5.2 氮及其化合物 第1课时（同步讲义）化学人教版必修第二册

本讲义聚焦高中化学“氮与氮的氧化物”核心知识点，从氮元素周期表位置与原子结构切入，系统梳理氮气的性质、氮的固定，以及NO、NO₂的物理化学性质及转化规律，构建从基础理论到实际应用的学习支架。 资料通过“即学即练”“考点分析”等环节，结合化学方程式推导与实验现象分析，培养学生物质结构决定性质的化学观念和证据推理的科学思维。如NO₂与水反应的探究及尾气处理实例，既辅助课堂教学，又帮助学生课后巩固，查漏补缺。

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第1课时 氮与氮的氧化物 教学目标 1．结合氮元素在周期表中的位置和原子结构，理解N2的主要性质和氮的固定。 2．根据实验认识NO与NO2的主要性质。 重点和难点 重点：氮及其氧化物的性质 难点：二氧化氮的化学性质 ◆知识点一 氮气及氮的固定 1．氮元素的位置、结构与存在 (1)氮元素位于元素周期表的 周期、第 族。氮原子的最外电子层有 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。 (2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的 中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的 和 中。 2．氮气的物理性质 N2是一种无色、无味的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)，难溶于水。 3．氮气的结构与化学性质 (1)N2的结构 N2的结构式为 ，氮氮键很难断裂，化学性质很稳定。 (2)化学性质 N2在 等条件下，N2获得足够的能量，使N≡N断裂。写出N2与Mg、H2、O2反应的化学方程式。 ① ；② ； ③ 。 4．氮的固定：将大气中 的氮转化为 的过程。 (1)自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。 (2)人工固氮：人类通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物，最重要的人工固氮途径就是 。 5．氮气的主要用途 （1）氮气常用作保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等。 （2）氮气是合成氨、制硝酸的主要原料。 （3）液氮可用作冷冻剂，用于医学、科技等领域。 归纳总结 1.从元素化合价分析：氮气既有氧化性又有还原性；从物质分类分析：氮气能与金属单质反应，也能与某些非金属单质反应。 2.氮的固定是由单质转化为化合物。 3.氮化镁只能干态制备，氮化镁易与水反应生成氢氧化镁和氨气。 即学即练 1．关于氮气的性质的说法中，错误的是 A．氮在自然界中既以游离态存在，又以化合态存在 B．通常条件下，氮气性质很不活泼 C．氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮 D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环 2．下列关于氮及其化合物的说法不正确的是 A．氮的固定是将N2转化成含氮化合物 B．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态 C．氮气化学性质不如磷活泼，故氮元素非金属性弱于磷 D．N2既可作氧化剂又可作还原剂 3．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮的循环无关的是 A．豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转变为硝酸盐 B．自然界中，氨是动植物遗体中的蛋白质腐败后的产物 C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作为保护气 D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 ◆知识点二 一氧化氮和二氧化氮 1．物理性质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 色 气态 溶 NO2 色 气态 气味 溶 2．化学性质 (1)NO在空气中易转化为红棕色的NO2，反应方程式为 。 (2)NO2与H2O反应生成HNO3和NO，反应方程式为 。 归纳总结 1.氮有多种价态的氧化物：N2O（笑气，有麻醉作用）、NO、N2O3（亚硝酸的酸酐）、NO2（主要的大气污染物）、N2O4、N2O5（硝酸的酸酐）等。 2.制备NO时，不能用排空气法收集，必须在通风橱中操作，尾气通入O2后用碱液吸收，以免污染大气。 3.制备NO2时，必须在通风橱中操作，尾气用碱液吸收，以免污染大气。 即学即练 1．下列关于的叙述正确的是 A．常温常压下，含等质量氧元素的和的体积相等 B．是一种有刺激性气味的红棕色气体 C．易溶于水，所以可用排空气法收集 D．不能通过化合反应获得 2．下列关于氮氧化物的说法正确的是 A．NO中的杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去 B．N2与O2在放电条件下直接化合成 C．溶于水时，是氧化剂，水是还原剂 D．可用与水反应制取硝酸，故是酸性氧化物 3．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： ① ② 已知：不能直接与溶液发生反应。下列说法错误的是 A．反应①中每消耗2个，转移1个电子 B．反应②中氧化剂是，还原剂是 C．若混合气体被完全吸收且充分反应后产物中和的个数比为，则废气中和的个数比为 D．为保证废气中的氮氧化物被完全吸收，二者个数关系为： 1．N2的性质与氮的固定 2．自然界中氮循环的主要形式 游离态→化合态 (1)豆科植物根部的根瘤菌把空气中的氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物。 (2)在放电条件下，空气中少量的氮气与氧气化合生成氮的氧化物，这些氮的氧化物随降水进入土壤和水体。 (3)合成氨工厂、汽车发动机将一部分氮气转化为化合态的氮 化合态→游离态 硝酸盐在某些细菌作用下转化为氮气 化合态→化合态 化石燃料的燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋，参与氮的循环 3．NO、NO2的性质及转化 ①2NO＋O2===2NO2 ②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ③2NO＋2CON2＋2CO2 ④2NO2＋4CON2＋4CO2 4．NO、NO2与NaOH溶液的反应 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 实践应用 1．运用氮及其化合物的相关知识，完成下列各题。 (1)下列说法中，不正确的是___________。 A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气的过程是化学变化 B．汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的 C．化石燃料燃烧时通常不释放出氮氧化物 D．植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 (2)关于收集一氧化氮和二氧化氮两种气体的方法，下列叙述中正确的是___________。 A．都可用排水法 B．一氧化氮用排水法，二氧化氮用向上排空气法 C．