高中化学同步讲义基础课时3　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮

第二节氮及其化合物基础课时3氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮课标要求1.能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性，熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件。了解氮的固定和自然界中氮的循环。2.能从物质类别和氮元素化合价的角度认识氮氧化物的性质与转化。一、氮气与氮的固定1.氮原子结构和氮元素的存在(1)氮原子的结构氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。氮原子最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。(2)氮元素在自然界中的存在2.氮气的性质和用途(1)物理性质颜色密度气味溶解性无比空气小无难溶于水(2)化学性质①稳定性：氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应。②氮气的常见反应：在高温、放电等条件下，氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应(写出化学方程式)。a.N2与Mg反应：N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2；b.N2与O2反应：N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电或高温))2NO；c.N2与H2反应：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3。(3)用途①氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。③液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。3.氮的固定4.氮的循环1.(2022·佳木斯第八中学高一期末)下列关于氮气性质的说法中正确的是()A.点燃条件下，N2在氧气中燃烧生成NOB.点燃时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2，N2作还原剂C.合成氨反应中，N2发生氧化反应D.氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合答案D解析A项，氮气在放电或高温条件下生成一氧化氮；B项，点燃时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2，N2得电子化合价降低作氧化剂；C项，合成氨反应中，N2得电子化合价降低发生还原反应；D项，氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合，键能大，不易断裂，物质化学性质稳定。2.氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氮的循环为生物体提供氮元素。下列过程不属于氮的固定的是()A.根瘤菌把氮气转化为氨B.氮气和氢气在适宜条件下合成氨C.镁在氮气中燃烧D.工业上用氨和二氧化碳合成尿素答案D解析A项，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，根瘤菌把氮气转化为氨，属于氮的固定；B项，氮气和氢气在适宜条件下合成氨，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定；C项，镁在氮气中燃烧，生成氮化镁，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定；D项，工业上用氨和二氧化碳合成尿素，属于不同化合态的氮之间的转化，不属于氮的固定。【题后归纳】(1)氮的固定必须为将游离态的N2转化为化合态含氮物质的过程，为氧化还原反应。(2)氮气的性质可归纳为“一惰性、三反应”。氮气化学性质很稳定，通常状况下，很难与其他物质反应，但是在一定条件下，也能与镁、氧气、氢气等反应。(3)氮元素是多价态元素，氮气中氮元素呈0价，处于中间价态，故氮气既有氧化性(与H2等反应)，又有还原性(与O2等反应)。二、一氧化氮和二氧化氮1.不同价态氮的氧化物氮的氧化物种类很多，如下表：N的化合价＋1＋2＋3＋4＋5对应氧化物N2O(笑气)NON2O3NO2、N2O4N2O5其中属于酸性氧化物的是N2O3和N2O5，对应的酸分别是HNO2(亚硝酸)和HNO3。2.一氧化氮、二氧化氮的物理性质氧化物颜色状态气味水溶性毒性NO无色气态无味不溶均有毒NO2红棕色气态刺激性气味易溶3.一氧化氮、二氧化氮的化学性质[自主探究]实验装置：操作一：在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。操作二：打开弹簧夹，快速吸入10mL空气，夹上弹簧夹，观察现象。操作三：振荡注射器，再观察现象。[问题讨论](1)NO能否溶于水？是否与水反应？提示NO不溶于水；不能与水反应。(2)操作三中振荡注射器观察到什么现象？注射器会有什么气体剩余？提示开始无色气体变红棕色，后来颜色逐渐变浅或消失，气体体积变小；NO2与水反应生成硝酸和NO；剩余气体中除含有氮气外，还含有NO。(3)上述实验中发生了哪些化学反应？提示实验中发生的反应为2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。(4)如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取哪些措施？上述实验对工业上生产硝酸有哪些启示？提示持续通入过量的空气，再用水吸收NO2；制取硝酸的反应过程中，要不断地补充空气，使NO2尽可能多地转化为硝酸。