人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物练习

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1．打赢蓝天保卫战，提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是（ ）
A．PM2.5B．O2
C．SO2D．NO
2．下列关于N2的说法错误的是（ ）
A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
B．反应N2＋O2eq \(=====,\s\up7(高温))2NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C．N2的质量约占空气总质量的eq \f(4,5)
D．在反应3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(点燃))Mg3N2中，N2作氧化剂
3．对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是（ ）
A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂
D．在反应中若有6mlNO2参与反应时，有3ml电子发生转移
4．为除去混入NO中的少量NO2，应将气体通过（ ）
A．Na2CO3溶液B．NaHCO3溶液
C．H2OD．浓硫酸
5．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
6.
某研究小组借助如图仪器装置收集NO气体，正确的操作是（ ）
A．从①口进气，用排水法集气
B．从①口进气，用排气法集气
C．从②口进气，用排水法集气
D．从②口进气，用排气法集气
7．将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里，充分反应后试管中剩余20mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为（ ）
A．2∶1B．1∶3
C．3∶1D．1∶1
[综合性测评]
8．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①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是（ ）
A．V1>V2>V3B．V1>V3>V2
C．V2>V3>V1D．V3>V1>V2
9．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（ ）
A．NO2、N2B．NO、CO2
C．NO2、CO2D．NO、CO2、N2
10．工业废气NO、NO2是造成大气污染的气体之一。
工业上常用原理：NOx＋NH3―→N2＋H2O，使其转化为无毒的N2，现有NO、NO2的混合气体3.0L，可与3.5L相同状况的NH3恰好完全反应，全部转化为N2，则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是（ ）
A.1∶1B．2∶1
C．3∶1D．1∶3
11．在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示：
下列说法不正确的是（ ）
A．该转化过程中有3种元素的化合价发生变化
B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C．该装置将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2
D．该催化转化的总反应方程式为
2NO＋O2＋4COeq \(=====,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2
12．氮的循环示意图如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．对于氮元素来说，硝化作用是氧化过程
B．对于氮元素来说，反硝化作用是还原过程
C．CH3OH有还原作用，对应的产物叫还原产物
D.图中厌氧氧化过程没有O2参与
13．近年来，利用半导体光催化实现还原氮气制备氨气引起全世界极大关注。如图是在半导体光催化的作用下，N2被光催化材料捕获进而被还原实现“N2→NH3”的转化示意图。下列说法正确的是（ ）
A．此方法属于人工固氮技术
B．由转化示意图可知，氮气化学性质很活泼
C．该反应过程中没有极性键的断裂和形成
D．该反应的化学方程式是
N2＋3H2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2NH3
14.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 。
（2）在反应②中，氧化产物是 ，还原产物是 。（填化学式）
（3）在反应①②中，参加反应的NaOH均为2ml时，两个反应转移电子数的关系是① ②（填“＞”“＝”或“＜”）。
15．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。
（1）打开止水夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关闭止水夹，首先观察到烧瓶中的现象： ，产生此现象的化学反应方程式为________________________________________________________________________。
（2）轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
产生此现象的化学反应方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时跟踪检测4 氮气和氮的氧化物
1．解析：PM2.5指可吸入颗粒物，属于空气污染物，A不符合题意；氧气是空气的成分之一，供给人体呼吸，不是空气污染物，B符合题意；二氧化硫可以形成酸雨，属于空气污染物，C不符合题意；一氧化氮能与人体血液中的氧气结合，对人体健康有害，属于空气污染物，D不符合题意。
答案：B
2．解析：N2在空气中的体积含量约为eq \f(4,5)，C项错误。
答案：C
3．答案：A
4．解析：通过A、B两项都会生成CO2，导致引入新的杂质；浓H2SO4不与NO2反应，故不能除去NO中的NO2；由反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知，水洗可除去NO中的NO2。
答案：C
5．解析：少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体是NO、CO2，二者物质的量之比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成的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生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2。
答案：C
6．答案：C
7．解析：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
3mL 1mL 2mL
V（NO2） （40mL－20mL）
eq \f(3mL,2mL)＝eq \f(V（NO2）,40mL－20mL)，解得V（NO2）＝30mL
所以原混合气体中V（NO）＝40mL－30mL＝10mL，因此V（NO2）∶V（NO）＝30mL∶10mL＝3∶1。
答案：C
8．解析：可假设试管体积均为2V，每种气体的体积均为V；当倒置于水槽中时：①中有反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则剩余气体的体积V1＝eq \f(4,3)V；②中有反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则剩余O2的体积V2＝eq \f(3,4)V；③中气体与水不反应，故试管中气体体积V3＝2V。综上所述，V3>V1>V2。
答案：D
9．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。
答案：B
10．解析：相同状况下，气体的体积比等于物质的量之比，则3.0mlNO、NO2混合气体与3.5mlNH3恰好反应生成N2，设NO为xml，则NO2为（3－x）ml，由得失电子守恒可知2x＋4（3－x）＝3×3.5，x＝0.75，故原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3。
答案：D
11．解析：由题图可以看出发生的反应为2NO＋O2＋4COeq \(=====,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2，该转化过程中N、O、C3种元素的化合价发生了变化，A、C、D正确；NO很不稳定，遇到氧气就被氧化为NO2，B错误。
答案：B
12．解析：读图的关键是看题图中箭头的方向。硝化作用（氮元素化合价升高）：eq \x(NH eq \\al(＋,4) )eq \(――→,\s\up7(O2))eq \x(NO eq \\al(－,2) )eq \(――→,\s\up7(O2))eq \x(NO eq \\al(－,3) )；反硝化作用（氮元素化合价降低）：eq \x(NO eq \\al(－,3) )eq \(――→,\s\up7(CH3OH（还原剂）))eq \x(N2)；厌氧氧化：NH eq \\al(＋,4) 与NO eq \\al(－,2) 发生归中反应，生成N2。
答案：C
13．解析：该方法是通过人工将氮气转化为氨气，属于人工固氮技术，故A正确；氮气结构式为N≡N，不易断裂，氮气常温下十分稳定，故B错误；该反应过程中有N≡N、O—H键断裂，N—H、O===O键生成，O—H键和N—H键为极性键，故C错误；由题图可知，氮气和水在半导体光催化的作用下生成氨气和氧气，化学方程式为2N2＋6H2Oeq \(=====,\s\up7(催化剂))4NH3＋3O2，故D错误。
答案：A
14．解析：（1）根据反应①可知，氧化剂（NO2）和还原剂（NO）的物质的量之比为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中有2mlNaOH参加反应时，转移1ml电子，反应②中有2mlNaOH参加反应时，转移1ml电子。
答案：（1）23∶15 （2）NaNO3 NaNO2 （3）＝
15．答案：（1）烧瓶中气体由无色变为红棕色
2NO＋O2===2NO2
（2）①烧瓶中红棕色气体又变为无色
②烧杯中水倒吸到烧瓶中（或烧瓶中液面上升）
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO