1、第1课时 氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮A组基础达标1下列反应不属于氮的固定反应的是()AN23MgMg3N2BN23H22NH3C2NOO2=2NO2DN2O22NO【答案】C【解析】将氮单质转化为化合态氮，属于氮的固定，不符合要求的是C。2下列关于氮气性质的说法中，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BMg可以在N2中燃烧生成Mg3N2CN2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】通常情况下，氮气性质很不活泼，但在放电或高温条件下，能跟氧气反应。3下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是()A氮的氧化物都是酸性氧化物B氮
2、的氧化物都既有氧化性，又有还原性CNO2与H2O反应生成HNO3，所以NO2是酸性氧化物DNO和NO2均有毒【答案】D【解析】NO、NO2等都不是酸性氧化物，A，C错误；N2O5 中氮元素为最高价，只有氧化性，B错误。4发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是()A高温下N2遇空气生成NO2BNO遇空气生成NO2CCO2与NO反应生成CO和NO2DNO与H2O反应生成H2和NO2【答案】B【解析】NO是一种极易被空气中O2氧化的气体
3、，产物是红棕色气体NO2。5按如下图进行实验，试管内装有12 mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mL O2，下面有关实验最终状态的描述正确的是()A试管内气体呈红棕色B试管内气体为无色的NOC试管内气体为无色的O2D试管内充满了液体【答案】B【解析】在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，将二者整理后相加得总反应为4NO3O22H2O=4HNO3，由于，即NO过量，试管内剩余气体为无色的NO，液体未充满试管。6某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色；然后向剩余气体
4、中通入空气，很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是()A肯定含有SO2和NOB肯定没有Cl2、O2和NOC可能含有Cl2和O2D肯定含有Cl2和NO【答案】A【解析】混合气体无色，排除红棕色的NO2和黄绿色的Cl2；混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色，说明含有SO2；向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色，说明存在NO，则可推知一定不存在O2。故原混合气体中一定存在SO2和NO，肯定没有O2、NO2和Cl2。7对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)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：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O2NO22NaOH=NaNO2NaN
5、O3H2O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_。(2)在一定条件下氨亦可将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：_。【答案】(1)NO2NO11(2)6NO28NH37N212H2O【解析】(1)在反应中，NO2的氮元素化合价降低作氧化剂，NO中的氮元素化合价升高作还原剂；在反应中，氧化剂和还原剂都是NO2，它们的物质的量之比为11。(2)根据质量守恒定律结合题目信息可知，氨和二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。8为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按下图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用
6、排水法收集半瓶NO气体。(1)打开弹簧夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关上弹簧夹，首先观察到烧瓶中的现象是_。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2NOO2=2NO2(2)烧瓶中红棕色气体又变为无色烧杯中的水倒吸入烧瓶中(或烧瓶中液面上升)3NO2H2O=2HNO3NO【解析】(1)无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2。(2)轻轻摇动烧瓶，使得NO2与水发生反应3NO2H2O=2HNO3NO，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，因为烧瓶内气体减少，引起烧瓶内气体压强降低，所以烧杯内的水
7、会被倒吸入烧瓶中，使烧瓶中液面上升。B组能力提升9下列关于自然界中氮循环(如下图)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【解析】N2NH3过程中氮元素由0价变为3价，被还原，A错误；工业合成氨的过程属于人工固氮，B正确；由题图可知硝酸盐被植物吸收可转化为蛋白质，动植物遗体可转化为氨或铵盐，则含氮无机物和含氮有机物可相互转换，C正确；由题图可知碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环。10无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的气体甲经过如下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而
8、几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()ANO2、N2BNO、CO2CNO2、CO2DNO、CO2、N2【答案】B【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N2。11把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是()A氧气B二氧化氮C二氧化氮和氧气D二氧化氮和一氧化氮【答案】C【解析】少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，且二者的物质的量之比为12，同时还有少量水蒸
9、气逸出，再使逸出的气体通过装有足量过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成O2，生成的O2与NO反应生成NO2，O2有剩余，同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应也生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2。12同温同压下，在3支相同体积的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，试管中剩余气体的体积分别为 V1、 V2、 V3，则下列关系正确的是()AV1 V2 V3BV1 V3 V2CV2 V3 V1DV3 V1 V2【答案】D【解析】可假设试管体积均为2V，则每种气体的体积均为V；当倒置于水槽中时：中有
10、反应：3NO2H2O=2HNO3NO，则剩余气体的体积V1V；中有反应：4NO2O22H2O=4HNO3，则剩余O2的体积V2V；中气体与水不反应，故试管中气体体积V32V。综上所述，V3V1V2。13某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理(装置气密性已检查完毕)。向广口瓶中通入NO并测定NO的体积(1)通入NO前，从滴定管向广口瓶中加入水。(2)从导管a通入一定量的NO，并记录滴定管液面变化的示数为 V L(V005，气体体积已换算为标准状况)。验证NO的还原性、探究工业生产硝酸的原理(1)停止通入NO后关闭K1、K3，打开K2，从导管b缓缓通入O2，可观察到的现象是
11、_，写出对应现象的化学方程式：_、_。(2)继续通入O2，打开K3并及时调整滴定管。(3)使滴定管的液面与广口瓶中液面相平，直至广口瓶中刚好充满液体。当通入氧气的体积为V L时，则广口瓶中剩余的气体体积为_；当广口瓶中刚好充满液体时，所得溶液的物质的量浓度为_molL1。【答案】(1)气体先变为红棕色，然后逐渐变浅，直至无色2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO(3) L【解析】(3)NO遇到O2生成红棕色的NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，上述两个方程式合并可得：4NO3O22H2O=4HNO3，反应掉NO的体积为V(NO)V(O2)V LV L，剩余气体体积为 L；生成
12、HNO3的物质的量为n(HNO3)n(NO) mol，c(HNO3)molL1。14如下图所示：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中余下气体的体积为05a mL。(1)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_。(2)通过导气管C向余下05a 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_。(3)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中溶液的物质的量浓度为_ molL1(设溶液的体积仍为50
13、0 mL)。【答案】(1)3NO2H2O=2HNO3NO1231(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)【解析】(1)试管A倒插入B水槽水中后，发生反应3NO2H2O=2HNO3NO，氧化剂与还原剂均为NO2，质量比为12。根据题意有n(NO2)n(NO)n(NO2)n(NO)，n(NO2)n(NO)31。(2)试管A中剩余05a mL气体为NO，通入氧气后，发生反应2NOO2=2NO2,4NO2O22H2O=4HNO3，可写为4NO3O22H2O=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，最后充满无色气体(O2)。(3)试管中充满气体时，根据氮原子守恒，n(HNO3)n(气体)103 mol，c(HNO3) molL1。
