第二節氮及其化合物第1課時氮及其氧化物課后訓練鞏固提升基礎鞏固1.下列說法不正確的是()。A.氮的固定反應中氮元素均被氧化B.工業合成氨屬于人工固氮C.動物尸體腐爛過程中含氮有機化合物可轉化為含氮無機物D.反應2NO+O22NO2不屬于氮的固定答案A解析N2NH3過程中氮元素由0價變為3價,被還原,A項錯誤。工業合成氨的過程屬于人工固氮,B項正確。構成動物體的蛋白質屬于含氮有機化合物,腐爛過程中可以被細菌轉化為含氮無機物,C項正確。氮的固定是指由游離態氮轉化為化合態氮的過程,NO和NO2中的氮都屬于化合態氮,D項正確。2.依據下列描述,可判斷某氣體一定不是NO2的是()。A.某氣體為紅棕色B.某無色氣體遇到空氣后變為紅棕色C.某氣體易液化D.某氣體密度比空氣的密度大答案B解析遇到空氣后變為紅棕色的無色氣體為NO。3.下列說法中錯誤的是()。A.氮在自然界中既有游離態又有化合態B.通常情況下,氮氣性質很不活潑C.與氫氣在一定條件下發生反應,氮氣是還原劑D.大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進行著氮的循環答案C解析在反應N2+3H22NH3中,N2是氧化劑。4.在NO2與水的反應中,NO2的作用是()。A.還原劑B.氧化劑C.既是氧化劑又是還原劑D.既不是氧化劑又不是還原劑答案C解析NO2與水的反應中,NO2中氮元素化合價一部分升高,一部分降低,NO2既是氧化劑,又是還原劑。5.諾貝爾化學獎曾授予德國化學家GerhardErtl,以表彰他在固體表面化學研究過程中的重大發現。使CO、NOx等在鉑表面發生化學反應轉變成兩種無毒氣體,以減少汽車尾氣中有毒氣體的排放,正是此項研究的重要應用之一。下列有關說法不正確的是()。A.CO在鉑表面被氧化生成CO2,鉑起催化作用B.汽車尾氣中的NOx在鉑表面發生反應的產物是N2C.CO在鉑表面可能與O2、NOx反應D.NOx、CO、CO2均為有毒氣體答案D解析在該反應中鉑是催化劑,起催化作用,A項正確;根據信息“使CO、NOx等在鉑表面發生化學反應轉變成兩種無毒氣體”,可以得出NOx在鉑表面生成N2,B項正確;CO能被O2、NOx氧化,所以CO在鉑表面可能與O2、NOx反應,生成CO2和N2,C項正確;CO2雖然能引起溫室效應,但它是一種無毒的氣體,D項錯誤。6.一定條件下,將充滿二氧化氮和氧氣的試管倒立于水槽中,充分反應后,剩余氣體體積為原混合氣體體積的18A.8∶1 B.7∶3C.7∶2 D.4∶1答案B解析反應為4NO2+O2+2H2O4HNO3,設原氣體體積為8L,則剩余氣體為1L;若剩余1L氣體為氧氣,V(NO2)=45×7L,V(O2)=15×7+1L,兩者體積比為7∶3。若剩余1L氣體為一氧化氮,上述反應后應剩余3L二氧化氮,可得,V(NO2)=3+45×57.為了有效實現NO與NO2的相互轉化,設計如下實驗:按圖組裝好實驗裝置,并檢驗裝置氣密性,實驗前用排水法收集半燒瓶NO氣體。(1)打開彈簧夾,推動針筒活塞,使O2進入燒瓶。關上彈簧夾,首先觀察到燒瓶中的現象:,產生此現象時發生反應的化學方程式為。

(2)輕輕搖動燒瓶,觀察到燒瓶中的現象為①;

②。

產生此現象時發生反應的化學方程式為。

答案(1)燒瓶中氣體由無色變為紅棕色2NO+O22NO2(2)①燒瓶中紅棕色氣體又變為無色②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升)3NO2+H2O2HNO3+NO解析(1)無色的NO能與O2反應產生紅棕色的NO2,化學方程式為2NO+O22NO2。(2)輕輕搖動燒瓶,使得NO2與水發生反應3NO2+H2O2HNO3+NO,所以燒瓶中紅棕色氣體又變為無色,燒瓶中液面上升;產生此現象時發生反應的化學方程式為3NO2+H2O2HNO3+NO。8.氮氧化物進入大氣后,不僅會形成硝酸型酸雨,還可能形成光化學煙霧,因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物,反應的化學方程式如下:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O ①2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O ②在反應①中,氧化劑是,還原劑是。