都可用向上排空气法 D．一氧化氮用向上排空气法，二氧化氮用排水法 (3)下列气体中，既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是 ___________。 A．Cl₂ B．CO₂ C．NO D．NH₃ 考点一 自然界中的氮循环与氮的固定 【例1】食品包装袋内充入某气体可以避免食物因氧化而变质，该气体可以是 A． B． C．HCl D． 归纳总结 自然界中的氮循环 （1）自然循环 （2）人类活动的影响 ①氮气NH3―→含氮化合物(如铵盐、硝酸等)。 ②化石燃料、农作物的秸秆燃烧等所产生的氮氧化物参与氮的循环。 【变式1-1】下列关于氮元素及氮气性质的说法中，错误的是 A．植物从土壤中吸收N、N转化为氨基酸 B．植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 C．N2的化学性质不活泼，故N2不支持燃烧 D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环 【变式1-2】在半导体光催化作用下，N2被光催化材料捕获，并实现“N2→NH3”的转化，其转化如图所示。下列说法错误的是 A．此方法属于人工固氮技术 B．反应中有极性键、非极性键的断裂和形成 C．氮气在反应中被氧化，体现了还原性 D．该反应的化学方程式是2N2+6H2O4NH3+3O2 考点二 氮气及其氧化物 【例2】运载火箭的推进剂引燃后，尾部喷出大量高温气体。该气体主要成分是、、、等，在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体，其原因是 A．高温下遇空气生成 B．遇空气生成 C．与反应生成和 D．与反应生成和 归纳总结 氮氧化物污染的处理方法 （1）碱液吸收法：NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是n（NO2）≥n（NO），一般适用于工业尾气中NOx的处理。2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋H2O， NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O。 （2）催化转化：在催化剂条件下，NOx可与氨反应转化为无毒气体（N2）和H2O或与CO反应转化为无毒气体（N2和CO2）。一般适用于汽车尾气的处理。 【变式2-1】下列对NO、NO2的描述正确的是 A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物 B．NO在人体内作为“信使分子”能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害 C．NO、NO2在一定条件下可相互转化 D．NO、NO2互为同素异形体，且NO2能与水反应，不能用排水法收集 【变式2-2】下列说法正确的是 A．实验室能用排空气法收集N2、NO和NO2 B．工业上可以用N2冷却镁蒸气 C．除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水 D．NO、NO2、N2O3、N2O5都属于酸性氧化物 考点三 氮氧化物与水反应的有关计算 【例3】室温下，将充满的试管倒立在水中，实验现象如下图。下列分析不正确的是 A．易溶于水，不能用排水法收集 B．试管中剩余的无色气体可能是 C．取试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液显红色，是因为与反应生成了酸 D．向试管中再缓缓通入一定量的，试管中的液面上升 方法技巧 1．氮氧化物与水相关反应原理 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ① 2NO＋O2===2NO2 ② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ④ 2．氮的氧化物溶于水的三种类型 (1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO。 (2)NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余气体为O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO2过量又发生反应①，只剩余NO (3)NO和O2的混合气体：NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO过量，剩余NO 【变式3-1】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．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动 B．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 C．最终剩余气体体积约为30 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） 【变式3-2】已知反应：，为阿伏加德罗常数的值，若反应生成0.1mol NO，以下说法正确的是 A．反应消耗了6.72L的 B．反应中转移的电子数为 C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D．溶液中，的数目为 基础达标 1．（23-24高一下·江苏淮安·期中）氮气的用途十分广泛，例如充氮包装保鲜水果。此用途体现了氮气 A．还原性 B．氧化性 C．惰性 D．易和其他物质反应 2．下列关于氮及其化合物，说法不正确的是 A．氮的固定是将N2转化成含氮化合物 B．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态 C．NO和NO2都可稳定存在于空气中 D．N2的化合价既可升高又可降低 3．（24-25高一下·北京西城·期末）下列过程属于人工固氮的是 A．氮气和氢气反应合成氨 B．打雷闪电时氮气转化为含氮化合物 C．分离液态空气获得氮气 D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨 4．（24-25高一下·河北·阶段练习）生物固氮和高能固氮都属于自然固氮的途径，下列固氮过程属于生物固氮的是 A．闪电作用下氮元素由游离态转化为化合态 B．豆科植物根瘤菌将空气中的氮气转化为含氨化合物 C．利用电能在常温常压下将氮气转化为氨气 D．工业上利用和在高温、高压和使用催化剂的条件下合成 5．（2025高二下·江苏·学业考试）反应N2+3H22NH3是人工固氮的重要途径。该反应的类型是 A．分解反应 B．化合反应 C．复分解反应 D．置换反应 6．（24-25高一下·青海海南·期中）关于氮的单质及其化合物的说法不正确的是 A．及均为无色气体 B．NO为空气污染物 C．是一种常用的保护气 D．合成属于氮的固定 7．（24-25高一下·河南·阶段练习）自然界中氮的循环如图所示，下列说法正确的是 A．①中和在放电的条件下生成了NO B．①②③都是氮的固定 C．②为工业合成氨过程，此过程中N2发生了氧化反应 D．③中NO3-中的氮元素被氧化 8．（24-25高一下·安徽宣城·期中）用小试管收集某气体，再倒扣在水槽(水足量)中，最终小试管中有气体剩余的是 A．HCl B． C． D． 9．（25-26高一·上海·假期作业）利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下： 已知：在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解反应生成NO。