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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學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)1.通過(guò)分析氮的原子結(jié)構(gòu),推斷含氮物質(zhì)可能的化學(xué)特性,理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,理解一氧化氮與氧氣反應(yīng)、二氧化氮與水反應(yīng)等性質(zhì),感受化學(xué)變化的奇妙。一、氮?dú)馀c氮的固定1.氮元素的存在與氮的固定2.氮?dú)獾男再|(zhì)(1)物理性質(zhì)無(wú)色、無(wú)臭氣體,密度比空氣略小,難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)①與氧氣反應(yīng):N2+O2eq\o(=,\s\up7(放電或高溫))2NO。②與氫氣反應(yīng):N2+3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do7(催化劑))2NH3。③與鎂反應(yīng):3Mg+N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2。二、氮的氧化物1.氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。2.NO和NO2性質(zhì)的比較物質(zhì)NONO2物理性質(zhì)顏色無(wú)色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)2NO+O2=2NO2不反應(yīng)與H2O反應(yīng)不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO氮的固定及氮的氧化物[探究活動(dòng)]氮?dú)馐且环N無(wú)色無(wú)味的氣體,是空氣的主要成分之一。下圖表示的是氮?dú)獾牟糠钟猛尽;顒?dòng)1氮元素是活潑的非金屬元素,為什么氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)卻很穩(wěn)定?提示:氮?dú)夥肿觾?nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)結(jié)合,斷開(kāi)該化學(xué)鍵需要較多的能量,因此氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。活動(dòng)2利用氮?dú)庾鳠襞萏畛錃夂图Z食瓜果的保護(hù)氣的理論依據(jù)是什么?提示:氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易發(fā)生反應(yīng),利用氮?dú)庾鳠襞萏畛錃夂图Z食瓜果的保護(hù)氣,可起到隔絕空氣、防止氧化的作用。活動(dòng)3什么是氮的固定?氮的固定過(guò)程中氮元素一定被氧化嗎?舉例說(shuō)明。提示:氮的固定是指將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程。氮的固定過(guò)程中氮元素不一定被氧化,如合成氨反應(yīng)中氮?dú)獗贿€原。[評(píng)價(jià)活動(dòng)]1.下列不屬于氮的固定的是()A.雷電作用下N2轉(zhuǎn)化為NOB.將汽車(chē)尾氣中的CO和NO催化處理為N2和CO2C.工業(yè)合成NH3D.豆科植物的根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物B解析:雷電作用下N2轉(zhuǎn)化為NO是將氮的單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氮的化合物,屬于氮的固定,故A正確;將汽車(chē)尾氣中的CO和NO催化處理為N2和CO2,是將氮的化合物轉(zhuǎn)化為氮的單質(zhì),不屬于氮的固定,故B錯(cuò)誤;工業(yè)合成NH3是將氮的單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氮的化合物,屬于氮的固定,故C正確;豆科植物的根瘤菌將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物,屬于氮的固定,故D正確。2.(雙選)最新的病毒學(xué)研究證實(shí),一氧化氮對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是()A.一氧化氮是一種紅棕色氣體B.常溫常壓下,一氧化氮能與空氣中的氧氣直接化合C.一氧化氮可由氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l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BC解析:NO是一種無(wú)色、難溶于水的氣體,可以用排水法收集。常溫常壓下,NO容易與氧氣直接化合生成NO2。3.