在反應②中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為。

(2)在一定條件下氨亦可用來將氮氧化物轉化為無污染的物質。寫出氨與二氧化氮在一定條件下反應的化學方程式:。

答案(1)NO2NO1∶1(2)8NH3+6NO27N2+12H2O能力提升1.下列說法正確的是()。A.N2分子的結構穩定,因而氮氣不支持任何物質的燃燒B.豆科植物通過根瘤菌吸收空氣中的氮屬于氮的固定,是化學變化C.NO2可由N2與O2直接化合得到D.制取二氧化氮時,用水或NaOH溶液吸收尾氣答案B解析一些活潑的金屬如Mg可以在氮氣中燃燒,A項錯誤。根據氮的固定的含義,并且固氮過程中有其他物質生成,B項正確。N2與O2在放電或高溫條件下只能生成NO,C項錯誤。用水吸收NO2的同時會生成NO,仍然會污染環境,D項錯誤。2.(雙選)下列對NO、NO2的描述,不正確的是()。A.NO2是紅棕色氣體,易溶于水,屬于酸性氧化物B.NO可以用排水法收集,但不能由N2與O2直接化合而得到C.NO、NO2在一定條件下可相互轉化,且兩者都是引起光化學煙霧的大氣污染物D.NO、NO2都有毒,且NO是汽車尾氣的有害成分之一答案AB解析NO2是紅棕色氣體,易溶于水,并與水發生反應:3NO2+H2O2HNO3+NO,由于反應前后氮元素的化合價發生了變化,因此NO2不是酸性氧化物,A項錯誤;NO難溶于水,可以用排水法收集,在放電時可由N2與O2直接化合而得到,B項錯誤;NO與氧氣發生反應會產生NO2,NO2與水反應產生硝酸和NO,因此兩者在一定條件下可相互轉化,且兩者都是引起光化學煙霧的大氣污染物,C項正確;NO、NO2都有毒,且在機動車發動機中,燃料燃燒產生的高溫條件會使空氣中的氮氣與氧氣反應,生成氮氧化物。NO是汽車尾氣的有害成分之一,D項正確。3.以下是氮循環的一部分:(1)通常狀況下,NO2的顏色是。

(2)反應①的化學方程式是。

(3)NO2易溶于水,并與水發生化學反應。該反應中,氧化劑是。

(4)化合物A的化學式是。

(5)治理汽車尾氣的一種方法是用催化劑使NO與CO發生反應:2NO+2CO2CO2+N2。當生成2molN2時,被還原的NO為mol。

答案(1)紅棕色(2)N2+O22NO(3)NO2(4)HNO3(5)4解析(1)NO2的顏色是紅棕色。(2)反應①是N2與O2在放電條件下的反應,化學方程式是N2+O22NO。(3)NO2易溶于水,發生的反應是3NO2+H2O2HNO3+NO。該反應中,NO2中的氮元素化合價既有降低又有升高,NO2既是氧化劑又是還原劑。(4)由3NO2+H2O2HNO3+NO知A的化學式是HNO3。(5)從2NO+2CO2CO2+N2看出NO與N2的物質的量之比為2∶1,則生成2molN2時反應的NO為4mol。4.某活動小組利用如圖裝置驗證NO的還原性及探究工業生產硝酸的原理(裝置氣密性已檢查完畢)。Ⅰ.向廣口瓶中通入NO并測定NO的體積。(1)通入NO前,從滴定管向廣口瓶中加入水;(2)從導管a通入一定量的NO,并記錄滴定管液面變化的示數為aL(a<0.05,氣體體積已換算為標準狀況)。Ⅱ.驗證NO的還原性及探究工業生產硝酸的原理。(1)停止通入NO后關閉K1、K3,打開K2,從導管b緩緩通入O2,可觀察到的現象是,寫出對應現象的化學方程式:,;

(2)繼續通入O2,打開K3并及時調整滴定管;(3)滴定管中液面與廣口瓶中液面相平,直至廣口瓶中剛好充滿液體。①當通入氧氣的體積為12aL時,則廣口瓶中剩余的氣體體積為②當廣口瓶中剛好充滿液體時,所得溶液的物質的量濃度為mol·L1。

答案Ⅱ.(1)氣體先變為紅棕色,然后逐漸變淺,直至無色2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO(3)①a3L②解析Ⅱ.(3)①NO遇到O2生成紅棕色的NO2,NO2與水反應生成HNO3和NO,上述兩個化學方程式合并可得:4NO+3O2+2H2O4HNO3,反應消耗NO的體積為V(NO)=43V(O2)=12aL×43=23aL,剩余氣體體積為a3L;②生成HNO3的物質的量為n(HNO3)=n(NO)=a22.4mol,c5.某研究性學習小組的一個課題是“NO2能否支持木條燃燒”,由于實驗室中沒有現成的NO2氣體,該小組的同學設計了兩個方案。已知濃硝酸受熱分解、金屬與濃硝酸反應的化學方程式分別為4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O,Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑。Ⅰ.實驗裝置如圖1所示。實驗開始后木條上的火星逐漸熄滅,有的同學得出“NO2不能支持木條燃燒”的結論。你認為這一結論(填“正確”或“錯誤”),理由是。

Ⅱ.實驗裝置如圖2所示(夾持裝置已省略)。(1)硝酸銅固體受熱分解的產物有氧化銅、二氧化氮和氧氣,該反應的化學方程式是。

(2)當集氣瓶中充滿紅棕色氣體時,木條復燃了,有的同學得出“NO2能支持木條燃燒”的結論。你認為這一結論(填“正確”或“錯誤”),理由是

。

Ⅲ.為了更直接說明“NO2能否支持木條燃燒”這一問題,請重新設計一個簡單的實驗方案,并簡述實驗原理和主要操作。

答案Ⅰ.錯誤帶火星的木條熄滅可能是由于加熱時產生的大量水蒸氣造成的Ⅱ.(1)2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑(2)正確硝酸銅分解產生的混合氣體中氧氣的體積分數與空氣中氧氣的體積分數基本相同,若NO2不支持燃燒,則木條不會復燃Ⅲ.用金屬銅與濃硝酸反應制取NO2氣體,并用無水氯化鈣進行干燥,再將帶火星的木條伸入NO2中觀察現象解析Ⅰ.由濃硝酸受熱分解的產物可知,由實驗開始后木條上的火星逐漸熄滅得出“NO2不能支持木條燃燒”的結論是錯誤的,因為帶火星