2025版高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物第1課時(shí)氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮課時(shí)講練作業(yè)新人教版必修第二冊(cè)

-1-其次節(jié)氮及其化合物第1課時(shí)氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮一、氮?dú)馀c氮的固定1.氮?dú)獾男再|(zhì)寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:①:________________________________________②:________________________________________③:________________________________________2.氮的固定:將大氣中__________的氮轉(zhuǎn)化為_(kāi)_________的過(guò)程,包括________和__________________。

二、一氧化氮和二氧化氮1.物理性質(zhì)項(xiàng)目顏色狀態(tài)氣味水溶性NO_______________不溶NO2_______________氣味易溶備注:NO、NO2均為有毒氣體。2.化學(xué)性質(zhì)(寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式)(1)NO與氧氣反應(yīng):__________________________。

(2)NO2與H2O反應(yīng):_________________________。

3.氮氧化物溶于水的計(jì)算(1)NO2和O2混合氣體與水反應(yīng)由4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知(2)NO和O2混合氣體與水反應(yīng)由4NO+3O2+2H2O===4HNO3可知(3)剩余氣體推斷NO不溶于水、O2不易溶于水,但NO2易溶于水且與水反應(yīng),所以氮氧化物溶于水的各種狀況中,剩余氣體可為_(kāi)_________,但不行能是NO2或NO與O2同時(shí)剩余。

(4)電子守恒法:NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)失去電子,若是NOx與O2混合,則反應(yīng)中______得到的電子數(shù)與__________失去的電子數(shù)相等。

1.氮循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分,人類(lèi)活動(dòng)影響了氮循環(huán)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,如圖所示。下列說(shuō)法中,不正確的是()A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮過(guò)程B.硝化過(guò)程中氮元素被還原C.含氮無(wú)機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化D.反硝化過(guò)程有助于穩(wěn)定N2在大氣中的含量2.氮元素是人體必需元素之一,自然界含氮物質(zhì)存在循環(huán)過(guò)程。下列含氮物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不能通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是()A.N2→NO B.N2→NO2C.NO→NO2 D.NO2→NO3.一氧化氮是最簡(jiǎn)潔的分子之一,盡管它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,但對(duì)機(jī)體健康至關(guān)重要,它具有防止心血管系統(tǒng)老化、促進(jìn)血管擴(kuò)張等作用。下列關(guān)于NO的敘述不正確的是()A.NO不溶于水,是一種大氣污染物B.NO是一種紅棕色的有毒氣體C.常溫常壓下NO能與空氣中的O2干脆化合D.NO與氧氣反應(yīng)生成NO2,體現(xiàn)其還原性4.以下關(guān)于應(yīng)用或試驗(yàn)原理的說(shuō)法正確的是()A.汽車(chē)尾氣中有NOx,主要是汽油中含氮有機(jī)物燃燒引起的B.用圖1所示裝置可收集NO氣體C.用圖2裝置可收集NO2氣體D.可以用水鑒別紅棕色氣體NO2和溴蒸氣5.某氮氧化物和一氧化碳在催化劑的作用下充分反應(yīng),生成氮?dú)夂投趸?。若測(cè)得氮?dú)夂投趸嫉奈镔|(zhì)的量之比為1∶2,則該氮的氧化物是()A.N2OB.NOC.NO2D.N2O56.按圖進(jìn)行試驗(yàn)。試管中裝有12mLNO,然后間歇而又緩慢地通入8mLO2,下列是有關(guān)最終狀態(tài)的描述:①試管內(nèi)氣體呈紅棕色②試管內(nèi)氣體呈無(wú)色③試管內(nèi)液面不變④試管內(nèi)液面上升⑤試管內(nèi)氣體是O2⑥試管內(nèi)氣體是NO其中正確的是()A.①③B.②④⑤C.②④⑥D(zhuǎn).②③⑤7.將等體積的NO2和N2的混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余氣體的體積約為原氣體總體積的()A.16 B.13 C.12 8.為了有效實(shí)現(xiàn)NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化,設(shè)計(jì)如下試驗(yàn):按圖組裝好試驗(yàn)裝置,并檢查裝置氣密性,試驗(yàn)前用排水法收集半瓶NO氣體。(1)打開(kāi)止水夾,推動(dòng)針筒活塞,使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)上止水夾,視察到的現(xiàn)象是________________________。緣由是________________________。