下列關(guān)于N2的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.通常情況下N2的性質(zhì)很穩(wěn)定,所以N2可在電焊時(shí)作保護(hù)氣B.反應(yīng)N2+O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2NO是汽車(chē)尾氣造成污染的主要原因之一C.N2的質(zhì)量約占空氣總質(zhì)量的eq\f(4,5)D.在反應(yīng)3Mg+N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2中,N2作氧化劑C解析:N2可在電焊時(shí)作保護(hù)氣,是利用了N2的穩(wěn)定性,A正確;汽車(chē)尾氣造成污染的主要原因之一是N2+O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2NO,B正確;N2的體積約占空氣總體積的eq\f(4,5),C錯(cuò)誤;在反應(yīng)3Mg+N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2中,N的化合價(jià)降低,得電子發(fā)生還原反應(yīng),則N2作氧化劑,D正確。4.自然界中的氮循環(huán)如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮B.雷電作用下N2與O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.在氮循環(huán)過(guò)程中不涉及氧化還原反應(yīng)D.含氮無(wú)機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可相互轉(zhuǎn)化C解析:工業(yè)合成氨是將N2與H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3,屬于人工固氮,A正確;雷電作用下N2與O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成NO,B正確;N2與O2發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),所以在氮循環(huán)過(guò)程中涉及氧化還原反應(yīng),C錯(cuò)誤;由氮循環(huán)的示意圖可知,銨鹽與蛋白質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化,即含氮無(wú)機(jī)物與含氮有機(jī)化合物可以相互轉(zhuǎn)化,D正確。5.硫和氮及其化合物對(duì)人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展意義重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問(wèn)題也日益受到關(guān)注。下列說(shuō)法正確的是()A.汽車(chē)尾氣中的NO主要來(lái)自汽油、柴油的燃燒B.汽車(chē)尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實(shí)現(xiàn)氮的固定D.工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除D解析:汽車(chē)尾氣中的NO主要是由汽車(chē)氣缸中氮?dú)夂脱鯕庠诟邷叵路磻?yīng)生成的,與汽油、柴油的燃燒無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;汽車(chē)尾氣的主要大氣污染物為C與N的氧化物,如NOx和CO等,B錯(cuò)誤;氮的固定是指將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物,且植物可吸收土壤中的銨根離子或硝酸根離子作為肥料,不能直接吸收空氣中的氮氧化物,C錯(cuò)誤;工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除,如加入石灰石或石灰乳均可進(jìn)行脫硫處理,D正確。氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)與性質(zhì)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,但在一定條件下可發(fā)生反應(yīng),既能表現(xiàn)出氧化性又能表現(xiàn)出還原性。氮的氧化物溶于水的計(jì)算[探究活動(dòng)]工業(yè)廢氣NO、NO2可造成大氣污染。某學(xué)習(xí)小組為了研究氮的氧化物在水中的溶解性,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將充滿NO2、NO的試管分別倒置于水槽中,并通過(guò)導(dǎo)管通入少量的氧氣。活動(dòng)1圖1試管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么?NO2與O2的體積滿足怎樣的比例,才能使NO2完全轉(zhuǎn)化成HNO3?提示:紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o(wú)色,試管內(nèi)液面上升,持續(xù)通入適量O2,試管內(nèi)可充滿水。當(dāng)V(NO2)∶V(O2)=4∶1時(shí),NO2完全轉(zhuǎn)化成HNO3。活動(dòng)2圖2試管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么?NO與O2的體積滿足怎樣的比例,才能使NO完全轉(zhuǎn)化成HNO3?提示:無(wú)色氣體先變成紅棕色,后逐漸變?yōu)闊o(wú)色,試管內(nèi)液面上升,持續(xù)通入適量O2,試管內(nèi)可充滿水。當(dāng)V(NO)∶V(O2)=4∶3時(shí),NO完全轉(zhuǎn)化成HNO3。[評(píng)價(jià)活動(dòng)]1.按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試管內(nèi)裝有12mLNO,然后間歇而緩慢地通入8mLO2,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)最終狀態(tài)的描述正確的是()A.試管內(nèi)氣體呈紅棕色B.試管內(nèi)氣體為無(wú)色的NOC.試管內(nèi)氣體為無(wú)色的O2D.試管內(nèi)液面上升至充滿整個(gè)試管B解析:NO和O2恰好反應(yīng)生成HNO3的反應(yīng)方程式為4NO+3O2+2H2O=4HNO3,試管內(nèi)裝有12mLNO,然后間歇而緩慢地通入8mLO2,則反應(yīng)后剩余NO:12mL-8mL×eq\f(4,3)=eq\f(4,3)mL,故B正確。2.如圖所示,在注射器里吸入20mLNO,然后吸入5mL水。若再吸入6mLO2,夾住彈簧夾,讓內(nèi)外大氣壓相同,觀察現(xiàn)象。下列說(shuō)法正確的是()A.可觀察到注射器內(nèi)氣體由無(wú)色變成紅棕色,最后變成無(wú)色B.可觀察到注射器的活塞緩緩向右移動(dòng)C.最終剩余氣體體積約為19mLD.所得HNO3溶液的濃度約為0.07mol·L-1A解析:NO遇O2生成NO2,NO2為紅棕色氣體,NO2溶于水生成NO,氣體由紅棕色變?yōu)闊o(wú)色,A項(xiàng)正確;可觀察到注射器活塞緩緩向左移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;由4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知,O2消耗完時(shí),NO有剩余,剩余氣體體積為(20-6×eq\f(4,3))mL=12mL,C項(xiàng)錯(cuò)誤;沒(méi)有注明狀態(tài),無(wú)法計(jì)算,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(雙選)在一定條件下,將NO2和O2的混合氣體12mL通入足量水中,充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫同壓下),則原混合氣體中氧氣的體積為()A.1.2mL B.2.4mLC.3mL D.4mLAD解析:根據(jù)化學(xué)方程式:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,若剩余的氣體是O2,則V(NO2)=eq\f(4,5)×(12-2)mL=8mL,V(O2)=12mL-8mL=4mL;若剩余的氣體是NO(2mL),則與O2反應(yīng)后剩余6mLNO2,則V(O2)=eq\f(1,5)×(12-6)mL=1.2mL。4.四支試管中分別充滿NO、SO2、NO2、N2中的一種,把它們分別倒置于盛有水的水槽中,放置一段時(shí)間后的現(xiàn)象如圖所示。其中原試管充滿NO2的是()B解析:根據(jù)化學(xué)方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,剩余氣體是反應(yīng)前的eq\f(1,3),故B項(xiàng)正確;NO、N2不溶于水,對(duì)應(yīng)D項(xiàng);SO2對(duì)應(yīng)A項(xiàng)。5.如圖所示為雷雨時(shí)節(jié),雨水中硝酸的形成過(guò)程。回答下列有關(guān)問(wèn)題:(1)圖中物質(zhì)X為_(kāi)_______(填化學(xué)式),轉(zhuǎn)化①、②、③中屬于氮的固定的是________。(2)NO2與水蒸氣反應(yīng)生成稀硝酸的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________;該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。(3)俗話說(shuō)“雷雨發(fā)莊稼”,一些植物的根可以將空氣中的N2轉(zhuǎn)化為NH3,與雨水中的HNO3反應(yīng),形成氮肥。