第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用课件（人教版）

该高中化学课件聚焦氮气、氮的固定及NO、NO₂的性质与转化，从氮气在空气中的存在切入，结合原子结构分析稳定性，过渡到氮的固定（自然与人工），再探究氮氧化物的物理化学性质，构建“结构-性质-用途-环境影响”的学习支架，衔接元素化合物知识脉络。 其亮点是以科学探究与实践为核心，通过注射器实验（NO与O₂、水反应）和NOx与O₂、水反应计算规律培养科学思维，结合氮循环、汽车尾气处理实例渗透化学观念。学生能提升实验操作与问题解决能力，教师可借助分层练习和素养题优化教学效果。

第1课时　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮 2026/1/22 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 课 程 标 准 1.了解N2、NO和NO2的主要物理性质和化学性质。 2.结合实例认识氮的固定，认识N2、NO和NO2在生产中的应用 和对生态环境的影响 目 录 1、基础知识·准落实 2、关键能力·细培养 3、教学效果·勤检测 4、学科素养·稳提升 2026/1/22 3 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 基础知识·准落实 1 梳理归纳 高效学习 目录 2026/1/22 4 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 分点突破（一）　氮气与氮的固定 目录 化学·必修第二册 1. 氮元素原子结构与存在形态 （1）氮元素原子结构 氮元素原子结构示意图： ，位于第 周期第 族。 氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容 易失去5个电子，因此，氮原子一般通过 ⁠与其 他原子相互结合构成物质。 ​　二 ⅤA　 ​　共用电子对　 目录 化学·必修第二册 目录 化学·必修第二册 2. 氮气 （1）结构 氮气分子内两个氮原子间以 结合，电子式 为 ，结构式为 ⁠。 （2）物理性质 色、 味、 溶于水，密度与空气相近，约 占空气体积的 ⁠。 ​　共价三键　 ​　∶N︙︙N∶　 ​　N≡N　 ​　无　 ​　无　 ​　难　 　 目录 化学·必修第二册 ①与氢气反应： ⁠； ②与氧气反应： ⁠； ③与金属镁反应：N2＋3Mg Mg3N2。 ​　N2＋3H2　 2NH3　 ​　N2＋O2　 2NO　 （3）化学性质 通常情况下很稳定，难与其他物质反应。 目录 化学·必修第二册 3. 氮的固定 （1）含义 将大气中 的氮转化为 ⁠的过程叫做 氮的固定。 （2）分类 ​　游离态　 ​　氮的化合物　 目录 化学·必修第二册 1. 自然界中的氮循环如图所示，下列说法不正确的是（　　） A. ①中N2与O2反应生成NO B. ②中合成氨属于人工固氮 C. ③中氮元素被氧化 D. 氧元素参与了氮循环 目录 化学·必修第二册 解析： 　在放电条件下，氮气和氧气反应：N2＋O2 2NO，A 项正确；工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于 人工固氮，B项正确；③中细菌还原硝酸根离子生成无污染的氮 气，所以③中氮元素被还原，而不是被氧化，C项错误；分析氮循 环示意图可知，氧元素参与了氮循环，D项正确。 目录 化学·必修第二册 2. 在水体中部分含氮物质循环如图。图中转化属于氮的固定的是 （　　） A. ③ B. ④ C. ⑤ D. ⑥ 解析：　将N2转化为氮的化合物的过程叫氮的固定，因此循环图 中只有转化⑤属于氮的固定。 目录 化学·必修第二册 3. 下列有关氮气的叙述错误的是（　　） A. 氮气可作贮存水果、粮食的保护气 B. 氮的非金属性比磷强，所以氮气的化学性质比磷活泼 C. 在雷雨天，空气中的N2和O2反应生成NO D. 氮气既可作氧化剂，又可作还原剂 目录 化学·必修第二册 解析： 　氮气的化学性质很稳定，无毒，可以用作食品保护气， A正确；氮气分子中含N≡N，性质很稳定，化学性质不如磷活泼， B错误；在雷雨天，放电条件下，氮气与氧气反应生成一氧化氮， C正确；氮气中氮元素处于中间状态，既可作氧化剂，又可作还原 剂，D正确。 目录 化学·必修第二册 分点突破（二）　NO和NO2 1. 物理性质及毒性 （1）一氧化氮（NO） 无色无味气体，密度比空气 ， 溶于水， ⁠ 毒。 （2）二氧化氮（NO2） 色气体，有 气味，密度比空气 ⁠， 易液化， 溶于水， 毒。 ​　略大　 ​　不　 ​　 有　 ​　红棕　 ​　刺激性　 ​　大　 ​　易　 ​　有　 目录 化学·必修第二册 2. 化学性质 （1）实验探究 ①在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL 水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。 实验现象： ⁠。 原因解释： ⁠。 ​　无明显现象　 ​　NO不溶于水　 目录 化学·必修第二册 ②打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现 象。振荡注射器，再观察现象。 实验现象：气体变为 色，再振荡后气体又变为 ⁠ 色，同时注射器的活塞 ⁠。 原因解释：NO与O2反应生成 ，气体变为 ⁠ 色；振荡后NO2溶于水生成 ，气体又变为 ⁠ 色，同时气体的总体积有所 ⁠。 ​　红棕　 ​　 无　 ​　向内移动　 ​　NO2　 ​　红棕　 ​　硝酸和NO　 ​　 无　 ​　减小　 目录 化学·必修第二册 （2）NO和NO2化学性质的比较 物质 NO NO2 与氧气反应 ⁠ 不反应 与水反应 不反应 ⁠ ⁠ 与氢氧化钠的反 应 不反应 2NO2＋2NaOH NaNO3 ＋NaNO2＋H2O 2NO＋O2 2NO2 3NO2＋H2O 2HNO3＋ NO 目录 化学·必修第二册 （3）NO和NO2的相互转化 NO→NO2化学方程式：2NO＋O2 2NO2； NO2→NO化学方程式：3NO2＋H2O 2HNO3＋NO。 （4）对工业生产硝酸的启示 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或 空气，充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 （5）氮氧化物中属于酸性氧化物的只有N2O3、N2O5；N2O、NO、 NO2、N2O4都是不成盐氧化物，不是酸性氧化物；NO2易发 生反应：NO2 N2O4（无色）。 目录 化学·必修第二册 1. 下列关于NO和NO2的说法正确的是（　　） A. NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物 B. NO2可由N2和O2直接化合得到 C. NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集 D. NO和NO2在一定条件下可以相互转化 目录 化学·必修第二册 解析： 　NO2不是酸性氧化物，A项错误；在高温或放电条件 下，N2和O2直接化合生成NO，NO与O2反应生成NO2，B项错误； NO易与空气中的氧气反应生成NO2，只能用排水法收集，NO2能与 水反应，只能用排空气法收集，C项错误；NO和O2反应生成NO2， NO2与H2O反应生成HNO3和NO，D项正确。 目录 化学·必修第二册 2. （2024·南京高一月考）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 目录 化学·必修第二册 解析： 　NO2与NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和H2O，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 O2反应生成NO，NO和O2反应生成NO2，D错误。 目录 化学·必修第二册 3. 无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定 量的气体甲经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气 体剩余，则气体甲的组成为（　　） A. NO2、N2 B. NO、CO2 C. NO2、CO2 D. NO、CO2、N2 目录 化学·必修第二册 解析： 　混合气体无色，说明气体中不含NO2；气体通过Na2O2后 显红棕色，说明原混合气体中含有NO，且有与Na2O2反应生成O2的 气体CO2；通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明原气 体中不含N2。 目录 化学·必修第二册 关键能力·细培养 2 互动探究 深化认知 目录 2026/1/22 27 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 氮氧化物与H2O、O2反应的计算（归纳与论证） 【典例1】　为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按 图组装好实验装置（夹持装置已省略），并检查装置的气密性，实验 前用排水法收集NO。 目录 化学·必修第二册 （1）打开止水夹，推动注射器活塞，使O2进入烧瓶。关上止水 夹，首先观察到烧瓶中的现象是什么？写出产生此现象的化 学方程式。 提示：首先观察到的现象是烧瓶中的气体由无色变为红棕色， 反应的化学方程式为2NO＋O2 2NO2。 目录 化学·必修第二册 （2）轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象是什么？利用化学方程式 解释产生这种现象的原因是什么？ 提示：烧瓶中的红棕色气体又变为无色，且烧瓶内压强减小， 烧杯中的水倒吸到烧瓶内，导致烧瓶中液面上升。摇动烧瓶， 使得NO2与水发生反应：3NO2＋H2O 2HNO3＋NO。 目录 化学·必修第二册 （3）假设烧瓶内充有100 mL NO，通入多少O2才能使水充满试管？ 提示：已知：2NO＋O2 2NO2　①，3NO2＋H2O 2HNO3 ＋NO　②，由反应的化学方程式①×3＋②×2得：4NO＋3O2 ＋2H2O 4HNO3，即当NO和O2的体积比为4∶3时水可以充 满试管，故需通入75 mL O2。 目录 化学·必修第二册 【典例2】　工业生产硝酸时，能否将NO2完全转化为硝酸？写出转化 过程的总反应化学方程式。 提示：工业生产硝酸时，通入过量O2，可以把NO2完全转化为HNO3。 化学方程式：3NO2＋H2O 2HNO3＋NO　①，2NO＋O2 2NO2　 ②，由①×2＋②得总化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3。 