(2)然后輕輕搖動(dòng)燒瓶,燒瓶中視察到的現(xiàn)象是______________________。

產(chǎn)生此現(xiàn)象的緣由是___________________________________________。

(3)若最終燒瓶中充溢了水,則原燒瓶中NO與通入氧氣的體積之比為_(kāi)_______(同溫同壓下)。

9.現(xiàn)有等體積混合而成的4組氣體:①NO2+NO、②NO2+O2、③HCl+N2、④Cl2+SO2?，F(xiàn)將其分別通入體積相同的試管中并馬上倒立在足量水中,試管內(nèi)水面上升的高度分別為h1、h2、h3、h4,則高度關(guān)系是()A.h4>h2>h3>h1 B.h4>h3>h2>h1C.h2>h3>h1>h4 D.h3>h2>h1>h410.把少量的NO2氣體通入過(guò)量的小蘇打溶液中,再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量過(guò)氧化鈉顆粒的干燥管,最終收集到的氣體是()A.O2 B.NO2C.NO2和O2 D.CO2和NO11.N2O俗稱“笑氣”,早期被用于牙科手術(shù)的麻醉,是人類(lèi)最早應(yīng)用于醫(yī)療的麻醉劑之一。反應(yīng)3CO+2NO2===3CO2+N2O能產(chǎn)生N2O。下列關(guān)于N2O的說(shuō)法肯定正確的是()A.上述反應(yīng)中,每消耗2molNO2,就會(huì)生成22.4LN2O(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)B.N2O為HNO2的酸性氧化物C.當(dāng)生成3molCO2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12NAD.N2O只具有氧化性12.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,在一不規(guī)則的玻璃容器內(nèi)充溢NO2氣體后,將其倒置于水槽中,假設(shè)容器中的物質(zhì)不擴(kuò)散至容器外,則充分反應(yīng)后容器中所得溶液的物質(zhì)的量濃度近似為()A.1.0mol·L-1 B.0.045mol·L-1C.0.020mol·L-1 D.0.12mol·L-113.將盛有1molNO和NO2混合氣體的試管倒立于盛滿水的水槽中,再通入0.4molO2,充分反應(yīng)后,整個(gè)試管充溢水。則原混合氣體中NO與NO2體積比為()A.1∶2B.2∶5C.3∶7D.無(wú)法確定14.將充溢NO2和O2的量筒倒立于盛有水的水槽中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,水上升到量筒體積的一半處停止,則剩余氣體的成分是()A.NO2B.NOC.O2D.NO或O215.NOx是汽車(chē)尾氣中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,寫(xiě)出NO2與H2O干脆作用轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:_________________________________________。

其中氮元素的化合價(jià)在此反應(yīng)中發(fā)生的改變是__________(填序號(hào))。

A.不變 B.僅上升C.僅降低 D.既有上升又有降低(2)在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式:____________________。

②依據(jù)上述反應(yīng),若反應(yīng)掉1.5mol的NO,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。

(3)設(shè)空氣中O2體積分?jǐn)?shù)為0.25,N2體積分?jǐn)?shù)為0.75,有水存在的條件下,氮的氧化物和肯定量空氣混合恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后氣體體積削減一半,該氮的氧化物是_____________(填序號(hào))。A.NOB.NO2C.NO和NO2物質(zhì)的量之比為2∶1的混合物D.NO和NO2物質(zhì)的量之比為1∶1的混合物16.氮氧化物進(jìn)入大氣后,不僅會(huì)形成硝酸型酸雨,還可能形成光化學(xué)煙霧,故應(yīng)對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以汲取廢氣中的氮氧化物,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O①2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O②在反應(yīng)①中,氧化劑是________。在反應(yīng)②中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____________________。

由反應(yīng)②推斷二氧化氮__________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。說(shuō)明緣由________________。

(2)目前有一種治理方法是在肯定條件下,用氨氣將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì)。①請(qǐng)寫(xiě)出NO2發(fā)生該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

生成1.4mol氮?dú)鈺r(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_________。

②現(xiàn)有NO2和NO的混合氣體3L,通入3L(同溫同壓下)NH3,恰好使其完全轉(zhuǎn)化為N2,則原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________。