下列说法错误的是 A．上述工艺的“吸收”过程中，硝酸工业的尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，目的是提高尾气中NO、NO2的吸收效率 B．为提高Ca(NO2)2的产率及纯度，n(NO)∶n(NO2)应控制为1∶2 C．滤渣的主要成分为Ca(OH)2 D．生产中溶液需保持弱碱性 10．工业制硝酸的尾气含NO2、NO，通常用NaOH溶液吸收：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO2和NO的体积比是下列值时，不能被完全吸收的是(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶2 综合应用 11．（2025·辽宁丹东·模拟预测）“价-类-途”体现了元素化合物的内在联系和应用价值，氮及其化合物的三维关系如图所示。下列说法正确的是 A．可以作为冶炼镁的保护气 B．由生成B的反应是工业制D的基础 C．C可以与NaOH溶液反应，属于酸性氧化物 D．实验室中可通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A 12．（23-24高一下·广东深圳·阶段练习）下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是 A．氮元素仅被还原 B．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 C．工业合成氨属于人工固氮 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 13．（25-26高一上·江苏泰州·月考）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B．可通过NO2与水反应生成HNO3 C．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 14．（24-25高一下·安徽·期末）与在催化剂条件下反应的物质转化关系如图，b呈红棕色，已知：。下列对该过程的分析错误的是 A．NO既体现了还原性，又体现了氧化性 B．a是c是 C．NO是催化剂 D．b是中间产物，含和 15．（23-24高一下·安徽·阶段练习）下列各氧化物均可与NaOH溶液反应，其中只能生成一种盐的是 A． B． C． D． 16．（23-24高一下·四川自贡·阶段练习）将盛有1.2molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.6molO2，充分反应后，整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为 A．1∶2 B．1∶1 C．3∶7 D．无法确定 拓展培优 17．（23-24高一下·湖南邵阳·期中）下列关于氮及其化合物的说法正确的是 A．的化学性质稳定，不与任何物质发生化学反应 B．NO能与水发生反应 C．NO、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 D．能与水发生反应 18．下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是 ①    ②    ③    ④    ⑤ A．① B．②⑤ C．④ D．③④ 19．（23-24高一下·天津·阶段练习）以下是氮循环的一部分： (1)通常状况下，氮气的颜色是 ； (2)反应的化学方程式是 ； (3)易溶于水，并和水发生化学反应。该反应中，氧化剂是 ； (4)化合物的化学式是 ； (5)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使与发生反应：。当生成时，被还原的为 。 20．（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）氮氧化物（）是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。 (1)氨气可用来处理氮氧化物 氨气与二氧化氮在一定条件下发生反应生成一种可参与大气生态循环的无毒气体。该反应中和的物质的量之比为 。 (2)氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液吸收二氧化氮也可以防止氮氧化物对大气的污染。 写出氢氧化钠溶液与二氧化氮反应的方程式： 。该反应为歧化反应（氧化剂和还原剂为同一种物质的反应） (3)储存还原工作原理：的储存和还原在不同时段交替进行，如下图所示。 ①通过和的相互转化实现的储存和还原。储存的物质是 。 ②用模拟尾气中还原性气体研究了的催化还原过程，写出该还原过程的化学方程式： 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第1课时 氮与氮的氧化物 教学目标 1．结合氮元素在周期表中的位置和原子结构，理解N2的主要性质和氮的固定。 2．根据实验认识NO与NO2的主要性质。 重点和难点 重点：氮及其氧化物的性质 难点：二氧化氮的化学性质 ◆知识点一 氮气及氮的固定 1．氮元素的位置、结构与存在 (1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。氮原子的最外电子层有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)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2．氮气的物理性质 N2是一种无色、无味的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)，难溶于水。 3．氮气的结构与化学性质 (1)N2的结构 N2的结构式为N≡N，氮氮键很难断裂，化学性质很稳定。 (2)化学性质 N2在高温、放电等条件下，N2获得足够的能量，使N≡N断裂。写出N2与Mg、H2、O2反应的化学方程式。 ①3Mg＋N2Mg3N2；②； ③N2＋O22NO。 4．氮的固定：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 (1)自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。 (2)人工固氮：人类通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物，最重要的人工固氮途径就是工业合成氨。 5．氮气的主要用途 （1）氮气常用作保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等。 （2）氮气是合成氨、制硝酸的主要原料。 （3）液氮可用作冷冻剂，用于医学、科技等领域。 归纳总结 1.从元素化合价分析：氮气既有氧化性又有还原性；从物质分类分析：氮气能与金属单质反应，也能与某些非金属单质反应。 2.氮的固定是由单质转化为化合物。 3.氮化镁只能干态制备，氮化镁易与水反应生成氢氧化镁和氨气。 即学即练 1．关于氮气的性质的说法中，错误的是 A．氮在自然界中既以游离态存在，又以化合态存在 B．通常条件下，氮气性质很不活泼 C．氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮 D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环 【答案】C 【解析】A．氮在自然界中既以游离态（如氮气）存在，又以化合态（如氨、硝酸盐等）存在，A正确； B．