1.NO和NO2的性质及转化①2NO＋O2=2NO2②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO③2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))N2＋2CO2④2NO2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))N2＋4CO22.NO、NO2与NaOH溶液的反应2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O3.NO、NO2与氨的反应6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂))7N2＋12H2O4.氮的氧化物与氧气、水反应的相关反应原理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=4HNO3④5.氮的氧化物溶于水的三种题型分析(1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为NO。(2)NO2和O2的混合气体：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3V(NO2)∶V(O2)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(＝4∶1恰好完全吸收,<4∶1剩余气体为O2,>4∶1剩余气体为NO))(3)NO和O2的混合气体：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3V(NO)∶V(O2)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(＝4∶3恰好完全吸收,<4∶3剩余气体为O2,>4∶3剩余气体为NO))1.(2022·辽源田家炳高级中学高一期末)下列关于氮及其化合物的说法正确的是()A.NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在B.NO、NO2均易溶于水C.NO、NO2均能与NaOH发生反应D.N2化学性质稳定，可用作保护气答案D解析A项，NO易与氧气反应生成NO2，在大气中不能稳定存在；B项，NO难溶于水；C项，NO不能与NaOH发生反应；D项，N2化学性质稳定，可用作保护气。2.(2022·河北高一学业考试)在NO2与水的反应中，下列说法正确的是()A.NO2只是氧化剂B.NO2只是还原剂C.氮元素的化合价不发生变化D.NO2既是氧化剂，又是还原剂答案D解析NO2溶于水，与水发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，在该反应中，只有N元素的化合价发生变化，N元素化合价一部分升高变为HNO3中的＋5价，一部分降低变为NO中的＋2价，因此NO2既是氧化剂，又是还原剂，故合理选项是D。3.将盛有60mLNO2气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小。则反应后剩余气体的体积是()A.20mL B.15mLC.40mL D.25mL答案A解析故反应后剩余气体的体积是20mL。【题后归纳】(1)因为水溶液中发生反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，所以无论何种情况下，水溶液中不会剩余NO2。(2)NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。(3)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色。1.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1molNOeq\o\al(－,3)，消耗2molO2D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化答案D解析A项，氮的固定指将N2转化为氮的化合物，反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮；B项，由图示知，氮循环过程中涉及氢、氧元素；C项，反应④是O2将NH3氧化为NOeq\o\al(－,3)，N元素化合价由－3价升高到＋5价，失去8个电子，即生成1molNOeq\o\al(－,3)失去8mol电子，失去的电子被O2得到，根据转移电子关系O2～4e－，知得8mol电子需要2molO2；D项，反应③中NO被氧化为NOeq\o\al(－,3)，氮元素被氧化，反应⑤中NOeq\o\al(－,3)被还原为N2，氮元素被还原。2.(2022·华东师大张江实验中学高一期中)“雷雨发庄稼”是一句俗语，它包含一定的科学道理，从化学的角度分析，下列化学反应在这个过程中不会发生的是()A.N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NOB.2NO＋O2=2NO2C.3NO2＋H2O=2HNO3＋NOD.N2＋2O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO2答案D解析雷雨发庄稼过程中发生的反应依次有N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO，2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，N2和O2不能直接反应生成NO2，故D符合。3.(2022·福建师大附中高一期中)如图所示，将盛满乙气体的小试管倒扣在水槽中，通过导管向试管中通入甲气体，直至小试管内充满液体(假设所得溶液中溶质未扩散至试管外)。下列选项中所得溶液浓度最高的是()A.甲为O2，乙为NOB.甲为O2，乙为NO2C.甲为NO，乙为O2D.