2019-2020人教版高中化学必修第二册新学案检测：(四) 氮气及氮的氧化物

课时跟踪检测（四） 氮气及氮的氧化物A 级—学业水平考试达标练1．下列过程不属于固氮的是( )A ．雷电时生成氮的氧化物B ．工业上用氢气与氮气合成氨C ．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐D ．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐解析：选C 固氮是指将游离态氮转化为氮的化合物。

雷电时N 2＋O 2===2NO ，N 2转化为NO ，故A 属于固氮；氮气转化为氨，故B 属于固氮；没有发生化学反应，故C 不属于固氮；氮气转化为硝酸盐，故D 属于固氮。

2.如图所示，两个连通容器用活塞分开，左右两室各充入一定量NO 和O 2，且恰好使两容器内气体密度相同，打开活塞，使NO 与O 2充分反应，最终容器内混合气体密度比原来( )A ．增大B ．减小C ．不变D ．无法确定解析：选C 反应前后混合气体的质量和体积不变，所以密度不变。

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 ．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性C ．NO 2与H 2O 反应生成HNO 3，所以NO 2是酸性氧化物D ．NO 和NO 2均有毒解析：选D NO 、NO 2等不是酸性氧化物；N 2O 5中氮元素为最高价，只有氧化性；NO 2与H 2O 反应生成HNO 3时N 的价态发生了变化，故NO 2不是酸性氧化物。

4．下列关于N 2的说法错误的是( )A ．通常情况下N 2性质很稳定，所以N 2可在电焊时作保护气B ．反应N 2＋O 2=====高温2NO 是汽车尾气造成污染的主要原因之一C ．N 2的质量约占空气总质量的45D ．在反应3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2中，N 2作氧化剂解析：选C N 2在空气中的体积含量约为45，C 项错误。

5．电闪雷鸣的雨天，空气中的N 2会发生一系列反应，生成氮的化合物。

雷雨时，一般不可能生成的氮的化合物是( )①NH 3 ②NO ③NO 2 ④N 2O 3 ⑤N 2O 5 ⑥HNO 3A ．②④⑥B ．②③⑤⑥C ．①④⑤D ．①③⑤解析：选C 放电时，空气中的N 2和O 2会化合生成NO ，NO 很容易与O 2反应生成NO 2，NO 2溶于水生成HNO 3和NO ，一般不能生成NH 3、N 2O 3和N 2O 5。

6. 氮气是大气中含量最多的气体，下列有关氮气的说法正确的是( )①氮元素的非金属性较强，所以氮气是一种活泼的非金属单质②常温下，N 2既能与O 2反应，又能与H 2反应③通过灼热的镁粉除去N 2中的O 2④“雷雨发庄稼”是指雷雨时可增加土壤中氮肥的含量，此变化属于氮的固定⑤3 mol H 2与1 mol N 2混合反应生成NH 3，转移电子的数目小于6×6.02×1023A ．①②③④⑤B ．②③④⑤C ．②④⑤D ．④⑤解析：选D 氮元素是非金属性较强的元素，N 2的结构式为N ≡N ，两个氮原子通过三个共价键结合，键能大，难断裂，所以N 2是一种不活泼的非金属单质，故①错误。

N 2既能与O 2反应又能与H 2反应，但不是常温下：N 2＋O 2=====放电2NO ，N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3，故②错误。

N 2与O 2均能与灼热的镁粉发生反应：2Mg ＋O 2=====△2MgO ，N 2＋3Mg=====△Mg 3N 2，所以不能通过灼热的镁粉除去N 2中的O 2，故③错误。

雷雨时，空气中的N 2能在放电的条件下转化为NO ，进而通过一系列反应转化为HNO 3，可增加土壤中氮肥的含量，此变化属于氮的固定，故④正确。

N 2与H 2合成NH 3属于可逆反应，1 mol N 2与3 mol H 2反应的过程中，由于N 2不可能完全转化，不可能生成2 mol NH 3，所以转移电子的物质的量小于6 mol ，故⑤正确。

7．四支试管中分别充满NO 、SO 2、NO 2、Cl 2中的一种，把它们分别倒置于盛有水的水槽中，放置一段时间后的现象如图所示。

其中原试管充满NO 2的是( )解析：选B 根据化学方程式3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 可知，剩余气体是反应前的13，故B 项正确。

