课时作业3 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第二册同步学案（人教版）

课时跟踪检测 1．下列过程不属于氮的固定的是(　　) A．工业制氨气 B．雷雨天产生NO C．由氨气生成硝酸铵 D．氮气在根瘤菌作用下生成NO 【解析】　选C。氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。工业上合成氨：N2＋3H22NH3，是将氮气转化为氮的化合物，属于工业固氮；在雷电作用下，使空气中的N2与O2反应产生NO，属于氮的固定；氨气、硝酸铵都是氮的化合物，是含氮化合物之间的转化，不是游离态的氮转化为含氮化合物的过程，不属于氮的固定；氮气在根瘤菌作用下生成NO，属于氮的固定。 2．下列关于氮气的说法错误的是(　　) A．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸 B．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境 C．利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气 D．在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂 【解析】　选D。氮气的化学性质很稳定，在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸，A项正确；液氮汽化吸热，可用于制造低温环境，B项正确；氮气的化学性质很稳定，可用作焊接金属的保护气，C项正确；氮气与氢气生成氨气的反应中，N的化合价从0降低到－3，作氧化剂，D项错误。 3．研究证实，NO对某些病毒有抑制作用。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 【解析】　选C。NO是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与氧气直接化合生成NO2。 4．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是(　　) A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③ C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D．向海洋排放含NO的废水，会影响海洋中NH的含量 【解析】　选D。海洋中的氮循环起始于N2→NH，即起始于氮的还原，A项错误；海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，B项错误；反硝化作用中氮元素化合价降低，被还原，而O2是常见的氧化剂，不需要有O2参与，C项错误；根据转化关系图可知，若向海洋排放含NO的废水，会使NO增多，反硝化作用增强，海洋中N2增多，从而影响海洋中NH的含量，D项正确。 5．宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟，产生红烟的原因是(　　) A．高温下N2遇空气反应生成NO2 B．NO与空气反应生成NO2 C．CO2遇NO反应生成NO2 D．NO遇H2O反应生成NO2 【解析】　选B。根据原高温气体均无色，但现场却能看到红色可推知，是因为发生反应：2NO＋O2===2NO2。 6．下列有关NO2的说法正确的是(　　) A．NO2可由N2与O2反应直接制备 B．NO2有毒，但因其易溶于水且与水反应，因此不属于大气污染物 C.NO2既有氧化性也有还原性 D．NO2为红棕色气体，因此将NO2通入水中，溶液显红棕色 【解析】　选C。N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO，不能直接生成NO2，A错误；NO2属于大气污染物，B错误；NO2与H2O反应生成HNO3和NO，说明NO2既有氧化性也有还原性，C正确；NO2通入水中，生成NO和HNO3，溶液呈无色，D错误。 7． 图中试管内盛装的是红棕色气体，将其倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，原来试管中盛装的气体是(　　) A．肯定是NO2气体 B．肯定是O2与NO2的混合气体 C．肯定是NO气体 D．可能是NO与NO2的混合气体 【解析】　选D。由气体“红棕色”推测气体中肯定含有NO2，NO2与水反应后生成了NO，由“向试管内鼓入氧气多次后，试管被水充满”，说明试管内液面上升后剩余的气体都是NO，则试管中原来的气体中可能还含有NO或少量O2。 8．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．N2O　　　　　　　　B．NO C．NO2 D．N2O5 【解析】　选B。设氮的氧化物化学式为NxOy，由aNxOy＋2CON2＋2CO2，得ax＝2，ay＝2，故x∶y＝1∶1，即氮的氧化物为NO，B项符合题意。 9．(双选)如图所示，两个连通容器用活塞分开，左右两室(容积相同)各充入一定量NO和O2，且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞，使NO与O2充分反应。下列判断正确的是(不考虑NO2转化为N2O4)(　　) A．开始时左右两室分子数相同 B．反应前后NO室压强相同 C．最终容器内气体密度与原来相同 D．最终容器内有O2存在 【解析】　选CD。两边容器的容积相同，密度相同，则气体的质量相同，因为二者的摩尔质量不同，所以气体的物质的量不同，分子数不同，A错误；因为两边气体分子数不同，所以压强不同，又因为发生反应2NO＋O2===2NO2，反应前后气体物质的量减小，NO室压强减小，B错误；根据质量守恒分析，气体总质量不变，容器的总容积不变，所以气体密度与原来相同，C正确；二者质量相同，因为一氧化氮和氧气的摩尔质量之比为30∶32＝15∶16，所以一氧化氮和氧气的物质的量之比为16∶15，二者按物质的量之比为2∶1反应，所以氧气有剩余，D正确。 10．氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。 (1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 在该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。 (2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 (3)在一定条件下氨气(NH3)亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 【解析】　(1)在该反应中，NO2中的氮元素化合价降低作氧化剂，NO中的氮元素化合价升高作还原剂。 (2)根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。 (3)根据质量守恒定律结合题目信息可知，氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。 【答案】　(1)NO2　NO (2)2NO＋2CON2＋2CO2 (3)6NO2＋8NH37N2＋12H2O 1．(双选)实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)： 下列说法正确的是(　　) A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液 B．若去掉装置C，对产品纯度有一定影响 C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D D．E中碱石灰的作用是吸收尾气 【解析】　选BC。A错误，要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸；B正确，若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响；C正确，实验时，应先加热C，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热D；D错误，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。 2．某课外活动小组按如图装置探究NO、NO2的性质。 (1)装置的气密性检查：关闭________，打开________(填“K1”“K2”或“K3”)，若一段时间后________，则装置气密性良好。 (2)实验验证NO化学性质的现象是________________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (3)关闭K2，打开K3，预期有喷泉现象，验证了另一种物质的化学性质。写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目：________________。 【解析】　(1)关闭K3，打开K1、K2，若装置气密性良好，则一段时间后集气瓶中水面不再上升。(2)本实验验证了2NO＋O2===2NO2，故烧瓶中应出现红棕色气体。(3)喷泉现象表明烧瓶中形成负压，因而验证了NO2与水的反应： 3NO2＋H2O===2HN失去2×e－O3＋N得到2e－O。 【答案】　(1)K3　K1、K2　集气瓶中水面不再上升 (2)烧瓶中出现红棕色气体　2NO＋O2===2NO2 (3)3NO2＋H2O===2HN失去2×e－O3＋N得到2e－O 3．近年来，科学家发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，因为它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，所以成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。回答下列问题： (1)NO对环境的危害主要是________(填字母)。 A．破坏臭氧层 B．高温下能使一些金属被氧化 C．形成酸雨 D．与人体血红蛋白结合 (2)在含Cu＋的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NO)可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 (3)常温下，在一个体积固定的容器里，把NO气体压缩到100个大气压。将容器中气体加热到50 ℃，发现气体的压强迅速下降，至略小于下降前压强的时就不再变化，已知其中一种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式：________________________________________________________________________。 (4)将充满NO的注射器Y按下图所示装置连接，打开K1，将注射器Y中的气体缓慢充入硬质玻璃管X中(其中气体为CO，固体为催化剂)，气体在硬质玻璃管X中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 【解析】　(1)NO对环境的危害主要是破坏臭氧层和被空气中的氧气氧化为NO2，再与水反应产生硝酸而形成酸雨，而只有高温时才可氧化金属，所以B不正确。故选AC。 (2)NO转化为NO是还原反应，所以Cu＋被氧化为Cu2+，Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2+＋NO↑＋H2O。(3)若NO转化为N2O和O2，则气体的压强下降至原来的，不符合题意；若NO转化为N2O和NO2，少量NO2转化为N2O4，则气体的压强下降至略小于原来的，符合题意，所以上述变化的化学方程式3NON2O＋NO2。(4)硬质玻璃管X中是CO和NO反应生成无害气体N2和CO2，发生反应的化学方程式为2NO＋2CON2＋2CO2。 【答案】　(1)AC　(2)Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2+＋NO↑＋H2O (3)3NON2O＋NO2　(4)2NO＋2CON2＋2CO2 学科网（北京）股份有限公司 $