甲为NO2，乙为O2答案D解析设试管的体积为VL，则乙气体的物质的量是eq\f(V,Vm)mol；若甲为O2，乙为NO，发生反应4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，根据方程式可知生成硝酸的物质的量为eq\f(V,Vm)mol，硝酸浓度为eq\f(1,Vm)mol/L；若甲为O2，乙为NO2，发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，根据方程式可知生成硝酸的物质的量为eq\f(V,Vm)mol，硝酸浓度为eq\f(1,Vm)mol/L；若甲为NO，乙为O2，发生反应4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，根据方程式可知生成硝酸的物质的量为eq\f(V,Vm)×eq\f(4,3)mol，硝酸浓度为eq\f(4,3Vm)mol/L；若甲为NO2，乙为O2，发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，根据方程式可知生成硝酸的物质的量为eq\f(V,Vm)×4mol，硝酸浓度为eq\f(4,Vm)mol/L。4.(2022·鸡西高一期末)如图为雷雨时节，雨水中硝酸的形成过程。回答下列有关问题：(1)图中物质X为________(填化学式)，转化①、②、③中属于氮的固定的是________。(2)NO2与水蒸气反应生成稀硝酸的化学方程式为_______________________________________________________________；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。(3)俗话说“雷雨发庄稼”，一些植物的根可以将空气中的N2转化为NH3，与雨水中的HNO3反应，形成氮肥。这种氮肥加热至230℃分解，产生两种常温下无污染的气体，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________。(4)将容积为50mL，充满O2和NO2气体的试管倒扣在装满水的水槽中，试管内液面上升，最终有5mL气体剩余，假设反应前后试管内气体压强和温度均不变，则反应前试管内O2和NO2的体积比可能为________(写出所有可能的答案)。答案(1)O2①(2)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO1∶2(3)2NH4NO3eq\o(=,\s\up7(230℃))O2↑＋2N2↑＋4H2O(4)7∶18或7∶43解析(1)氮气和氧气放电条件下合成一氧化氮，故X为O2；氮的固定为游离态的氮变为化合态的氮的过程，故属于氮的固定的为①。(2)二氧化氮和水生成硝酸和一氧化氮，反应方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；该反应中3mol二氧化氮中有2mol生成硝酸，作还原剂，有1mol生成一氧化氮，作氧化剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。(3)氨气和硝酸生成氮肥硝酸铵，加热分解生成两种无污染的气体氮气和氧气，故化学方程式为2NH4NO3eq\o(=,\s\up7(230℃))O2↑＋2N2↑＋4H2O。(4)若NO剩余，则首先发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，然后剩余的二氧化氮继续反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，最终NO是5mL，则剩余的NO2是15mL。所以另外35mL气体是NO2和O2按照体积比4∶1进行反应，其中28mL是二氧化氮，7mL是氧气，所以二氧化氮共计43mL，氧气7mL，则O2和NO2的体积比为7∶43；若O2剩余，剩余O25mL，则另外45mL气体是NO2和O2按照体积比4∶1进行反应，其中36mL是二氧化氮，9mL是氧气，所以二氧化氮共计36mL，氧气14mL，则O2和NO2的体积比为7∶18。A级合格过关练1.(2022·潍坊瀚声学校高一月考)氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述错误的是()A.工业合成氨的过程是固氮的过程B.自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气D.雷雨天，N2与O2直接反应生成NO2，最终转化为硝酸盐被植物吸收答案D解析A项，工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮；B项，自然界中，蛋白质腐败后生成氨；C项，氮气性质稳定，不与食品发生反应，无毒无味，可作为食品保护气；D项，电闪雷鸣的雨天，空气中的氮气会与氧气发生反应生成一氧化氮，属于自然固氮。2.(2022·白银高一期末)我国科学家放大NO2身份识别，快速锁定大气污染“元凶”，快速检测NO2，助力北京冬奥会精准预报天气。下列有关NO2的说法错误的是()A.NO2既有氧化性又有还原性B.实验室用水吸收尾气中NO2C.常温常压下NO2是红棕色气体D.汽车尾气和硝酸厂废气都含有NO2答案B解析A项，NO2中N显＋4价，处于中间价态既有氧化性，又有还原性；B项，水与NO2发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO有毒，污染空气，因此水不能完全吸收NO2，实验室用氢氧化钠溶液吸收NO2气体，2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O；C项，常温常压下NO2是红棕色气体；D项，汽车发动时产生电火花，空气中的氮气和氧气在电火花作用下生成NO，NO在空气中转化成NO2。3.