课下巩固训练4 氮及氮的氧化物-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 单选）

[课下巩固训练(四)]　氮及氮的氧化物 (选择题每小题5分，非选择题每小题10分) 【基础达标练】 1．下列关于NO的描述不正确的是(　　) A．无色气体 B．可用排空气法收集 C．难溶于水 D．可由N2和O2在雷电作用下合成 解析：选B。常温下一氧化氮和氧气发生反应2NO＋O2===2NO2，故不能用排空气法收集。 2．(2024·江苏南京检测)NO2在火箭燃料中作为氧化剂。下列说法正确的是(　　) A．NO2属于酸性氧化物 B．NO2经转化被植物吸收，属于氮的固定 C．NO2为红棕色且有刺激性气味的气体 D．高温时N2与过量的氧气反应可直接生成NO2 解析：选C。NO2与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，故不属于酸性氧化物，A错误；氮的固定是指N2转化为化合物，B错误；NO2为红棕色且有刺激性气味的气体，C正确；高温时N2与过量的氧气反应生成NO，NO和O2反应生成NO2，D错误。 3．氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程，下列说法不正确的是(　　) A．过程①“雷电作用”中发生的反应是N2＋O22NO B．过程③“固氮作用”中，氮气被还原 C．⑤中涉及的反应可能有＋O2=== D．⑥中涉及的反应可能有＋12H＋===N2↑＋6H2O 解析：选D。⑥中氮元素化合价降低被还原，涉及的反应不可能为＋12H＋===N2↑＋6H2O，因为此反应中只有元素化合价降低，没有元素化合价升高，且电荷不守恒，故D错误。 4．某氮的氧化物与CO在催化剂的作用下充分反应，生成N2和CO2。若测得N2与CO2的物质的量之比为1∶2，则该氮的氧化物为(　　) A．N2O B．NO C．NO2 D．N2O5 解析：选B。据反应前后N、C、O原子守恒可推出氮的氧化物的化学式为NO。 5．一定条件下，将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体的六分之一，则原混合气体中NO2与O2的体积比可能为(　　) A．2∶1 B．1∶2 C．4∶1 D．1∶4 解析：选A。设NO2和O2的总体积为V： ①当剩余气体为NO时，由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知生成NO消耗NO2，则反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中消耗的NO2和O2的总体积为，则O2为V，NO2为V，则原混合气体中NO2和O2的体积之比为V∶V＝9∶1； ②当剩余气体为O2时，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中消耗的NO2和O2的总体积为，原混合气体中二氧化氮的总体积为，O2总体积为，故原气体中NO2和O2的体积比为2∶1。 6．植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法错误的是(　　) N2植物吸收 A．过程①叫做氮的固定 B．浇水和松土有利于过程② C．过程③中发生氧化反应 D．高温有利于加快过程④ 解析：选D。过程①将游离态的氮气转化成了化合态的NH3或，属于氮的固定，A正确；浇水有利于NH3和溶解于水中，松土有利于氧气进入土中从而与NH3和反应生成，B正确；过程③中失电子转化为，发生氧化反应，C正确；高温下植物的活性降低，不利于其吸收，同时硝酸盐高温下不稳定，易分解，也不利于植物吸收，D错误。 7．如图所示，在注射器里吸入20 mL NO(标准状况下)，然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空气(标准状况，按O2占空气总体积计算)，夹住弹簧夹，让内外大气压相同，观察现象。下列叙述不正确的是(　　) A．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动 C．最终剩余气体体积约为36 mL D．所得硝酸的浓度约为0.07 mol·L-1(假设所得硝酸的体积与吸入水的体积相同) 解析：选B。一氧化氮与氧气发生反应生成二氧化氮，二氧化氮与水发生反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式分别为2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，总反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。注射器中一氧化氮的体积为20 mL，氧气的体积为30 mL×＝6 mL，标准状况下，气体体积之比等于其物质的量之比，根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知氧气完全参与反应，消耗的氧气为6 mL，参与反应的一氧化氮为8 mL，最终剩余12 mL NO。注射器内气体先由无色变成红棕色，然后慢慢变浅，最终气体为无色，A项正确；反应后气体体积为12 mL＋(30 mL－6 mL)＝36 mL，体积减小，故反应过程中注射器的活塞缓缓向左移动，B项错误、C项正确；生成硝酸的物质的量为，故硝酸的浓度为≈0.07 mol·L-1，D项正确。 8．自然界中存在许多物质循环过程。下图是自然界中氮循环示意图，请回答下列问题： (1)自然固氮和人工固氮的共同点是 ________________________________________________________。 (2)硝化细菌可以将氨氧化成亚硝酸，请配平该反应：________NH3＋________O2===________HNO2＋________H2O，其中还原产物为___________。 (3)氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动影响了氮循环中的物质转化。下列说法正确的是________(填字母)。 A．氧元素参与了氮循环 B．硝化过程中氮元素被还原 C．反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量 答案：(1)将游离态的氮转化为化合态的氮(或将氮气转化为氮的化合物)　(2)2　3　2　2　HNO2和H2O　(3)AC 【能力提升练】 9．某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，下列关于原混合气体成分的判断正确的是(　　) A．肯定有SO2和NO2 B．肯定只有NO C．可能有Cl2和O2 D．肯定没有Cl2、O2和NO2 解析：选D。由于混合气体呈无色，所以其中一定没有Cl2、NO2；混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色，说明混合气体中含有SO2，剩余气体排放到空气中呈红棕色，说明混合气体中含有NO，则混合气体中没有O2。 10．将CO2和SO2的混合气体与NO2同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如下图所示)。下列说法合理的是(　　) A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B．从X导管口出来的气体中无二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 D．X导管口有无色气体逸出 解析：选C。SO2和NO2同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中，生成H2SO4和NO，CO2不参与反应，NO和CO2从X导管口逸出，NO在导管口与O2反应生成红棕色的NO2。生成的H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4沉淀，无BaCO3生成。 11．(2024·重庆名校联考)汽车尾气中含有CO和NOx，为减少污染，现代汽车通常安装催化净化器将尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某实验室设计如下实验装置模拟处理汽车尾气中的CO、NO。下列说法错误的是(　　) A．装置Ⅲ的作用是检验CO是否转化 B．停止加热后，打开活塞K通入适量氧气时，Ⅱ中没有出现红棕色气体，则气囊中收集的气体一定无毒 C．装置Ⅰ中发生的反应方程式为2CO＋2NON2＋2CO2 D．实验室也可用酸性NaClO溶液将NO转化为，若处理的尾气中含3.36 L NO(标准状况下)，则消耗0.9 mol/L NaClO溶液0.25 L 解析：选B。CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2，Ⅱ中通氧气的作用是将剩余的NO转化为NO2，Ⅲ中澄清石灰水的作用是检验CO是否转化为CO2，氧化铜的作用是将剩余的CO转化为CO2，最后用气囊收集尾气，A正确；Ⅱ中没有出现红棕色气体，说明没有NO和NO2，但是最后可能会有CO，B错误； CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2，化学方程式为2CO＋2NON2＋2CO2，C正确；用酸性NaClO溶液将NO转化为，3.36 L NO(标准状况下)的物质的量为0.15 mol，失去电子的物质的量为0.15 mol×3＝0.45 mol，NaClO转化为Cl－，NaClO的物质的量为0.225 mol，0.25 L 0.9 mol/L NaClO溶液中NaClO的物质的量为0.225 mol，D正确。 12．在容积为672 mL的烧瓶里充满NO、NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且水充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况，设溶质全在烧瓶中)，下列有关叙述中，正确的是(　　) A．总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3 B．总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3 C．生成硝酸的物质的量浓度接近0.03 mol·L-1 D．生成硝酸的物质的量浓度约为0.05 mol·L-1 解析：选B。由题意可知，672 mL一氧化氮和二氧化氮混合气体与280 mL氧气在水中完全反应生成硝酸，设二氧化氮的物质的量为x mol、一氧化氮为y mol，由混合气体体积可得：x＋y＝ ①，由得失电子数目守恒可得：x＋3y＝ ②，解联立方程可得x＝0.02、y＝0.01，则参加反应的二氧化氮与一氧化氮的物质的量之比为2∶1，总反应方程式为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3，由水充满烧瓶可知硝酸溶液的体积为0.672 L，由氮原子个数守恒可知，反应生成硝酸的物质的量浓度为≈0.045 mol·L-1。 13．N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。 (1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为_______________________________________________________________。 (2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应： NO＋NO2＋2OH—===＋H2O 2NO2＋2OH—===＋H2O ①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填字母)。 A．加快通入尾气的速率 B．采用气、液逆流的方式吸收尾气 C．吸收尾气过程中定期补加适量的NaOH溶液 ②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是________(填化学式)。吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________(填化学式)。 解析：(2)①加快通入尾气的速率会导致尾气吸收不完全，使去除率降低，A错误；气、液逆流的目的是使气体与液体充分接触，提高尾气的去除率，B正确；定期补加适量的NaOH溶液，以吸收更多的尾气，C正确。②NO2与NaOH反应生成NaNO2和NaNO3，则主要杂质为NaNO3。根据题给离子方程式可知，当n(NO2)∶n(NO)≥1时，可以被NaOH溶液完全吸收；当n(NO2)∶n(NO)<1时，多余的NO不能被NaOH溶液吸收。故尾气中含量较高的氮氧化物是NO。 答案：(1)2NH3＋2O2N2O＋3H2O　(2)①BC　②NaNO3　NO 14．某化学兴趣小组为了探究NO和NO2的相互转化，设计如图实验。 (1)工业上可以用氨的催化氧化制备NO，写出该反应的化学方程式____________________________________________________________。 (2)组装好实验装置后，首先应该进行的操作是__________________________。 (3)用排________法收集NO后，连接针筒，打开止水夹a，推动针筒活塞，使氧气进入烧瓶，观察到的现象是________________________________。 (4)关上止水夹，轻轻摇动圆底烧瓶，观察到的现象为①烧瓶内气体颜色逐渐变浅，最后消失；②_____________________________________________________， 出现这些现象的原因是_________________________________。 (用化学方程式表示) (5)烧杯中盛放的是酸性高锰酸钾溶液，能吸收尾气，已知NO能与在酸性条件下反应生成和Mn2+，写出该反应的离子方程式____________。 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)检查装置气密性 (3)水　圆底烧瓶内气体由无色变为红棕色 (4)酸性KMnO4溶液倒吸入圆底烧瓶　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (5)5NO＋＋4H＋===＋3Mn2+＋2H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$