第五章 第二节 课时1 氦气与氮的固定一氧化氰和二氧化氰-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019)

第二节 氮及其化合物 课时1氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 白题 基础过关 很时：15min 题型1氨的固定 D.NO在化学反应中，只能作还原剂，不能作 1.(2024·湖南邵阳高一期中)将空气中游离态 氧化剂 的氮转化成含氮化合物叫做氯的固定，包括4.为了有效实现NO和NO,的相互转化，设计如 自然固氮和人工固氮。下列关于氨的转化过 下实验：按图组装好实验装置，并检验装置气 程，属于人工固氮的是 密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。 A.用NH和CO2合成尿素[CO(NH2),] B.闪电时空气中N2转化为NO C.工业上用N2和H2合成氨 NO- H,0H,0 D.豆科植物的根瘤菌固氮 题型2氮气的性质 (1)打开止水夹a,推动针筒活塞，使0，进入 2.(2023·浙江杭州高一期中)下列关于氮气性 烧瓶。关闭止水夹，首先观察到烧瓶中的现 质的说法中正确的是 ( 象是 A.点燃条件下，N2在氧气中燃烧生成NO 产生此现象的化学方程式为 B.点燃时，N2与金属Mg反应生成MgN2,N2 作还原剂 (2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为 C.合成氨反应中，N2发生氧化反应 D.氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原 产生此现象的化学方程式为 子之间以共价三键结合 题型3一氧化氮、二氧化氮的性质 (3)欲使烧瓶中尽可能全充满液体，操作的关 3.众所周知，一氧化氮是一种大气污染物，是吸 键是 烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的有害气 重难聚焦 体，但是这种最常见、最简单的气体小分子在 生物体内却是一种重要的信使分子，具有保 题型氮氧化物与氧气、水反应的计算 护心血管、降低血压以及提升记忆力的作用。 5.将VmLN0和NO2的混合气体 下列关于NO的说法中正确的是( 通人水吸收后，得到amL无色气 A.NO是无色气体，易溶于水，是酸性氧化物 体A。将此无色气体A与等体积的02混 B.NO在人体内作“信使分子”，能扩张血管， 合，通入水充分吸收后，得到5mL无色气体 提高免疫力等，因此大气中的NO对人体 B,试回答： 无害 (1)A气体是 ,B气体是 C.NO在空气中可以转化为NO2,二者都是大 (2)A气体的体积是 mLo 气污染物 (3)V的取值范围是 第五章黑白题013 黑题 应用提 限时：25min 1.火箭使用偏二甲肼作燃料，四氧化二氮作氧化 A.图中线段a表示NO 剂。引燃后产生的高温气体主要有C02、 B.随x值增大，溶液中n(NO;)+n(NO2)增大 H,0、NO、N2,但在卫星发射现场却看到火箭尾部 C.若测得所得溶液中n(NO)=0.5mol,则x 喷出大量红烟，产生红烟的原因是 值为0.75 A.高温下N2遇空气生成NO D.x=0.6时，反应中可收集到标准状况下 B.CO,和N0反应生成NO2和CO 44.8LC02 C.NO遇空气生成NO 压轴挑战 D.H0和NO反应生成H2和NO, 4.某研究性学习小组的一个课题是 2.如图所示，在注射器里吸人20mLN0,然后吸 “NO2能否支持木条燃烧”，由于 入5mL水。若再吸人30mL空气（按02体 实验室中没有现成的NO2气体，该小组的同 积占了计算)，夹住弹簧夹，观察现象（不考虑 学设计了两个方案（忽略N20,的存在，图中 摩擦力)。已知常温常压下，气体摩尔体积为 铁架台等夹持仪器均已略去)。已知 24.5L·mol1,则下列叙述不正确的是 4HN0,(浓)△4N02↑+0，↑+2H,0。 ( I.实验装置如图1所示。 果的的为幼 (1)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有 A.最终剩余气体体积约为36mL 的同学得出“NO2不能支持木条燃烧”的结 B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动 论。你认为这一结论 (填“正确”或 C.可观察到注射器内气体由无色变成红棕 “错误”)，理由是 色，最后变成无色 带火星的木条 硝酸铜 带火星的木条 D.若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液 65%的 的浓度约为0.07mol·L 氢氧化 3.(2024·安徽淮北高一月考)硝 ↑n/ol 氢氧化 的溶液 酸工业生产中常用纯碱溶液吸2.0 钠溶液 图1 国2 收排出的氮氧化物废气，废气中 1.0外 Ⅱ.实验装置如图2所示。 只含有N0、NO2两种气体。将 00.51.03 (2)硝酸铜固体受热分解的产物有氧化铜、 定量废气通入足量的Na,CO,溶液中被完 二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是 全吸收，溶液中生成的NO?、NO,两种离子的 物质的量与废气中NO2的物质的量分数x (3)当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复 n(NO2) 变化关系可用如图所 燃了，有的同学得出“NO2能支持木条燃烧” [=nNo,)+n(0 的结论。你认为这一结论 (填“正 示。已知溶液中可发生以下两个反应： 确”或“错误”)，理由是 ①N0+N02+NaC03—2NaN02+C02 22NO2+Na2CO3 =NaNO2+NaNO3 +CO2 下列说法正确的是 进阶突破拔高练P03 必修第二册：RJ黑白题014应，消耗KOH的物质的量相同.D正确。 实验三的分析，可以得出该实验的结论为：二氧化硫与硝酸银溶液反 2.C解析：HS是一种具有臭鸡蛋气味的气体，其中硫元素的化合价 应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率，碱性溶液 为-2价，是硫元素的最低价，可以失电子，具有还原性，A正确：过程 中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子， ①②中，硫元素的化合价升高，含硫物质均发生氧化反应，B正确：过 第二节氮及其化合物 程⑤硫酸根离子转化为H2S,硫元素的化合价降低，被还原，由题干 信息，需要还原细菌参与，C错误：过程④是亚硫酸根离子转化为硫 课时1氮气与氨的固定一氧化氮和二氧化氮 酸根离子，硫元素化合价升高，被氧化，若用H202作氧化剂，离子方 白题 基础过关 程式为H,02+S0S02+H,0,D正确。 3.A解析：浸润淀粉-I试纸未变蓝，说明二氧化硫不能把碘化钾氧 题号123 化为单质碘，因此$02的氧化性弱于12，A正确：二氧化硫溶于水得 答案CDC 到亚硫酸，溶液显酸性，但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂，因此蓝色！ 1,C解析：用NH1和C02合成尿素，不属于氨的固定，A错误：闪电时 石蕊试纸变红后不褪色，B错误：二氧化硫是酸性氧化物，一般用碱 氮气和氧气反应生成NO,是在自然条件下氮的固定，B错误：工业合 液吸收，NaC1溶液不能用于除去实验中多余的S02,C错误：二氧化 成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH,属于人工周氮，C正 硫具有漂白性，能使品红试纸褪色，二氧化硫具有还原性，能使蘸有 确：豆科植物的根摇菌能将空气中的氯气转变为氨的化合物，属于自 酸性KMnO,溶液的滤纸褐色，D错误 然固氨，D错误。 4.D解析：由题干转化信息可知，过程①发生反应F心2(S04),+H2S2.D解析：氮气在放电或高温条件下生成一氧化氮，A错误；点燃 TF凿2FoS0,+Sl+H,S04,A正确；过程②发生反应4e2”+0+ 时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2,N2得电子化合价降低，发生还原 反应，作氧化剂，B、C错误：氮气的化学性质稳定，其原因是两个氨原 4H一4Fe3“+2H20,故过程②的pH升高，B正确：该脱硫过程可实 子之间以共价三键结合，键能大，不易断裂，D正确。 