目录 化学·必修第二册 【规律方法】 1. NO2和O2混合气体与水反应 由4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3可知 当体积比V（NO2）∶V（O2） 目录 化学·必修第二册 2. NO和O2混合气体与水反应 由4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3可知 当体积比V（NO）∶V（O2） 3. 剩余气体的判断 NO、O2不溶于水，但NO2溶于水且与水反应，所以氮氧化物溶于 水的各种情况中，剩余气体可为NO或O2，但不可能是NO2或NO与 O2同时剩余。 目录 化学·必修第二册 【迁移应用】 1. 有一支充有20 mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽 中，充分反应后，仍有12 mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2 体积比为（气体体积均在相同状况下测得）（　　） A. 2∶3 B. 3∶2 C. 1∶4 D. 4∶1 目录 化学·必修第二册 解析： 　二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮和水 不反应且不溶于水，所以，剩余的气体为一氧化氮，设混合气体中 二氧化氮的体积为V，则： 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO　气体体积减少 　3　　　　　　　　　　　1　　　　2 　V 20 mL－12 mL＝8 mL　 所以V＝ ＝12 mL，即二氧化氮的体积为12 mL，则混合气体 中一氧化氮的体积为20 mL－12 mL＝8 mL，则原混合气体中NO和 NO2体积比为8 mL∶12 mL＝2∶3。 目录 化学·必修第二册 2. 将V mL NO和NO2的混合气体通过足量水吸收后，得到a mL无色气 体A，a mL该无色气体A与等体积O2混合，再通过水充分吸收后， 收集到5 mL无色气体B。试回答： （1）A气体是 ，B气体是 ⁠。 解析： NO2溶于水生成NO，故A为NO，NO与O2通入水 中发生反应4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3，二者等体积时， O2过量，故B为O2。 ​　NO　 ​　O2　 目录 化学·必修第二册 （2）a＝ ⁠。 解析：4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3 　　 a mL　 mL 依题意知：a－ ＝5，a＝20。 ​　20　 目录 化学·必修第二册 3. 如图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2 （所有气体的体积均在标准状况下测定）。 试回答下列问题： （1）写出观察到的现象（可不写满，也可补充）： ① ⁠； ② ⁠； ③ ⁠。 ​　通入O2，试管内气体由无色变为红棕色　 ​　试管内液面上升　 ​　试管内剩余无色气体　 目录 化学·必修第二册 解析：通入的O2与NO反应生成NO2：2NO＋O2 2NO2，所以看到有红棕色气体生成；生成的NO2溶于水： 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO，气体体积减小，所以会看到试管内液面上升；最终NO有剩余，所以试管内剩余无色气体。 目录 化学·必修第二册 （2）上述过程中发生反应的化学方程式有 ⁠ ⁠。 解析：上述过程中发生反应的化学方程式有2NO＋O2 2NO2、3NO2＋H2O 2HNO3＋NO。 ​　2NO＋O2 2NO2、 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO　 目录 化学·必修第二册 （3）最终试管中剩余的气体是 ，体积为 ⁠。 解析：设1.5 mL O2全部参加反应，由总反应4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3可知，V反应（NO）＝V（O2）× ＝1.5 mL× ＝2.0 mL，而NO的总体积是3.0 mL，故剩余NO气体的体积是1.0 mL。 ​　NO　 ​　1.0 mL　 目录 化学·必修第二册 教学效果·勤检测 3 强化技能 查缺补漏 目录 2026/1/22 43 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1. 下列用途中应用了氮气的稳定性的是（　　） A. 以氮气为原料制硝酸 B. 合成氨气和制氮肥 C. 作食物保护气 D. 镁可以和氮气反应 目录 化学·必修第二册 解析： 　利用N2制备硝酸，发生的反应为N2＋ 3H2 2NH3、4NH3＋5O2 4NO＋6H2O、2NO＋ O2 2NO2、3NO2＋H2O 2HNO3＋NO，与N2的稳定性无 关，A错误；根据A选项分析，合成氨气和制氮肥均与N2的稳定性 无关，B错误；N2的化学性质相对稳定，因此N2常作食物保护气， 与N2的稳定性有关，C正确；Mg能与N2反应生成Mg3N2，与N2的稳 定性无关，D错误。 目录 化学·必修第二册 2. （2024·北京丰台区高一期末）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. 由N2和O2在雷电作用下合成 目录 化学·必修第二册 解析： 　NO为无色无味的气体，A正确；常温NO和O2发生反 应，2NO＋O2 2NO2，故不能用排空气法收集，B错误；NO是 不溶于水的气体，C正确；N2和O2发生反应的条件是放电，反应生 成NO，N2＋O2 2NO，D正确。 目录 化学·必修第二册 3. （2024·济宁高一期中）下列关于氮元素及氮气性质的说法中，错 误的是（　　） A. 氮分子是双原子分子，氮在自然界中既以游离态存在又以化合态 存在 B. 氮气分子中的化学键很难破坏，氮元素的非金属性很强 C. 反应N2＋3Mg Mg3N2不属于氮的固定，工业合成氨的过程是 固氮的过程 D. 大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环 目录 化学·必修第二册 解析： 　氮气分子为双原子分子，空气中的氮气中氮为游离态， 硝石中的氮为化合态，氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存 在，A正确；氮气分子中存在N≡N，氮氮三键性质稳定，破坏时需 要吸收很高的能量，氮气分子中的化学键很难破坏，氮元素非金属 性也很强，B正确；反应N2＋3Mg Mg3N2中，氮元素由游离态 变为化合态，属于氮的固定，工业合成氨的过程是固氮的过程，C 错误；氮元素在自然界中循环，即N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 →氨基酸→蛋白质→N2，D正确。 目录 化学·必修第二册 4. 下列有关NO2的说法正确的是（　　） A. NO2可由N2与O2在放电条件下直接制备 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： 　N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO，A错误；NO2 属于大气污染物之一，B错误；NO2与H2O反应生成HNO3和NO， 说明NO2既有氧化性又有还原性，C正确；NO2通入水中，生成NO 和HNO3，溶液呈无色，D错误。 目录 化学·必修第二册 5. 氮的氧化物（用NOx表示）是大气污染物，必须进行处理。 （1）汽车尾气中主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾 气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。 ①汽车尾气中的CO来自 ，NO来自 ⁠ 。汽车尾气对环境的危害 主要有 ⁠ （至少填两种）。 ​　汽油的不完全燃烧　 ​　N2与 O2在汽车汽缸内高温环境下的反应　 ​　形成硝酸型酸雨、产生光化学烟雾、产生温室效应等 （任填两种即可）　 目录 化学·必修第二册 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。反应的 化学方程式可表示为 ⁠。 解析： ①汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空 气不足时，汽油燃烧不完全，会产生CO；N2和O2在高温条件 下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸 型酸雨，产生光化学烟雾，产生温室效应等。②CO、NOx反 应后生成的无毒气体为CO2和N2。 ​　2xCO＋2NOx　 2xCO2＋N2　 目录 化学·必修第二册 （2）工业废气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若NO与NO2 按物质的量之比为1∶1被足量的NaOH溶液完全吸收后得到一 种钠盐，该钠盐的化学式是 ⁠。 解析： NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合价为 ＋4价，两者按物质的量之比为1∶1混合时与NaOH反应生成 的钠盐中氮的化合价必然为＋3价，即为NaNO2。 ​　NaNO2　 目录 化学·必修第二册 学科素养·稳提升 4 内化知识 知能升华 目录 2026/1/22 54 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1. （2024·大同高一月考）位于新疆、青海交界处的巍巍昆仑山区， 有一条神秘的山谷——那棱格勒河中上游的魔鬼谷，山谷的牧草出 奇的繁茂。这是由于“雷雨发庄稼”的缘故。下列元素在自然界中 的转化与“雷雨发庄稼”有关的是（　　） A. Na B. C C. P D. N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　“雷雨发庄稼”的原因：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NO气体，N2＋O2 2NO； NO的密度比空气略大，不稳定，常温下就易与空气中的 O2反应生 成红棕色的NO2气体，NO2易与水反应生成HNO3和NO；HNO3随雨 水淋洒到大地上，同土壤中的矿物相互作用，生成可溶于水的硝酸 盐可作氮肥，植物生长得更好。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 2. 下列属于固氮过程的是（　　） A. N2与H2在一定条件下合成NH3 B. NO与O2反应生成NO2 C. NH3与O2反应生成NO和H2O D. 由NH3制备NH4HCO3 解析： 　固氮过程是把氮气转化为含氮化合物的过程，工业合成 氨属于人工固氮。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 3. 下列关于氮气的说法中错误的是（　　） A. 通常情况下氮气性质很稳定，所以氮气可作食物保护气 B. N2＋O2 2NO，该反应是汽车尾气污染的主要原因之一 C. 氮气在空气中约占空气体积的 D. 在反应3Mg＋N2 Mg3N2中，氮气作氧化剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　氮气分子中含有氮氮三键，通常情况下N2性质很稳定， 可作食物保护气，A正确；氮气与氧气在高温下反应生成一氧化 氮，一氧化氮有毒，为空气污染物，B正确；N2在空气中约占空气 体积的 ，C错误；在反应3Mg＋N2 Mg3N2中，氮气中氮元素 化合价降低，所以N2作氧化剂，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 4. （2024·济南章丘区高一期末）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 D. 装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　要制备Mg3N2，需要除去空气中的O2、CO2和水蒸气， 则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，A项错误；若去掉 装置C，Mg与O2反应生成MgO，对产品纯度有影响，B项错误；实 验时，应先加热装置C，通入一段时间空气除去O2，然后再加热装 置D，C项正确；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项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 5. （2024·大同高一月考）氮是生物体的重要组成元素，也是维持 高等动物生命活动的必需元素。氮的循环涉及地球上生物圈的 方方面面。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 A. 硝化过程中，含氮物质被还原 B. 属于氮的固定 C. 土壤中Fe2＋和Fe3＋的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素 D. 氨氧化过程中，亚硝态氮元素原子与铵态氮元素原子理论物质的 量之比为3∶4 下列说法中，正确的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　由图示可知，硝化过程为 转化为 ， 进一 步转化为 ，该过程中N的化合价升高，含氮物质被氧化，A错 误； 是含氮化合物转化为含氮化合物，不属于氮的 固定，B错误；由图示可知，Fe2＋能与 反应转化为N2，Fe3＋能 与 反应转化为N2，故土壤中Fe2＋和Fe3＋的存在有利于从与其 接触的水体中除去氮元素，C正确；氨氧化过程中的反应为 ＋ N2＋2H2O，故亚硝态氮元素原子与铵态氮元素原子理论 物质的量之比为1∶1，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 6. 如图所示，试管中盛装的气体呈红棕色，当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面继续上升，经过多次重复后，试管被水充 满，对原试管中盛装的气体说法正确的是（　　） A. 可能是N2与NO2的混合气体 B. 可能是NO气体 C. 可能是NO与NO2的混合气体 D. 只可能是NO2一种气体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　试管中盛装的气体呈红棕色，那么一定有二氧化氮存 在。根据题述现象可知，原试管中盛装的气体的成分可能为① NO2、②NO2和O2（少量）、③NO2和NO等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 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） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　NO与O2发生反应生成NO2，NO2与H2O发生反应生成 HNO3和NO，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NO的体积为20 mL，O2的体积为30 mL× ＝6 mL，气体体积之比等于其物质的量之比，根据4NO＋ 3O2＋2H2O 4HNO3可知，O2完全参与反应，消耗的O2为6 mL，参与反应的NO为8 mL，最终剩余12 mL NO。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 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n（HNO3）＝ ，故c（HNO3）＝ ≈0.07 mol·L－1，D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 8. NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放量，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 降低NOx排放量可以减少酸雨的形成 B. 储存过程中NOx被氧化 C. 还原过程中消耗1 mol Ba（NO3）2转移的电子数为5NA（NA为阿伏 加德罗常数的值） D. 通过BaO和Ba（NO3）2的相互转化实现NOx的储存和还原 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　大气中的NOx可形成硝酸型酸雨，降低NOx排放量可以 减少酸雨的形成，A正确；储存过程中NO2转化为Ba（NO3）2，氮 元素的价态升高，NOx被氧化，B正确；还原过程中消耗1 mol Ba （NO3）2转移的电子数为10NA，C错误；BaO转化为Ba（NO3）2储 存NOx，还原性尾气与Ba（NO3）2反应生成BaO、N2和H2O，实现 了NOx的还原，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 9. （2024·厦门高一期末）为实现零碳需求“氨经济”，目前已历经三代合成氨技术的开发和迭代。下列说法不正确的是（　　） A. 第一代合成氨技术中提供H2的反应是CH4＋2H2O CO2＋4H2 B. 第三代合成氨的方法为6H2O＋2N2 4NH3＋3O2 C. 在各代合成氨技术中，水均作还原剂 D. 合成氨技术的迭代更新符合节能减排的理念 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　由图可知，第一代合成氨技术中提供H2的反应为高温下 CH4与H2O反应生成CO2和H2，反应方程式为CH4＋2H2O CO2 ＋4H2，A正确；第三代合成氨技术为通电时H2O分解生成O2和 H2，N2与H2合成氨气，总反应方程式为6H2O＋2N2 4NH3＋ 3O2，B正确；第一代合成氨技术中H2O转化为H2，H元素化合价降 低，发生还原反应，水作氧化剂，C错误；第一代合成氨技术中需 要高温制备H2和高温高压下合成氨，第二代合成氨需要在高温高压 下合成氨，第三代合成氨技术通电时直接生成氨气，合成氨技术的 迭代更新符合节能减排的理念，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 10. 氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废 气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应化学 方程式如下： ①NO＋NO2＋2NaOH 2NaNO2＋H2O ②2NO2＋2NaOH NaNO2＋NaNO3＋H2O （1）在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为 ⁠ ⁠。 解析：根据反应①可知，氧化剂（NO2）和还原剂 （NO）的物质的量之比是1∶1，质量之比为23∶15。 ​　 23∶15　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （2）在反应②中，氧化产物是 ，还原产物是 ⁠ （填化学式）。 解析：在反应②中只有氮元素的化合价发生变化，所以NO2既是氧化剂也是还原剂，氧化产物为NaNO3，还原产物为NaNO2。 ​　NaNO3　 ​　NaNO2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （3）在反应①②中，参加反应的NaOH均为2 mol时，两个反应转 移电子数的关系是① ②（填“＞”“＝”或“＜”）。 解析：反应①中2 mol NaOH参加反应时，转移1 mol电子，反应②中2 mol NaOH参加反应时，转移1 mol电子。 ​　＝　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 11. 某校化学兴趣小组用如图装置验证NO2的氧化性和NO的还原性。 已知：①装置甲中发生的反应为Cu＋4HNO3（浓） Cu （NO3）2＋2NO2↑＋2H2O。 ②硝酸具有挥发性，可将I－氧化成I2。 请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （1）装置乙中的现象是 ⁠。 解析： 碘化钾被氧化为单质碘，碘使淀粉变蓝。 （2）说明NO具有还原性的操作和现象是 ⁠ ⁠。 解析： 丙中NO2与水反应生成的NO会和氧气反应生成 红棕色的NO2，证明NO具有还原性，故操作和现象为打开 开关，挤压空气囊，丙中气体由无色变为红棕色。 ​　乙试管中溶液变蓝色　 ​　打开开关，挤压空气 囊，丙中气体由无色变为红棕色　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （3）小组一成员对实验设计提出了疑问，他认为乙中的现象不足 以证明NO2的氧化性，他的理由是 ⁠ ⁠ ⁠。 解析：浓硝酸具有挥发性，且NO2与水反应生成硝酸，硝酸具有强氧化性，也能将碘离子氧化成单质碘，使溶液变蓝，对NO2的性质检验造成干扰。 ​　挥发出来的HNO3，以及 NO2和水反应生成的HNO3，也可将I－氧化成I2，使溶液变 蓝　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （4）小组另一成员为探究NO2的氧化性，进行如下实验（如图所 示）。 由图B和图C中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式： ⁠ ⁠。 ​　 NO2＋SO2 NO＋SO3　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 题图B中“无色气体”，题图C中“有红棕色气体产生”，说明题图B中反应生成了NO，即NO2和SO2反应，NO2转化为NO，表现氧化性，而SO2则表现还原性，被氧化，硫元素化合价升高，只能变成＋6价，应转化为SO3，故化学方程式为NO2＋SO2 NO＋SO3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 $