课时跟踪检测(4) 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（人教版 多选版）

课时跟踪检测(四)　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮 (选择题第1~10小题,每小题3分,第14小题5分,本检测满分70分) 一、选择题 1.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,所以氮气可以在电焊时作保护气 B.N2+O22NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一 C.氮气在空气中的质量分数约占78% D.在反应3Mg+N2Mg3N2中,氮气作氧化剂 2.据研究,NO广泛分布于生物体内各组织中,可将积存在血管壁上的脂肪、胆固醇带走,被称为“血管清道夫”。下列说法中错误的是 (　　) A.NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体 B.NO可以是某些低价含氮物质的氧化产物 C.人体吸入大量NO气体,可以预防心血管疾病 D.NO是汽车尾气排放的污染物之一 3.自然界中氮的循环如图所示。下列说法中,不正确的是 (　　) A.工业合成氨属于人工固氮 B.雷电作用下N2与O2发生了化学反应 C.在氮的循环中不涉及氧化还原反应 D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 4.下列关于NO和NO2的说法正确的是 (　　) A.NO是无色、无味气体,易溶于水,属于酸性氧化物 B.NO2与H2O的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 C.NO和NO2在一定条件下可以相互转化 D.NO和NO2均可用排空气法收集或用排水法收集 5.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片,振荡,得到橙色溶液,气体颜色消失,移走玻璃片后瓶中气体又变为红棕色,该气体可能是下列混合气体中的 (　　) A.N2、NO2、Br2　　　　　　 B.NO2、NO、N2 C.NO2、O2、NO D.N2、O2、Br2 6.某NO中混有少量的NO2,下列除杂方法可行的是 (　　) A.通过盛有纯硫酸的洗气瓶 B.通过盛有无水氯化钙的干燥管 C.先通过盛有纯硫酸的洗气瓶,然后再通过盛有蒸馏水的洗气瓶 D.先通过盛有蒸馏水的洗气瓶,然后再通过盛有纯硫酸的洗气瓶 7.按图进行实验。试管中装有12 mL NO,然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2,下列是有关最终状态的描述:①试管内气体呈红棕色;②试管内气体呈无色;③试管内液面不变;④试管内液面上升;⑤试管内气体是O2;⑥试管内气体是NO。其中正确的是 (　　) A.①③　 B.②④⑤　 C.②④⑥　 D.②③⑤ 8.(2025·咸阳秦都区阶段检测)开发常压旋转滑行弧实现高效固氮具有广阔的应用前景,原理如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.N2和O2在光照或风能作用下直接生成NO2 B.该过程涉及2种能量转化形式 C.该固氮过程均发生氧化还原反应 D.上述过程包括4NO+3O2+2H2O4HNO3 9.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 10.[双选]科学研究人员发现,在有机碳源和微生物的作用下, 可以实现大气中的氮循环(如图所示),减少对环境的污染。下列说法错误的是 (　　) A.N2转化成N不属于氮的固定 B.NH4NO3为离子化合物,含有离子键和共价键 C.转化过程中N被甲醇(CH3OH)氧化为N2 D.N与N反应的离子方程式为N+NN2↑+2H2O 11.如图所示,在注射器里吸入20 mL NO(标准状况),然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空气(标准状况,O2占计算),夹住弹簧夹,让内外大气压相同,观察。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.所得硝酸溶液的浓度约为0.07 mol·L-1 二、非选择题 12. (8分)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,反应的化学方程式如下: 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物质的量之比为　　　　。  (2)下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的是　　　　(填字母)。  A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 (3)吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是　　　　　　　　(填化学式,下同);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是　　　　　　　　。  (4)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N,反应的离子方程式为 　。 13. (8分)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应进行如图所示实验(已知乙中现象为红棕色消失)。 (1)图甲两集气瓶中　　　　(填“上”或“下”)瓶气体颜色深。  (2)图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有　　　　,体现NO2的　　　性。  (3)由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式: 　。 14. (9分)氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式,主要有以下2种方式: ①N2→NO→NO2→HNO3→N(硝酸盐)N2 ②N2NH3NNN2 (1)通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定,主要有3种途径。如①N2→NO称为大气固氮,②N2NH3称为　　　,还有一种是工业固氮,其反应的化学方程式是 　 。  (2)在自然界中第①种循环是很少的,主要是第一步N2→NO的反应很难发生,请结合N2的结构说明N2→NO的反应很难发生的原因 　。  (3)写出氮循环①中NO2→HNO3的化学方程式:　 。  (4)P和N属于周期表的第　　　　族,非金属性较强的是　　　　(用元素符号表示),举一个能证明该结论的实验事实 。  15. (10分)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: (1)一定条件下,NO与NO2可以生成一种新的氧化物,试写出该反应的化学方程式: 　。  (2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是　　　　　　　　　　　　　;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是　　　　(填化学式)。  (3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1。 若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致 　;  若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致 　。  (4)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为 　。 课时跟踪检测(四) 1.选C　氮气分子中存在氮氮三键,结构稳定,所以氮气可以在电焊时作保护气,故A正确;N2+O22NO,一氧化氮有毒,该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一,故B正确;氮气在空气中的体积分数约占78%,故C错误;氮气与镁反应生成氮化镁,反应中氮元素的化合价降低,氮气为氧化剂,故D正确。 2.选C　NO有毒,人体不能吸收大量NO气体,C错误。 3.选C　人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程,工业合成氨属于人类活动,属于人工固氮,故A正确;氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮,所以雷电作用下N2和O2发生了化学反应,故B正确;在氮循环过程中,氮气转化为氮的化合物,N元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故C错误;氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化,铵盐属于无机物,蛋白质属于有机物,含氮无机物和含氮有机物可相互转化,故D正确。 4.选C　NO是无色、无味气体,不溶于水,不属于酸性氧化物,A项错误;NO2与水反应可生成HNO3、NO,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误,C项正确;NO易与O2发生反应,因此不能用排空气法收集,NO2能与水发生反应,因此NO2不能用排水法收集,D项错误。 5.选A　集气瓶中气体呈红棕色,可能含Br2蒸气或NO2气体。加水原气体红棕色消失,溶液呈橙色,说明混合气体中一定含Br2蒸气;移走玻璃片后瓶中气体又变红棕色,说明原气体溶于水后产生了NO,NO由NO2溶于水得到,发生反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,故原混合气体中一定含有Br2蒸气和NO2气体。 6.选D　NO2与H2O反应生成HNO3和NO,D项正确。 7.选C　由反应4NO+3O2+2H2O4HNO3可得,剩余气体应为NO,体积为 mL,试管内液面上升。 8.选D　氮气和氧气在放电条件下生成NO,不能生成NO2,故A错误;根据图示可知,该过程涉及太阳能、风能、电能、化学能间的转化,能量转化形式大于2种,故B错误;固氮过程中NH3与HNO3结合生成NH4NO3时无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,故C错误;根据图示可知,题中过程包括4NO+3O2+2H2O4HNO3,故D正确。 9.选C　A错,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错,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对,实验时,应先加热装置C,通入一段时间空气除去氧气,然后再加热装置D;D错,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。 10.选AC　N2转化成N,是氮由游离态转化为化合态,属于氮的固定,A项错误;NH4NO3为离子化合物,含离子键,也含N—H等共价键,B项正确;N转化为N2的过程中,氮元素由+5价降至0价,N为氧化剂,被还原,C项错误;N与N反应生成N2和H2O,D项正确。 11.选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,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,A项正确;在注射器中发生的反应为2NO+O2和3NO2+H2O2HNO3+NO,可以看出反应均向气体分子数减小的方向进行,故活塞缓缓向左移动,B项错误;标准状况下,气体体积之比等于其物质的量之比,根据2NO+O22NO2可以列出2NO~O2~2NO2,消耗的氧气为30 mL×=6 mL,参与反应的一氧化氮为12 mL,生成了12 mL二氧化氮,此反应中气体体积减小6 mL, 根据3NO2+H2O2HNO3+NO可以列出3NO2~NO,12 mL的二氧化氮参与反应生成了4 mL的一氧化氮,故此反应中气体体积减小了8 mL,最终剩余气体体积约为20 mL+30 mL-6 mL-8 mL=36 mL,C项正确;根据C选项分析可知,参与反应的二氧化氮体积为12 mL,根据方程式3NO2+H2O2HNO3+NO,可以列出3NO2~2HNO3,故硝酸的浓度=≈0.07 mol·L-1,D项正确。 12.(1)1∶1　(2)BC　(3)NaNO3　NO (4)3HClO+2NO+H2O3Cl-+2N+5H+ 13.解析:(1)NO2呈红棕色,SO2为无色气体,故下瓶气体颜色深。(2)“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有NO,NO遇空气被氧化成NO2,SO2与NO2 的反应中体现了NO2的氧化性。(3)NO2和SO2反应的化学方程式为NO2+SO2NO+SO3。 答案:(1)下　(2)NO　氧化　(3)NO2+SO2NO+SO3 14.解析:(1)根据题意N2NH3是生物将游离态的氮气转变为化合态的氮,称为生物固氮,还有一种是工业固氮,是氢气和氮气在高温、高压与催化剂作用下反应生成氨气,其反应的化学方程式是N2+3H22NH3。 (2)化学反应的实质是先断键,后成键,氮氮之间有三条共价键,键能很大,很难断开,所以反应很难进行。 (3)氮循环①中NO2→HNO3是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,其化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。(4)P和N均属于周期表的第ⅤA族元素,根据同主族从上到下非金属性逐渐减弱,因此非金属性较强的是N,通过最高价氧化物对应水化物的酸性强弱证明,即酸性:HNO3>H3PO4。 答案:(1)生物固氮　N2+3H22NH3 (2)化学反应的实质是先断键,后成键,N和N之间有三条共价键,键能很大,很难断开,所以反应很难进行　(3)3NO2+H2O2HNO3+NO　(4)ⅤA　N　酸性:HNO3>H3PO4 15.解析:(1)若NO与NO2反应生成新的氧化物,必然是NO中N的化合价升高被氧化,NO2中N的化合价降低被还原,生成的新的氧化物中N的化合价应该介于NO和NO2之间,为+3价,据此写出反应方程式:NO+NO2N2O3。(2)气体上升,液体下降,这样气液接触充分,使尾气被充分吸收;分析加入的原料及生成物,只有Ca(OH)2微溶于水,Ca(NO3)2易溶于水,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。(3)当n(NO)>n(NO2)时,NO过剩;当n(NO)<n(NO2)时,NO2过剩,剩余NO2会与Ca(OH)2反应生成Ca(NO2)2、Ca(NO3)2和水。(4)依据化合价升降守恒,N生成NO时氮元素的化合价降低,则反应中另一部分N中氮元素的化合价一定升高,可能生成N或NO2,但在水溶液中NO2会与水反应生成N,所以最终产物为N,据此写出离子方程式:3N+2H+N+2NO↑+H2O。 答案:(1)NO+NO2N2O3 (2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收　Ca(OH)2 (3)排放气体中NO含量升高　产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 (4)3N+2H+N+2NO↑+H2O 3 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $