作业(四) 氮气与氮的氧化物-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册知能达标训练（人教版2019）

正确;50mL.18.4mol/L.浓 酸中含有n(HSO。)一18.4:13.解析 由题干“价一类”二维图可知,a是碗化氢,b是疏单 mol/LX0.05L-0.92mol,反应后测得溶液中氢离子的浓 质,c是二氧化磕,d是三氧化磕,e是亚碗酸,f是疏酸,g 度为0.08mol/L,则剩余疏酸的物质的量为n(H。SO)= 是疏酸盐。 (2)反应a+c→b即2H.S+SO.--3S+2HO中,Hs -×0.08mol/L×0.51-0.02mol,则n(HSO)清t 中S的化合价升高被氧化,SO。中S的化合价降低被还 0.92mol-0.02mol-0.9mol;开始为浓疏酸,Zn与浓碗 原,故氧化产物S与还原产物S的物质的量之比为2:1。 酸发生反应:乙n十2HSO(浓)-ZnSO十SO十 (3)溶液e即HSO。久置于空气中会生成f即HSO,反 2H.O,随着反应的进行,浓疏酸变为稀碗酸,此时发生反 应原理为:2H.S0十O。--2H.SO,故该过程溶液的酸 应:Zn十HSO(稀)-ZnSO十H。。假设sO、H。的 性增强。 物质的量分别是工、y,根据电子守恒,可得关系式2x十2y (4)c为SO。,Cl。和c都有漂白作用,先将二者以等物质的 一1mol,根据反应方程式中物质反应转化关系可知2x+ 量混合后再通入到品红溶液中,因发生反应:SO。十Cl。十 y-0.9mol,解得x-0.4mol.y-0.1mol,则气体共 2HO--HSO十2HCl生成不具有漂白性的盐酸和疏 0.5mol,则标况下体积V一11.2L,B正确,C错误; 酸,故品红溶液不褪色。 V(SO):V(H)-n(SO):n(H)=4.1.D错误;故 (5)c为SO。,能被酸性KMnO.溶液氧化,故c表现出还 选CD. 原性。 7.C 氛气与稀HNO。和AgNO。溶液混合产生白色沉淀,而 答案(1)NaSO+HSO(浓)-NaSO+SO+ HCl气体与稀HNO。和AgNO。溶液混合也产生白色沉 淀,不能检验。 H.O或Cu+2HSO(浓)-CuSO+SO^+2HO 8.解析(1)量取液体时仰视,所量液体体积偏大,A错误;稀 (2)2:1 释浓疏酸时应将浓磕酸缓缓倒入到水中,并用玻璃棒不断 (③)增强 揽择,B正确:转移溶液时玻璃棒下端靠在刻度线以下,烧 (4)不褪色 SO+Cl+2H。0--H.SO+2HC 杯紧靠玻璃棒,C正确;定容时胶头滴管不能插入容量瓶 (5)还原 中.D错误; 14.解析 II.(1)仪器a为分液漏斗;在A装置中产生污染环 (2)CuSO·5H。O(蓝色)失水后生成CuSO(白色):其化 境的气体SO,故E装置用于处理未反应的SO,在给定 的三种溶液中,只有NaOH溶液能吸收SO。。(3)从溶液 格数据可知,当c(H.S0))二6molL.时碗酸溶液具有脱 中得到晶体的操作包括蒸发、结晶、过滤、洗潦、干燥这 水性:; 五步。 (3)①因为SO。水中溶解度较大,b装置的作用为防止品红 III.(1)根据I中(3)可知BaSO。可溶于稀盐酸,而BaSO 溶液倒吸入发生装置中: 难溶于盐酸,则在配制的稀溶液中加入BaCl。溶液后,将 ②浓疏酸具有强氧化性,可氧化铜且生成SO。,现象是铜片 生成的沉淀过滤、洗浇后,向沉淀中加入稀盐酸,沉淀未完 溶解、有气泡产生和品红溶液褪色; 全溶解,说明溶液中含有SO},沉淀溶解的部分生成的刺 ③当5mol/L.的硅酸溶液长时间加热时,部分水分蒸发,碗 激性气味的气体为SO。,则沉淀中含有BaSO,故原溶液 酸溶液浓度增大,也可能与铜发生氧化还原反应; 中含有SO。(2)由I中(3)可知NaSO。易被氧化,故 (4)综合题述表格的数据和第(3)问可知浓疏酸浓度大于等 装置中的空气能将NaSO。氧化,为了减少Na。SO.的生 于12mol/L时满足教材的4个特性。 成量,应先将装置中的空气排尽,可先用A装置中生成的 S0.将装置中的空气排尽(3)因为Na。S.0。·5H。0的 >6(3)①防倒吸②铜片溶解、有气泡产生 品红溶 溶解度随温度升高而显著增大,故可采用重结晶法将其 液褪色 ③长时间加热时,部分水分蒸发,使碗酸溶液浓度 提纯。 增大(4)二12 答案 II.(1)分液漏斗 B(3)蒸发 9.D 浓疏酸具有强氧化性,能氧化HI,故不能用浓疏酸制取 III.