8．实验室以空气和镁为原料制备Mg 3N 2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C ，通入一段时间空气后再加热DD ．E 中碱石灰的作用是吸收尾气解析：选C A 错，要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO 2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C ，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热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。

9．以下是氮循环的一部分：(1)通常状况下，NO 2的颜色是________。

(2)反应①的化学方程式是_________________________________________________。

(3)NO 2易溶于水，并和水发生化学反应。

该反应中，氧化剂是________。

(4)化合物A 的化学式是________。

(5)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO 与CO 发生反应：2NO ＋2CO=====催化剂2CO 2＋N 2。

当生成2 mol N 2时，被还原的NO 为________ mol 。

解析：(1)NO 2的颜色是红棕色。

(2)反应①是N 2和O 2在放电条件下的反应，化学方程式是N 2＋O 2=====放电2NO 。

(3)NO 2易溶于水，发生的反应是3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，该反应中NO 2的氮元素化合价既有降低又有升高，NO 2既是氧化剂又是还原剂。

(4)由3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 知A 的化学式是HNO 3。

(5)从2NO ＋2CO=====催化剂2CO 2＋N 2看出NO 和N 2的比为2∶1，则生成2 mol N 2时反应的NO 为4 mol 。

答案：(1)红棕色 (2)N 2＋O 2=====放电2NO (3)NO 2(4)HNO 3 (5)410．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：NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O ①，2NO 2＋2NaOH===NaNO 2＋NaNO 3＋H 2O ②。

在反应①中，氧化剂是________，还原剂是________。

在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______________________________。

(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。

写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：_____________________________________________。

答案：(1)NO 2 NO 1∶1(2)8NH 3＋6NO 2=====一定条件7N 2＋12H 2OB 级—选考等级考试增分练1．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。

海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )A ．海洋中的氮循环起始于氮的氧化B ．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③C ．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D ．向海洋中排放含NO －3的废水会影响海洋中NH ＋4的含量解析：选D A 项，海洋中的氮循环起始于氮的还原，错误；B 项，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，错误；C 项，反硝化作用是氮元素化合价降低的过程，反硝化细菌在氧气不足的条件下还原N ，不一定有氧气参与，错误；D 项，由氮的循环过程可知，NO －3增多，反硝化作用增强，会进一步影响海洋中NH ＋4的含量，正确。

2.如图所示，将相同条件下的m 体积NO 和n 体积O 2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留m 2体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。

则m 与n 的比值为( )A ．3∶2B ．2∶3C ．8∶3D ．3∶8解析：选C 该过程中涉及的反应有2NO ＋O 2===2NO 2、3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，可将两个方程式“合并”为4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3。

剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为NO 。

则可知m 2体积的NO 气体与n 体积的O 2恰好完全反应。

4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 34 3m 2n 4∶m 2＝3∶n ，解得m ∶n ＝8∶3。

3．将充有m mL NO 和n mL NO 2气体的试管倒立于水槽中，然后通入m mL O 2，若已知m <n ，则充分反应后，试管中的气体在同温同压下的体积为( )A.4n －12mL B.n －m 3 mL C.3m ＋n 3 mL D ．3(n －m )mL解析：选B NO 不与水反应，NO 2与水发生反应：3NO 2＋H 2O ===2HNO 3＋NO ，n mLNO 2参加反应可生成n 3mL NO ，所以试管中有NO ⎝⎛⎭⎫m ＋n 3mL ，通入m mL O 2会发生反应：4NO ＋3O 2 ＋2H 2O===4HNO 3。

若O 2剩余，则剩余O 2的体积为m mL －34⎝⎛⎭⎫m ＋n 3mL ＝m －n 4mL ，已知m <n ，故不合理；若NO 剩余，则剩余NO 的体积为⎝⎛⎭⎫m ＋n 3mL －43m mL ＝n －m 3mL ，合理，所以充分反应后，试管中的NO 气体在同温同压下的体积为n －m 3mL ，B 项正确。

4．汽车尾气装置里，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，N 2为氧化产物B ．汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2C ．NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应D ．催化转化的总反应为2NO ＋O 2＋4CO=====催化剂4CO 2＋N 2解析：选D 反应过程中NO 、O 2为氧化剂，N 2为还原产物；汽车尾气中的N 2不是污染物；NO 和O 2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO ＋O 2===2NO 2,2NO 2＋4CO===N 2＋4CO 2，将两步反应式合并可得总反应式为2NO ＋O 2＋4CO=====催化剂4CO 2＋N 2。