下列反应中属于氮的固定的是()A.N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温高压))2NH3B.2NO＋O2=2NO2C.4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2OD.NH3＋H2O＋CO2=NH4HCO3答案A解析固氮过程是把N2转化为含氮化合物的过程，只有A项符合。4.如图所示的转化关系中，不能一步实现的是()A.① B.②C.③ D.④答案D解析①为N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3；②为N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO；③为2NO＋O2=2NO2；④至少两步才能实现，分别为N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO，2NO＋O2=2NO2。5.(2022·海南儋州川绵中学高一期末)最新的病毒学研究证实，一氧化氮对某些病毒有直接抑制作用，下列有关一氧化氮的叙述正确的是()A.一氧化氮是一种红棕色的气体B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电的条件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集答案C解析A项，一氧化氮是一种无色的气体；B项，常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合生成二氧化氮；C项，在放电条件下，氮气和氧气直接化合得到一氧化氮；D项，一氧化氮不溶于水，能用排水法收集一氧化氮。6.(2022·玉溪澄江第一中学高一月考)如图所示，两个连通容器用活塞分开，左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2，且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞，使NO与O2充分反应。下列判断正确的是(不考虑NO2转化为N2O4)()A.开始时左右两室分子数相同B.反应前后NO室压强相同C.最终容器内密度与原来相同D.最终容器内无O2存在答案C解析A项，两边容器的体积相同，密度相同，则气体的质量相同，因为二者的摩尔质量不同，所以气体的物质的量不同，分子数不同；B项，因为发生反应2NO＋O2=2NO2，反应前后气体物质的量减少，NO室压强减小；C项，根据质量守恒分析，气体总质量不变，容器的总体积不变，所以密度与原来相同；D项，二者质量相同，因为一氧化氮和氧气的摩尔质量为30∶32＝15∶16，所以一氧化氮和氧气的物质的量比为16∶15，二者按2∶1反应，所以氧气有剩余。7.已知通常情况下(没有催化剂)NH3与NO、NO2不反应。某无色的混合气体甲中可能含有NO2、NO、CO2、O2、NH3、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图所示的实验装置进行处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(不考虑Na2O2与NO2、NO的反应)()A.NO2、CO2、N2 B.NH3、NO、CO2C.NH3、N2、CO2 D.NO、O2、NH3答案B解析该气体无色，说明其中不含NO2；气体通过足量Na2O2后显红棕色，说明其中含有CO2和NO，且不含O2；最后通入水中无气体剩余，说明其中不存在N2，故B项正确。8.随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是()A.反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2答案D解析反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2=2NO2，2NO2＋4CO=N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2。9.某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行了如图实验。下列说法不正确的是()A.常温常压下，等体积的NO2和SO2的原子总数相同B.图2中反应的现象是两气体混合后，颜色逐渐变浅最后消失C.两气体混合后颜色消失的原因是SO2具有漂白性D.图3中“有红棕色气体产生”说明NO2和SO2反应的产物中有NO答案C解析A项，常温常压下，等体积的NO2和SO2的物质的量相同，1molNO2和SO2原子总数都是3NA，则两者的原子总数相同；B项，由图2可知，NO2和SO2混合后气体颜色逐渐变浅最后消失；C项，NO2和SO2发生氧化还原反应而气体颜色消失，不是SO2的漂白性造成的；D项，图3中由无色气体产生红棕色气体，为NO被氧气氧化转化为NO2，说明NO2和SO2反应的产物中有NO。10.(2022·玉溪通海三中高一期末)将10mLNO和NO2的混合气体通入装满水的倒立在水槽中的量筒，充分反应后，最后剩余4mL气体，(已知一氧化氮与水不反应，二氧化氮与水反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO)则原混合气体中NO的体积为()A.1mL B.3mLC.5mL D.7mL答案A解析NO、NO2混合气体通入装满水的倒立在水槽中的量筒中，NO和水不反应，NO2气体发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，根据方程式可知：每反应消耗3体积NO2，反应产生1体积NO，反应后气体体积减少2体积。现在气体体积减少了10mL－4mL＝6mL，则混合气体中NO2的体积V(NO2)＝eq\f(3,2)×6mL＝9mL，则混合气体中含有NO的体积V(NO)＝10mL－9mL＝1mL，故合理选项是A。11.NH3可消除NO的污染，反应方程式为6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O。现有1molNO与NH3的混合物充分反应，若还原产物比氧化产物多1.4g，则下列判断中正确的是()A.