(1)过滤,用蒸水洗条沉淀,向沉淀中加入足量稀 HI,A错误;常温下铅与浓疏酸发生钝化反应,故常温下浓 盐酸 疏酸可以用铭罐贮存,B错误;浓疏酸能干燥SO。气体,体 (2)先向A中烧瓶滴加浓H.SO,产生的气体将装置中空 现了浓疏酸的吸水性,浓疏酸吸收SO。产生发烟疏酸,不 气排尽后,再向C中烧瓶加入Na。S和Na。CO。混合溶液 能用浓碗酸干燥SO,C错误。 (③)重结晶 10.A 无论铁是否过量,均发生反应:Fe十s-FeS,A符合 作业(四)氛气与氮的氧化物 1.D 雷雨天时,空气中N。和O。可反应生成NO,A错误;氮 题意:加入少量稀盐酸时,发生反应:Na。SO。十HCl- 的固定是将空气中游离态的氮(N。)转化为含氮化合物的 NaCl+NaHSO,加入过量稀盐酸时,发生反应:Na。SO 过程,B错误;氮气是一种无色无味的气体,空气约占78%, +2HCl--2NaCl+HO+SO。^,B不符合题意;若SO C错误。 少量,发生反应:SO+Ca(OH)--CaSO+HO,若 2.B NO是无色气体,A错误;NO。与水反应时既作氧化剂 SO。足量,发生反应:2SO十Ca(OH)--Ca(HSO)。.C 也做还原剂,C错误;NO与氧气反应,不能用排空气法收 不符合题意;若为稀HSO,发生反应:Zn+HSO 集,D错误。 ZnSO十H*,若为浓HSO,发生反应:Zn十 3.B 氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮的过程,图中 2H.SO.(浓)-ZnSO.+SO+2HO.D不符合题意。 ④转化不属于氮的固定,故选B。 11.A ①活性炭具有吸附性,可以使高酸钾溶疫褪色; 4.B NO会与氧气反应,因此不能在空气中稳定存在,A错 ②HS溶渡、③SO、Na。SO。具有强的还原性,可与高 误;NO难溶于水,C错误;NO不与水发生反应,D错误。 酸钾发生氧化还原反应使其褪色:④稀疏酸不能使高 5.BC N。不溶于水,在溶液中不能与氧气反应,试管不可能 酸钾溶液褪色;由此可知褪色原理相同的是②③;故 完全被水充满,A错误;如全部是NO。一种气体,通入氧 选A。 气,能发生反应4NO十O。十2HO--4HNO,气体恰好 12.B 性质①紫色石藻溶液遇酸性溶液变红,说明NaHSO 发生反应时,试管内完全被水充满,B正确:如是NO)与 溶液显酸性,A正确;性质②中发生反应的离子方程式为 NO。的混合气体,通入氧气,可能发生反应4NO。十O。+ Ba? +2H +2OH-+SO---BaSO+2HO.B错 2HO--4HNO、4NO+3O+2HO-4HNO,气体 误;性质③中反应生成的气体是H,该反应属于锋和疏酸 恰好发生反应时,试管内完全被水充满,C正确,D错误。 氢钟电离出的氢离子的置换反应,C正确;以上性质说明 6.C 气体完全落于水,即NO、NO和O。恰好完全反应,全 NaHSO.溶液具有酸的通性,可以使酸破指示剂变色、与金属 部生成硝酸,根据得失电子守恒:n(NO)×3十n(NO。)一 反应、与破反应,在某些反应中可以代替稀HSO.,D正确。 n(O)X4.即:V(NO)X3+V(NO)-V(O)X4。A.2 点然4#MgO+N2 $3+14;B33+42t4;C16×3+4-134;D3$ 3十4去4×4;故选C。 (2)①4Mg+2NO ②I.NaOH溶液 7.C NO。与氢氧化钢溶液反应生成硝酸钟、亚硝酸钢和水 故不属于酸性氧化物,A错误;氛的固定是指N。转化为化 II.吸收NO,避免污染环境 收集N。 合物,B错误;高温时N:与过量的氧气反应生成NO.NO) III. badc 和O。反应生成NO。,D错误。 14.解析 (1)①在反应I中NO。中的氛元素化合价降低作 8.解析(1)根据题意,NO被CO还原的化学方程式为2NO 氧化剂;在反应II中氧化剂和还原剂都是NO。,它们的物 ,彼化十2cO2。 质的量之比为1:1。②二氧化氮与碱反应生成两种盐, +2CO- 且氛元素化合价发生变化,二氧化氮不是酸性氧化物。 △ (2)根据原子守恒定律结合题目信息可知,一氧化氮与一 (2)①NO。被烧碱溶液吸收时,生成两种物质的量之比为 氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二 1.1的钟盐,根据原子守恒可知应该是NaNO。和NaNO。, 氧化碳。(3)①根据原子守恒定律结合题目信息可知,氛 同时还有水生成,化学方程式为2NO。十2NaOH- 气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。 