高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物第一课时练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物第一课时练习题，共7页。试卷主要包含了下列有关氮气叙述错误的是，的说法不正确的是，氮和氮的化合物与人类有密切关系，氮的氧化物性质探究实验如下等内容，欢迎下载使用。
A组·基础达标
1．（2023·浙江嘉兴期中）下列气体中，对人体无毒害作用的是( )
A．N2B．SO2
C．NO D．NO2
【答案】A 【解析】N2是无色、无味、无毒的气体，对人体无毒害作用，A正确；SO2是无色有刺激性气味的有毒气体，B错误；NO是无色有毒气体，能与人体血红蛋白结合，从而使血红蛋白失去携氧能力，C错误；NO2为红棕色有毒气体，对人体有毒害作用，D错误。
2．（2023·四川南充二中段考）下列有关氮气叙述错误的是( )
A．1 ml N2可与3 ml H2完全反应生成2 ml NH3
B．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
C．镁可以在N2中燃烧生成Mg3N2
D．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气
【答案】A 【解析】氮气和氢气生成氨气的反应是可逆反应，1 ml N2与3 ml H2不可能完全反应，生成氨气的物质的量小于2 ml，A错误；电闪雷鸣的雨天，N2与O2会在放电条件下发生反应生成NO，NO被氧气氧化为NO2，NO2和水反应生成硝酸和NO，硝酸和土壤里的矿物质结合为硝酸盐被植物吸收，B正确；镁可以在N2中燃烧生成Mg3N2，C正确；氮气化学性质稳定，为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气，D正确。
3．下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是( )
A．氮的氧化物都是酸性氧化物
B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性
C．NO2与H2O反应生成HNO3，所以NO2是酸性氧化物
D．NO和NO2均有毒
【答案】D 【解析】NO、NO2等都不是酸性氧化物，A、C均错误；N2O5 中氮元素为最高价，只有氧化性，B错误。
4．发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是( )
A．高温下N2遇空气生成NO2
B．NO遇空气生成NO2
C．CO2与NO反应生成CO和NO2
D．NO与H2O反应生成H2和NO2
【答案】B 【解析】NO是一种极易被空气中O2氧化的气体，产物是红棕色气体NO2。
5．按如下图进行实验，试管内装有12 mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mL O2，下面有关实验最终状态的描述正确的是( )
A．试管内气体呈红棕色
B．试管内气体为无色的NO
C．试管内气体为无色的O2
D．试管内充满了液体
【答案】B 【解析】在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，将二者整理后相加得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由于 eq \f(12 mL,8 mL)＝ eq \f(3,2)> eq \f(4,3)，即NO过量，试管内剩余气体为无色的NO，液体未充满试管。
6．某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色；然后向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是( )
A．肯定含有SO2和NO
B．肯定没有Cl2、O2和NO
C．可能含有Cl2和O2
D．肯定含有Cl2和NO
【答案】A 【解析】混合气体无色，排除红棕色的NO2和黄绿色的Cl2；混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色，说明含有SO2；向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色，说明存在NO，则可推知一定不存在O2。故原混合气体中一定存在SO2和NO，肯定没有O2、NO2和Cl2。
7．（2021·广东佛山南海月考）下列关于自然界中氮循环（如下图）的说法不正确的是( )
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】A 【解析】N2→NH3过程中氮元素由0价变为－3价，被还原，A错误；工业合成氨的过程属于人工固氮，B正确；由题图可知硝酸盐被植物吸收可转化为蛋白质，动植物遗体可转化为氨或铵盐，则含氮无机物和含氮有机物可相互转换，C正确；由题图可知碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环。
8．（2023·广东东莞模拟）氮和氮的化合物与人类有密切关系。回答下列问题。
(1)下列属于氮的固定的是____（填序号）。
①工业上N2和H2合成NH3
②N2和O2放电条件下生成NO
③NH3催化氧化生成NO
写出反应③的反应方程式：_____________________。
(2)①治理NO污染通常是在氧化剂作用下，将NO氧化成溶解度高的NO2，然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用于氧化NO的是____（填序号）。
A．NaCl溶液 B．K2Cr2O7溶液
C．Na2CO3溶液 D．KMnO4溶液
②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，写出该反应的离子方程式：______________。
③目前处理柴油车尾气中NOx和PM2.5等的方法之一，是用车用尿素[CO(NH2)2]溶液在选择性催化还原系统中将NOx无害化处理，写出该系统无害化处理NO的化学方程式：____________。
(3)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下。
过程Ⅰ为过程____（填“吸热”或“放热”）。该反应中氧化产物为____，当生成1 ml N2时，转移电子____ml。
【答案】(1)①② 4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O
(2)①BD ②2NO＋3ClO－＋2OH－===2NO eq \\al(－,3)＋3Cl－＋H2O ③2CO(NH2)2＋6NO===5N2＋2CO2＋4H2O
(3)吸热 CO2 4
【解析】(1)固氮是指将游离态的氮元素转化为化合态的氮元素，N2和H2合成NH3，N2和O2放电条件下生成NO，符合固氮的定义，①②正确；反应③NH3催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O。(2)①氧化NO需要氧化剂，NaCl溶液、Na2CO3溶液均不与NO反应，K2Cr2O7、KMnO4溶液具有强氧化性，可以氧化NO，B、D正确；②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，该反应的离子方程式为2NO＋3ClO－＋2OH－===2NO eq \\al(－,3)＋3Cl－＋H2O；③尿素[CO(NH2)2]溶液与NO反应生成氮气和二氧化碳，化学方程式为2CO(NH2)2＋6NO===5N2＋2CO2＋4H2O。(3)过程Ⅰ断裂化学键需要吸热，该反应方程式为2CO＋2NO===N2＋2CO2，C元素化合价升高，氧化产物为CO2，氮元素从＋2降低至0价，有2个N原子降价，当生成1 ml N2时，转移电子4 ml。
9．（2021·广东江门月考）为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验，按下图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。
(1)打开弹簧夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关上弹簧夹，首先观察到烧瓶中的现象是________________________。产生此现象的化学方程式为________________________。
(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为_____________，__________。产生此现象的化学方程式为________________________。
【答案】(1)烧瓶中气体由无色变为红棕色 2NO＋O2===2NO2
(2)烧瓶中红棕色气体又变为无色 烧杯中的水倒吸入烧瓶中（或烧瓶中液面上升） 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
【解析】(1)无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2。(2)轻轻摇动烧瓶，使得NO2与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，因为烧瓶内气体减少，引起烧瓶内气体压强降低，所以烧杯内的水会被倒吸入烧瓶中，使烧瓶中液面上升。
B组·能力提升
10．（2021·云南文山校级期末）氮的氧化物性质探究实验如下：
步骤1：在一支50 mL的注射器中充入20 mL无色气体NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，如图所示。振荡注射器，无明显现象。
步骤2：打开弹簧夹，快速吸入少量O2后夹上弹簧夹，气体变成红棕色。
步骤3：振荡注射器，气体又变为无色，溶液仍无色。
下列说法错误的是( )
A．步骤1说明NO难溶于水
B．步骤2中红棕色气体是NO2
C．步骤3中发生反应的氧化剂和还原剂的质量比为2∶1
D．重复步骤2、步骤3多次，可使NO充分转化
【答案】C 【解析】步骤3中发生反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应中NO2既是氧化剂也是还原剂，且氧化剂和还原剂的质量比为1∶2，C错误。
11．把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是( )
A．O2B．NO2
C．O2和NO2D．NO2和NO
【答案】C 【解析】少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，且二者的物质的量之比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成O2，生成的O2与NO反应生成NO2，O2有剩余，同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应也生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2。
12．利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．NO是有毒气体
B．催化剂能改变NO的分解速率
C．NO分解生成N2和O2
D．过程②、过程③中分子、原子均发生变化
【答案】D 【解析】NO是有毒气体，A正确；催化剂能改变NO的分解速率，B正确；根据图示，NO在催化剂作用下转化为氮气和氧气，该分解过程是2NO eq \(=====,\s\up7(催化剂))N2＋O2，C正确；过程②、过程③中分子发生变化，原子不变，D错误。
13．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是：①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为 V1、 V2、 V3，则下列关系正确的是( )
A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2
C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2
【答案】D 【解析】可假设试管体积均为2V，则每种气体的体积均为V；当倒置于水槽中时：①中有反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则剩余气体的体积V1＝ eq \f(4,3)V；②中有反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则剩余O2的体积V2＝ eq \f(3,4)V；③中气体与水不反应，故试管中气体体积V3＝2V。综上所述，V3>V1>V2。
14．某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理（装置气密性已检查完毕）。
Ⅰ.向广口瓶中通入NO并测定NO的体积
(1)通入NO前，从滴定管向广口瓶中加入水。
(2)从导管a通入一定量的NO，并记录滴定管液面变化的示数为 V L（V