高中化學(xué)必修2資料：5-2-1 氮?dú)馀c氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 練習(xí)2（解析版）

5.2.1氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮練習(xí)（解析版）1．關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A．氮在自然界中既以游離態(tài)存在，又以化合態(tài)存在B．通常條件下，氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑C．氮?dú)饪稍谘鯕庵腥紵梢谎趸狣．大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進(jìn)行著氮的循環(huán)【答案】C【詳解】A、氮在自然界中存在游離態(tài)，如空氣中的N2，也有化合態(tài)，如蛋白質(zhì)中的氮，故A說(shuō)法正確；B、氮?dú)夥肿又袃蓚€(gè)氮原子之間以叁鍵的形式存在，鍵能較大，因此通常條件下，氮?dú)獾男再|(zhì)很不活潑，故B說(shuō)法正確；C、在放電或高溫條件下，能與氧氣反應(yīng)，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D、大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進(jìn)行著氮的循環(huán)，故D說(shuō)法正確；2．屬于工業(yè)固氮的是A．用N2和H2合成氨B．閃電將空氣中N2轉(zhuǎn)化為NOC．用NH3和CO2合成尿素D．固氮菌將氮?dú)庾兂砂薄敬鸢浮緼【解析】A.工業(yè)上通常用H2和N2在催化劑、高溫、高壓下合成氨，A正確；B.閃電能使空氣里的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮，稱為天然固氮（又稱高能固氮），B錯(cuò)誤；C.是氮的化合物之間的轉(zhuǎn)換，不屬于氮的固定，C錯(cuò)誤；D.生物固氮是指固氮微生物將大氣中的氮還原成氨的過(guò)程，D錯(cuò)誤。故選擇A。3．某無(wú)色氣體可能由O2、NO、NO2、N2、CO2中的一種或幾種組成，該混合氣經(jīng)放電后變成紅棕色。原混合氣的成分中一定含有（）A．N2、O2、NO B．N2、O2、CO2C．N2、NO D．N2、O2【答案】D【詳解】氣體無(wú)色，所以不含NO2，NO和O2不能共同存在。放電時(shí)發(fā)生O2和N2的化合反應(yīng)生成NO，放電后變成紅棕色，說(shuō)明生成了NO2，即存在O2和N2，放電生成的NO和過(guò)量的O2反應(yīng)生成了NO2。有O2存在，則不含NO，而CO2不確定。故選D。4．下列關(guān)于氮及其化合物的說(shuō)法正確的是A．N2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護(hù)氣B．NO、NO2均為大氣污染氣體，在大氣中可穩(wěn)定存在C．NO、NO2均易溶于水D．NO、NO2均能與水發(fā)生反應(yīng)【答案】A【詳解】A.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因此可作為大多數(shù)物質(zhì)的保護(hù)氣，A項(xiàng)正確；B.一氧化氮會(huì)與氧氣反應(yīng)，因此不能在空氣中穩(wěn)定存在，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.一氧化氮難溶于水，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.一氧化氮不與水發(fā)生反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；5．將40mL二氧化氮和一氧化氮的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管中，充分反應(yīng)后試管中剩下20mL氣體，則原混合氣體中二氧化氮和一氧化氮的體積比為()A．2∶1 B．1∶3C．3∶1 D．1∶1【答案】C【詳解】40mLNO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管中發(fā)生反應(yīng)為3NO2+H2O＝2HNO3+NO，剩余20ml氣體，反應(yīng)前后氣體體積減少20ml。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計(jì)算如下：3NO2+H2O＝2HNO3+NO△V（氣體體積減少）32V（NO2）20mL解得V（NO2）=30mL，原氣體中V（NO）=10mL，所以原混合氣體中NO2和NO的體積比為V（NO2）：V（NO）=30mL：10mL=3：1。答案選C。6．下列反應(yīng)不屬于氮的固定反應(yīng)是()A．N2＋3MgMg3N2B．N2+3H22NH3C．2NO＋O2===2NO2D．N2＋O22NO【答案】C【詳解】A.此反應(yīng)將氮單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，屬于氮的固定，故A正確；B.此反應(yīng)將氮單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，屬于氮的固定，故B正確；C.此反應(yīng)將化合態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，不屬于氮的固定，故C錯(cuò)誤；D.此反應(yīng)將氮單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，屬于氮的固定，故D正確。7．下列說(shuō)法不正確的是()A．