NaNO.+NaNO+H.O. NO. 中+4价的N被NH。中-3价的N还原为N。中0 ②NO与NO。按物质的量之比为1:1被足量NaOH溶液 价的N,剩下的氢、氧元素结合成水,因而氧化剂是NO。. 完全吸收后只得到一种纳盐,属于十2价和十4价氮元素之 氧化产物、还原产物均为N;生成7molN。时,转移电子 间的归中反应,所以该钢盐的化学式是NaNO。。 催化剂N十2CO。 24.mol;则生成1.4molN时,转移电子4.8mol。②设 答案(1)2NO+2CO一 NO.的体积为x,则NO的体积为(3L一x)。NO。 △ 得4e”. 得2e 失3e 2N.NO (2)①2NO+2NaOH--NaNO+NaNO+HO “N。 ②NaNO2 9.C A.NO不溶于水,不能直接和水反应生成硝酸;B.氮气 V. 和氧气化合生成NO,不能直接转化为NO。;C.NO具有氧 解得x一1.5L.。因为同温下气体的物质的量之比等于其 化性,CO具有还原性,在催化剂的作用下可以转化为无毒 体积之比,所以n(NO):n(NO)-1:1。 催化剂 N。十 气体,化学反应方程式为:2NO十2CO一 答案(1)①NO1:1 高温 ②不是 因为二氧化氢与碱反应生成两种盐,且氢元素化 2CO;D.奥氧具有氧化性,NO。转化为氮气需要加入还原 合价发生变化 剂;故选C。 催化剂 (2)2NO+2CO- 10.C 要制备氮化钱,需要除去空气中的氧气、CO。和水蒸 N。十2CO 气,则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓碗酸,A错 误;若去掉装置C,铁与氧气反应生成氧化钱,对产品纯度 4.8mol ②1:1 有影响,B错误;实验时,应先加热装置C,通入一段时间 作业(五)氢和按盐 空气除去氧气,然后再加热装置D.C正确;装置E中碱石 灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,D错误。 1.B 氢水是混合物,数水的密度随浓度的增大而减小,水 中水的含量最多。 11.BD NaNO。是氧化剂,NHCI是还原剂,所以N。既是氧 2.D NH。易液化,故液氛可作制冷剂,A错误;氢气与 化产物,又是还原产物,A正确;NH.C1中N元素化合价 CaCl。发生络合反应,不能用CaCl。干燥氢气,B错误;浓盐 为一3价,反应后变为N。中的0价,化合价升高,失去电 子,NH.CI作还原剂,则氮元素被氧化,B错误;NaNO。是 酸易挥发,碗酸不挥发,氛气和疏酸反应不能产生白烟,( 错误。 氧化剂,被还原;NHC以是还原剂,被氢化,所以被氧化的 3.A NO。是红棕色气体,A错误。 氛原子与被还原的氮原子的物质的量之比为1:1,C正 4.B 二氧化氮与水接触,反应生成NO.NO不溶于水,可发 确:该反应每生成1molN。时,转移电子的物质的量一 生喷泉但溶液不能充满整个园底烧瓶;故选B。 1mol×(3-0)-3mol,D错误。 ①C气co气Co*→H。CO,符合转化关系:② 5.C NH.C1是常用化肥,而NaHCO。为小苏打,不能用作 12.C 化肥,A错误:Na。CO。受热不易分解,B错误:NH。能发生 催化氧化反应,故氢气具有还原性,C正确;上述转化关系 中有3个氧化还原反应:NH。→NO→NO。→HNO,D 错误。 关系的为①②③,C正确。 O 6.B 按盐与烧碱共热产生NH,Y为NH。,NH。- _,NO 13.解析(1)①NO。呈红棕色,SO。为无色,故下瓶颜色深 +H0 十NH ②NO。有强氧化性,能被SO。还原成NO,故图乙中现象 →HNO. →NH.NO,乙 为 为两气体混合后,颜色由红棕色变为无色。③NO遇空气 HNO,X为NH.NO。 被氧化成NO:2NO+O。--2NO,“有红棕色气体产 7.解析(1)挤压胶头滴管,挤出的水可以吸收圆底烧瓶中的 生”说明SO。和NO。反应的产物中有NO,体现了NO。的 氢气,导致容器内外存在较大的气体压强差,从而形成喷泉 氧化性。④由题给现象可知,NO。和SO。反应的化学方 现象: 程式为NO。+SO。--NO+SO。(2)①由题意可知,Mg (2)无水碗酸铜与水反应产生蓝色的疏酸铜晶体,据此检验 水的产生: 与NO发生置换反应的化学方程式为4Mg+2NO。点然 (3)该反应的化学方程式为3CuO+2NH。-3Cu+N。+ 4MgO+N。②由资料信息:2NO+2NaOH--NaNO. +NaNO.十H。