考點(diǎn)3-氮及其化合物(分層測試)(解析版)

考點(diǎn)3氮及氮的氧化物【合格考達(dá)標(biāo)練】1．N2是空氣的重要組成部分，因此有科學(xué)家依據(jù)蒸汽機(jī)的原理，設(shè)計(jì)制造出液氮蒸汽機(jī)，即利用液態(tài)氮的蒸發(fā)來驅(qū)動機(jī)車，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的，其原理主要依據(jù)是()A．液氮的沸點(diǎn)為﹣195.8℃，遠(yuǎn)低于常溫 B．N2在空氣中燃燒放熱C．N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 D．N2在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為78%【答案】A【詳解】液氮的沸點(diǎn)很低，極易汽化，汽化時(shí)吸收熱量，體積膨脹而驅(qū)動機(jī)車轉(zhuǎn)動，此過程中不產(chǎn)生污染物，保護(hù)了環(huán)境，跟氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)及在空氣中的體積分?jǐn)?shù)無關(guān)，故選A。2．下列無色氣體中，遇空氣變成紅棕色的是（）A．CO B．HCl C．SO2 D．NO【答案】D【詳解】A．CO與空氣常溫下不反應(yīng)，加熱條件下反應(yīng)生成CO2，CO2是無色氣體，故A不符合題意；B．HCl與空氣常溫下不反應(yīng)，故B不符合題意；C．SO2與空氣在催化劑熱條件下反應(yīng)，但SO3不是紅棕色，故C不符合題意；D．NO與空氣中氧氣反應(yīng)生成NO2，NO2為紅棕色，故D符合題意。綜上所述，答案為D。3．（2021·遼寧沈陽市·高一期末）下列關(guān)于氮及其化合物，說法不正確的是()A．氮的固定是將N2轉(zhuǎn)化成含氮化合物B．氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)C．NO和NO2都可穩(wěn)定存在于空氣中D．N2既可作氧化劑又可做還原劑【答案】C【詳解】A．氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。如豆類植物共生的根瘤菌。它們能吸收大氣中的氮?dú)夥肿樱瑢⑵滢D(zhuǎn)變成氨及銨離子，A正確；B．自然界中N有游離態(tài)，如N2，也有化合態(tài)，如銨鹽、硝酸鹽等，B正確；C．NO不穩(wěn)定，易與O2反應(yīng)生成NO2，C錯誤；D．N2中N元素處于中間價(jià)態(tài)，既可以升高又可以降低，N2既可以做氧化劑又可以做還原劑，D正確；故答案選C。4．（2021·甘肅白銀市·高一期末）下列反應(yīng)屬于固氮反應(yīng)的是()A．B．C．D．【答案】D【分析】將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程叫氮的固定，即由氮?dú)夥磻?yīng)生成氮的化合物的反應(yīng)為固氮?！驹斀狻緼．此反應(yīng)是由氮的化合物生成氮?dú)?，不是固氮，故A錯誤；B．此反應(yīng)不是由氮?dú)夥磻?yīng)生成氮的化合物，不屬于固氮，故B錯誤；C．此反應(yīng)是不同含氮元素的化合物之間的轉(zhuǎn)化，不屬于固氮，故C錯誤；D．此反應(yīng)是由氮?dú)夥磻?yīng)生成氮的化合物，屬于固氮，故D正確；故選D。5．（2020·上林縣中學(xué)高一期末）工業(yè)上以氮?dú)鉃橹饕现苽湎跛幔滢D(zhuǎn)化過程如下所示，其中氮元素只被還原的一步是N2NH3NONO2HNO3A．① B．② C．③ D．④【答案】A【分析】氮元素只被還原，表明含氮物質(zhì)作氧化劑，氮元素化合價(jià)降低。【詳解】①N2→NH3，N元素的化合價(jià)降低，①符合題意；②NH3→NO，N元素的化合價(jià)升高，②不合題意；③NO→NO2，N元素的化合價(jià)升高，③不合題意；④NO2→HNO3，N元素的化合價(jià)一部分升高，一部分降低，④不合題意；綜合以上分析，只有①符合題意；故選A。；6．宇宙飛船的運(yùn)載火箭的推進(jìn)器引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體，從火箭尾部噴出。引燃后的高溫氣體成分有CO2、H2O、N2、NO等，這些氣體均無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴射出大量的紅煙，產(chǎn)生紅煙的原因是()A．高溫下N2遇空氣生成NO2B．NO遇空氣反應(yīng)生成NO2C．CO2與NO反應(yīng)生成NO2D．NO與H2O反應(yīng)生成NO2【答案】B【詳解】A．氮?dú)鉃榭諝獾闹饕M成氣體，性質(zhì)穩(wěn)定，高溫下N2遇空氣不會直接生成NO2，故A錯誤；B．一氧化氮極易被氧氣氧化，NO在常溫下能與氧氣反應(yīng)2NO＋O2=2NO2，生成紅棕色的NO2，所以B選項(xiàng)正確；C．