1、氮及其化合物 氮气及其氧化物的性质和应用1.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是()A.人工固氮可以得到硝酸盐B.雷电作用可将氮气直接转化为铵盐C.细菌对氮元素的循环有重要作用D.亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中，氮元素被氧化【解析】选B。A项，人工固氮是把氮气合成氨，氨和硝酸反应得到硝酸盐，人工固氮可以得到硝酸盐，正确；B项，放电条件下氮气和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，不能直接得到铵盐，错误；C项，豆科类植物的根瘤菌能将空气中氮气转化为植物需要的铵盐，实现生物固氮，细菌对氮元素的循环有重要作用，正确；D项，亚硝酸盐中氮元素化合价为+3
2、价，生成硝酸盐中氮元素化合价为+5价，氮元素化合价升高，发生氧化反应，正确。2.(双选)(2019衡水模拟改编)选择性催化还原技术是一种以NH3作为还原剂，将烟气中NOx分解成无害的N2和H2O的干法脱硝技术，反应原理为6NO+4NH35N2+6H2O；6NO2+8NH37N2+12H2O；NO+NO2+2NH32N2+3H2O。下列说法正确的是()A.NO2为酸性氧化物B.氮气性质不活泼，其原因是氮元素的非金属性较弱C.反应中标准状况下每生成22.4 L N2，转移电子数1.5 NAD.HNO3NONO2，以上各步变化均能通过一步完成【解析】选C、D。A项，NO2不是酸性氧化物，错误；B项，
3、氮气性质不活泼是因为N2分子中存在NN键，键能大、破坏难，错误；C项，标准状况下，22.4 L N2物质的量为1 mol，转移电子数为1.5NA，正确。【归纳提升】NO知识再拓展(1)验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。(2)NO与血红蛋白结合使人中毒，中毒原理与CO类似。(3)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4。氮氧化物溶于水的定量判断3.(2020沈阳模拟)在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()1.2 mL2.4 mL
4、3 mL4 mLA.B.C.D.【解析】选D。4NO2+O2+2H2O4HNO3，若剩余的气体是O2，则V(NO2)=(12-2) mL=8 mL，V(O2)=12 mL-8 mL=4 mL。若剩余的气体是NO(2 mL)6 mL NO2。则V(O2)=(12-6) mL=1.2 mL。【归纳提升】氮氧化物溶于水的问题分析无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，反应的实质是3NO2+H2O2HNO3+NO，2NO+O22NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO+3O2+2H2O4HNO3(43)。(2)若N
5、O2和O2通入水中，总关系式为4NO2+O2+2H2O4HNO3(41)。氮氧化物污染及其防治方法4.(2020大连模拟)随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是()A.反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2【解析】选D。A项，反应中NO、O2均为氧化剂，N2为还原产物；B项，N2不是污染成分；C项，NO与O2没有催化剂存在下就可以发生反应。5.氮氧化合物(用NO
6、x表示)是大气污染的重要因素，根据NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如，4NH3+6NO5N2+6H2O，写出氨气转化NO2的化学方程式_，氧化产物与还原产物的质量之比为_。(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为11，写出该反应的化学方程式：_。NO与NO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。【解析】(1)NH3和NO2反应生成N2和H2O，氧化产物与还原产物均为N2，其质量之比是43。(2)生成两种钠盐，必须是NO2的歧化
7、反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。NO中氮的化合价为+2价，NO2中氮的化合价为+4价，二者11混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为+3，即为NaNO2。答案：(1)8NH3+6NO27N2+12H2O43(2)2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2ONaNO2【归纳提升】常见的NOx尾气处理方法(1)催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。(2)碱液吸收法2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