通常条件下，氮气分子结构稳定，不易发生化学反应，性质很不活泼，B正确； C．氮气不能在氧气中燃烧生成一氧化氮；它需要高温或放电条件（如闪电）才能与氧气反应生成一氧化氮，C错误； D．大气、陆地和水体中的氮元素通过固氮、氨化、硝化等过程进行循环，D正确； 故选C。 2．下列关于氮及其化合物的说法不正确的是 A．氮的固定是将N2转化成含氮化合物 B．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态 C．氮气化学性质不如磷活泼，故氮元素非金属性弱于磷 D．N2既可作氧化剂又可作还原剂 【答案】C 【解析】A．氮的固定指将游离态氮气（）转化为含氮化合物的过程（如合成氨），故A正确； B．自然界中氮元素以游离态（如大气中的）和化合态（如硝酸盐、蛋白质）存在，故B正确； C．氮气化学性质稳定（因N≡N键能大），但氮元素的非金属性强于磷（二者处于同一主族，氮原子半径更小，得电子能力更强，如酸性强于），故C错误； D．中氮元素为0价，反应中可升高（如与生成NO，作还原剂）或降低（如与Mg生成，作氧化剂），故D正确； 故答案选C。 3．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮的循环无关的是 A．豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转变为硝酸盐 B．自然界中，氨是动植物遗体中的蛋白质腐败后的产物 C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作为保护气 D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 【答案】C 【解析】A．根瘤菌将氮气转化为硝酸盐，属于生物固氮，是氮循环的一部分，A不符合题意； B．动植物遗体腐败生成氨属于氨化作用，属于氮循环的一部分，B不符合题意； C．氮气作保护气仅利用其稳定性，未涉及氮的形态转化或循环过程，与氮循环无关，C符合题意； D．雷雨天氮气与氧气反应最终生成硝酸盐，属于自然固氮，是氮循环的一部分，D不符合题意； 故选C。 ◆知识点二 一氧化氮和二氧化氮 1．物理性质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气态 无味 有毒 不溶 NO2 红棕色 气态 有刺激性气味 有毒 易溶 2．化学性质 (1)NO在空气中易转化为红棕色的NO2，反应方程式为2NO＋O2===2NO2。 (2)NO2与H2O反应生成HNO3和NO，反应方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 归纳总结 1.氮有多种价态的氧化物：N2O（笑气，有麻醉作用）、NO、N2O3（亚硝酸的酸酐）、NO2（主要的大气污染物）、N2O4、N2O5（硝酸的酸酐）等。 2.制备NO时，不能用排空气法收集，必须在通风橱中操作，尾气通入O2后用碱液吸收，以免污染大气。 3.制备NO2时，必须在通风橱中操作，尾气用碱液吸收，以免污染大气。 即学即练 1．下列关于的叙述正确的是 A．常温常压下，含等质量氧元素的和的体积相等 B．是一种有刺激性气味的红棕色气体 C．易溶于水，所以可用排空气法收集 D．不能通过化合反应获得 【答案】A 【解析】A．含等质量氧元素的NO和CO，O原子的物质的量相等，而NO和CO均只含有1个O原子，则NO和CO的物质的量均等于O原子的物质的量，在常温常压下，物质的量相等的NO和CO的体积相等，A正确； B．NO是无色无味的气体，红棕色且有刺激性气味的是NO2，B错误； C．NO不溶于水，且易被氧气氧化，应用排水法收集，不能用排空气法，C错误； D．NO可通过化合反应获得，如，D错误； 故答案选A。 2．下列关于氮氧化物的说法正确的是 A．NO中的杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去 B．N2与O2在放电条件下直接化合成 C．溶于水时，是氧化剂，水是还原剂 D．可用与水反应制取硝酸，故是酸性氧化物 【答案】A 【解析】A．能与水发生反应，可被水吸收，NO不溶于水也不与水反应，故通过盛有水的洗气瓶除去NO中的杂质气体，A正确； B．N2与O2在放电条件下直接化合只能生成NO，需要通过NO与氧气反应生成，B错误； C．与水发生反应，中N元素的化合价既升高又降低，既是氧化剂又是还原剂，水中H、O元素的化合价都没发生变化，水既不是氧化剂也不是还原剂，C错误； D．与水反应生成硝酸的同时还有NO生成，不符合酸性氧化物的定义，不是酸性氧化物，D错误； 故答案选A。 3．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： ① ② 已知：不能直接与溶液发生反应。下列说法错误的是 A．反应①中每消耗2个，转移1个电子 B．反应②中氧化剂是，还原剂是 C．若混合气体被完全吸收且充分反应后产物中和的个数比为，则废气中和的个数比为 D．为保证废气中的氮氧化物被完全吸收，二者个数关系为： 【答案】C 【解析】A．反应①中，每2mol NO2参与反应，1mol被氧化（失去1e-），1mol被还原（得到1e-），总转移1mol电子。因此每消耗2个NO2转移1个电子，A正确； B．反应②中，NO的N从+2→+3（被氧化，作还原剂），NO2的N从+4→+3（被还原，作氧化剂），B正确； C．设产物中n(NaNO3)=x mol，n(NaNO2)=2x mol，根据方程式可知反应①生成亚硝酸钠是x mol，所以反应②生成亚硝酸钠是x mol，因此NO2的物质的量是2.5xmol，NO的物质的量是0.5xmol，故n(NO2):n(NO)=5:1，C错误； D．NO需与NO2共同反应（反应②），若NO2<NO，多余的NO无法被吸收，因此需NO2≥NO，D正确； 答案选C。 1．N2的性质与氮的固定 2．自然界中氮循环的主要形式 游离态→化合态 (1)豆科植物根部的根瘤菌把空气中的氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物。 (2)在放电条件下，空气中少量的氮气与氧气化合生成氮的氧化物，这些氮的氧化物随降水进入土壤和水体。 (3)合成氨工厂、汽车发动机将一部分氮气转化为化合态的氮 化合态→游离态 硝酸盐在某些细菌作用下转化为氮气 化合态→化合态 化石燃料的燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋，参与氮的循环 3．NO、NO2的性质及转化 ①2NO＋O2===2NO2 ②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ③2NO＋2CON2＋2CO2 ④2NO2＋4CON2＋4CO2 4．NO、NO2与NaOH溶液的反应 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 实践应用 1．运用氮及其化合物的相关知识，完成下列各题。 (1)下列说法中，不正确的是___________。 A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气的过程是化学变化 B．汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的 C．化石燃料燃烧时通常不释放出氮氧化物 D．植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 (2)关于收集一氧化氮和二氧化氮两种气体的方法，下列叙述中正确的是___________。 A．都可用排水法 B．一氧化氮用排水法，二氧化氮用向上排空气法 C．