化学必修 第二册第二节 氮及其化合物第2课时课时训练

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知识梳理
一、不同价态的氮的氧化物
上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。
二、一氧化氮、二氧化氮性质
1.在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，观察颜色： ，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：注射器内无明显变化，结论：NO 于水。
2.打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，现象：注射器内气体变为 ；振荡注射器。现象：气体的红棕色 。
结论：在一定条件下，NO和NO2可以 。
写出下列转化的化学方程式：
①NO→NO2：2NO＋O2=== ；
②NO2→NO：3NO2＋H2O=== 。
3.二氧化氮的性质
(1) 、有 气味的 气体，密度比空气的 。
(2) 溶于水且与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(3)具有 性：能与SO2、KI等反应。
(4)自身二聚：2NO2===N2O4(无色气体)。
三、NO和NO2性质比较
典例分析
题型一：一氧化氮的性质
【典例1】无色的混合气体甲，可能含、、、、中的几种，将甲气体经过图中实验的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（ ）
A．、、B．、、
C．、、D．、、
【变式练】
1．如图所示烧瓶中充满a气体，滴管和烧杯中盛放足量b溶液，将滴管中溶液挤入烧瓶，打开止水夹f，能形成喷泉的是（ ）
A．a是Cl2，b是饱和NaCl溶液
B．a是NO，b是H2O
C．a是HCl，b是NaOH溶液
D．a是CO2，b是浓H2SO4溶液
2．在给定条件下，下列选项中物质间的转化能实现的是（ ）
A．SSO3B．NONaNO2
C．NH3NO2D．H2SO4(浓) SO2
题型二：二氧化氮
【典例2】下列关于氮及其化合物的说法正确的是（ ）
A．化学性质稳定，可用作保护气
B．、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在
C．、均无色气体
D．、均能与水发生反应
【变式练】
1．硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法不正确的是（ ）
A．汽车尾气中含有NO、CO等多种大气污染物
B．CO、和是形成酸雨的主要成因
C．雷雨天气有少量降落地面，可促进植物生长
D．工业废气中的可采用石灰法进行脱除
2．不能用排空气法收集的气体是（ ）
A．H2B．NH3C．NOD．NO2
题型三：二氧化氮与水的反应
【典例3】在如图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。下列选项正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【变式练】
1．下列有关氮的固定的说法不正确的是（ ）
A．俗话说“雷雨发庄稼”说明雷雨天有NO生成
B．工业上用氢气与氮气合成氨，常常用来化肥的生成
C．自然固氮包括高能固氮与仿生固氮
D．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐
2．下列离子方程式正确的 （ ）
A．溶于水：
B．实验室加热固态铵盐与碱制氨气：
C．溶液中通入过量氨气：
D．用氢氧化钡溶液吸收少量二氧化硫：
题型四：氮氧化物溶于水的相关计算
【典例4】将2.56g铜投入20mL一定浓度的硝酸中，铜完全溶解，产生标准状况下的NO和混合气体共896mL，反应结束后向溶液中加入120mL 1 ml∙L−1 NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化为沉淀。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的氧气，又可将气体完全转化为。则下列说法错误的是（ ）
A．与铜反应中，起酸性作用的硝酸为0.08ml
B．产生的混合气体中，NO和的体积比为1∶1
C．通入标准状况下氧气的体积为448mL
D．原硝酸浓度为6 ml∙L−1
【变式练】
1．在一定温度和压强下，将装有NO和NO2混合气体的试管倒立在水中，经充分反应后，试管内气体的体积变为原来的4/5，则原混合气体中NO与NO2气体的体积比是。
A．3∶5B．5∶3C．3∶7D．7∶3
2．NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，溶于水时生成HNO3和NO。NO是无色且难溶于水的气体，极易与空气中的O2反应生成NO2，用注射器先吸入20 mL NO2(如图)，待进行有关实验。要使注射器中反应生成的NO全部转化为HNO3，还应再吸入足量的 （ ）
A．H2OB．O2C．N2D．NO2
跟踪训练
一、单选题
1．喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶液，能出现喷泉现象的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
2．部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．a可经催化氧化生成b
B．b为红棕色，可转化为c
C．d的溶液与Cu反应可生成b或c
D．大自然通过闪电释放的能量可将氮气转化为b，实现自然固氮
3．除去相关物质中的杂质，所选试剂正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
4．最近，曼彻斯特大学的学者们研发出了一种金属——有机骨架材料(MOF)，该材料能在大气环境条件下选择性地去除NO2。下列有关NO2的说法错误的是（ ）
A．是红棕色气体B．密度比空气大
C．能形成光化学烟雾D．不能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝
6．在火箭燃料中作氧化剂，下列有关二氧化氮的说法正确的是（ ）
A．为红棕色且有刺激性气味的气体B．属于酸性氧化物
C．经转化被植物吸收，属于氮的固定D．常温下空气中与可以化合成
7．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法，不正确的是（ ）
A．雷电作用下发生了固氮反应B．工业合成氨属于固氮的方式之一
C．整个循环没有发生氧化还原反应D．碳、氢、氧等其他元素也参与了氮循环
8．过多的排放，往往会产生污染。某研究性小组探究NO与炽热的铜粉反应，设计如下实验
已知：NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化成，E中产生的浓度较稀。
下列说法错误的是（ ）
A．实验前通，排尽空气，防止空气中氧气干扰实验，实验后通，排尽装置内的NO，防止拆卸时产生污染性气体
B．装置B中的试剂为
C．反应一段时间后，装置D中铜粉变黑，D中发生反应的化学方程式
D．F装置中的试剂是NaOH，吸收多余的NO，防止污染环境
9．下列气体能用下图装置的收集的是（ ）
A．B．C．NOD．
10．下列关于氮及其化合物的说法正确的是（ ）
A．的化学性质稳定，但在一定条件下，可与、等发生反应
B．、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在
C．、均易溶于水
D．、均能与水发生反应
11．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
则下列说法不正确的是（ ）
A．氧化炉中发生反应的化学方程式：
B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为
C．工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝、铜作为罐体材料
D．可以使用或其他物质将氮氧化物还原为
12．我国科学家放大身份识别，快速锁定大气污染“元凶”，快速检测，助力北京冬奥会精准预报天气。下列有关的说法错误的是（ ）
A．既有氧化性又有还原性B．实验室用水吸收尾气中
C．常温常压下是红棕色气体D．汽车尾气和硝酸厂废气都含有
二、综合题
13．已知：NOx能与Na2O2反应；NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO和Mn2+；NO易与O2生成NO2。
I.用下图所示装置(略去夹持仪器)可制得少量亚硝酸钠(2NO+Na2O2=2NaNO2)。
(1)通NO前，需先通一段时间N2，目的是_______。
(2)E中主要反应的离子方程式为_______。
(3)常温下，测得实验前后C的质量差值为0.60g，则制得NaNO2_______g。
Ⅱ.NO2(红棕色气体)和Na2O2都有较强氧化性，为探究NO2与Na2O2反应的产物，提出如下假设：假设i.NO2氧化Na2O2；假设ii.Na2O2氧化NO2。
已知：①NO2与氢氧化钠溶液反应迅速
②Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O
③单向阀可限制气体和液体单向移动
甲同学设计如图所示实验装置：
请回答下列问题：
(4)单向阀在实现气体单向流通的同时，还有一个作用是_______。
(5)待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃，甲同学据此认为假设i正确。乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，应在F、G之间增加一个M装置，M中应盛装_______(可供选择的试剂：碱石灰，浓硫酸，饱和氯化钠溶液)；乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失，带火星的木条未复燃。得到结论：假设ⅱ正确。
(6)请做出正确判断，写出NO2和Na2O2反应的化学方程式_______。
14．氮氧化物是引起雾霾的重要物质，某化工企业为综合处理含NH废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2，不考出其它成分)，设计如图流程。
已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
回答下列问题：
(1)“固体1”的主要成分有Ca(OH)2、____(填化学式)。
(2)通入“适量空气”的目的是____。
(3)NaNO2属于____(填“强电解质”或“弱电解质”)。
(4)过程IV发生反应的离子方程式为____。每生成3.36L (标准状况)无污染气体，理论上转移电子的物质的量为____ml。
(5)过程V捕获剂接获的气体是____。
15．氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。
(1)SO2有毒，且能形成酸雨，是大气主要污染物之一、双碱法是常用的烟气脱硫法。
上述方法中，实现循环利用的物质是_______，请用化学方程式表示在Na2SO3溶液中加入CaO后的反应原理_______(涉及两个反应方程式)。
(2)一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：_______
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。现有V L某NaOH溶液能完全吸收n ml NO2和m ml NO组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_______ml·L-1。
(4)某同学设计下图装置测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量，图中气体流量计用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积的碘水，并通过实验测定SO2的含量。当洗气瓶D中溶液蓝色刚好消失时，立即关闭活塞K。
D中导管末端连接一个多孔球泡E，其作用是_______，可以提高实验的准确度。
(5)当流量计中刚好通过2L尾气时，D中溶液蓝色刚好消失，立即关闭活塞K，容器D中恰好得到100mL溶液，将该溶液全部转移至锥形瓶中，滴入过量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥，得到4.66g 白色沉淀，通过计算可知，上述尾气中二氧化硫的含量为_______g/L。若洗气瓶D中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞K，测得的SO2含量_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)氮的氧化物
N2O(笑气)
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
氮元素化合价


＋3
＋4
＋4
＋5
氮氧化物
NO
NO2
色、味、态
气体
红棕色、有刺激性气味气体
溶解性
水
易溶于水且与水反应
氧化物类别
氧化物(不成盐氧化物)
氧化物(不成盐氧化物)
氧化性或还原性
具有 、 ，主要表现
具有 、 ，主要表现 ，能氧化SO2、KI等物质
毒性
(易结合血红蛋白使人中毒)
(刺激腐蚀呼吸道黏膜)
相互转化
NOeq \(,\s\up11(O2),\s\d4(H2O))NO2
选项
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
水
B
SO2
NaOH溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
CO2
水
气体
溶液
A
SO2
稀盐酸
B
HCl
稀氨水
C
NO
水
D
饱和溶液
选项
待提纯物质
杂质
除杂试剂
A
盐酸
B
C
NO
D
铁粉