其中SO2被石灰乳吸收反应的离子方程式为：，故答案为：充分吸收CO2、SO2；； （4）由分析可知，NO能够被O2氧化为NO2，NO2和NO的混合气体能与NaOH反应生成NaNO2，则X可以是空气，废气中的NO被空气中的O2氧化，处理含废水时即与反应生成N2和H2O，发生反应的离子方程式为，该反应中的N由-3价变为0价，中N由+3价转化为0价，故氧化产物与还原产物的质量比为1:1，故答案为：NO；；1:1； （5）由分析可知，捕获剂所捕获的气体主要是CO，故答案为：CO。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$