都可用向上排空气法 D．一氧化氮用向上排空气法，二氧化氮用排水法 (3)下列气体中，既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是 ___________。 A．Cl₂ B．CO₂ C．NO D．NH₃ 【答案】(1)C (2)B (3)C 【解析】（1）A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气进行氮额固定，属于化学变化，A正确； B．汽车尾气中排放的氮氧化合物主要是放电条件下由游离态氮与氧气反应转化来的，B正确； C．化石燃料燃烧会释放出氮氧化合物，C错误； D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，氮氧化物又转化为硝酸和硝酸盐，参与了氮的循环，D正确； 故选C； （2）A．NO2能与水反应生成硝酸和NO：3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO，故NO2不能用排水法收集，A错误； B．NO不溶于水，NO2密度大于空气，一氧化氮用排水法，二氧化氮用向上排空气法，B正确； C．NO能与氧气反应生成二氧化氮2NO＋O2=NO2，故NO不能用排空气法收集，C错误； D．NO能与氧气反应生成二氧化氮，NO2能与水反应生成硝酸，D错误； 故选B； （3）A．Cl2能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，A错误； B．CO2能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，B错误； C．NO既不能与碱石灰反应，又不能与浓硫酸反应，可以用两种干燥剂干燥，C正确； D．NH3能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，D错误； 故选C。 考点一 自然界中的氮循环与氮的固定 【例1】食品包装袋内充入某气体可以避免食物因氧化而变质，该气体可以是 A． B． C．HCl D． 【答案】A 【解析】A．氮气（N2）化学性质稳定，能隔绝氧气，防止食物氧化，A正确； B．氧气（O2）会直接参与氧化反应，加速食物变质，B错误； C．氯化氢（HCl）有毒且腐蚀性，不可用于食品包装，C错误； D．水蒸气（H2O）可能增加湿度，促进变质或微生物滋生，D错误。 故选A。 归纳总结 自然界中的氮循环 （1）自然循环 （2）人类活动的影响 ①氮气NH3―→含氮化合物(如铵盐、硝酸等)。 ②化石燃料、农作物的秸秆燃烧等所产生的氮氧化物参与氮的循环。 【变式1-1】下列关于氮元素及氮气性质的说法中，错误的是 A．植物从土壤中吸收N、N转化为氨基酸 B．植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 C．N2的化学性质不活泼，故N2不支持燃烧 D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环 【答案】C 【解析】A．植物通过根系吸收铵态氮（）和硝态氮（），并将其转化为氨基酸等有机物，A正确； B．秸秆燃烧释放氮氧化物（如NO、NO2），这些物质参与大气氮循环，B正确； C．虽然N2常温下稳定，但在高温下可与镁等金属反应，说明其并非绝对“不支持燃烧”，C错误； D．氮循环是自然界中氮元素在不同圈层间的持续转化过程，D正确； 故选C； 【变式1-2】在半导体光催化作用下，N2被光催化材料捕获，并实现“N2→NH3”的转化，其转化如图所示。下列说法错误的是 A．此方法属于人工固氮技术 B．反应中有极性键、非极性键的断裂和形成 C．氮气在反应中被氧化，体现了还原性 D．该反应的化学方程式是2N2+6H2O4NH3+3O2 【答案】C 【解析】A．人工固氮是将游离态氮转化为化合态氮的过程，该反应中N2转化为NH3，属于人工固氮技术，A正确； B．反应中N2断裂N≡N非极性键，H2O断裂H-O极性键；生成NH3形成N-H极性键，生成O2形成O=O非极性键，存在极性键、非极性键的断裂和形成，B正确； C．N2中N为0价，NH3中N为-3价，N元素化合价降低，氮气被还原，体现了氧化性，C错误； D．根据转化关系，N2和H2O在光照、催化剂条件下生成NH3和O2，配平后方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2，D正确； 答案选C。 考点二 氮气及其氧化物 【例2】运载火箭的推进剂引燃后，尾部喷出大量高温气体。该气体主要成分是、、、等，在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体，其原因是 A．高温下遇空气生成 B．遇空气生成 C．与反应生成和 D．与反应生成和 【答案】B 【解析】A．N2在空气中稳定，高温或放电时与O2反应生成NO而非直接生成NO2，A错误； B．NO暴露在空气中会与O2反应生成红棕色的NO2，符合红棕色气体现象，B正确； C．高温气体的主要成分为CO2、H2O、N2、NO等，说明在该条件下CO2与NO不反应，C错误； D．NO不溶于水，也不与水反应，D错误； 故答案选B。 归纳总结 氮氧化物污染的处理方法 （1）碱液吸收法：NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是n（NO2）≥n（NO），一般适用于工业尾气中NOx的处理。2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋H2O， NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O。 （2）催化转化：在催化剂条件下，NOx可与氨反应转化为无毒气体（N2）和H2O或与CO反应转化为无毒气体（N2和CO2）。一般适用于汽车尾气的处理。 【变式2-1】下列对NO、NO2的描述正确的是 A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物 B．NO在人体内作为“信使分子”能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害 C．NO、NO2在一定条件下可相互转化 D．NO、NO2互为同素异形体，且NO2能与水反应，不能用排水法收集 【答案】C 【解析】A．NO是无色气体，难溶于水，且不属于酸性氧化物，A错误； B．虽然NO在人体内有生理功能，但大气中的NO属于污染物，对人体有害，B错误； C．NO与反应生成，方程式为：；与水反应生成NO，方程式为：，二者可相互转化，C正确； D．同素异形体是同种元素组成的不同单质，而NO和NO2均为化合物，不互为同素异形体，D错误。 故选C。 【变式2-2】下列说法正确的是 A．实验室能用排空气法收集N2、NO和NO2 B．工业上可以用N2冷却镁蒸气 C．除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水 D．NO、NO2、N2O3、N2O5都属于酸性氧化物 【答案】C 【解析】A．N2密度与空气接近，不能用排空气法，可根据N2难溶于水的性质，使用排水的方法收集；NO会与O2反应生成NO2，也不能用排空气法。可根据NO难溶于水的性质，使用排水的方法收集；只有NO2密度比空气大，与空气的成分不反应，因此可用向上排空气法收集NO2气体，A错误； B．镁蒸气高温下会与N2反应生成Mg3N2，工业上通常用惰性气体如Ar进行冷却镁蒸气得到金属Mg，B错误； C．NO2能够与水反应生成HNO3和NO，因此可将含有NO2杂质的NO气体通过盛有蒸馏水的洗气瓶，来有效去除NO中的杂质NO2，C正确； D．