原混合物中NO与NH3的物质的量之比一定为3∶7B.有0.6molNH3被氧化C.生成还原产物2.8gD.原混合气体中含氨气为0.2mol或0.7mol答案D解析由方程式6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O可知，6molNO被还原得到3mol还原产物N2，4molNH3被氧化得到2mol氧化产物N2，相差1molN2，若还原产物比氧化产物多1.4g，即0.05molN2，则相当于0.3molNO和0.2molNH3反应。由题意可知NO和NH3的总物质的量为1mol，则其中一种过量，所以有两种情况：0.3molNO和0.7molNH3或0.2molNH3和0.8molNO，故原混合物中NO与NH3的物质的量之比为3∶7或4∶1，A错误；由以上分析可知，有0.2molNH3被氧化，B错误；还原产物的物质的量为0.15mol，即4.2g，C错误；原混合气体中含氨气为0.2mol或0.7mol，D正确。12.(2022·牡丹江海林朝鲜族中学高一阶段练习)以下是氮循环的一部分：(1)NO2的颜色是________。(2)反应①的化学方程式是_______________________________________。(3)NO2易溶于水，并和水发生化学反应。该反应方程式为_______________________________________________________________，其中氧化剂是________。(4)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：2NO＋2CO=2CO2＋N2，当生成2molN2时，被还原的NO________mol。答案(1)红棕色(2)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO(3)3NO2＋H2O=2HNO3＋NONO2(4)4解析空气中的N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的NO气体，N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO，NO常温下就易与空气中的O2反应生成红棕色的NO2气体，2NO＋O2=2NO2，NO2气体有毒，易与水反应生成HNO3(A)和NO，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。(1)NO2是红棕色气体；(2)根据分析，反应①的化学方程式是N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO；(3)根据分析，NO2与水反应生成NO和HNO3，方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；NO2中N的化合价由＋4价歧化为＋5价和＋2价，因此NO2既是氧化剂又是还原剂；(4)NO与CO反应生成CO2和N2，反应为2NO＋2CO=2CO2＋N2，N的化合价由＋2价降低为0价，化合价降低被还原，生成2mol氮气，被还原的NO为4mol。B级素养培优练13.(2022·邵阳洞口二中高一月考)对3NO2＋H2O=2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是()A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2C.NO2是氧化剂，H2O是还原剂D.在反应中若有6molNO2参与反应时，有4mol电子发生转移答案D解析由方程式可知，反应中氮元素的化合价既升高被氧化又降低被还原，二氧化氮既是反应的氧化剂又是还原剂，硝酸为反应的氧化产物，一氧化氮是还原产物，反应消耗3mol二氧化氮，转移2mol电子。A项，由分析可知，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2；B项，由分析可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1；C项，由分析可知，二氧化氮即是反应的氧化剂又是还原剂，水即不是反应的氧化剂也不是还原剂；D项，由分析可知，反应消耗3mol二氧化氮，转移2mol电子，则在反应中若有6molNO2参与反应时，有4mol电子发生转移。14.(2022·长沙高一期中)如图所示，在注射器里吸入20mLNO(标准状况下)，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(标准状况，按O2占空气总体积eq\f(1,5)计算)，夹住弹簧夹，让内外大气压相同，观察现象。下列叙述不正确的是()A.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动C.最终剩余气体体积约为36mLD.所得硝酸的浓度约为0.07mol·L－1(假设所得硝酸的体积与吸入水的体积相同)答案B解析一氧化氮与氧气发生反应生成二氧化氮，二氧化氮与水发生反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式分别为2NO＋O2=2NO2和3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，总反应的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。注射器中一氧化氮的体积为20mL，氧气的体积为30mL×eq\f(1,5)＝6mL，标准状况下，气体体积之比等于其物质的量之比，根据4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知氧气完全参与反应，消耗的氧气为6mL，参与反应的NO为8mL，最终剩余12mLNO。注射器内气体先由无色变成红棕色，然后慢慢变浅，最终气体为无色，A项正确；反应后气体体积为12mL＋(30mL－6mL)＝36mL，体积减小，故反应过程中注射器的活塞缓缓向