這種氮肥加熱至230℃分解,產(chǎn)生兩種常溫下無(wú)污染的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(4)將容積為50mL,充滿O2和NO2氣體的試管倒扣在裝滿水的水槽中,試管內(nèi)液面上升,最終有5mL氣體剩余,假設(shè)反應(yīng)前后試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)和溫度均不變,則反應(yīng)前試管內(nèi)O2和NO2的體積比可能為_(kāi)_______(寫(xiě)出所有可能的答案)。解析:(1)氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下反應(yīng)生成一氧化氮,故X為O2;氮的固定為游離態(tài)的氮變?yōu)榈幕衔锏倪^(guò)程,故屬于氮的固定的為①。(2)二氧化氮和水生成硝酸和一氧化氮,化學(xué)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO;該反應(yīng)中3mol二氧化氮中有2mol生成硝酸,為還原劑,有1mol生成一氧化氮,為氧化劑,故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。(3)氨和硝酸生成氮肥硝酸銨,加熱分解生成兩種無(wú)污染的氣體氮?dú)夂脱鯕猓驶瘜W(xué)方程式為2NH4NO3eq\o(=,\s\up7(230℃))O2↑+2N2↑+4H2O。(4)若NO剩余,則首先發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O=4HNO3,然后剩余的二氧化氮繼續(xù)發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO,最終NO是5mL,則剩余的NO2是15mL。所以另外35mL氣體是NO2和O2按照體積比4∶1進(jìn)行反應(yīng),其中28mL是二氧化氮,7mL是氧氣,所以二氧化氮共計(jì)43mL,氧氣7mL,則O2和NO2的體積比為7∶43;若O2剩余,剩余O2是5mL,則另外45mL氣體是NO2和O2按照體積比4∶1進(jìn)行反應(yīng),其中36mL是二氧化氮,9mL是氧氣,所以二氧化氮是36mL,氧氣共計(jì)14mL,則O2和NO2的體積比為7∶18。答案:(1)O2①(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO1∶2(3)2NH4NO3eq\o(=,\s\up7(230℃))O2↑+2N2↑+4H2O(4)7∶43或7∶18NOx與O2混合氣體溶于水的計(jì)算(1)4NO2+O2+2H2O=4HNO3V(NO2)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(=4∶1恰好完全吸收,<4∶1剩余氣體為O2,>4∶1剩余氣體為NO))(2)4NO+3O2+2H2O=4HNO3V(NO)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(=4∶3恰好完全吸收,<4∶3剩余氣體為O2,>4∶3剩余氣體為NO))課后素養(yǎng)評(píng)價(jià)(三)知識(shí)點(diǎn)1氮?dú)獾男再|(zhì)1.氮?dú)獬S米靼谉霟襞葜墟u絲的保護(hù)氣,這是因?yàn)?)A.氮?dú)獗瓤諝廨pB.氮?dú)怆y溶于水C.氮?dú)馐菬o(wú)色無(wú)味的氣體D.氮?dú)夂懿换顫奃解析:氮?dú)獾男再|(zhì)不活潑,一般條件下不和其他物質(zhì)反應(yīng),因此可以用氮?dú)庾鞅Wo(hù)氣,故D正確。2.電閃雷鳴的雨天,空氣中的N2會(huì)發(fā)生一系列反應(yīng),生成氮的化合物。雷雨時(shí),一般不可能生成的氮的化合物是()①NH3②NO③NO2④N2O3⑤N2O5⑥HNO3A.②④⑥ B.②③⑤⑥C.①④⑤ D.①③⑤C解析:放電時(shí),空氣中的N2和O2會(huì)化合生成NO,NO很容易與O2反應(yīng)生成NO2,NO2溶于水生成HNO3和NO。知識(shí)點(diǎn)2NOx與O2、H2O反應(yīng)的計(jì)算3.將盛有N2和NO2混合氣體的試管倒立于水中經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,氣體體積減小為原來(lái)的一半,則原混合氣體中N2和NO2的體積比是()A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.3∶1C解析:設(shè)原混合氣體中N2和NO2的體積分別為x和y。3NO2+H2O=2HNO3+NOΔV312yeq\f(2,3)y由題意得:eq\f(2,3)y=eq\f(1,2)(x+y),則x∶y=1∶3。4.一定條件下,將等體積NO和O2充入一試管,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總體積的()A.eq\f(1,4) B.eq\f(3,4)C.eq\f(1,8) D.eq\f(3,8)C解析:4NO+3O2+2H2O=4HNO3;若各取NO和O24體積,則反應(yīng)后剩余1體積O2,所以充分反應(yīng)后剩余氣體的體積約為原總體積的eq\f(1,8)。5.如圖所示,將盛滿乙氣體的小試管倒扣在水槽中,通過(guò)導(dǎo)管向試管中通入甲氣體,直至小試管內(nèi)充滿液體(假設(shè)所得溶液中溶質(zhì)未擴(kuò)散至試管外)。