3.3 氮的循环 第1课时（分层作业）化学鲁科版必修第一册

分层作业 第三节　氮的循环 第1课时 自然界中氮的循环 1．下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是：    A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 2．（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）下列过程属于人工固氮的是 A．雷电时生成氮的氧化物 B．土壤中的硝酸盐被分解生成氮气 C．植物的根从土壤中吸收铵盐（含） D．工业上用氮气合成尿素 3．（25-26高一下·陕西榆林·期中）下列过程中不属于氮的固定的是 A．NO被空气中O2氧化为NO2 B．工业上用N2和H2合成NH3 C．雷雨天N2和O2化合生成NO D．豆科植物的根瘤菌将空气中的氮转化为氨 4．（26-27高三上·天津南开·阶段检测）下列氧化物中属于酸性氧化物的是 A．NO B． C． D．CO 5．（2026高一下·北京·专题练习）下列有关氮气用途的说法不正确的是 A．作焊接金属的保护气 B．制硝酸和化肥的原料 C．食品袋中充氮气来防腐 D．与氧气反应制从而制硝酸 6．（25-26高一下·宁夏吴忠·期中）关于氮的单质及其化合物的说法不正确的是 A．NO及NO2均为无色气体 B．NO为不成盐氧化物 C．N2是一种常用的保护气 D．N2合成NH3属于人工固氮 7．（25-26高一下·河北邯郸·期中）一氧化氮是最简单的分子之一，尽管它的结构简单，但对机体健康至关重要，它能起到防止心血管系统的老化，促进血管扩张等作用。下列关于的叙述错误的是 A．不溶于水，是一种大气污染物 B．是一种红棕色的有毒气体 C．能与血红蛋白结合 D．与氧气反应生成，体现其还原性 8．（25-26高一下·福建漳州·期中）氮的固定主要途径有三种，其过程如图所示。下列说法正确的是 A．途径Ⅲ中涉及反应 B．途径Ⅱ中氮元素被氧化 C．途径Ⅰ中发生氧化反应 D．的结构式： 9．（26-27高三上·湖南·阶段检测）下图是水体中氮元素的微生物转化路径，反硝化过程中碳元素转化为高价氧化物。下列说法错误的是 A．反应①属于氮的固定 B．反应②中消耗的与生成的的物质的量之比为3∶2 C．反应④中生成1 mol氮气的同时生成60 g水 D．反应⑤的离子方程式为 10．（26-27高二上·湖北咸宁·阶段检测）根据氮元素的价类二维图来学习氮及其化合物的性质。下列说法正确的是 A．实验室制取a气体可以用浓硫酸干燥 B．NaOH溶液可用来吸收b气体 C．c可用于制取d D．d的浓溶液与铜反应只体现氧化性 11．（25-26高一下·宁夏吴忠·期中）元素及化合物是高中化学的基石与核心载体，贯穿整个知识体系，是所有理论、实验、计算的基础。回答下列问题： I．雷雨时(图1)发生的反应是氮循环的一部分，可用图2流程简单表示。请回答下列问题： (1)NO2气体的颜色为_____________。 (2)反应①的化学方程式是__________________________________。 (3)A物质的化学式为_____________。 (4)氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是______(填字母)。 A．酸雨 B．温室效应 C．白色污染 D．光化学烟雾 Ⅱ．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 (5)下列物质不属于硅酸盐材料的是______(填字母)。 A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰 (6)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为__________________。 12．（24-25高一上·山东泰安·期末）氮在自然界中的循环如图所示。 (1)图示硝化过程和反硝化过程________(填“属于”或“不属于”)氮的固定。 (2)氨氧化过程中的氧化剂是________。 (3)Fe2+除去硝态氮生成标况下22.4LN2时，转移的电子数为________。 氮在人类生产生活中也扮演着重要的角色。 (4)氨氮废水中的氮元素多以形式存在，某研究团队设计的处理流程如下： ①氨氮废水直接排入河流或湖泊会造成的环境问题是________。 ②过程Ⅱ：在微生物作用下利用O2实现转化，称为硝化过程，该过程中氨氮废水被________(填“氧化”或“还原”)。 ③过程Ⅲ：一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH)可实现转化，称为反硝化过程，该过程中甲醇作________剂(填“氧化”或“还原”)。 (5)汽车尾气(含CO、SO2、NO等)是城市空气污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”，它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促进二氧化硫的转化。 写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式：________。使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了排放废气的酸度，有可能促进了酸雨的形成，其原因是________。 1．（25-26高一下·福建泉州·期中）现有氮及其化合物的转化关系如图所示，下列说法不正确的是 A．能与溶液发生反应，故属于酸性氧化物 B．可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C．反应①②③是工业生产硝酸的主要途径 D．上述转化过程都属于氧化还原反应 2．（25-26高一下·山东临沂·期中）部分含氮、硫元素物质的价-类二维图如图所示。下列说法正确的是 A．f转化为m属于氮的固定 B．物质b附着在试管内壁可用热的NaOH溶液除去 C．a和c反应转化为b，该反应中氧化产物和还原产物质量比为1：2 D．利用图2装置，若A、B、C分别为70%硫酸、亚硫酸钠和氯化铁溶液，可实现硫元素不同价态间的转化： 3．（2021·河北·高考真题）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是 A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 4．（25-26高一下·北京·期中）工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示：下列说法不正确的是 A．过程①属于人工固氮 B．氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成 C．过程④反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 D．过程④副产物可以循环使用 5．（26-27高三上·新疆喀什·阶段检测）自然界中氮循环如图。下列有关叙述不正确的是 A．反应①和反应②均属于氮的固定 B．③中氮元素被还原，反应⑤中氮元素被氧化 C．反应④中每生成，消耗 D．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环反应 6．（25-26高一上·陕西渭南·期末）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。海洋中的氮循环过程可用如图表示。下列说法错误的是 A．海洋中存在游离的氮 B．海洋中的氮循环属于氮的固定的是② C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D．海洋中的氮循环起始于氮的还原 7．（2026·云南·模拟预测）如图是某元素的“价—类二维图”，其中为正盐，是一种强碱，通常条件下是无色液体，的相对分子质量比大16，各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．a作肥料时不适合与草木灰混合施用 B．通入溶液中，发生氧化还原反应 C．“雷雨发庄稼”涉及转化过程： D．的反应可用于检验 8．（25-26高一上·山东滨州·期末）含氮化合物的直接排放会造成环境污染，需处理达标后方可排放。回答下列问题： (1)下列环境问题与含氮化合物排放无关的是_______（填字母）。 A．雾霾 B．光化学烟雾 C．白色污染 D．水体富营养化 (2)烟气中氮氧化物的吸收装置如图。若烟气中NO和物质的量之比为1：1，则被NaOH溶液吸收的化学反应方程式为_______，烟气与吸收液采取逆流方式的优点是___________________。 (3)氨氮废水中的去除 ①氨氮废水中加入液氯，发生如下反应可将最终氧化为。 Ⅰ． Ⅱ．（中Cl元素为+1价） Ⅲ．…… HClO参与反应Ⅲ，则反应Ⅲ的离子方程式为______；水体中余氯浓度和残余浓度随的变化关系如图。根据图像分析，最佳比值为______。 ②一种硝化与反硝化的改进工艺原理如图。 基于图示分析，实现上述转化所需的物质的量为____________。 (4)含氧硝态废水中硝态氮（表示）的去除原理如图。 研究发现，在纳米铁粉总量一定时，水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮的去除。水中溶解氧过多时，硝态氮去除率下降的原因是________________________。 1．（2022·天津·高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是 A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一 C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 2．（2025·江苏·高考真题）大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是 A．工业合成氨 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 3．（2025·海南·高考真题）下列化合物性质描述错误的是 ①CO  ②  ③  ④ A．既可作氧化剂也可作还原剂：①②③④ B．与水作用后溶液呈酸性：②③ C．与水反应释放：④ D．常态下呈现颜色：①②③④ 4．（2026·广西·高考真题）下列有关氮的转化（下图）说法正确的是 A．雷电可使转化为 B．工业合成氨属于自然固氮 C．氮转化过程中均被氧化 D．生产至少需 5．（2025·广西·高考真题）为探究不同浓度被还原的产物，进行如下实验。下列说法错误的是 装置 实验 溶液的浓度 步骤与现象 ① 铁丝表面有气泡产生，溶液变为黄色；取出铁丝 液面上方出现红棕色气体 ② 试管口出现红棕色气体 ③ 无明显红棕色气体；取少量上层溶液，加入足量溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 A．①中溶液变为黄色，可能是溶于溶液 B．“试管口出现红棕色气体”说明②中的被还原为 C．③中无明显红棕色气体，可能是生成了 D．“石蕊试纸变蓝”说明③中有被还原为 6．（2024·广西·高考真题）实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．“反应1”中，每消耗，在下得到 B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为 C．在密闭容器中进行“反应3”，充分反应后体系中有个 D．“反应4”中，为使完全转化成，至少需要个 7．（2025·重庆·高考真题）下列有关离子反应错误的是 A．Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中： B．加入水中： C．通入水中： D．通入NaBr溶液中： 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第三节　氮的循环 第1课时 自然界中氮的循环 1．下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是：    A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 【答案】A 【详解】A．硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+5→0，属于被还原，故A错误； B．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，故B正确； C．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C正确； D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O22NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HN03）和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故D正确； 故选A。 2．（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）下列过程属于人工固氮的是 A．雷电时生成氮的氧化物 B．土壤中的硝酸盐被分解生成氮气 C．植物的根从土壤中吸收铵盐（含） D．工业上用氮气合成尿素 【答案】D 【详解】A．雷电时转化为氮的氧化物，属于自然固氮，不是人工固氮，A不符合题意； B．土壤中的硝酸盐分解生成，是化合态氮转化为游离态氮，不属于氮的固定，B不符合题意； C．植物根从土壤中吸收铵盐，是对化合态氮的利用，没有将游离态氮转化为化合态氮，不属于氮的固定，C不符合题意； D．工业上将转化为尿素中的化合态氮，是人为进行的固氮过程，属于人工固氮，D符合题意； 故选D。 3．（25-26高一下·陕西榆林·期中）下列过程中不属于氮的固定的是 A．NO被空气中O2氧化为NO2 B．工业上用N2和H2合成NH3 C．雷雨天N2和O2化合生成NO D．豆科植物的根瘤菌将空气中的氮转化为氨 【答案】A 【详解】A．和均为化合态含氮物质，反应过程不存在游离态氮转化为化合态氮的变化，不属于氮的固定，A符合题意； B．工业上用游离态的和合成化合态的，属于人工固氮，是氮的固定，B不符合题意； C．雷雨天游离态的和化合生成化合态的，属于自然固氮，是氮的固定，C不符合题意； D．豆科植物根瘤菌将空气中游离态的转化为化合态的氨，属于生物固氮，是氮的固定，D不符合题意； 故选A。 4．（26-27高三上·天津南开·阶段检测）下列氧化物中属于酸性氧化物的是 A．NO B． C． D．CO 【答案】C 【详解】A．不能与碱反应生成盐和水，属于不成盐氧化物，A错误； B．与碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水，反应中氮元素化合价发生变化，不存在对应价态的含氧酸，不属于酸性氧化物，B错误； C．能与强碱反应仅生成硅酸盐和水，符合酸性氧化物的定义，C正确； D．不能与碱反应生成盐和水，属于不成盐氧化物，D错误； 故选C。 5．（2026高一下·北京·专题练习）下列有关氮气用途的说法不正确的是 A．作焊接金属的保护气 B．制硝酸和化肥的原料 C．食品袋中充氮气来防腐 D．与氧气反应制从而制硝酸 【答案】D 【详解】A．氮气化学性质不活泼，高温下难以与金属发生反应，可作焊接金属的保护气，A正确； B．氮气可通过合成氨工艺得到氨，氨是制备硝酸和氮肥的重要原料，B正确； C．食品袋中充入氮气可隔绝氧气，避免食品发生氧化反应变质，起到防腐作用，C正确； D．氮气与氧气在放电条件下反应只能生成，无法直接生成，且工业制硝酸采用氨催化氧化的路径，不采用氮气与氧气直接反应的方法，D错误。 答案选D。 6．（25-26高一下·宁夏吴忠·期中）关于氮的单质及其化合物的说法不正确的是 A．NO及NO2均为无色气体 B．NO为不成盐氧化物 C．N2是一种常用的保护气 D．N2合成NH3属于人工固氮 【答案】A 【详解】A．二氧化氮为红棕色气体，A错误； B．一氧化氮既不能与酸反应生成盐和水，也不能与碱反应生成盐和水，属于不成盐氧化物，B正确； C．氮气分子的结构稳定，不易发生化学反应，是常用的保护气，C正确； D．合成氨是人为条件下将游离态氮转化为化合态氮的过程，属于人工固氮，D正确； 故选A。 7．（25-26高一下·河北邯郸·期中）一氧化氮是最简单的分子之一，尽管它的结构简单，但对机体健康至关重要，它能起到防止心血管系统的老化，促进血管扩张等作用。下列关于的叙述错误的是 A．不溶于水，是一种大气污染物 B．是一种红棕色的有毒气体 C．能与血红蛋白结合 D．与氧气反应生成，体现其还原性 【答案】B 【详解】A．难溶于水，排入空气中会引发光化学烟雾、酸雨等环境问题，属于大气污染物，A正确； B．是无色有毒气体，红棕色有毒气体为，B错误； C．可与血红蛋白结合导致人体缺氧中毒，C正确； D．与反应生成时，元素化合价从价升高到价，失电子作还原剂，体现其还原性，D正确； 因此答案选B。 8．（25-26高一下·福建漳州·期中）氮的固定主要途径有三种，其过程如图所示。下列说法正确的是 A．途径Ⅲ中涉及反应 B．途径Ⅱ中氮元素被氧化 C．途径Ⅰ中发生氧化反应 D．的结构式： 【答案】A 【详解】A．途径Ⅲ为雷电固氮，首先发生反应，后续经多步反应最终转化为硝酸盐，该反应属于途径Ⅲ涉及的反应，A正确； B．途径Ⅱ中转化为氨或铵盐，氮元素化合价从0价降低为-3价，发生还原反应，被还原，B错误； C．途径Ⅰ为人工固氮生产化肥，转化为氨或铵盐，氮元素化合价降低，发生还原反应，C错误； D．分子中氮原子间以氮氮三键结合，结构式为，D错误； 故选A。 9．（26-27高三上·湖南·阶段检测）下图是水体中氮元素的微生物转化路径，反硝化过程中碳元素转化为高价氧化物。下列说法错误的是 A．反应①属于氮的固定 B．反应②中消耗的与生成的的物质的量之比为3∶2 C．反应④中生成1 mol氮气的同时生成60 g水 D．反应⑤的离子方程式为 【答案】C 【详解】A．氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮，反应①是转化为，属于氮的固定，A正确； B．反应②中中N为-3价，氧化为中+3价的N，1mol 失6mol电子，1mol 参与反应得4mol电子，根据电子守恒，消耗的与生成的物质的量之比为，B正确； C．反应④配平为，生成1mol 时生成，质量为，C错误； D．反应⑤为厌氧氨氧化，中+3价N和中-3价N归中生成，给出的离子方程式电荷、原子均守恒，D正确； 故选C。 10．（26-27高二上·湖北咸宁·阶段检测）根据氮元素的价类二维图来学习氮及其化合物的性质。下列说法正确的是 A．实验室制取a气体可以用浓硫酸干燥 B．NaOH溶液可用来吸收b气体 C．c可用于制取d D．d的浓溶液与铜反应只体现氧化性 【答案】C 【分析】根据价类二维图的横纵坐标含义，横坐标为物质类别，纵坐标为氮元素化合价，a为-3价氮的氢化物，即；b为+2价氮的氧化物，即；c为+4价氮的氧化物，即或；d为+5价的含氮酸，即。 【详解】A．a为，属于碱性气体，可与浓硫酸反应生成铵盐，不能用浓硫酸干燥，A错误； B．b为，与溶液不发生反应，无法用溶液吸收，B错误； C．c为，发生反应，可制取，C正确； D．d为，浓硝酸与铜反应生成、和，部分氮元素化合价降低体现氧化性，部分氮元素化合价不变生成盐体现酸性，不只体现氧化性，D错误； 故选C。 11．（25-26高一下·宁夏吴忠·期中）元素及化合物是高中化学的基石与核心载体，贯穿整个知识体系，是所有理论、实验、计算的基础。回答下列问题： I．雷雨时(图1)发生的反应是氮循环的一部分，可用图2流程简单表示。请回答下列问题： (1)NO2气体的颜色为_____________。 (2)反应①的化学方程式是__________________________________。 (3)A物质的化学式为_____________。 (4)氮的氧化物是空气的主要污染物，下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是______(填字母)。 A．酸雨 B．温室效应 C．白色污染 D．光化学烟雾 Ⅱ．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 (5)下列物质不属于硅酸盐材料的是______(填字母)。 A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰 (6)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为__________________。 【答案】(1)红棕色 (2) (3)HNO3 (4)AD (5)D (6) 【详解】（1）二氧化氮常温下为红棕色有刺激性气味的气体，为基础识记知识点。 （2）反应①是放电条件下氮气和氧气的化合反应，氮元素从0价升高到+2价，氧元素从0价降低到-2价，根据电子守恒配平得到该方程式。 （3）反应③为二氧化氮和水的反应，反应为，产物除NO外另一种物质A为硝酸（），硝酸进入土壤可反应生成硝酸盐，符合转化流程。 （4）A．氮氧化物可与水、氧气反应生成硝酸，形成硝酸型酸雨，A符合题意； B．温室效应主要与二氧化碳等温室气体有关，与氮氧化物无关，B不符合题意； C．白色污染是废弃塑料造成的污染，与氮氧化物无关，C不符合题意； D．氮氧化物是光化学烟雾的主要成因之一，D符合题意； 故选AD。 （5）陶瓷、玻璃、水泥属于传统硅酸盐材料，生石灰成分为，属于金属氧化物，不属于硅酸盐，故选D。 （6）二氧化硅属于酸性氧化物，可与强碱反应生成盐和水，反应生成硅酸钠和水，根据原子守恒配平得到该方程式。 12．（24-25高一上·山东泰安·期末）氮在自然界中的循环如图所示。 (1)图示硝化过程和反硝化过程________(填“属于”或“不属于”)氮的固定。 (2)氨氧化过程中的氧化剂是________。 (3)Fe2+除去硝态氮生成标况下22.4LN2时，转移的电子数为________。 氮在人类生产生活中也扮演着重要的角色。 (4)氨氮废水中的氮元素多以形式存在，某研究团队设计的处理流程如下： ①氨氮废水直接排入河流或湖泊会造成的环境问题是________。 ②过程Ⅱ：在微生物作用下利用O2实现转化，称为硝化过程，该过程中氨氮废水被________(填“氧化”或“还原”)。 ③过程Ⅲ：一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH)可实现转化，称为反硝化过程，该过程中甲醇作________剂(填“氧化”或“还原”)。 (5)汽车尾气(含CO、SO2、NO等)是城市空气污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”，它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促进二氧化硫的转化。 写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式：________。使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了排放废气的酸度，有可能促进了酸雨的形成，其原因是________。 【答案】(1)不属于 (2) (3)10NA (4) 水体富营养化 氧化 还原 (5) 由于促进了SO2的转化，生成的SO3增多，SO3+H2O=H2SO4提高了空气酸度 【分析】自然界氮循环图，铵态经硝化过程依次转化为亚硝态、硝态；、通过反硝化过程被还原为N2回到大气，也能发生氨氧化过程生成N2；土壤中Fe2+、Fe3+在铁氧化细菌作用下相互转化，参与氮循环体系。 流程里步骤Ⅰ一般是吹脱法，降低铵根浓度得到低浓度氨氮废水；步骤Ⅱ是硝化，被氧化最终转化为硝酸；步骤 Ⅲ 是反硝化，硝酸根被还原成氮气，从体系脱离，废水达标排放。 【详解】（1）氮的固定是指将游离态的氮（即氮气 ）转化为化合态氮的过程。图示中的硝化过程（）和反硝化过程（）均不涉及将 转化为氮的化合物，因此都不属于氮的固定。 （2）根据图示，氨氧化过程是 与 反应生成 。在该反应中， 中 N 元素的化合价由+3价降低到0价，得到电子发生还原反应，因此 作氧化剂。 （3）标况下 的物质的量为 。硝态氮（）中 N 元素的化合价为 +5 价，生成单质 （0价）时，每生成 需要 N 原子参与降价，转移的电子物质的量为 。故转移的电子数为 。 （4）① 氨氮废水中含有丰富的氮元素，直接排入河流或湖泊会导致藻类等水生植物大量繁殖，消耗水体中的溶解氧，造成水体富营养化。 ② 在硝化过程中， 转化为 ，N 元素的化合价由 -3 价升高到 +5 价，失去电子，发生氧化反应。 ③ 在反硝化过程中， 转化为 ，N 元素化合价降低， 充当氧化剂；因此加入的甲醇（）失去电子，作还原剂。 （5）CO 与 NO 在催化剂的作用下反应，生成参与大气生态循环的无毒气体，即 和 ，根据得失电子守恒和原子守恒，化学方程式为：。题干指出催化转化器能“促进二氧化硫的转化”，即在催化剂作用下，废气中的 更容易被氧化为 ， 溶于水直接生成强酸硫酸（），从而提高了排放废气的酸度，促进了酸雨的形成。 1．（25-26高一下·福建泉州·期中）现有氮及其化合物的转化关系如图所示，下列说法不正确的是 A．能与溶液发生反应，故属于酸性氧化物 B．可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C．反应①②③是工业生产硝酸的主要途径 D．上述转化过程都属于氧化还原反应 【答案】A 【详解】A．与反应生成、和，酸性氧化物要求与碱反应仅生成盐和水且对应元素化合价不变，该反应生成两种盐且化合价发生变化，故不属于酸性氧化物，A错误； B．为碱性气体，溶于水生成的弱碱会电离出使溶液呈碱性，因此可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B正确； C．工业生产硝酸的主要途径为氨气催化氧化生成、被氧化为、与水反应生成，对应反应①②③，C正确； D．题中所有转化过程中元素化合价均发生变化，均存在电子转移，都属于氧化还原反应，D正确； 故选A。 2．（25-26高一下·山东临沂·期中）部分含氮、硫元素物质的价-类二维图如图所示。下列说法正确的是 A．f转化为m属于氮的固定 B．物质b附着在试管内壁可用热的NaOH溶液除去 C．a和c反应转化为b，该反应中氧化产物和还原产物质量比为1：2 D．利用图2装置，若A、B、C分别为70%硫酸、亚硫酸钠和氯化铁溶液，可实现硫元素不同价态间的转化： 【答案】B 【分析】根据氮、硫元素的化合物的价-类二维图，a是H2S、b是S单质、c是SO2、d是SO3、e是H2SO4、f是NH3、m是N2、g是NO、h是NO2、i是HNO3； 【详解】A．氮的固定是指氮元素的单质转化为化合物的过程，而f为氨气，不是单质，A错误； B．S单质与NaOH溶液反应方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O，可用热的NaOH溶液除去，B正确； C．H2S和SO2反应生成S和水，反应方程式为2H2S+SO2=3S+2H2O，H2S中S元素化合价升高发生氧化反应，SO2中S元素化合价降低发生还原反应，该反应中氧化产物和还原产物质量比为2:1，C错误； D．70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，没有发生氧化还原反应，D错误； 故选B。 3．