NO为不成盐氧化物；NO2与水会发生歧化反应生成HNO3、NO，也不属于酸性氧化物；N2O3和N2O5分别与H2O反应生成HNO2、HNO3，因此N2O3、N2O5属于酸性氧化物，D错误； 故合理选项是C。 考点三 氮氧化物与水反应的有关计算 【例3】室温下，将充满的试管倒立在水中，实验现象如下图。下列分析不正确的是 A．易溶于水，不能用排水法收集 B．试管中剩余的无色气体可能是 C．取试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液显红色，是因为与反应生成了酸 D．向试管中再缓缓通入一定量的，试管中的液面上升 【答案】B 【解析】A．NO2与水可发生反应（3NO2+H2O=2HNO3+NO↑），会被水吸收，因此不能用排水法收集，A正确； B．NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO↑，生成的NO为无色气体且难溶于水，故剩余无色气体应为NO，而非N2O4，B错误； C．NO2与水反应生成HNO3，HNO3为强酸，溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，C正确； D．试管中剩余气体为NO，通入O2后发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，气体被吸收，试管内压强减小，液面上升，D正确； 故答案选B。 方法技巧 1．氮氧化物与水相关反应原理 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ① 2NO＋O2===2NO2 ② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ④ 2．氮的氧化物溶于水的三种类型 (1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO。 (2)NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余气体为O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO2过量又发生反应①，只剩余NO (3)NO和O2的混合气体：NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④： x＝ 0<x< x＝ x> 反应情况 O2过量，剩余O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO过量，剩余NO 【变式3-1】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．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动 B．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 C．最终剩余气体体积约为30 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） 【答案】C 【解析】A．在注射器中发生的反应为和，可以看出均为气体分子数减小反应，故活塞缓缓向左移动，A项正确； 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，标准状况下，气体体积之比等于其物质的量之比，根据可以列出，消耗的氧气为，参与反应的一氧化氮为12mL，生成了12mL二氧化氮，此反应中气体体积减小6mL， 根据(5mL水过量)可以列出，12mL的二氧化氮参与反应生成了4mL的一氧化氮，最终剩余的气体为NO，故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项正确； C．标准状况下，气体体积之比等于其物质的量之比，根据可以列出，消耗的氧气为，参与反应的一氧化氮为12mL，生成了12mL二氧化氮，此反应中气体体积减小6mL， 根据(5mL水过量)可以列出，12mL的二氧化氮参与反应生成了4mL的一氧化氮，故此反应中气体体积减小了8mL，最终剩余体积约为20mL+30mL-6mL-8mL=36mL，C项错误； D．根据C选项中分析可得，参与反应的二氧化氮体积为12mL，根据方程式，可以列出，硝酸的浓度，D项正确； 故选C。 【变式3-2】已知反应：，为阿伏加德罗常数的值，若反应生成0.1mol NO，以下说法正确的是 A．反应消耗了6.72L的 B．反应中转移的电子数为 C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D．溶液中，的数目为 【答案】B 【解析】A．没有指明温度和压强，无法计算其物质的量和体积，A错误； B．反应中，1mol NO2被还原为NO（得2mol e⁻），2mol NO2被氧化为HNO3（各失1mol e⁻），总转移电子数为2mol，生成0.1mol NO时转移0.2mol电子，即0.2NA，B正确； C．氧化剂（被还原的NO2）为1mol，还原剂（被氧化的NO2）为2mol，比例1:2，C错误； D．未给出溶液体积，无法通过浓度计算具体数目，D错误； 故选B。 基础达标 1．（23-24高一下·江苏淮安·期中）氮气的用途十分广泛，例如充氮包装保鲜水果。此用途体现了氮气 A．还原性 B．氧化性 C．惰性 D．易和其他物质反应 【答案】C 【解析】氮气的用途十分广泛，例如充氮包装保鲜水果，起保护气的作用，此用途体现了氮气的惰性，因为分子中氮氮三键键能大，性质不活泼。 答案选C。 2．（21-22高一下·广东江门·期中）下列关于氮及其化合物，说法不正确的是 A．氮的固定是将N2转化成含氮化合物 B．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态 C．NO和NO2都可稳定存在于空气中 D．N2的化合价既可升高又可降低 【答案】C 【解析】A．氮的固定是指：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，游离态是指氮气单质，即氮的固定是将N2转化成含氮化合物，故A正确； B．氮在自然界中既有游离态又有化合态，如游离态氮气、化合态铵盐，故B正确； C．NO极易和氧气反应生成二氧化氮，所以NO不能在空气中稳定存在，故C错误； D．氮气中N元素化合价处于中间价态，既能得电子又能失电子，所以氮气既可以做氧化剂又可做还原剂，故D正确； 故答案选C。 3．（24-25高一下·北京西城·期末）下列过程属于人工固氮的是 A．氮气和氢气反应合成氨 B．打雷闪电时氮气转化为含氮化合物 C．分离液态空气获得氮气 D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨 【答案】A 【解析】A．氮气和氢气反应合成氨属于工业合成氨，是人工固氮，A符合题意； B．打雷闪电时氮气转化为含氮化合物是自然固氮，B不符合题意； C．分离液态空气获得氮气是物理分离，未生成含氮化合物，C不符合题意； D．豆科植物的根瘤菌固氮属于生物固氮，D不符合题意； 故选A。 4．（24-25高一下·河北·阶段练习）生物固氮和高能固氮都属于自然固氮的途径，下列固氮过程属于生物固氮的是 A．闪电作用下氮元素由游离态转化为化合态 B．豆科植物根瘤菌将空气中的氮气转化为含氨化合物 C．利用电能在常温常压下将氮气转化为氨气 D．工业上利用和在高温、高压和使用催化剂的条件下合成 【答案】B 【解析】A．闪电作用下氮元素由游离态变为化合态，属于高能固氮，A项错误； B．豆科植物根瘤菌将空气中的氮气转化为含氨化合物属于生物固氮，B项正确； C．利用电能在常温常压下将氮气转化为氨气属于人工固氮，C项错误； D．工业合成氨属于人工固氮，D项错误； 故选B。 5．（2025高二下·江苏·学业考试）反应N2+3H22NH3是人工固氮的重要途径。该反应的类型是 A．分解反应 B．化合反应 C．复分解反应 D．置换反应 【答案】B 【解析】A．分解反应是指一种物质生成多种物质的反应，而该反应是两种物质生成一种，A错误； B．化合反应是两种或多种物质生成一种物质的反应，N2和H2生成NH3符合此定义，B正确； C．复分解反应需要两种化合物交换成分，但反应物均为单质，C错误； D．置换反应要求单质与化合物生成新单质和化合物，而该反应物和产物均不满足，D错误； 故选B。 6．（24-25高一下·青海海南·期中）关于氮的单质及其化合物的说法不正确的是 A．及均为无色气体 B．NO为空气污染物 C．是一种常用的保护气 D．合成属于氮的固定 【答案】A 【解析】A．NO为无色气体，为红棕色气体，A错误； B．NO属于氮氧化物，是空气污染物，B正确； C．化学性质稳定，常用作保护气，C正确； D．转化为属于游离态氮转化为化合态氮，为氮的固定，D正确； 故选A。 7．（24-25高一下·河南·阶段练习）自然界中氮的循环如图所示，下列说法正确的是 A．①中和在放电的条件下生成了NO B．①②③都是氮的固定 C．②为工业合成氨过程，此过程中N2发生了氧化反应 D．③中NO3-中的氮元素被氧化 【答案】A 【分析】N2转化为含氮化合物的过程为氮的固定。 【解析】A．N2在放电条件下与O2生成NO，A正确； B．③是氮的化合物转化为N2的过程，不是氮的固定，B错误； C．②为工业合成氨过程，此过程中N2与H2反应生成NH3，N2发生还原反应，C错误； D．③中转化为N2，氮元素被还原，D错误； 故答案选A。 8．（24-25高一下·安徽宣城·期中）用小试管收集某气体，再倒扣在水槽(水足量)中，最终小试管中有气体剩余的是 A．HCl B． C． D． 【答案】C 【解析】A．氯化氢极易溶于水，最终试管中几乎没有气体剩余； B．氨气极易溶于水，最终试管中几乎没有气体剩余； C．，，设二氧化氮、氧气均为4mol，则反应后剩余3mol氧气； D．，，则一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸，最终试管中几乎没有气体剩余； 故选C。 9．（25-26高一·上海·假期作业）利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下： 已知：在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解反应生成NO。下列说法错误的是 A．上述工艺的“吸收”过程中，硝酸工业的尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，目的是提高尾气中NO、NO2的吸收效率 B．为提高Ca(NO2)2的产率及纯度，n(NO)∶n(NO2)应控制为1∶2 C．滤渣的主要成分为Ca(OH)2 D．生产中溶液需保持弱碱性 【答案】B 【解析】A．在题述工艺的“吸收”过程中，硝酸工业的尾气从吸收塔底部进入，气体密度小，会向上扩散，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，目的是使尾气中的NO、NO2与石灰乳充分接触，提高NO、NO2的吸收效率，故A正确； B．NO、NO2与Ca(OH)2发生反应的化学方程式为NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O，n(NO)∶n(NO2)=1∶1时恰好反应生成Ca(NO2)2；若NO2过量，会发生反应：4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O，产物中含有杂质Ca(NO3)2，若NO过量，则NO不能被完全吸收，因此为提高 Ca(NO2)2的产率及纯度，n(NO)∶n(NO2)应控制为 1∶1，故B错误； C．石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应生成Ca(NO2)2，Ca(NO2)2 易溶于水，Ca(OH)2微溶于水，因此滤渣的主要成分是Ca(OH)2，故C正确； D．在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解产生NO，不利于硝酸工业的尾气吸收，因此生产中溶液需保持弱碱性，故D正确； 故答案选B。 10．工业制硝酸的尾气含NO2、NO，通常用NaOH溶液吸收：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO2和NO的体积比是下列值时，不能被完全吸收的是(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶2 【答案】D 【解析】由题中两化学方程式知当NO2和NO的体积比为1:1时，NO和NO2的混合气体可以发生NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，可以完全被吸收；当NO2的体积比NO大时，发生第一个反应后NO2有剩余，根据第二个反应方程式可知NO2有剩余时也可以完全被吸收，所以当NO2和NO的体积比大于或等于1∶1时，NO和NO2都能被完全吸收，故答案为D。 综合应用 11．（2025·辽宁丹东·模拟预测）“价-类-途”体现了元素化合物的内在联系和应用价值，氮及其化合物的三维关系如图所示。下列说法正确的是 A．可以作为冶炼镁的保护气 B．由生成B的反应是工业制D的基础 C．C可以与NaOH溶液反应，属于酸性氧化物 D．实验室中可通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A 【答案】B 【分析】由价类图可知，A是(-3价氮的氢化物)，B是NO(+2价氮的氧化物)，C是NO(+4价氮的氧化物)，D是HNO3(+5价氮的酸)，E是NH3·H2O(-3价氮的碱)，F有两个：-3价氮的盐是铵盐(如NH4Cl)，+5价氮的盐是硝酸盐(如NaNO3)，据此解答。 【解析】A．Mg在点燃条件下会与反应生成，因此不能作为冶炼镁的保护气，A错误； B．由分析可知，A为，B为，D为 HNO3，的催化氧化(即被氧化生成NO)是工业制硝酸(D为 HNO3)的基础，即由生成B的反应是工业制D的基础，B正确； C．由分析可知，C为，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：，反应中N元素化合价发生变化，不属于酸性氧化物(酸性氧化物与碱反应只生成盐和水，无化合价变化)，C错误； D．由分析可知，F为铵盐(如NH4Cl)或硝酸盐(如NaNO3)，当F为铵盐(如NH4Cl)时，实验室中可通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A()，发生反应：；当F为硝酸盐(如NaNO3)时，实验室中不能通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A，D错误； 故选B。 12．（23-24高一下·广东深圳·阶段练习）下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是 A．氮元素仅被还原 B．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 C．工业合成氨属于人工固氮 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 【答案】A 【解析】A．人工固氮变为氨或铵盐，则氮元素被还原，变为硝酸盐时，则氮元素被氧化，故A错误； B．