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Word（人教版）

本讲义聚焦高中化学“氮气与氮的固定、一氧化氮和二氧化氮”核心内容，从氮原子结构切入，系统梳理氮气的结构性质、氮的固定分类，再过渡到NO和NO₂的物理化学性质及相互转化，最后通过专题解析氮氧化物与水、氧气反应的计算，构建完整知识链。 资料以实验探究（如注射器中NO与O₂、水反应）培养科学探究能力，结合氮循环、汽车尾气处理等实例渗透科学态度与责任，通过典例推导和规律总结提升科学思维，课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第1课时　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮 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 分点突破（一）　氮气与氮的固定 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　二　周期第　ⅤA　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　共用电子对　与其他原子相互结合构成物质。 2.氮气 （1）结构 氮气分子内两个氮原子间以　共价三键　结合，电子式为　∶N︙︙N∶　，结构式为　N≡N　。 （2）物理性质 　无　色、　无　味、　难　溶于水，密度与空气相近，约占空气体积的　　。 （3）化学性质 通常情况下很稳定，难与其他物质反应。 ①与氢气反应：　N2＋3H22NH3　； ②与氧气反应：　N2＋O22NO　； ③与金属镁反应：N2＋3MgMg3N2。 3.氮的固定 （1）含义 将大气中　游离态　的氮转化为　氮的化合物　的过程叫做氮的固定。 （2）分类 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 解析：C　在放电条件下，氮气和氧气反应：N2＋O22NO，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。 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：C　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。 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 解析：B　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。 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　略大　，　不　溶于水，　有　毒。 （2）二氧化氮（NO2） 　红棕　色气体，有　刺激性　气味，密度比空气　大　，易液化，　易　溶于水，　有　毒。 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：　无明显现象　。 原因解释：　NO不溶于水　。 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　红棕　色，再振荡后气体又变为　无　色，同时注射器的活塞　向内移动　。 原因解释：NO与O2反应生成　NO2　，气体变为　红棕　色；振荡后NO2溶于水生成　硝酸和NO　，气体又变为　无　色，同时气体的总体积有所　减小　。 （2）NO和NO2化学性质的比较 物质 NO NO2 与氧气反应 2NO＋O22NO2 不反应 与水反应 不反应 　3NO2＋H2O2HNO3＋NO　 与氢氧化钠的反应 不反应 2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O （3）NO和NO2的相互转化 NO→NO2化学方程式：2NO＋O22NO2； NO2→NO化学方程式：3NO2＋H2O2HNO3＋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：NO2N2O4（无色）。 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 解析：D　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。 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 解析：C　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。 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 解析：B　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。 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。 （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＋O22NO2。 （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＋H2O2HNO3＋NO。 （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＋O22NO2　①，3NO2＋H2O2HNO3＋NO　②，由反应的化学方程式①×3＋②×2得：4NO＋3O2＋2H2O4HNO3，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。 【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＋H2O2HNO3＋NO　①，2NO＋O22NO2　②，由①×2＋②得总化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O4HNO3。 【规律方法】 1.NO2和O2混合气体与水反应 由4NO2＋O2＋2H2O4HNO3可知 当体积比V（NO2）∶V（O2） 2.NO和O2混合气体与水反应 由4NO＋3O2＋2H2O4HNO3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。 【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 解析：A　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＋H2O2HNO3＋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。 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NO，B气体是O2。 （2）a＝20。 解析：（1）NO2溶于水生成NO，故A为NO，NO与O2通入水中发生反应4NO＋3O2＋2H2O4HNO3，二者等体积时，O2过量，故B为O2。 （2）4NO＋3O2＋2H2O4HNO3 　　a mL　 mL 依题意知：a－＝5，a＝20。 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通入O2，试管内气体由无色变为红棕色； ②试管内液面上升； ③试管内剩余无色气体。 （2）上述过程中发生反应的化学方程式有2NO＋O22NO2、3NO2＋H2O2HNO3＋NO。 （3）最终试管中剩余的气体是NO，体积为1.0 mL。 解析：（1）通入的O2与NO反应生成NO2：2NO＋O22NO2，所以看到有红棕色气体生成；生成的NO2溶于水：3NO2＋H2O2HNO3＋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。（2）上述过程中发生反应的化学方程式有2NO＋O22NO2、3NO2＋H2O2HNO3＋NO。（3）设1.5 mL O2全部参加反应，由总反应4NO＋3O2＋2H2O4HNO3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。 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 解析：C　利用N2制备硝酸，发生的反应为N2＋3H22NH3、4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O22NO2、3NO2＋H2O2HNO3＋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。 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 解析：B　NO为无色无味的气体，A正确；常温NO和O2发生反应，2NO＋O22NO2，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＋O22NO，D正确。 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＋3MgMg3N2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 解析：C　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＋3MgMg3N2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。 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：C　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。 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来自汽油的不完全燃烧，NO来自N2与O2在汽车汽缸内高温环境下的反应。汽车尾气对环境的危害主要有形成硝酸型酸雨、产生光化学烟雾、产生温室效应等（任填两种即可）（至少填两种）。 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2xCO＋2NOx2xCO2＋N2。 （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NaNO2。 解析：（1）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。（2）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。 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 解析：D　“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＋O22NO；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。 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：A　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。 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＋O22NO，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＋N2Mg3N2中，氮气作氧化剂 解析：C　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＋N2Mg3N2中，氮气中氮元素化合价降低，所以N2作氧化剂，D正确。 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 解析：C　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。 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。 下列说法中，正确的是（　　） 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 解析：C　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。 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 解析：C　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①NO2、②NO2和O2（少量）、③NO2和NO等。 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：B　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＋O22NO2和3NO2＋H2O2HNO3＋NO，总反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O4HNO3。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＋2H2O4HNO3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。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。 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 解析：C　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。 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＋2H2OCO2＋4H2 B.第三代合成氨的方法为6H2O＋2N24NH3＋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 解析：C　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＋2H2OCO2＋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＋2N24NH3＋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。 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＋2NaOH2NaNO2＋H2O ②2NO2＋2NaOHNaNO2＋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23∶15。 （2）在反应②中，氧化产物是NaNO3，还原产物是NaNO2（填化学式）。 （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：（1）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。（2）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。（3）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。 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）装置乙中的现象是乙试管中溶液变蓝色。 （2）说明NO具有还原性的操作和现象是打开开关，挤压空气囊，丙中气体由无色变为红棕色。 （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。 （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＋SO2NO＋SO3。 解析：（1）碘化钾被氧化为单质碘，碘使淀粉变蓝。（2）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。（3）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。（4）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＋SO2NO＋SO3。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $