化学必修 第二册第二节 氮及其化合物第1课时同步达标检测题

这是一份化学必修 第二册第二节 氮及其化合物第1课时同步达标检测题，共6页。试卷主要包含了下列说法不正确的是，下列反应中，属于氮的固定的是，下列对于二氧化氮的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

对点训练
题组一 氮气与氮的固定
1．下列说法不正确的是( C )
A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化
B．汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的
C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物
D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环
2．(2023·桂林高一期末)下列反应中，属于氮的固定的是( D )
A．由氨制成碳酸氢铵或硫酸铵
B．NO2与H2O反应生成HNO3
C．NO和O2反应生成NO2
D．N2和H2在一定条件下合成氨
解析：氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，故选D。
3．氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程，下列说法不正确的是( D )
A．过程①“雷电作用”中发生的反应是N2＋O2eq \(=====,\s\up7(放电))2NO
B．过程③“固氮作用”中，氮气被还原
C．⑤中涉及的反应可能有2NOeq \\al(－,2)＋O2===2NOeq \\al(－,3)
D．⑥中涉及的反应可能有2NOeq \\al(－,3)＋12H＋===N2↑＋6H2O
解析：过程①“雷电作用”中N2与O2化合生成NO，A正确；过程③“固氮作用”中氮元素化合价降低，N2被还原，B正确；⑤中亚硝酸根被氧化为硝酸根，反应为2NOeq \\al(－,2)＋O2===2NOeq \\al(－,3)，C正确；⑥中氮元素化合价降低，没有元素的化合价升高，D错误。
题组二 一氧化氮、二氧化氮的性质
4．下列关于氮的氧化物的叙述正确的是( C )
A．氮的氧化物只有NO、NO2
B．氮的氧化物均为红棕色气体
C．氮的氧化物均有毒
D．氮的氧化物在空气中均能稳定存在
解析：氮的氧化物有多种，如NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等，A项错误；NO2为红棕色气体，NO、N2O4为无色气体，B项错误；氮的氧化物均有毒，C项正确；NO在空气中被O2氧化为NO2，NO不稳定，D项错误。
5．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( C )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A．① B．②⑤
C．④ D．③④
解析：①N2→NO2不能一步完成，②③NO2与H2O反应即可，但H2O不是氧化剂，④N2→NO中N2被氧化，需要加入氧化剂，⑤N2与H2反应生成NH3，加入的H2是还原剂。
6．如图所示，试管中盛装的气体呈红棕色，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水面继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，对原试管中盛装的气体说法正确的是( C )
A．可能是N2与NO2的混合气体
B．可能是NO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：试管中盛装的气体呈红棕色，那么一定有二氧化氮存在。根据题述现象可知，原试管中盛装的气体的成分可能为①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等。
7．下列对于二氧化氮的说法正确的是( D )
A．NO2能与水反应生成硝酸，NO2是酸性氧化物
B．除去O2中混有的NO2，可将混合气体通入水中，将NO2溶解
C．NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2，得橙色溶液的为溴蒸气
D．NO2是大气污染物之一
解析：NO2与水反应生成硝酸和NO，NO2不是酸性氧化物，A项错误；NO2与水反应生成NO，NO又与O2反应生成NO2，B项错误；NO2和溴蒸气均与NaOH溶液反应得无色溶液，C项错误；NO2有毒，是大气污染物，D项正确。
题组三 氮的氧化物与水反应的简单计算
8．在NO2与水的反应中，下列判断正确的是( D )
A．氮元素的化合价不发生变化
B．氧化剂与还原剂的质量比为2∶1
C．NO2只是还原剂
D．3 ml NO2参加反应转移2 ml电子
解析：
9．将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立在水槽中，反应后气体体积缩小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是( C )
A．5∶3 B．3∶5
C．3∶2 D．2∶3
解析：解答此题可根据化学方程式，运用差量法进行计算，由所得结果来确定正确的选项。设混合气体中NO2的体积为x，
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2 △V
3 mL 1 mL 3 mL－1 mL＝2 mL
x 50 mL－30 mL＝20 mL
eq \f(3 mL,x)＝eq \f(2 mL,20 mL)，x＝30 mL，则原混合气体中NO的体积为50 mL－30 mL＝20 mL，所以V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶20 mL＝3∶2。
10．在同温同压下，将等体积混合而成的四组气体：①NO2＋O2、②NO2＋NO、③HCl＋N2、④SO2＋O2，分别通入体积相同的试管，并立即倒立于水槽中，如图所示。待试管内液面稳定后，剩余气体的体积依次为V1、V2、V3、V4，则剩余气体的体积最小的是( A )
A．V1 B．V2
C．V3 D．V4
解析：假设每种气体的体积都是a，试管的容积为2a，气体减少的体积等于试管内液体的体积。①根据反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，NO2完全反应，剩余气体是O2，剩余O2的体积为a－eq \f(a,4)＝eq \f(3a,4)；②根据反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，生成NO的体积为eq \f(a,3)，所以剩余气体是NO，其体积为eq \f(4a,3)；③氮气和水不反应，氯化氢极易溶于水，所以剩余气体的体积为a；④SO2溶于水时，可与水反应生成H2SO3，H2SO3不稳定，易分解，该反应是可逆反应，O2和水不反应，故剩余气体的体积大于a。综上所述，剩余气体的体积最小的是①。