根据图中硝酸盐变为蛋白质，是含氮无机物转变为含氮有机物，动物摄入的蛋白质变为氨或铵盐，是含氮有机物和含氮无机物，故B正确； C．工业合成氨是氮气变为氨气，属于人工固氮，故C正确； D．蛋白质含有碳、氢、氧，还有氮，因此碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环，故D正确。 综上所述，答案为A。 13．（25-26高一上·江苏泰州·月考）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B．可通过NO2与水反应生成HNO3 C．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 【答案】A 【解析】A．自然固氮不都是将转化为，例如闪电固氮将转化为，A错误； B．与反应可生成，化学方程式为，B正确； C．侯氏制碱法以、、、为原料制备和，化学方程式为，C正确； D．自然界中氮元素通过固氮、硝化、反硝化等过程在不同形态间转化，形成“氮循环”，D正确； 故答案为A； 14．（24-25高一下·安徽·期末）与在催化剂条件下反应的物质转化关系如图，b呈红棕色，已知：。下列对该过程的分析错误的是 A．NO既体现了还原性，又体现了氧化性 B．a是c是 C．NO是催化剂 D．b是中间产物，含和 【答案】A 【分析】根据反应过程分析，与反应生成；a与NO反应生成b，b是红棕色，所以有，因为，所以a是，b是中间产物，含和；与b反应会生成和NO，所以c是。 【解析】A．根据氧化还原反应原理，NO与反应时NO被氧化，体现还原性，与反应生成NO，并未体现NO的氧化性，A错误； B．根据分析可知与在催化剂NO作用下生成，a是、c是，B正确； C．根据分析，NO参与反应，后又生成，前后质量不变，性质不变，NO是催化剂，C正确； D．根据分析，b是中间产物，含和，D正确； 故选A。 15．（23-24高一下·安徽·阶段练习）下列各氧化物均可与NaOH溶液反应，其中只能生成一种盐的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．二氧化硫与足量氢氧化溶液反应反应生成亚硫酸钠，与少量氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠，故A不符合题意； B．三氧化硫与足量氢氧化溶液反应反应生成硫酸钠，与少量氢氧化钠溶液反应生成硫酸氢钠，故B不符合题意； C．五氧化二氮与氢氧化钠溶液反应只能生成硝酸钠，故C符合题意； D．二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠，故D不符合题意； 故选C。 16．（23-24高一下·四川自贡·阶段练习）将盛有1.2molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.6molO2，充分反应后，整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为 A．1∶2 B．1∶1 C．3∶7 D．无法确定 【答案】B 【解析】设1.2 molNO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1.2－a) molNO2，根据4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3和4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3可得：，解得a=0.6mol，则原混合气体中NO与NO2体积比为1:1，故选B。 拓展培优 17．（23-24高一下·湖南邵阳·期中）下列关于氮及其化合物的说法正确的是 A．的化学性质稳定，不与任何物质发生化学反应 B．NO能与水发生反应 C．NO、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 D．能与水发生反应 【答案】D 【解析】A．氮气的化学性质稳定，但在一定条件下可以与氧气、氢气等发生反应，A错误； B．一氧化氮难溶于水，也不与水发生反应，B错误； C．一氧化氮会与氧气反应，因此不能在空气中稳定存在，C错误； D．与水发生反应生成硝酸和NO，D正确； 故选D。 18．下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是 ①    ②    ③    ④    ⑤ A．① B．②⑤ C．④ D．③④ 【答案】C 【解析】①N2和O2反应生成NO，不能一步反应实现； ②NO2和水反应生成硝酸和NO，不需加氧化剂或还原剂；     ③NO2和水反应生成硝酸和NO，不需加入氧化剂；    ④N2和O2反应生成NO，能一步反应实现；     ⑤S和氧气反应生成SO2，不能一步反应实现； 必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是④，选C。 19．（23-24高一下·天津·阶段练习）以下是氮循环的一部分： (1)通常状况下，氮气的颜色是 ； (2)反应的化学方程式是 ； (3)易溶于水，并和水发生化学反应。该反应中，氧化剂是 ； (4)化合物的化学式是 ； (5)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使与发生反应：。当生成时，被还原的为 。 【答案】(1)无色； (2)； (3)NO2； (4)HNO3； (5)2mol； 【分析】N2和O2在放电的条件下生成NO，NO与氧气生成NO2，NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮，据此分析 【解析】（1）通常状况下，氮气的颜色是无色； （2）NO2遇水自身氧化还原反应生成硝酸和一氧化氮，方程式为： （3）反应氧化剂为NO2； （4）产物为硝酸，化学式： HNO3； （5）从2NO+2CO=2CO2+N2看出NO和N2的比为2:1,则生成1mol N2时反应的NO为2mol； 20．（24-25高一下·江苏苏州·阶段练习）氮氧化物（）是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。 (1)氨气可用来处理氮氧化物 氨气与二氧化氮在一定条件下发生反应生成一种可参与大气生态循环的无毒气体。该反应中和的物质的量之比为 。 (2)氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液吸收二氧化氮也可以防止氮氧化物对大气的污染。 写出氢氧化钠溶液与二氧化氮反应的方程式： 。该反应为歧化反应（氧化剂和还原剂为同一种物质的反应） (3)储存还原工作原理：的储存和还原在不同时段交替进行，如下图所示。 ①通过和的相互转化实现的储存和还原。储存的物质是 。 ②用模拟尾气中还原性气体研究了的催化还原过程，写出该还原过程的化学方程式： 。 【答案】(1)4∶3 (2) (3) BaO 【解析】（1）氨气和二氧化氮反应生成无污染的物质，则生成氮气与水，反应方程式为：6NO2+8NH37N2+12H2O，则和的物质的量之比为4∶3； （2）结合题意，氢氧化钠溶液与二氧化氮反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，方程式为：； （3）①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是：BaO； ②根据图可知，H2模还原Ba(NO3)2第一步反应为将氮还原为氮气、氢气被氧化为水，根据质量守恒可知，还生成水，反应为：。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $