2020年必修一人教版第二册氮及其化合物第1课时氮气和氮的固定一氧化氮和二氧化

1、第二节氮及其化合物第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮一、选择题1.氮气能大量存在于空气中的根本原因是 （）A.氮气性质稳定，即使在高温下也不与其他物质发生反应B.氮气比空气轻且不溶于水C.氮气分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定D.氮气既无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应解析 N2性质稳定，但高温下可与 O2等物质发生反应，在反应中表现出氧化性或还原性；氮气比空气轻且不溶于水并不是 N2能大量存在于空气中的根本原因；N2能大量存在于空气中的根本原因是氮气分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定。答案 C2,下列各项属于自然固氮的是（）A.植物从土壤中吸收含氮肥料B.合成氨制取氮肥

2、C.豆科植物的根瘤将氮气转变成硝酸盐等含氮的化合物D.仿生固氮解析 A、B两项是化合态氮之间的转化，不属于氮的固定；C属于自然固氮，D属于人工固氮。答案 C3.下列反应属于氮的固定的是（）N2和H2在一定条件下合成NH3NO2和H2O反应生成HNO3和NOMg在N2中燃烧生成Mg3N2NO被空气氧化为NO2A .B .C .D .解析氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮 答案 C4,宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有 CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红色物质，产生红色的原因是

3、 （）A.高温下N2遇空气生成NO2NO与空气反应生成NO2CO2遇NO反应生成NO2NO遇H2O反应生成NO2解析 根据原高温气体均为无色，但现场却能看到红色可推知，是因为发生反应：2NO +O2=2NO2o答案 B5.对3NO2+H2O=2HNO3+NO反应的下列说法正确的是（）A.氧化剂与还原剂的质量比为1 : 2B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为 1 : 2C. NO2是氧化剂，H2O是还原剂D.在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移答案 A.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：试

4、管内气体呈棕色 试管内气体呈无色 试管内液面不变 试管内液面上升 试管内气体是O2试管内气体是NO TOC o 1-5 h z 其中正确的是（）A .B.C.D.4解析 根据4NO+3O2 + 2H2O=4HNO3可得，剩余气体应为 NO,体积为3 mL,试管内放 面上升。答案 C.为除去混入NO中的少量NO2,应将气体通过（）A. Na2CO3溶液B. NaHCO3溶液C. H2OD.浓硫酸解析 通过A、B两项都会生成CO2,导致引入新的杂质；浓 H2SO4不与NO2反应，故不能除去NO中的NO2；由反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO知，水洗可除去 NO中的NO2。答案 C8.如图所示

5、，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内液面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中液面继续上 开，经过多次重复后，试管内完全充满液体，原来试管中盛装的气体是（）A,可能是N2和NO2的混合气体. 一定是NO2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 试管内气体为红棕色，故一定含有 NO2,也可能含有NO,因为2NO+O2=2NO2, 生成的NO2又可与水反应，使液面上升，NO2、O2与水反应的总反应的化学方程式为 4NO2 + O2+2H2O=4HNO3,故当试管内气体为NO2或NO2与NO的混合物时，通入适

6、量。2,最终试管内可完全充满液体。由于 N2不溶于水，故不可能含有 N2o由此可知答案为Co 答案 C.无色的混合气体甲，可能含 NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过下图 实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（）A. NO2、N2NO、CO2NO2、CO2D. NO、CO2、N2解析 混合气体无色，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N20答案 B10.现有NO2、O2的混合气体12 mL,通入足量水中，充分反

7、应后剩余气体 2 mL(同温同压 下)，则原混合气体中氧气的体积是()A. 1.3 mLB, 2.4 mLC. 3 mLD. 4 mL 或 1.2 mL解析 (总反应式法)根据有关的反应：4NO2+ O2 + 2H2O=4HNO3 3NO2+H2O=2HNO3 + NO设原混合气体中O2的体积为V(O2),剩余气体可能是O2,也可能是NO。1若剩余。2,则 丫剩=丫(。2)412 mL V(O2)=2 mL。解得 V(O2) = 4 mL。1若剩余 NO, WJV 剩=3【12 mL V(O2) 4V(O2)=2 mL。解得 V(O2) = 1.2 mL。答案 D.同温同压下，在3支相同体积的

8、试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是NO和NO2,NO2和O2,NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩 余气体体积分别为Vi、V2、V3,则下列关系正确的是()A. V1V2V3B, V1V3V2C. V2V3V1D, V3V1V2解析 可假设试管体积均为2V,每种气体的体积均为V;当倒置于水槽中时：中有反应：43NO2 + H2O=2HNO3 + NO ,则剩余气体的体积Vi=%V;中有反应：4NO2 + O2 +3* 一- 32H2O=4HNO3,则剩余O2的体积V2 = 4V；中气体与水不反应，故试管中气体体积 V3= 2V0 综上所述，V3ViV2。答案 D

9、二、非选择题.氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。（1）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：2NO2 + 2NO+ 4NaOH=4NaNO2+ 2H2O ，2NO2 + 2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O ，在反应中，氧化剂是 ,还原剂是。在反应中，氧化剂和还原剂的物质 的量之比为。汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器，使 它们发生反应生成对大气无污染的气体，该反应的化学方程式为解析（1）在反应中NO2中的氮元素化合价降低做氧化剂，NO氮元素化合价升高做还原

10、剂；在反应中氧化剂和还原剂都是 NO2,它们的物质的量之比为 1 ： 1。（2）根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。催化剂答案 （1）NO2 NO 1 ： 1 （2）2NO + 2CO =N2+2CO2.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，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半瓶 NO气体。打开止水夹，推动针筒活塞，使 O2进入烧瓶。关闭止水火，首先观察到烧瓶中的现象: ,产生此现象的化学方程式为(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为产生此现象的化学方程式为答案(1)烧瓶中气体由无色变为红棕色

11、2NO+Q2=2NQ2(2)烧杯中红棕色气体又变为无色烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)3NO2 + H2O=2HNO3+ NO.如图所示：在B水槽中装有500 mL水，容积为a mL的试管A充满了 NO2和NO的混 合气体(标准状况)，将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后，试管 A中剩余气体的体积 为 0.5a mL。将A倒插入B槽中发生的反应为 该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 ,原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为O通过导气管C向剩余0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气，A中可能观察到的现象是O 当试管A中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出水槽，水槽 B中溶液的物质的

12、量浓 度为 mol L - 1(设溶液的体积仍为500 mL)。解析 试管A倒插入B水槽的水中后，发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO,氧化剂与还原剂均为 NO2,质量比为 1 ： 2。根据题意有 1n(NO2)+n(NO)=1n(NO2) + n(NO), 2n(NO2) : n(NO) = 3 ： 1; (2)试管A中剩余0.5a mL气体为NO,通入氧气后，发生反应 2NO+ O2=2NO2, 3NO2+H2O=2HNO3+NO,可写为 4NO+3O2 + 2H2O=4HNO3,无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最a后充?两无色气

13、体(O2)。(3)试官中充?两气体时，根据氮原子守恒，n(HNO3) = n(气体)=97AjX10-3 mol“322.4a1X10-3 mol, c(HNO3)=0-5y= ii 200 mol答案 (1)3NO2+H2O=2HNO3+NO 1 ： 2 3 ： 1(2)无色气体变为红棕色，试管中液面不断上升至全充满。继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体 (3)1i ；00.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：石鼓乳统彳业一威卜率卜.一 一肥水川江乩气体拚故逑玳(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：0(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(M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)l ： 1,则会导致若 n(NO) : n(NO2)n(NO2)时，NO 过剩；当 n(NO)n(NO2)时，NO2过乘U,剩余 NO2会与 Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2o(4)依据化合价升降守恒，NO2生成NO时氮元素化合价降低，