现天然气在氧化亚铁硫杆菌(T·F菌)作用下催化脱硫，即该脱硫过 3.C解析：N0是无色气体，难溶于水，不能和碱反应生成盐和水，所 程中T·F菌起催化剂的作用，C正确：依据图示，在硫酸铁作催化剂 以不是酸性氧化物，A错误：微量NO在人体内能扩张血管，提高免 条件下硫化氢与氧气反应生成硫单质和水，反应总方程式为2H2S+ 疫力等，但大气中的N0有毒，对人体有害，B错误；N0在空气中可 02一2S↓+2H,0,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2， 以转化为N02,反应的化学方程式为2N0+022N02,二者都是大 D错误。 气污染物，C正确：N0中N元素的化合价为+2，可以升高也可以降 5.A解析：由题干信息可知，“绿矾”高福受热可完全分解得红棕色固 低，则在化学反应中，既能作还原剂，也能作氧化剂，D错误。 体和气体混合物，根据氧化还原反应配平可得化学方程式，A正确： 氧气会氧化硫酸亚铁，故氮气不可以换成氧气，B错误：装置B 四易错提醒 将S01与水蒸气冷凝制得硫酸，S02进人后续装置进行性质实验， 氨的氧化物的易错知识 C错误：已知HCl的酸性比HS0,强，S03与BaC2溶液不反应，不 (1)NO不属于酸性氧化物，NO与碱、酸都不能反应生成盘和水， 可能会出现白色沉淀，D错误。 属于不成盐氧化物：NO2与碱溶液发生氧化还原反应生成两种 6.(1)2S0,+02m那20，(2)2：1(3)增强(4)Cm中 盐，也不属于酸性氧化物。 (2)NO2能将「氧化为J2,不能用KI-淀粉就纸鉴别NO2和Br2 2H,S0.(浓)△CuS0,+S02↑+2H,0(5)还原 4.(1)烧瓶上方气体变为红棕色2N0+02一2N02(2)红棕色气 解析：根据价-类二维图可知，a是H,S,b是S单质，©是S02,d 体变为无色，烧瓶中液面上升3N02+H0=2HN0,+N0(3)慢 是S03,e是H2S03,f是H2S04,g是硫截盐。(1)c+d为S02被氧化 慢通入氧气，并不断摇动烧瓶 为S03。(2)反应a+cb为2H2S+S02一3S↓+2H20,H2S为还原 解析：(3)欲使烧瓶中尽可能全充满液体，应通人氧气使N0与氧气 剂.生成氧化产物，S01为氧化剂，生成还原产物，则氧化产物与还原 反应转化为NO2,NO2再与水反应，最终全部转化为硝酸，操作的关 产物的物质的量之比为2：1。(3)溶液e久置于空气中会生成f,反 键是慢慢通人氧气，并不断摇动烧瓶。 应为2H2S03+022H,S0,,该过程溶液的酸性增强。(4)钥与浓 重难聚焦 硫酸加热反应生成S02。(5)将S02通人酸性KM04溶液中，溶液 5.(1)N002(2)20(3)20<V<60 颜色逐渐变浅，S0,被氧化为硫酸根离子，M0,被还原为Mn2+,该 解析：(1)N0不与水反应，NO2能与水反应，其反应的化学方程 反应中S02表现出还原性。 为3N0,+H,02HN01+NO,所以无色气体A为NO,无色气体A 7.(1)①Cu+2H,S0,(浓)ACuS0,+s021+2H,0②饱和NaHS0, 与等体积的0，混合，通人水充分吸收后发生反应，其反应的化学方 溶液(2)产生白色沉淀(3)①Ag'BaCl2②途径1中，S02 程为4N0+302+2H20一4HN03,氧气过量，则无色气体B为氧气， 在AgN0,溶液中未被氧化生成AgS04:途径2中，SO房被氧化 所以A是N0,B是02。(2)由于过量的氧气为5mL,而开始反应 为S03(4)2Ag+S02+H20—=Ag2S03↓+2H”(5)二氧化硫与 时N0与02的体积相等，根据化学反应4N0+302+2H20 硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速 4HN03可得.VN0)=20ml.即A气体的体积是20mL。(3)由(2)》 率，碱性溶液中亚硫酸根离子更易被氧化为硫酸根离子 可知：NO2与水反应产生的NO和原来的N0共20mL,若VmL气体 解析：(1)①削和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫 全部为N0,则V=20,若VmL气体全部为N02,根据化学反应 3N0,+H,0一2HNO,+N0可知V=60,所以混合气体体积的取值范 和水：②试剂a要能除去S02中的杂质，但又不能吸收S02,可以用 围为20<V<60。 饱和NaHS0,溶液。(2)若D中主要是BaS0,,则加盐酸会发生反 应：BaS03+2HC1一BaC2+S02↑+H20,因S02在水中溶解度较大， 四归纳总结 加人H202可以将其氧化为疏酸根离子，从而生成白色的硫酸钡沉 N0和02通入H20中并有气体刺余时，一般会有两种可能：一 淀。(3)①加人过量盐酸产生白色沉淀，说明含有Ag:若B中含 是N0过量，剩余的气体为N0,二是02过量，刺余的气体为O2 有Ag2S04,Ag2S04微溶于水，向上层清液加入BaCl,溶液会生成难 出现这两种情况的后峡现象不同，当将剩余气体与空气接触时」 溶的BaSO:白色沉淀，所以可取上层清液继续滴加BaC12溶液，未出 若是NO,则气体变为红棕色，而02仍然为无色。对于反应完全 现白色沉淀，可判断B中不含AgS04。(4)根据以上分析，二氧化硫 的气体，则一定符合n(N0):n(02)=4:3。 与硝酸银溶液反应生成亚疏酸银沉淀。(5)综合实验一、实验二和： 正本参考答案黑白题05 应用握优 中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO,不支 持燃烧，则木条不会复燃。因此“NO,能支持木条燃烧”的结论 题号12 3 正确。 答案CBC 课时2氨和铵盐 1.C解析：N2与0，在高温或放电条件下只能生成N0,A错误：C0 白 基础过关 不具有强氧化性，不能氧化NO,B错误：燃烧后的高温气体成分有 题号12345 6 7 C02、H,0,N0,N2等无色气体，一氧化氮容易被空气中的氧气氧化 为二氧化氨，二氧化氢是红棕色气体，C正确：H,0和NO不反应 答案CC D错误. 1,C解析：氮气与浓硫酸能发生化学反应生成硫酸铵，无水氯化钙会 2.B解析：常温常压下，气体体积之比等于其物质的量之比，根据反 吸收氨气，故不能用浓硫酸或无水氯化钙干燥氨气，C错误。 应2N0+02—2N02,消耗的氧气为30mL× =6mL,参与反应的 2.C解析：氨气溶于水所得溶液中含有一水合氨，一水合氨电离出铵 根离子和氢氧根离子，所以氨水显碱性，C错误。 一氧化氮为12mL,生成了12mL二氧化氯，此反应中气体体积减小 3.C解析：有的铵盐受热分解产生氨（如NH,C),有的铵盐受热分解 6ml,根据反应3N02+H20一2HN03+N0,12mL的二氧化氨参与 反应生成了4mL的一氧化氯，此反应中气体体积减小了8mL,最终 不产生氨，如硝酸铵，其分解反应的化学方程式为，N0,△ N20↑+2H,0,A错误：铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮均 剩余体积约为20mL+30mL,-6mL-8mL=36mL,A正跪：在注射器 呈-3价，硝酸铵中硝酸根离子中氨元素是+5价，B错误：氯化铵溶 中发生的反应为2N0+022N02和3N02+H,02HN03+N0, 液中加人烧碱浓溶液共热时反应生成氨气和水，反应的离子方程式 可以看出反应均向气体分子数减小的方向进行，则活塞缓缓向左移 动，B错误：一氧化氯与氧气发生反应生成二氧化氮，二氧化氨与水 为NH+OH△NH,↑+H,0,C正确：可用加热法分离NH,C和某 发生反应生成硝酸和一氧化氨，可观察到注射器内气体由无色变成 些固体（不分解、不升华的固体）的混合物，但其过程为先受热分解， 红棕色，最后变成无色，C正确：据A选项中分析可得，参与反应的二 再降温化合，而不是升华，D错误。 氧化氮体积为12mL,极据3N02+H20一2HN03+N0,可以列出 4.B解析：加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管 3N022HN03 口，湿润的红色石蕊试纸变蓝色，证明产生的气体是氮气，证明该盐 3×24.5L 2mol×12×10-3L 2mol,则硝酸的浓度= 中含有铵根离子，这是检验俄盐的方法，B正确。 3×24.5L×5×10-3L 12×10-3Lm(HN03) 5,A解析：题图装置适合周体+固体△气体，氯化铵和熟石灰反应 0.07mol·L1,D正确。 产生氨气、H20和氯化钙，适合用该装置制取氨气，A正确：碳酸氢铵 3.C解析：由方程式和图像可知，NO单独不能被N2C03吸收。 分解的产物为水、氨气和二氧化碳，制取的氨气中混有二氧化碳，不 ①当N0和NO2混合气体被NaC0,溶液恰好完全吸收，满足 能制取纯净的氨气，B缔误：氨气极易溶于水，应该用干燥的棉花堵 n(N02):n(N0)=1,即x=0.5,此时只生成NO2,n(NO5)=0, 在试管口，防止氨气扩散，C错误：浓硫酸是难挥发性酸，与挥发出来 n(NO方)=2mol,所以m曲线表示NO2,b曲线表示NO5:②当气体只 的氨气在玻璃棒上反应，无现象，不能验满，可以用具有挥发性的浓 有N02时，即x=1,发生反应2N02+Na2C01一NaN02+NaN01+ 盐酸，D错误。 C02,此时生成n(NO3)=n(NO2)=1mol;③反应N0+N02+Na2C0, 6.B解析：浓氨水加热法是一种实验室制取氨气的方法，A错误：氨气 =2NaN02+C02和2N02+Na2C031=NaN02+NaN01+C02均有 通人四氯化碳中不溶解，故不会引起倒吸，从四氯化碳中逸出后氨气 n(N)=2n(C),即n(N02)+n(N0)=2n(C02)=2mol,所以 被水吸收，B正确：氨气极易溶于水，不可用排水法收集NH3,氨气密 n(C02)=1mol:④由x=0.5和x=1可知，一定量废气中n(N02)≥ 度比空气小，可用向下排空气法收集NH3,C错误：氨气与酸反应生 n(N0),并且n(NO2)+n(NO)=2mol,生成n(NO)+n(NO) 成铵盐，不可用浓硫酸干燥，氨气应用碱石灰干燥，D错误。 =2mol:综上可知，2mol废气通入足量的Na2C03溶液中被完全吸 重难聚焦 7.A解析：NO与NaOH溶液不反应，且难溶于水，故不能形成喷 收，即n(N02)≥n(N0),生成n(N0)+n(N02)=2mal:n(C02)= 泉，A错误：氨气极易溶于水，氨水显碱性，使酚酞变红，可形成红色 1ml:a曲线表示NO2、b曲线表示NO5。由分析可知：a曲线表 喷泉，B正确；Cl2能与NaOH溶液反应生成无色溶液，故可形成无色 示NO;,b曲线表示NO;,A错误：随x值增大，溶液中n(NO)+ 喷泉，C正确：HC与AgNO溶液反应生成白色沉淀，故可形成白色 n(N03)不变，B错误；设n(N02)=n1,n(N0)=n2,则n1+n2=2mol, 喷泉，D正确。 发生反应①余下NO2的物质的量为(n1-n1)ml,发生反应②生成 四归纳总结 n(NO5)=0.5(m1-)=0.5mol,即m1-m=1mdl,联立方程组解得 喷泉实验的原理是利用气体极易溶于某溶液或水的性质，引起压 =15mm,=0.5mdl,废气中N0,的物质的量分数x=,5m 2 mol 强差，利用大气压将溶液或水压入烧瓶中。常见的能产生喷泉的 100%=75%,C正确；反应N0+N02+Na2C0,—2NaN02+C02 物质有：NH,、HC,NO2和水（含指示剂），CO2、SO2和NaOH溶 和2N02+Na2C03=NaN02+NaN03+C02均有n(N)=2n(C),即 液等。 n(N02)+n(N0)=2n(C02)=2mol,所以n(C03)=1mol:反应中可 应用提优 收集到标准状况下1mol×22.4L·mo1=22.4LC02,D错误。 压轴挑战 题号 4.(1)错误带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生的大量水蒸气 答案B B B 造成的(2)20u(N0,)2△2Cu0+4N0,1+0,↑(3)正确硝 1,B解析：加热时氨气逸出，②中颜色为无色，冷却后氨气溶解，又变 酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分 为红色，A错误：②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同， 数基本相同，若NO,不支持燃烧，则木条不会复燃 ②中溶液褪色是因为氨气逸出，溶液的碱性减弱，③中二氧化疏与有 解析：(1)由实验开始后木条上的火星逐渐熄灭得出“N02不能支持 机色素化合生成无色物质而具有漂白性，B正确：二氧化硫与有机色 木条燃烧”的结论是错误的，因为带火星的木条熄灭可能是由于加热 素化合生成不稳定的无色物质，受热又恢复红色，所以加热时，③溶 时产生的大量水蒸气造成的。(3)由于硝酸铜分解产生的混合气体 液变红，冷却后又变为无色，C错误：加热时，①上部汇集了固 必修第二册·RJ黑白题06