O可知,装置A中的试剂是NaOH溶液, 3H.O;若固体质量减少4.8g,则参加反应的NH;为 作用是除去未反应的NO。干燥管被用作尾气处理装置, 0.2mol,故至少需通入标准状况下氢气的体积为4.48L。 作用是吸收NO。以避免污染环境。装置B的作用是利用 答案(1)容器内外存在较大的气体压强差 排水法收集N。。实验开始时正确的操作步骤:b(打开弹 (2)检验水的产生 夹)→a(通入NO。,排尽反应装置中的空气)→d(当硬质 玻璃管充满红棕色气体后,关闭弹夹)→c(点燃酒精灯, 8.CD 氧化按的按根离子中含氮氢共价键,C错误;反应中 确认充满NO。后才开始加热)。 氧元素化合价降低,氧气为氧化剂;氮元素化合价升高生成 答案(1)①下 ②两气体混合后,颜色由红棕色变为无 氮气,8分子氢气中有2分子氢气为还原剂;故该反应中氧 色 ③NO 氧化 ④NO+SO--NO十SO 化剂和还原剂的物质的量之比为3:2,D错误。。化学·必修 第二册（配RJ版） 作业（四） 氮气与氮的氧化物 [基础训练] A.可能是N2与NO2的混合气体 1.(2024·湖北咸宁高一段考)下列关于N2的叙述 : B.可能是NO2气体 正确的是 ( C.可能是NO2和NO的混合气体 A.在雷雨天，空气中的N2与O2可反应生 D.只能是NO2一种气体 6.(2024·河南开封高一段考)有一倒置于水槽且 成NO2 装满水的容器，向其中依次通入一定体积的 B.将氨气转化为NO属于氨的固定 NO2、NO和O2,充分反应后，若容器中仍充满溶 C.氮气是一种无色无味的有毒气体 液，则通入的NO2、NO和O2的体积比可能是 D.在化学反应中，氮气既可作还原剂也可作氧 () 化剂 A.1:2:1 B.4:3:2 2.(2024·江苏无锡高一期末)下列关于氮氧化物 C.4:16:13 D.4:3:4 的说法正确的是 7.(2024·江苏南京高一段考)NO2在火箭燃料中 A.NO是红棕色气体 作为氧化剂。下列说法正确的是 B.NO、NO2都是有毒气体 A.NO2属于酸性氧化物 C.NO2与水反应时只作还原剂 B.NO2经转化被植物吸收，属于氮的固定 D.NO可用向上排空气法收集 C.NO2为红棕色且有刺激性气味的气体 3.(2024·江苏连云港高一期中)氮在自然界中的 D.高温时N2与过量的氧气反应可直接生成NO 转化是一个复杂的过程，如图所示的氮循环是生 8.(2023·福建福州三中高一期中)氮是大气中含 态系统物质循环的重要组成部分。下列有关氮 量最多的一种元素，氨及其化合物在生产、生活 循环说法错误的是 ( 中有着重要作用。请回答： (1)汽车尾气中的CO、NO,在适宜温度下采用催 ①D NO方，NO方 5 化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循 2 环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程 大气中氮气 4 动植物蛋白质 式： 3 6 (2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法 4NH、NHi 处理。 A.雷雨天气容易发生转化②的过程 ①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物 B.图中转化②③④都属于氮的固定 质的量之比为1：1，写出该反应的化学方程式： C.动植物蛋白质中一定含有氮元素 D.转化⑥说明有机物可以转化为无机物 ②NO与NO2按物质的量之比为1：1被足量 4.(2024·北京高一模拟)下列关于氮氧化物的说 NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐 法正确的是 ( 的化学式是 A.NO、NO2可在大气中稳定存在 [能力提升] B.NO、NO2均为大气污染气体 9.(2024·江苏扬州高一段考)在指定条件下，下列 C.NO、NO2均易溶于水 选项所示的物质间转化能实现的是 () D.NO、NO,均能与水发生反应 A.NO(g)HHNO,(a) 5.(双选)(2024·山东济宁高 0 一段考)如图所示，试管中盛 B.N (g) 高温N0,(g) 装的是红棕色气体（可能是 CO 混合物)，当倒扣在盛有水的 C.NO(g)高温，化茶N:(g) 水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当 D.NO.(g)O-N(g) 向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继 10.