下列選項(xiàng)中,所得溶液濃度最高的是()A.甲為O2,乙為NOB.甲為O2,乙為NO2C.甲為NO,乙為O2D.甲為NO2,乙為O2D解析:設(shè)試管的體積為VL,該條件下氣體摩爾體積為VmL·mol-1,則乙氣體的物質(zhì)的量是eq\f(V,Vm)mol;若甲為O2,乙為NO,發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O=4HNO3,根據(jù)化學(xué)方程式可知生成硝酸的物質(zhì)的量為eq\f(V,Vm)mol,硝酸濃度為eq\f(1,Vm)mol·L-1;若甲為O2,乙為NO2,發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O=4HNO3,根據(jù)化學(xué)方程式可知生成硝酸的物質(zhì)的量為eq\f(V,Vm)mol,硝酸濃度為eq\f(1,Vm)mol·L-1;若甲為NO,乙為O2,發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O=4HNO3,根據(jù)化學(xué)方程式可知生成硝酸的物質(zhì)的量為eq\f(V,Vm)×eq\f(4,3)mol,硝酸濃度為eq\f(4,3Vm)mol·L-1;若甲為NO2,乙為O2,發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O=4HNO3,根據(jù)化學(xué)方程式可知生成硝酸的物質(zhì)的量為eq\f(V,Vm)×4mol,硝酸濃度為eq\f(4,Vm)mol·L-1,故D正確。6.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器。設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.振蕩后注射器活塞不移動(dòng)B.打開(kāi)彈簧夾,快速吸入15mL空氣后夾上彈簧夾,充分振蕩注射器,活塞停留在大約33mL處,所得溶液物質(zhì)的量濃度約為0.036mol·L-1C.若將20mLNO換為NO2,完全反應(yīng)需吸入約20mL空氣D.若注射器中是5mLNO和15mLNO2的混合氣體,吸入5mL水后充分振蕩注射器,活塞停留在大約15mL處C解析:NO不溶于水也不與水反應(yīng),則容器內(nèi)氣體、液體體積不變,振蕩后注射器活塞不移動(dòng),故A正確;NO與氧氣和水發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O=4HNO3,20mLNO完全反應(yīng)需要15mL氧氣,吸入15mL空氣后,氧氣不足,NO有剩余,則15mL空氣中氧氣體積為3mL,反應(yīng)消耗4mLNO,剩余16mLNO,則針筒內(nèi)氣體體積為12mL+16mL=28mL,還有約5mL水(參加反應(yīng)的水可忽略不計(jì)),故注射器活塞停留在33mL刻度附近,反應(yīng)生成HNO3的物質(zhì)的量為eq\f(4×10-3,22.4)mol,所得溶液物質(zhì)的量濃度約為eq\f(\f(4×10-3,22.4)mol,5×10-3L)≈0.036mol·L-1,故B正確;若將20mLNO換為NO2,發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O=4HNO3,20mLNO2完全反應(yīng)需要5mL氧氣,則需吸入空氣約5mL÷20%=25mL,故C錯(cuò)誤;若注射器中是5mLNO和15mLNO2的混合氣體,吸入5mL水后充分振蕩注射器,NO2能與水發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO,15mLNO2產(chǎn)生5mLNO,則針筒內(nèi)NO氣體的體積為5mL+5mL=10mL,還有5mL水,故注射器活塞停留在15mL刻度附近,故D正確。7.如圖所示,向盛有3.0mLNO的試管中緩緩?fù)ㄈ?.5mLO2(所有氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)寫(xiě)出觀察到的現(xiàn)象(可不寫(xiě)滿,也可補(bǔ)充):①____________________________________________________。②____________________________________________________。③____________________________________________________。(2)最終試管中剩余的氣體是________________________________________,其體積為。解析:NO遇O2迅速反應(yīng)生成NO2:2NO+O2=2NO2,然后NO2與水反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO,導(dǎo)致試管中的液面上升。將上述兩個(gè)反應(yīng)合并可得:4NO+2H2O+3O2=4HNO343V(NO)1.5mL解得V(NO)=2.0mL,故最終試管內(nèi)剩余NO氣體,其體積為1.0mL。