综合强化
11．(2023·大连高一期中)某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，下列关于原混合气体成分的判断正确的是( D )
A．肯定有SO2和NO2
B．肯定只有NO
C．可能有Cl2和O2
D．肯定没有Cl2、O2和NO2
解析：由于混合气体呈无色，所以其中一定没有Cl2、NO2；混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色，说明混合气体中含有SO2，剩余气体排放空气中呈红棕色，说明混合气体中含有NO，则混合气体中没有O2。
12．氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应化学方程式如下：
①NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
②2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
(1)在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为_23∶15__。
(2)在反应②中，氧化产物是_NaNO3__，还原产物是_NaNO2__(填化学式)。
(3)在反应①②中，参加反应的NaOH均为2 ml时，两个反应转移电子数的关系是①_＝__②(填“>”“＝”或“<”)。
解析：(1)根据反应①可知，氧化剂(NO2)和还原剂(NO)的物质的量之比是1∶1，质量之比为23∶15。
(2)在反应②中只有氮元素的化合价发生变化，所以NO2既是氧化剂也是还原剂，氧化产物为NaNO3，还原产物为NaNO2。
(3)反应①中2 ml NaOH参加反应时，转移1 ml电子，反应②中2 ml NaOH参加反应时，转移1 ml电子。
13．某校化学兴趣小组用如图装置验证NO2的氧化性和NO的还原性。
已知：①装置甲中发生的反应为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②硝酸具有挥发性，可将I－氧化成I2。
请回答下列问题：
(1)装置乙中的现象是_乙试管中溶液变蓝色__。
(2)说明NO具有还原性的操作和现象是_打开开关，挤压空气囊，丙中气体由无色变为红棕色__。
(3)小组一成员对实验设计提出了疑问，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，他的理由是
_挥发出来的HNO3、NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸，也可将I－氧化成I2，使溶液变蓝__。
(4)小组另一成员为探究NO2的氧化性，进行如下实验(如图所示)。
由图B和图C中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式： NO2＋SO2===NO＋SO3 。
解析：(1)碘化钾被氧化为单质碘，碘使淀粉变蓝。(2)丙中NO2与水反应生成的NO会和氧气反应生成红棕色的NO2，证明NO具有还原性，故操作和现象为打开开关，挤压空气囊，丙中气体由无色变为红棕色。(3)浓硝酸具有挥发性，且NO2与水反应生成硝酸，硝酸具有强氧化性，也能将碘离子氧化成单质碘，使溶液变蓝，对NO2的性质检验造成干扰。(4)题图B中“无色气体”，题图C中“有红棕色气体产生”，说明题图B中反应生成了NO，即NO2和SO2反应，NO2转化为NO，表现氧化性，而SO2则表现还原性，被氧化，硫元素化合价升高，只能变成＋6价，应转化为SO3，故化学方程式为NO2＋SO2===NO＋SO3。
14．(2023·常州高一检测)汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx(氮氧化物)等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一，根据NOx的性质特点，已开发出多种化学治理氮氧化物污染的方法。
(1)氮氧化物与环境问题密切相关，可导致_(硝酸型)酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏(合理即可)__等问题(任填两条)。
(2)已知某硝酸厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为1∶1，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为_＋3__。
(3)某氮氧化物和CO在催化剂的作用下充分反应，生成N2和CO2，可消除CO与该氮氧化物的污染。若测得N2和CO2的物质的量之比为1∶2，则该氮氧化物的化学式是_NO__。
(4)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体，例如：8NH3＋6NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))7N2＋12H2O。该反应中的氧化剂是_NO2__，还原产物和氧化产物的质量之比为_3∶4__。如果用氨来处理NO，有关反应的化学方程式为 4NH3＋6NOeq \(=====,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O 。
解析：(1)氮氧化物与环境问题密切相关，可导致(硝酸型)酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等。
(2)NO、NO2的体积比为1∶1，两者中氮的价态分别为＋2、＋4价，根据归中反应中电子得失守恒可知，含氮的钠盐中的氮的价态是＋3价。
(3)设氮氧化物的化学式为NOx，由题意得2NOx＋2xCOeq \(=====,\s\up7(催化剂))N2＋2xCO2，N2、CO2的物质的量之比为1∶2，根据氧原子守恒得：x＝1，NOx为NO。
(4)反应中NO2中氮元素的化合价降低，是氧化剂；还原产物和氧化产物都是N2,7 ml N2中，还原产物为3 ml，氧化产物为4 ml，还原产物和氧化产物的质量之比为3∶4；用氨来处理NO，有关反应的化学方程式为4NH3＋6NOeq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))5N2＋6H2O。