其次節(jié)氮及其化合物第1課時(shí)氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮必備學(xué)問(wèn)落實(shí)一、1.①3Mg+N2Mg3N2②N2+3H22NH3③N2+O22NO2.游離態(tài)氮的化合物自然固氮人工固氮二、1.無(wú)色氣態(tài)無(wú)味紅棕色氣態(tài)有刺激性2.(1)2NO+O2===2NO2(2)3NO2+H2O===2HNO3+NO3.(1)O2NO(2)O2NO(3)NO或O2(4)O2NOx知能素養(yǎng)進(jìn)階1.B硝化過(guò)程中氨氣、銨根離子中-3價(jià)的氮元素轉(zhuǎn)化為NO2-、NO3-中的+3價(jià)、+5價(jià)氮元素,元素的化合價(jià)上升,失電子被氧化2.BA項(xiàng),N2+O22NO;C項(xiàng),2NO+O2===2NO2;D項(xiàng),3NO2+H2O===2HNO3+NO。3.BNO是一種不溶于水的大氣污染物,A項(xiàng)正確;NO是一種無(wú)色的氣體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫常壓下NO與O2化合生成NO2,為化合反應(yīng),C項(xiàng)正確;NO與氧氣反應(yīng)的過(guò)程中化合價(jià)上升,表現(xiàn)還原性,D項(xiàng)正確。4.D氮?dú)夂脱鯕庠谄?chē)打火放電條件下反應(yīng)生成NO,NO與氧氣反應(yīng)又生成NO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)镹O的密度小于CO2,所以應(yīng)當(dāng)從短管進(jìn)入,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NO2與水反應(yīng)生成HNO3,圖2無(wú)法收集NO2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;NO2溶于水得無(wú)色溶液,溴蒸氣溶于水得橙色溶液,故D項(xiàng)正確。5.B設(shè)該氮氧化物的化學(xué)式為NxOy,由aNxOy+2CON2+2CO2,得ax=2,ay=2,故x∶y=1∶1,即該氮氧化物為NO,B項(xiàng)正確。6.C由反應(yīng)4NO+3O2+2H2O===4HNO3可得,剩余氣體應(yīng)為NO,體積為43mL,7.D假設(shè)NO2和N2的體積均為1L,發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO,剩余13LNO和1LN2,則剩余氣體的體積為(13L+1L)=43L,剩余氣體的體積約為原氣體總體積的(48.【解析】(1)無(wú)色的NO能與O2反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的NO2。(2)輕輕搖動(dòng)燒瓶,使得NO2與水發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o(wú)色,因?yàn)闊績(jī)?nèi)氣體的量削減,引起燒瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)降低,所以燒杯內(nèi)的水會(huì)倒吸入燒瓶中,使燒瓶中液面上升。(3)發(fā)生的反應(yīng)為①2NO+O2===2NO2,②3NO2+H2O===2HNO3+NO,結(jié)合最終燒瓶中充溢了水,說(shuō)明無(wú)氣體剩余,即反應(yīng)②產(chǎn)生的NO會(huì)接著與O2等反應(yīng),聯(lián)立反應(yīng)①②可得方程式:4NO+3O2+2H2O===4HNO3,當(dāng)NO與氧氣的體積之比為4∶3時(shí),完全溶于水。答案:(1)燒瓶中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色發(fā)生了反應(yīng)2NO+O2===2NO2(2)燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o(wú)色,燒杯中水倒吸入燒瓶中(或燒瓶中液面上升)發(fā)生了反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO(3)4∶39.A設(shè)試管的高度都是h,則依據(jù)3NO2+H2O===2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O===4HNO3、Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4可知,①中水的高度是h/3、②中水的高度是5h/8、③中水的高度是h/2、④中水充溢試管,高度為h,氯化氫極易溶于水,而氮?dú)獠蝗苡谒?所以A項(xiàng)正確。10.C少量NO2氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中,逸出的氣體為NO、CO2,二者物質(zhì)的量之比為1∶2,同時(shí)還有少量水蒸氣逸出,再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量的過(guò)氧化鈉顆粒的干燥管,CO2與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成的O2與NO反應(yīng)生成NO2,O2有剩余,同時(shí)逸出的少量水蒸氣與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成O2,所以最終收集到的氣體是NO2和O2。11.A由化學(xué)方程式可知,反應(yīng)中每消耗2molNO2,可生成1molN2O,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L,A正確;N2O中氮元素的化合價(jià)為+1價(jià),HNO2中氮元素的化合價(jià)為+3價(jià),N2O不是亞硝酸的酸性氧化物,B錯(cuò)誤;反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)由+2價(jià)上升到+4價(jià),當(dāng)生成3molCO2時(shí)轉(zhuǎn)移6mol電子,C錯(cuò)誤;N2O中的氮元素的化合價(jià)為中間價(jià)態(tài),化合價(jià)可以上升,也可以降低,其既有氧化性又有還原性,D錯(cuò)誤。12.B設(shè)容器的體積為V,則充分反應(yīng)后容器中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為c=23V22.413.C設(shè)1molNO和NO2的混合氣體中有amolNO和(1-a)molNO2,依據(jù)4NO+3O2+2H2O===4HNO3和4NO2+O2+2H2O===4HNO3可得:34a+1-a4=0.4,所以a=0.3,V(NO)∶V(NO214.C設(shè)量筒體積為VL,剩余V2L的氣體可能是NO或O2①若氣體為NO,依據(jù)反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO,則過(guò)量NO2為3V2②若氣體為O2,則有25VLNO2與V10LO2發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O===4HNO315.【解析】(1)NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO。由于NO2中的氮元素的化合價(jià)為+4價(jià),而生成物NO中的氮元素的化合價(jià)是+2價(jià),而硝酸中的氮元素的化合價(jià)是+5價(jià),所以NO2中氮元素的化合價(jià)既有上升又有降低。(2)①NO被CO還原成N2,由得失電子守恒和原子守恒可知CO被氧化為CO2;②依據(jù)化學(xué)方程式2NO+2CON2+2CO2可知,反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)由+2價(jià)變成0價(jià),所以1.5molNO轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是3mol。(3)混合氣體全部與肯定量空氣中的氧氣反應(yīng),沒(méi)有物質(zhì)是過(guò)量的,最終氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)生成HNO3,反應(yīng)后氣體體積削減一半,剩余氣體為氮?dú)?令剩余氮?dú)鉃?.75mol,則氮的氧化物為1.5mol-0.75mol-0.25mol=0.5mol,結(jié)合選項(xiàng)令氮的氧化物的平均組成為NOx,依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則:(5-2x)×0.5