高溫條件下一氧化碳在空氣中不可能為反應(yīng)產(chǎn)物，必然被氧氣氧化成二氧化碳，所以，CO2與NO在空氣中高溫條件下不反應(yīng)，故C錯誤；D．一氧化氮和水之間不會發(fā)生反應(yīng)，故D錯誤故選B。【等級考提升練】7．（2020·遼寧大連市·高一期中）近年來在中國汽車的銷量大幅增長的同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的空氣污染。汽車尾氣處理裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸的過程如圖所示，下列說法正確的是()A．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2B．反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)D．催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為【答案】D【詳解】A．汽車尾氣的主要污染成分是CO、NO、NO2等，氮?dú)鉃榭諝獬煞?，不是空氣污染物，故A錯誤；B．根據(jù)圖示反應(yīng)，氮元素從NO中的價(jià)降為0價(jià)，化合價(jià)降低，所以一氧化氮為氧化劑，氮?dú)鉃檫€原產(chǎn)物，碳元素的化合價(jià)從+2價(jià)升至+4價(jià)，二氧化碳為氧化產(chǎn)物，故B錯誤；C．NO和在常溫下就會發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮，故C錯誤；D．尾氣處理凈化的目的是把有毒的污染氣體在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為空氣中的無毒成分，根據(jù)圖示反應(yīng)的方程式為，故D正確。答案選D。8．（2020·浙江紹興市·高一月考）將盛有NO和NO2混合氣體的試管倒立于水中，經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，試管內(nèi)氣體的體積縮小為原來的一半，則原混合氣體中NO和NO2的體積比是A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4【答案】C【詳解】NO2通入水中，發(fā)生：3NO2+H2O=2HNO3+NO，設(shè)混合氣體中含有xmolNO，ymolNO2，過一段時(shí)間后，量筒內(nèi)的氣體體積減小為原來的一半，則物質(zhì)的量減小一半，，解得x：y=1:3。答案選C。9．（2021·甘肅蘭州市·蘭州一中高一期末）NH3和NO2在催化劑作用下反應(yīng)：8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少0.1mol，則下列判斷不正確的是A．轉(zhuǎn)移電子2.4NA B．生成的氣體冷卻至標(biāo)況，體積為15.68LC．還原劑比氧化劑多0.2mol D．被還原的氮原子是11.2g【答案】D【詳解】A．在該反應(yīng)中NH3被氧化為N2，NO2被還原為N2，每反應(yīng)產(chǎn)生7molN2，還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少1mol，電子轉(zhuǎn)移24mol?，F(xiàn)在還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少0.1mol，則反應(yīng)產(chǎn)生0.7molN2，轉(zhuǎn)移電子2.4mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2.4NA，A正確；B．根據(jù)選項(xiàng)A分析可知：還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少0.1mol，反應(yīng)產(chǎn)生0.7molN2，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積V(N2)=0.7mol×22.4L/mol=15.68L，B正確；C．反應(yīng)產(chǎn)生7molN2時(shí)，消耗8mol還原劑NH3，消耗6mol氧化劑NO2，還原劑比氧化劑多2mol，還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少1mol。若還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少0.1mol，則消耗的還原劑比氧化劑的物質(zhì)的量多0.2mol，C正確；D．根據(jù)方程式可知：反應(yīng)產(chǎn)生7molN2時(shí)，被還原的N的物質(zhì)的量是6mol，還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少1mol。則當(dāng)還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少0.1mol時(shí)，被氧化的N的物質(zhì)的量是0.6mol，其質(zhì)量m(N)=0.6mol×14g/mol=8.4g，D錯誤；故合理選項(xiàng)是D。10．用如圖所示裝置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反應(yīng)，若通入適當(dāng)比例的Cl2和NO2，即發(fā)生反應(yīng)Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。下列敘述正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳與1mol·L-1的鹽酸共熱制備氯氣B．裝置Ⅰ中盛放的試劑是濃硫酸，作用是干燥氯氣C．裝置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量D．若制備的NO2中含有NO，應(yīng)將混合氣體通入水中以除去NO【答案】C【詳解】A．實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣，而1mol·L-1的鹽酸是稀鹽酸，因此不能發(fā)生反應(yīng)制取氯氣，故A錯誤；B．該實(shí)驗(yàn)不需要保證氯氣是干燥的，所以裝置Ⅰ中盛放的試劑是飽和NaCl溶液，作用是除去氯氣中的雜質(zhì)HCl氣體，故B錯誤；C．由于NO2氣體不能再CCl4中溶解，氣體通過裝置Ⅲ，可根據(jù)導(dǎo)氣管口氣泡的多少，觀察氣體流速，因此其作用是便于控制通入NO2的量，故C正確；D．若制備的NO2中含有NO，將混合氣體通入水中，會發(fā)生反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO，最后導(dǎo)致氣體完全變?yōu)镹O，故D錯誤；答案選C?！拘虑榫硠?chuàng)新練】11．（2021·四川省南充高級中學(xué)高一月考）一位同學(xué)在復(fù)習(xí)時(shí)遇到這樣一道習(xí)題：某無色溶液中可能含有H+、OH-、Na+、NO，加入鋁粉后，只產(chǎn)生H2，問該無色溶液中能大量存在哪幾種離子。已知：鋁與稀硝酸反應(yīng)時(shí)，主要生成氣體NO，NO在空氣中會進(jìn)一步氧化為紅棕色氣體的NO2。(1)未開始實(shí)驗(yàn)前，_______(選填“能”、“不能”)確定溶液的酸堿性；加入鋁粉產(chǎn)生H2，說明鋁具有_______(填“氧化性”或“還原性”)。(2)該同學(xué)分析：若H+大量存在，則NO就不能大量存在。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下：裝置現(xiàn)象ⅰ.實(shí)驗(yàn)初始，未見明顯現(xiàn)象ⅱ.過一會兒，出現(xiàn)氣泡，液面上方呈淺棕色ⅲ.試管變熱，溶液沸騰①鹽酸溶解Al2O3薄膜的離子方程式是_______。②根據(jù)現(xiàn)象ⅱ，推測溶液中產(chǎn)生了NO，將生成NO的離子方程式補(bǔ)充完整：_______。_______Al+_______NO+_______=_______Al3++_______NO↑+_______。(3)再假設(shè)：若OH-大量存在，NO也可能大量存在。重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下：裝置現(xiàn)象ⅰ.實(shí)驗(yàn)初始，未見明顯現(xiàn)象ⅱ.過一會兒，出現(xiàn)氣泡，有刺激性氣味，經(jīng)檢驗(yàn)該氣體含NH3(4)在NaOH溶液中加入鋁粉，結(jié)果只檢驗(yàn)出有H2生成，其化學(xué)方程式是_______，該反應(yīng)的氧化劑為：_______(5)由上述實(shí)驗(yàn)得出：該溶液的溶質(zhì)為_______?！敬鸢浮磕苓€原性Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl+NO+4H+═Al3++NO↑+2H2O2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑H2ONaOH【分析】根據(jù)金屬鋁既能和酸反應(yīng)又能和堿反應(yīng)的性質(zhì)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及氧化還原反應(yīng)原理分析解答?！驹斀狻?1)無色溶液中可能含有H+、OH-、Na+、NO，加入鋁粉后，只產(chǎn)生H2，因硝酸具有強(qiáng)氧化性，若有硝酸則會產(chǎn)生紅棕色氣體，則無色溶液應(yīng)為NaOH溶液，開始試驗(yàn)前能確定溶液的酸堿性；加入鋁粉產(chǎn)生H2，Al失去電子，H得到電子，則Al為還原劑，具有還原性，故答案為：能；還原性。(2)①鹽酸與氧化鋁反應(yīng)生成氯化鋁和水，該離子反應(yīng)為6H++Al2O3═2Al3++3H2O，故答案為：6H++Al2O3═2Al3++3H2O；②Al與H+、NO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸鋁、NO和水，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒配平得離子反應(yīng)為：Al+NO+4