答案:(1)①試管內(nèi)的無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色②試管內(nèi)液面上升③試管內(nèi)剩余無(wú)色氣體(2)NO1.0mL8.NO2可以用氫氧化鈉溶液吸收,或在一定條件下用氨與其反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2NO2+2NaOH=M+NaNO3+H2O,8NH3+6NO2=7X+12H2O。M、X代表的物質(zhì)的化學(xué)式分別是()A.NaNO2、N2 B.HNO2、N2C.NO、HNO3 D.N2、N2A解析:根據(jù)元素化合價(jià)升降關(guān)系以及原子守恒,判斷M為NaNO2,X為N2。9.(雙選)如圖所示,試管中盛裝的氣體呈紅棕色,當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí),試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水面繼續(xù)上升,經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后,試管被水充滿,對(duì)原試管中盛裝的氣體的說(shuō)法正確的是()A.可能是N2與NO2的混合氣體B.可能是NO2氣體C.可能是NO與NO2的混合氣體D.只可能是NO2一種氣體BC解析:試管中盛裝的氣體呈紅棕色,那么一定有二氧化氮存在。根據(jù)題述現(xiàn)象可知,原試管中盛裝的氣體的成分情況可能為①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等。10.(雙選)結(jié)合氮及其化合物“價(jià)—類(lèi)”二維圖及氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律,下列分析或預(yù)測(cè)正確的是()A.N2O3、N2O5均能與水反應(yīng)生成酸,兩者均為酸性氧化物B.HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以導(dǎo)電,四者均屬于電解質(zhì)C.將等體積的NO2和N2的混合氣體置于試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余氣體的體積約為原氣體總體積的eq\f(2,3)D.硝酸具有較強(qiáng)的氧化性,可用稀硝酸溶解Au、Ag、CuAC解析:N2O3、N2O5均能與水反應(yīng)生成酸,兩者均為酸性氧化物,故A正確;NH3與水反應(yīng)生成NH3·H2O,NH3·H2O在水溶液中發(fā)生電離而導(dǎo)電,NH3自身不能發(fā)生電離而導(dǎo)電,是非電解質(zhì),故B錯(cuò)誤;假設(shè)NO2和N2的體積均為1L,發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余eq\f(1,3)LNO和1LN2,則剩余氣體的體積為(eq\f(1,3)L+1L)=eq\f(4,3)L,剩余氣體的體積約為原氣體總體積的eq\f(\f(4,3)L,2L)=eq\f(2,3),故C正確;稀硝酸不能溶解Au,故D錯(cuò)誤。11.某小組設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室中制備N(xiāo)iSO4·6H2O的裝置,實(shí)驗(yàn)中除生成NiSO4外,還生成了NO2、NO和H2O,NO2與NO的物質(zhì)的量之比為3∶1,下列說(shuō)法不正確的是()已知:NaOH溶液中發(fā)生的反應(yīng)可能有:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。A.配制混酸時(shí),將濃硫酸沿器壁緩慢倒入濃硝酸中,并不斷攪拌B.將燒瓶中反應(yīng)后的溶液蒸發(fā)結(jié)晶可以獲得NiSO4·6H2O晶體C.若NaOH溶液充分吸收氣體,則本裝置不需要再進(jìn)行尾氣處理D.假定NaOH恰好完全反應(yīng),NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶1,則生成2.07gNaNO2時(shí),NaOH的理論用量為1.6gB解析:濃硫酸的密度大于濃硝酸,配制混酸時(shí),將濃硫酸沿器壁緩慢倒入濃硝酸中,并不斷攪拌,故A正確;將燒瓶中反應(yīng)后的溶液蒸發(fā)、濃縮、冷卻可以獲得NiSO4·6H2O晶體,故B錯(cuò)誤;NO2與NO的物質(zhì)的量之比為3∶1,根據(jù)NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知,NO2與NO能被NaOH溶液完全吸收,故C正確;2.07gNaNO2的物質(zhì)的量是0.03mol,NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶1,則生成0.03molNaNO2時(shí),生成0.01molNaNO3,根據(jù)鈉元素守恒,消耗NaOH的物質(zhì)的量是0.04mol,理論用量為0.04
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