实验室以空气和镁为原料制备MgN2的装置如 续上升，经过多次重复后，试管完全被水充满，对 图所示（夹持和加热装置略去）。下列说法正确 原试管中盛装气体的说法正确的是 ( 的是 10 分散到石棉绒 中的还原性铁粉 镁粉 碱石灰： 汁弹簧夹 +S短E士正象 2,E 特种不锈 B ◇ 钢钢板 A.装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液 B.若去掉装置C,对产品纯度无影响 C.实验时应先加热装置C,通入一段时间空气后 再加热装置D 资料信息：2NO2+2NaOH一NaNO,+ D.装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 NaNO,+H,O. 11.(双选)实验室常利用反应：NaNO2十NH,Cl I.装置A中的试剂是 △NaC1+N,个+2H,O制取少量氮气，下列 Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是 关于该反应的说法错误的是 A.N2既是氧化产物，又是还原产物 Ⅲ.实验开始时正确的操作步骤顺序是 B.NH,CI中氮元素被还原 (填字母)。 C.被氧化的氮原子与被还原的氮原子的物质的 a.通入NO2 量之比为1：1 b.打开弹簧夹 D.每生成1molN2时，转移电子为6mol c.点燃酒精灯 12.如图为含有同一种元素的a、b、c、d四种物质的 d.当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹 转化关系，其中a是单质，b、c是氧化物，d是酸， 14.氨氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨， 各步转化均为一步实现，则a可能是①C、②N2、 还可能形成光化学烟雾，故应对含有氮氧化物 ③S中的 ( 的废气进行处理。 @一→b一一→回 (1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化 A.①和③ B.只有① 物，反应的化学方程式如下： C.①②③ D.①② NO,+NO+2NaOH-2NaNO,+H,O I 13.(1)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应， 2NO2 +2NaOH-NaNO,+NaNO,+H,O II 进行如图甲、乙、丙所示实验。 ①在反应I中，氧化剂是 。在反应 干燥的S0 中，氧化剂和还原剂的物质的量之比 气体 玻璃片 抽出 有红棕色 为 玻璃片 气体产生 干燥的NO2 ②由反应Ⅱ判断二氧化氮 (填“是”或 气体 “不是”)酸性氧化物。解释原因： 甲 丙 ①图甲两集气瓶中 (填“上”或“下”)瓶 (2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物 颜色深」 ②图乙中反应的现象是 质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它 ③图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2 们发生反应消除污染，试写出该反应的化学方 反应的产物中有 ,说明NO2在该反应 程式： : 中显 性。 (3)目前有一种治理方法是在一定条件下，用氨 ④由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO,反应 气将氮氧化物转化为无污染的物质。 的化学方程式： ①请写出NO2发生该反应的化学方程式 (2)某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知 镁与C0,反应如下：2Mg+CO,点槛2Me0+C. 生成1.4mol氮气时，转移电子的物质的量为 ①该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对 Mg与NO2的反应进行预测，写出Mg与NO ②现有NO2和NO的混合气体3L,通入3L 反应的化学方程式： (同温同压下)NH,恰好使其完全转化为N2,则 ②如图丁设计实验验证猜测（用于连接玻璃管 原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为 的乳胶管均内衬锡纸)。 11