5.2.1氮及其氧化物-高一化学讲义习题（人教版2019）（原卷版）

第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第1课时氮及其氧化物1.根据氮及其化合物的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象；2.能分别利用氮及其化合物，试剂制备、分离、检验等简单任务的方案。3.能根据氮及其化合物的性质，分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。知识点一氮气与氮的固定知识点二二氧化氮和一氧化氮知识点一氮气与氮的固定1、氮的固定（1）定义：将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定，简称。（2）分类：2、自然界中氮的循环（1）存在形式：游离态和化合态.（2）循环形式.游离态化合态豆科植物根部的根瘤菌把氮气转变为硝酸盐等含氮的化合物放电条件下。氮气与氧气化合生成氮的氧化物,并随降水进入水体和土壤中合成氨工厂、汽车发动机都可以将一部分氮气转化成化合态的氮化合态游离态硝酸盐在某些细菌的作用下转化成氮气化合态化合态化石燃料的燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋，进入氮循环系统3、氮气的性质通常情况下，N2的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应，但是，在一定条件下，氮气能与氧气、氢气等物质发生反应。（1）N2与O2反应：在放电条件下，反应方程式为：（2）N2与H2反应：（3）N2与活泼金属反应：.1.下列过程属于氮的固定的是（）A.氮气经加压、降温转变为液态氮B.N2和O2经放电生成NOC．NH3催化氧化生成NO和H2OD．NH3被H2SO4硫酸吸收生成（NH4）2SO42.（2023—2024福建三明一中高一月考）下列不属于氮的固定过程的是A．工业合成氨B．雷雨天气中，N2与O2在闪电作用下转化为NOC．硝酸见光分解D．豆科植物根瘤菌吸收氮3.（2023—2024河北张家口尚义县第一中学校联考）含氮元素的物质的循环转化关系如图。下列说法不正确的是A．b、c、d三个过程的转化可能是由于与同一物质反应B．反应h说明NO2为酸性氧化物C．反应j可能为汽车尾气的处理过程D．有两个反应涉及“氮的固定”4.（2023—2024湖北武汉二中联考）下图是自然界中的氮循环过程。下列有关叙述错误的是A．反应①、反应②及工业合成氨均属于氮的固定B．反应④中，生成至少需要提供C．反应③的反应方程式为D．过程中参与循环的元素有氮元素，还有氢和氧元素5.（2023—2024山东聊城期中）下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是A．①和②均属于氮的固定B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环C．④中每生成1molNO，消耗1molO2D．③和⑤过程中氮元素分别被氧化和还原知识点二二氧化氮和一氧化氮1、物理性质色、态气味密度溶解性毒性NO色气体味比空气溶于水有毒NO2色气体性气味比空气溶于水有毒2、化学性质（1）常温下，NO不稳定，易与O2结合，化学方程式为。（2）NO2溶于水时与水发生反应化学方程式为：。1.（2023—2024四川遂宁射洪中学高一月考）下列说法正确的是A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐C．氮气与氧气直接在汽车内燃机中高温下反应，氧气少量生成NO，过量生成NO2D．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定下列关于氮及其化合物的说法不正确的是A．N2的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧B．液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制冷剂C．NO、NO2均具有还原性D．为防止粮食、罐头、水果等食品发霉腐烂，常用氮气作保护气3.（2023—2024广东湛江统考期中）Mg能在中燃烧，产物为、和。下列有关说法正确的是A．该反应为氮的固定B．是还原产物C．Mg在反应中被还原D．氧化性：4.（2023—2024江西南昌南昌十中高一月考）常温常压下，在四支相同的试管中，分别装入等物质的量混合的两种气体。混合气体具体组成如下表，将四支试管迅速同时倒立于水槽中，至液面稳定后，水面上升高度由大到小正确的是试管编号123混合气体组成NO2、O2NO、O2NH3、N2A．1＞2＞3B．2＞1＞3C．3＞1＞2D．2＞3＞15.将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为A．1：1B．1：2C．1：3D．3：1探究有关氮的氧化物溶于水的计算3NO2＋H2O=2HNO3＋NO①2NO＋O2=2NO2②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3④氮的氧化物溶于水的计算大致有以下三种类型：1．NO和NO2的混合气体NO、NO2的混合气体溶于水时仅涉及反应①：可利用气体体积变化差值进行计算。V剩=V（NO）原+V（NO2）2．NO2和O2的混合气体NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③：其计算依据如下：3．NO和O2的混合气体NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④：其计算依据如下：【例】三支体积相等的试管分别充满相同状态下气体：①氨气；②体积比为4：l的NO2和O2气体；③NO2气体；将他们分别倒立于盛有足量水的水槽中，液面恒定后(假设试管内液体不扩散)，则下列结论正确的是A．①和③试管内溶液体积不等，溶质物质的量浓度也不相等B．因为它们都可溶于水，所以液面都上升到试管顶部C．三支试管中，试管②中溶液中溶质的物质的量浓度最小D．试管②和试管③中溶液的溶质的物质的量浓度一定相等1.下列叙述错误的是A．氮元素位于元素周期表的第二周期，第VA族B．氮元素主要以氮分子的形式存在自然界中C．氮元素最外层有5个电子D．氮分子中的两个氮原子通过离子键结合2.（2023—2024重庆渝北重庆市两江中学高一月考）下列关于氮气的说法中正确的是A．通常情况下氮气性质很稳定，所以氮气可以在电焊时作保护气B．N2+3H22NH3，该反应用于工业合成氨C．氮气在空气中约占质量比的D．在反应3Mg+N2Mg3N2中，氮气作还原剂3.（2023—2024黑龙江齐齐哈尔恒昌中学高一月考）下列关于氮元素说法中，不正确的是A．工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮B．非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂C．氮元素在自然界有游离态和化合态D．闪电时，大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定4.有一倒置于水槽且装满水的容器，向其中依次通入一定体积的NO2、NO和O2，充分反应后，若容器中仍充满溶液，则通入的NO2、NO和O2的体积比可能是A．1∶1∶2B．4∶3∶2C．4∶16∶13D．4∶3∶45.（2023—2024四川泸州省泸县第四中学高一月考）下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是①②③④⑤A．①②③④B．②③④C．④D．③④6.氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等，氮和磷都是植物生长的营养元素，氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法正确的是A．栽种豆科植物作“绿肥”属于人工固氮B．尿素[CO(NH2)2]属于含氮量较高的固态氮肥C．NO和NO2的混合物一定可以被NaOH溶液完全吸收D．工业上利用反应2NaCl+2NH3+CO2+11H2O=Na2CO3·10H2O↓+2NH4Cl生产纯碱7.（2023—2024辽宁沈阳实验中学期中）在标准状况下，将NO2、NO、O2混合气体充满一圆底烧瓶，倒置水中，进行喷泉实验，最后无气体剩余，若所得产物不扩散，则所得溶液的物质的量浓度的数值大小范围为A．B．C．D．8.（2023—2024江西上饶市第一中学期中）固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是A．参与反应的物质均只含离子键B．转化过程中所涉及的元素均呈现了不同价态C．反应①②③均为氧化还原反应D．假设每一步均完全转化，每生成，同时生成9.（2023—2024河南濮阳高一统考期末）在一支的注射器里充入，然后吸入水。若使注射器活塞最终停在的位置，则注射器需要再吸入的体积是(整个过程水的体积及实验条件不变)A．B．C．D．10.（2023—2024重庆沙坪坝重庆南开中学高一期中）将盛有和的混合气体的试管倒立于装有足量水的水槽中，充分反应后(假设试管中溶质没有扩散到水槽中)，试管内剩余10mL气体，则下列说法正确的是(已知：气体体积已折算为标况下体积)A．原混合气体中的与的体积比可能为3∶1B．当剩余气体为NO时，试管中所得溶液的物质的量浓度更大C．若将水换为氢氧化钠溶液，试管中剩余气体体积依然为10mLD．继续向试管中通入相同状况下7.5mL氧气，则试管中剩余气体体积可能为4.5mL11.（2023—2024辽宁抚顺一中高一期末）硝酸工业尾气中的NO、进入大气后会破坏臭氧层。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：，。将一定量NO和的混合气体通入300mL5mol•LNaOH溶液中，恰好被完全吸收，则下列有关判断正确的是A．原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为10LB．原混合气体中NO与的体积之比可能为3∶2C．所得溶液中溶质一定有2种D．所得溶液中和的物质的量之比可能为2∶112.（2023—2024安徽六安六安二中高一期中）为了探究三种气态氧化物的性质，某同学设计了一组实验：用三只集气瓶收集满二氧化硫或二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量或，如图D、E、F所示。一段时间后，D、E装置的集气瓶中充满溶液，F装置的集气瓶中还有气体剩余。(假设瓶内液体不扩散)：（1）通入氧气前D烧杯中发生反应的化学方程式：_____________________。（2）写出通入后装置E中反应的离子方程式：_____________________。（3）在F的水槽里滴加几滴紫色石蕊试液，将收集满二氧化硫的集气瓶倒置在水槽中，观察到的现象是_____________________，写出通入后装置F中反应的化学方程式_____________________。(4)假设该实验条件为标况，则装置D的集气瓶中最终所得溶液溶质的物质的量浓度为_____________________。13.生物地球氮化学循环模式图的一部分如图，请根据所学知识回答问题。已知：硝化作用是在有氧的条件下，氨或铵根经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为硝酸的过程。铵根浓度或pH过大，都会使硝化作用减弱。（1）属于氮的固定的是_____________________(填标号)。（2）利用如图装置可以制备、检验和收集NO。①实验前先打开开关K通入一段时间，其目的是_____________________。采用抽拉铜丝与稀硝酸反应的优点为_____________________。②检验生成的气体为NO的操作是_____________________。③装置D的作用是_____________________。（3）NO与反应生成的离子方程式为_____________________，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____________________。(4)写出铵根经硝化作用直接转化为硝酸根的离子方程式：_____________________，铵根浓度或pH过大，都会使硝化作用减弱的可能原因为_____________________。14.氮和氮的化合物与人类有密切关系。回答下列问题：（1）下列属于氮的固定的是________(填序号)。①工业上N2和H2合成NH3②N2和O2放电条件下生成NO③NH3催化氧化生成NO写出反应③的化学方程式________________________。（2）①治理NO污染通常是在氧化剂作用下，将NO氧化成溶解度高的NO2，然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用于氧化NO的是(填序号)。A．NaCl溶液B．K2Cr2O7溶液C．Na2CO3溶液D．KMnO4溶液②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，写出该反应的离子方程式：________________。③目前处理柴油车尾气中NOx和PM2.5等的方法之一，是用车用尿素[CO(NH2)2]溶液在选择性催化还原系统中将NOx无害化处理，写出该系统无害化处理NO的化学方程式：________。（3）CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下：过程I为________过程(填“吸热”或“放热”)。该反应中氧化产