（2021·河北·高考真题）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是 A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 【答案】D 【详解】A．是红棕色且有刺激性气味的气体，而是无色有刺激性气味的气体，A错误； B．汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误； C．氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态，且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的氮氧化物，C错误； D．工业废气中的可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，D正确； 故选D。 4．（25-26高一下·北京·期中）工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示：下列说法不正确的是 A．过程①属于人工固氮 B．氮气在足量氧气中也可以通过一步反应生成 C．过程④反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 D．过程④副产物可以循环使用 【答案】B 【分析】过程①的化学方程式为；过程②的化学方程式为；过程③的化学方程式为；过程④的化学方程式为，由此解答； 【详解】A．过程①是人工条件下将游离态的转化为化合态的，属于人工固氮，A正确； B．与反应时，无论是否过量，均只能一步反应生成，无法直接生成，B错误； C．过程④反应为，3mol 参与反应时，2mol 中的氮元素从+4价升高到+5价作还原剂，1mol 中的氮元素从+4价降低到+2价 作氧化剂，还原剂与氧化剂的物质的量之比为，C正确； D．过程④的副产物为，可以通入过程③中与反应生成，可以循环使用，D正确； 故选B。 5．（26-27高三上·新疆喀什·阶段检测）自然界中氮循环如图。下列有关叙述不正确的是 A．反应①和反应②均属于氮的固定 B．③中氮元素被还原，反应⑤中氮元素被氧化 C．反应④中每生成，消耗 D．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环反应 【答案】B 【详解】A．氮的固定是将游离态转化为化合态氮的过程，反应①为和反应生成，反应②为豆科植物的生物固氮，二者均属于氮的固定，A正确； B．反应③中转化为，元素化合价从升高到，氮元素被氧化；反应⑤中转化为，元素化合价从降低到，氮元素被还原，B错误； C．反应④中被氧化为，每生成，元素失去电子，反应得到电子，根据电子守恒，消耗的物质的量为，C正确； D．氮循环过程中涉及、、等含氢、氧元素的物质，说明氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环反应，D正确； 故选B。 6．（25-26高一上·陕西渭南·期末）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。海洋中的氮循环过程可用如图表示。下列说法错误的是 A．海洋中存在游离的氮 B．海洋中的氮循环属于氮的固定的是② C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D．海洋中的氮循环起始于氮的还原 【答案】C 【详解】A．过程①中大气中的可进入海洋，因此海洋中存在游离态的氮，A正确； B．氮的固定是游离态氮转化为化合态氮的过程，过程②中转化为，属于氮的固定，B正确； C．反硝化作用中氮元素化合价降低被还原，需要还原剂参与，是常见氧化剂，且反硝化作用通常在缺氧条件下进行，不需要参与，C错误； D．海洋氮循环起始是转化为，氮元素化合价从0降低为-3，发生还原反应，即起始于氮的还原，D正确； 故选C。 7．（2026·云南·模拟预测）如图是某元素的“价—类二维图”，其中为正盐，是一种强碱，通常条件下是无色液体，的相对分子质量比大16，各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．a作肥料时不适合与草木灰混合施用 B．通入溶液中，发生氧化还原反应 C．“雷雨发庄稼”涉及转化过程： D．的反应可用于检验 【答案】B 【分析】a为正盐，X是一种强碱，a与X反应生成氢化物b，a为铵盐，b为，通常条件下Z是无色液体，e的相对分子质量比d大16，结合该元素的价—类二维图知，c为，d为，e为，Z为，f为，g为硝酸盐，Y为； 【详解】A．a为铵盐，铵态氮肥与草木灰混合施用时会释放而降低肥效，物质a作肥料时不适合与草木灰混合施用，A正确； B．b为，与发生的是化合反应：，反应前后N元素化合价未发生变化，不属于氧化还原反应，B错误； C．雷电时与生成，被氧化为，与水生成，随雨水进入土壤形成硝酸盐，被植物吸收，C正确； D．d为，e为，为无色气体，与反应生成红棕色的，现象明显，可用于检验，D正确； 故答案选B。 8．（25-26高一上·山东滨州·期末）含氮化合物的直接排放会造成环境污染，需处理达标后方可排放。回答下列问题： (1)下列环境问题与含氮化合物排放无关的是_______（填字母）。 A．雾霾 B．光化学烟雾 C．白色污染 D．水体富营养化 (2)烟气中氮氧化物的吸收装置如图。若烟气中NO和物质的量之比为1：1，则被NaOH溶液吸收的化学反应方程式为_______，烟气与吸收液采取逆流方式的优点是___________________。 (3)氨氮废水中的去除 ①氨氮废水中加入液氯，发生如下反应可将最终氧化为。 Ⅰ． Ⅱ．（中Cl元素为+1价） Ⅲ．…… HClO参与反应Ⅲ，则反应Ⅲ的离子方程式为______；水体中余氯浓度和残余浓度随的变化关系如图。根据图像分析，最佳比值为______。 ②一种硝化与反硝化的改进工艺原理如图。 基于图示分析，实现上述转化所需的物质的量为____________。 (4)含氧硝态废水中硝态氮（表示）的去除原理如图。 研究发现，在纳米铁粉总量一定时，水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮的去除。水中溶解氧过多时，硝态氮去除率下降的原因是________________________。 【答案】(1)C (2) 增大接触面积，提高吸收效率 (3) 6：1 0.75mol (4)水中溶解氧过多，将氧化成，导致浓度降低，不利于硝态氮去除 【详解】（1）雾霾、光化学烟雾、水体富营养化均与含氮化合物（如氮氧化物、含氮营养盐）的排放密切相关；而白色污染主要是由废弃塑料等难降解的高分子化合物引起的，与含氮化合物无关，故选C。 （2）烟气中NO和按物质的量之比1:1被NaOH溶液吸收，发生归中反应生成亚硝酸钠（）和水，化学方程式为。 烟气从底部通入，吸收液从顶部喷淋，这种逆流方式可以增大反应物的接触面积，延长接触时间，使反应更充分，从而提高氮氧化物的吸收效率。 （3）① 反应Ⅲ中，与反应最终生成。中N为-3价，Cl为+1价，中Cl为+1价；反应后N化合价升高至0价，Cl化合价降低至-1价（生成）。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可写出离子方程式为。 由图像可知，当横坐标为6:1时，水体中余氯浓度处于最低谷，且残余浓度也接近于0，说明此时去除效果最好且试剂浪费最少，故最佳比值为6:1。 ②在半硝化脱氨过程中，工艺中1mol 中有0.5mol被氧化为，根据反应关系，氧化0.5mol 消耗的物质的量为。 （4）由图示原理可知，还原的有效还原剂是过程Ⅰ中纳米铁粉反应生成的。若水中溶解氧过多，会将氧化为，导致参与还原的浓度降低，从而使硝态氮的去除率下降。 1．（2022·天津·高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是 A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一 C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 【答案】C 【分析】甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，则甲为氮气。 【详解】A．甲是氮气，氮气空气中体积分数最大的成分，故A正确； B．乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，故B正确； C．由于氮气含有氮氮三键，因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C错误； D．一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮化合价降低，因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂，故D正确。 综上所述，答案为C。 2．（2025·江苏·高考真题）大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是 A．工业合成氨 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 【答案】A 【详解】A．工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3，氮气是直接反应物，A正确； B．湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B错误； C．高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉，但未参与还原铁矿石的主要反应，C错误； D．接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化，氮气未参与反应，D错误； 故选A。 3．（2025·海南·高考真题）下列化合物性质描述错误的是 ①CO  ②  ③  ④ A．既可作氧化剂也可作还原剂：①②③④ B．与水作用后溶液呈酸性：②③ C．与水反应释放：④ D．常态下呈现颜色：①②③④ 【答案】D 【详解】A．CO中C为+2价，SO2中S为+4价，NO2中N为+4价，Na2O2中O为-1价，均处于中间价态，均可被氧化或还原，故①②③④均可作氧化剂或还原剂，A正确； B．SO2与水生成H2SO3（酸性），NO2与水生成HNO3（酸性），溶液均呈酸性，B正确； C．Na2O2与水反应生成O2（2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH + O2↑），C正确； D．CO（无色）、SO2（无色）常态下无颜色，而NO2（红棕色）、Na2O2（淡黄色）有颜色，D错误； 故选D。 4．（2026·广西·高考真题）下列有关氮的转化（下图）说法正确的是 A．雷电可使转化为 B．工业合成氨属于自然固氮 C．氮转化过程中均被氧化 D．生产至少需 【答案】A 【详解】A．雷电条件下，大气中的与发生反应生成，属于自然固氮，A正确； B．工业合成氨是人为将转化为的过程，属于人工固氮，不属于自然固氮，B错误； C．氮转化过程中，转化为时，元素化合价从0价降低为-3价，被还原，C错误； D．未指明处于标准状况，无法使用气体摩尔体积计算其体积，D错误； 故选A。 5．（2025·广西·高考真题）为探究不同浓度被还原的产物，进行如下实验。下列说法错误的是 装置 实验 溶液的浓度 步骤与现象 ① 铁丝表面有气泡产生，溶液变为黄色；取出铁丝 液面上方出现红棕色气体 ② 试管口出现红棕色气体 ③ 无明显红棕色气体；取少量上层溶液，加入足量溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 A．①中溶液变为黄色，可能是溶于溶液 B．“试管口出现红棕色气体”说明②中的被还原为 C．③中无明显红棕色气体，可能是生成了 D．“石蕊试纸变蓝”说明③中有被还原为 【答案】B 【详解】A．①中12mol/L HNO3溶液为浓硝酸，与铁反应生成NO2（红棕色气体），NO2溶于水可能使溶液呈黄色，该说法合理，A正确； B．②中试管口出现红棕色气体，是因为生成的NO在试管口被O2氧化为NO2，说明HNO3被还原为NO而非NO2，B错误； C．③中为0.5mol/L HNO3溶液为稀硝酸，无红棕色气体说明无NO2，若生成N2（无色气体），则不会出现红棕色，该可能性存在，C正确； D．③中加入NaOH加热产生使石蕊试纸变蓝的气体（NH3），说明溶液中含，即HNO3被还原为，D正确； 故选B。 6．（2024·广西·高考真题）实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．“反应1”中，每消耗，在下得到 B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为 C．在密闭容器中进行“反应3”，充分反应后体系中有个 D．“反应4”中，为使完全转化成，至少需要个 【答案】B 【分析】反应1为实验室制备氨气的反应，方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，反应2是氨气的催化氧化，方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，方程式为：2NO+O₂=2NO₂ ，反应4为二氧化氮，氧气和水反应生成硝酸，4NO2+2H2O+O2=4HNO3‌，以此解题。 【详解】A．根据分析可知，每消耗，生成0.1mol氨气，但是由于不是标准状况，则气体不是2.24L，A错误； B．根据分析可知，反应2方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，该反应转移20e-，则每生成0.1molNO，转移电子数为，B正确； C．根据反应3，充分反应后生成个，但是体系中存在2NO2⇌N2O4，则最终二氧化氮数目小于，C错误； D．根据反应4可知，为使完全转化成，至少需要个O2，D错误； 故选B。 7．（2025·重庆·高考真题）下列有关离子反应错误的是 A．Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中： B．加入水中： C．通入水中： D．通入NaBr溶液中： 【答案】A 【详解】A．Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中时，HSO不能拆开写，先与OH-反应生成SO和水，生成的亚硫酸根再与Ca2+结合生成CaSO3沉淀，产物应该有水，A方程式错误； B．Na2O2与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，符合反应实际（生成NaOH和O2），B离子方程式正确； C．NO2与水反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO，与化学方程式3NO2+H2O=2HNO3 + NO一致，C方程式正确； D．Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，符合氧化还原反应规律（Cl2氧化Br-为Br2），D方程式正确； 故选A。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 分层作业 第三节 氮的循环 第1课时 自然界中氮的循环 A组 巩固过关 题号 2 6 1 6 10 答案 A D C D A B C 11. 【答案】(1)红棕色 2)N0 放电 2NO (3)HNO3 (4)AD (5)D (6SiO,+2NaOH-Na,SiO,+H,O 12.【答案】(1)不属于 2)No, (3)10Na (4) 水体富营养化 氧化 还原 催化剂 (5) 2C0+2N0=2C02+N2 由于促进了S02的转化，生成的S03增多，S03+H20=HS04提高 了空气酸度 B组 能力进阶 题号 1 2 3 4 5 6 1/2 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 答案 A B D B B C B 8. 【答案】(1)C NO+NO,+2NaOH=2NaNO,+H,O (2) 增大接触面积，提高吸收效率 2NH,CI+HCIO=N,+3CI+3H*+H,O (3) 6:1 0.75mol (4)水中溶解氧过多，将 e2+ Fe3+ 氧化成， 导致 e2+ 浓度降低，不利于硝态氮去除 C组 思维拔高 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D A B B A 212