豆科植物通過(guò)根瘤菌吸收空氣中的氮?dú)猓瑢儆诨瘜W(xué)變化B．汽車尾氣中排放的氮氧化合物主要是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化來(lái)的C．化石燃料燃燒通常不釋放出氮氧化合物D．植物秸稈燃燒時(shí)放出氮氧化合物，參與了氮的循環(huán)【答案】C【詳解】A.豆科植物通過(guò)根瘤菌吸收空氣中的氮?dú)膺M(jìn)行氮額固定，屬于化學(xué)變化，A正確；B.汽車尾氣中排放的氮氧化合物主要是放電條件下由游離態(tài)氮與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化來(lái)的，B正確；C.化石燃料燃燒會(huì)釋放出氮氧化合物，C錯(cuò)誤；D.植物秸稈燃燒時(shí)放出氮氧化合物，氮氧化物又轉(zhuǎn)化為硝酸和硝酸銀，參與了氮的循環(huán)，D正確；8．將硝酸分解產(chǎn)生的氣體收集于試管內(nèi)然后倒立于水槽中，一段時(shí)間后試管內(nèi)(假設(shè)沒(méi)有空氣混入)()A．剩余NOB．剩余O2C．剩余NO2D．不剩余氣體【答案】D【詳解】濃硝酸受熱分解產(chǎn)生二氧化氮、氧氣和水，而反應(yīng)的方程式為：4HNO3（濃）==4NO2↑+O2↑+2H2O，倒立于水槽中，發(fā)生反應(yīng)為：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，恰好反應(yīng)液體充滿試管試底部，故D正確。9．無(wú)色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的幾種，將一定量的甲氣體經(jīng)過(guò)如圖實(shí)驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無(wú)氣體剩余，則甲氣體的組成為（）A．NO2、N2 B．NO、CO2C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2【答案】B【詳解】二氧化氮是紅棕色的氣體，所以無(wú)色混合氣體甲中一定不存在二氧化氮；二氧化碳可以和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，一氧化氮無(wú)色，與氧氣立即反應(yīng)變?yōu)榧t棕色的二氧化氮，通過(guò)足量的過(guò)氧化鈉后氣體顯紅棕色，說(shuō)明有NO、CO2，排水法收集氣體，廣口瓶被上升的水注滿，說(shuō)明沒(méi)有N2，所以甲氣體的組成為：NO、CO2，故答案為B。10．Murad等三位教授關(guān)于一氧化氮分子在人體內(nèi)的獨(dú)特功能的研究，曾獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)。關(guān)于一氧化氮的下列敘述不正確的是()A．一氧化氮是某些含低價(jià)氮物質(zhì)氧化的產(chǎn)物B．一氧化氮是亞硝酸的酸酐C．一氧化氮是某些含高價(jià)氮物質(zhì)還原的產(chǎn)物D．一氧化氮具有還原性，在空氣中極易被氧化【答案】B【詳解】氮元素的化合價(jià)有－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5等。A.在一氧化氮分子中，氮元素為＋2價(jià)，它可以是含低價(jià)氮物質(zhì)被氧化的產(chǎn)物，A正確；B.亞硝酸的酸酐是三氧化二氮，一氧化氮不是酸酐，B不正確；C.一氧化氮是可以是含高價(jià)氮物質(zhì)(如稀硝酸與銅反應(yīng))被還原的產(chǎn)物，C正確；D．一氧化氮具有較強(qiáng)的還原性，在空氣中極易被氧化為紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，D正確。11．氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O①2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O②在反應(yīng)①中，氧化劑是________________，還原劑是________________，在反應(yīng)②中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________________________________________。(2)汽車尾氣中含有CO和NO，消除這兩種物質(zhì)對(duì)大氣的污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成N2和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。(3)由反應(yīng)②判斷二氧化氮是否為酸性氧化物(填“是”或“不是”)________，原因是________________________________________________________________________。(4)目前有一種治理方法是在一定條件下，用氨氣將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì)，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________，該反應(yīng)中，氧化劑是________，氧化產(chǎn)物是________，生成1.4mol氮?dú)鈺r(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)______________________________________________。(5)為了保護(hù)環(huán)境，工業(yè)上常通入NH3使氮的氧化物和氨轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的N2。現(xiàn)有NO2和NO的混合氣體3L，通入3L(同溫同壓下)NH3，恰好使其完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____?！敬鸢浮縉O2NO1∶12NO＋2CON2＋2CO2不是因?yàn)槎趸c堿反應(yīng)生成兩種鹽，且氮元素化合價(jià)發(fā)生變化6NO2＋8NH37N2＋12H2ONO2N24.8mol1∶1【詳解】(1)在反應(yīng)①中NO2中的氮元素化合價(jià)降低做氧化劑，NO中氮元素化合價(jià)升高做還原劑；在反應(yīng)②中氧化劑和還原劑都是NO2，它們的物質(zhì)的量之比為1∶1，故答案為：NO2；NO；1：1；(2)根據(jù)原子守恒定律結(jié)合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)后生成的對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)應(yīng)為氮?dú)夂投趸迹鶕?jù)電子守恒和元素守恒可得方程式為：2NO＋2CON2＋2CO2，故答案為：2NO＋2CON2＋2CO2；(3)二氧化氮與堿反應(yīng)生成兩種鹽，且氮元素化合價(jià)發(fā)生變化，二氧化氮不是酸性氧化物，故答案為：不是；因?yàn)槎趸c堿反應(yīng)生成兩種鹽，且氮元素化合價(jià)發(fā)生變化；(4)根據(jù)原子守恒定律結(jié)合題目信息可知，氨氣和二氧化氮反應(yīng)后生成的無(wú)污染的物質(zhì)為氮?dú)夂退?。NO2中＋4價(jià)的N被NH3中－3價(jià)的N還原為N2中0價(jià)的N，剩下的氫、氧元素結(jié)合成水，因而氧化劑是NO2，氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物均為N2；生成7molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子24mol；則生成1.4molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子4.8mol，故答案為：6NO2＋8NH37N2＋12H2O；NO2；N2；4.8mol；(5)設(shè)NO2的體積為x，則NO的體積為(3L－x)。NO2N2，NON2，NH3N2。根據(jù)得失電子守恒原理得：，解得x＝1.5L。因?yàn)橥瑴叵職怏w的物質(zhì)的量之比等于其體積之比，所以n(NO2)∶n(NO)＝1∶1，故答案為：1:1；12．氮在自然界中的轉(zhuǎn)化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及到地球上生物的方方面面。（1）下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)（如下圖）的說(shuō)法不正確的是（______）A．氮元素均被氧化B．工業(yè)合成氨屬于人工固氮C．含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D．碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)（2）汽車尾氣中的NO和NO2，是大氣污染的物質(zhì)。①寫出NO造成酸雨的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式____________________。②在汽車尾氣排放管中安裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)化器，可將尾氣中另一種有害氣體CO跟NO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式______________________________。③用O2-NaOH吸收法可以除去煙道氣中的NO2。反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。（3）用化學(xué)方程式表達(dá)工業(yè)上以NH3為原料生產(chǎn)HNO3的第一步______________________________。【答案】A2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+2CO=N2+2CO24NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O4NH3+5O24NO+6H2O【解析】(1)A．硝酸鹽中氮元素的化合價(jià)為+5價(jià)，被細(xì)菌分解變成大氣中氮單質(zhì)，氮元素由+5→0，屬于被還原，故A錯(cuò)誤；B．工業(yè)合成氨是將N2與H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3，屬于人工固氮，故B正確；C．氮循環(huán)中銨鹽和蛋白質(zhì)可相互轉(zhuǎn)化，銨鹽屬于無(wú)機(jī)物，蛋白質(zhì)屬于有機(jī)物，含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化，故C正確；D．碳、氫、氧三種元素也參加了氮循環(huán)，如蛋白質(zhì)的制造需要碳元素，又如N2在放電條件下與O2直接化合生成無(wú)色且不溶于水的一氧化氮?dú)怏w，N2+O22NO，氧元素參與，二氧化氮易與水反應(yīng)生成硝酸(HN03)和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氫元素參加，故D正確；故答案為A；(2)①一氧化氮易被氧氣氧化為二氧化氮，2NO+O2=2NO2，二氧化氮可以和水之間反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，即3NO2+H