高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定精练

氮 的 固 定

1.众所周知，一氧化氮是一种大气污染物，是吸烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的有害气体，但是这种最常见、最简单的气体小分子在生物体内却是一种重要的信使分子，具有保护心血管，降低血压的作用。下列关于NO的说法中错误的是              (　　)

A.NO属于一种大气污染物，易结合血红蛋白使人中毒

B.NO可以是某些低价含氮物质的氧化产物

C.可以用向上排空气法收集NO

D.NO在一定条件下也可作氧化剂

【解析】选C。因NO可与空气中的O2反应生成NO2，故NO不能用向上排空气法收集，只能用排水法收集。

2.常温下不能共存的一组混合气体是 (　　)

A.一氧化氮、氧气、氮气

B.二氧化氮、氧气、氮气

C.二氧化硫、氧气、氢气

D.氮气、氧气、水蒸气

【解析】选A。常温下，一氧化氮、氧气反应生成二氧化氮，A正确；常温下，二氧化氮、氧气、氮气不反应，B错误；常温下，二氧化硫、氧气、氢气不反应，C错误；常温下，氮气、氧气、水蒸气不反应，D错误。

3.下列反应起到固氮作用的是 (　　)

A.N2与O2在闪电时生成NO

B.NO与O2反应生成NO2

C.NH3被O2氧化成NO和H2O

D.由NH3制备化肥NH4HCO3

【解析】选A。由定义知，氮的固定是将空气中游离态的氮转化成含氮化合物。

4.(双选)下面是合成氨的简要流程示意图，沿X线路回去的是 (　　)

A.NH3    B.催化剂

C.N2    D.H2

【解析】选C、D。因合成氨为可逆反应，从合成塔出来的混合气体中含有大量的N2、H2，为提高原料的利用率，将分离后的氮气、氢气再输送到压缩机，循环利用。

5.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.H2O       D.浓硫酸

【解析】选C。通过A、B两项都会生成CO2，导致带入新的杂质；H2SO4不和NO2反应；由反应：3NO2+H2O2HNO3+NO知，水洗可除去NO中的NO2。

6.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.O2　　　　　　　　　　  B.NO2

C.NO2和O2       D.NO2和NO

【解析】选C。NO2气体通入过量小苏打溶液中发生反应：3NO2+H2O2HNO3+NO，HNO3+NaHCO3NaNO3+H2O+CO2↑，据3NO2～2HNO3～2CO2～NO可知，逸出的气体为体积比为2∶1的CO2和NO混合气体。当通过足量的过氧化钠时发生反应：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，2NO+O22NO2，据反应方程式可知NO与O2反应时，O2过量，故收集到的气体是NO2与O2的混合气体，C正确。

7.如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：

(1)写出镁条在空气中燃烧生成含氮化合物的化学方程式 　      。 

(2)从N元素化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)

氧化性：　               。 

还原性：　                 。 

(3)HNO3与图中的物质C常用于检验Cl-的存在，则C的化学式为_________________。 

(4)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为 　                 。 

【解析】(1)N2和镁反应生成氮化镁。

(2)N2既有氧化性又有还原性。

(3)HNO3与AgNO3常用于检验Cl-的存在。

(4)NO2与水反应生成硝酸和NO。

答案：(1)N2+3MgMg3N2

(2)N2+3H22NH3

N2+O22NO(合理即可)

(3)AgNO3

(4)3NO2+H2O2HNO3+NO

8.对3NO2+H2O2HNO3+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6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移

【解析】选A。，该反应中，NO2既作氧化剂，又作还原剂，其物质的量之比为1∶2，即质量之比也为1∶2，HNO3为氧化产物，NO为还原产物，其物质的量比为2∶1，6 mol NO2参加反应时，转移4 mol电子。

9.(2020·温州高一检测)某种氮的氧化物中氮与氧的质量比为7∶16，则这种氮的氧化物的化学式可能是(　　)

A.NO   B.NO2

C.N2O   D.N2O5

【解析】选B。设该氧化物的化学式为NxOy，由氮、氧两种元素的质量比为7∶16，则(14×x)∶(16×y)=7∶16，解得x∶y=1∶2，即该氧化物的化学式为NO2。

10.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2，则该氮的氧化物是              (　　)

A.N2O　　　　　　　　　 B.NO

C.NO2       D.N2O5

【解析】选B。设氮的氧化物化学式为NxOy，则NxOy+2CO→N2+2CO2，则x∶y=1∶1，即为NO。

11.(2020·衡水高一检测)汽车尾气中常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，一般汽车都加装了“催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置(部分夹持装置已略去)。

(1)装置(Ⅲ)的主要作用为　                     。 

(2)装置(Ⅰ)停止加强热，打开活塞K，放入适量氧气时，装置(Ⅱ)中可观察到的现象是　                    。 

(3)该套装置中有不完善之处，还应在装置(Ⅳ)后补充__________。 

(4)工业上常用纯碱液来吸收NOx，有关反应的化学方程式为2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2、NO2+NO+Na2CO32NaNO2+CO2。现有标准状况下a L NO2和b L NO的混合气体恰好被200 mL Na2CO3溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为__________　。Na2CO3溶液的物质的量浓度为_______mol·L-1(不必化简)。 

【解析】(1)CO、NO在催化剂条件下转化为N2和CO2，澄清石灰水是检验CO是否转化为CO2。

(2)放入适量氧气时，NO与O2反应生成NO2，出现红棕色气体。

(3)尾气中有未反应的CO、NO，应该有尾气处理装置。

(4)根据反应2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2、NO2+NO+Na2CO32NaNO2+CO2可知，NO2和NO的物质的量之比应大于或等于1∶1，气体才会反应完全。与NO2和NO反应的Na2CO3的物质的量为mol，与NO2单独反应的Na2CO3的物质的量为

mol，故Na2CO3的物质的量浓度为c(Na2CO3)== mol·L-1。

答案：(1)检验CO是否转化为CO2

(2)出现红棕色气体

(3)尾气处理装置

(4)a∶b≥1∶1