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1课时同步测试题

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1课时同步测试题，共16页。试卷主要包含了72 L CO2转移0，5 mL，8 ml等内容，欢迎下载使用。

1.氮气能大量存在于空气中的根本原因是( )
A．氮气性质稳定，即使在高温下也很难与其他物质发生反应
B．氮气比空气轻，且不溶于水
C．氮分子中两个氮原子结合得很牢固，分子结构稳定
D．氮气无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应
2.
大家在吃薯条等膨化食品时，会发现袋子里东西并不多却鼓鼓囊囊的，袋子里填充的是食品级的氮气而非空气。主要作用有三个方面：①延长食品的保质期；②可以抵御外界潮气的侵入；③保护食品不被压碎。
下列关于N2性质的叙述中错误的是( )
A．氮气既具有氧化性，又具有还原性
B．氮气在氢气中能燃烧
C．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定
D．氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮
3．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是( )
A．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
B．含氮的无机物和含氮的有机物可以相互转化
C．仿生固氮和根瘤菌固氮均为天然固氮
D．氮元素有的发生氧化反应，有的发生还原反应
4．下列说法不正确的是( )
A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化
B．汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的
C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物
D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环
5．下列关于氮气的说法中错误的是( )
A．N2在空气中约占的质量比为eq \f(4,5)
B．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可以在电焊时作保护气
C．N2＋O2eq \(=====,\s\up7(高温))2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一
D．在反应3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(高温))Mg3N2中，N2作氧化剂
6．(双选)下列反应属于氮的固定的是( )
A．N2和H2在一定条件下合成NH3
B．NO2和H2O反应生成HNO3和NO
C．Mg在N2中燃烧生成Mg3N2
D．NO被空气氧化为NO2
7.下列关于二氧化氮性质的描述中，不正确的是( )
A．无色气体
B．有刺激性气味
C．相同条件下密度比空气的大
D．能与水反应
8．众所周知，一氧化氮是一种大气污染物，是吸烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的有害气体，但是这种最常见、最简单的气体小分子在生物体内却是一种重要的信使分子，具有保护心血管，降低血压以及提高性能力的作用。
下列关于NO的说法中错误的是( )
A．NO是无色气体
B．NO是汽车尾气的有害成分之一
C．可以用向上排空气法收集NO
D．NO在一定条件下也可作氧化剂
9.
2019年3月德国滤清专家曼胡默尔推出一项新技术，用于降低污染严重地区的二氧化氮( NO2)浓度。曼胡默尔进一步开发了该技术并集成了新开发的复合过滤介质。
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，都是大气污染物
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．可以用排空气法收集NO2
10．下列说法中，正确的是( )
A．NO2能与水反应生成硝酸，故NO2为酸性氧化物
B．除去O2中混有的NO2，可将混合气体通过水，将NO2溶解
C．NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2，得橙色溶液的为溴蒸气
D．NO2是大气污染物之一
11．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理，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．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
12．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
13．(双选)N2O俗称“笑气”，医疗上曾用作可吸入性麻醉剂。下述反应能产生N2O：3CO＋2NO2===3CO2＋N2O。下列关于该反应的说法不正确的是( )
A．CO是还原剂
B．N2O是氧化产物
C．NO2被还原
D．常温常压下，生成6.72 L CO2转移0.6 ml电子
14．在一定温度和压强下，把装有NO和 NO2的混合气体的试管倒立于水中，充分反应后，试管内气体的体积缩小为原气体体积的3/5，则原混合气体中NO和NO2的体积比为( )
A．2︰3 B．3︰2 C．3︰5 D．5︰3
15.
图中试管内盛装的是红棕色气体，将其倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，原来试管中盛装的气体是( )
A．肯定是NO2气体
B．肯定是O2与NO2的混合气体
C．肯定是NO气体
D．可能是NO与NO2的混合气
16．(双选)常温下将盛有10 mL NO2和10 mL NO的混合气体的试管倒立于水槽中并向其中通入O2，一段时间后，试管内还剩余2 mL气体，则通入O2的体积可能为( )
A．8 mL B．8.5 mL
C．12 mL D．12.5 mL
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列关于氮及其化合物的说法正确的是( )
A．N2化学性质稳定，可用作保护气
B．NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在
C．NO、NO2均易溶于水
D．NO、NO2均能与水发生反应
2.
按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是有关最终状态的描述：
①试管内气体呈红棕色 ②试管内气体呈无色 ③试管内液面不变 ④试管内液面上升 ⑤试管内气体是O2 ⑥试管内气体是NO。其中正确的是 ( )
A．①③ B．②④⑤ C．②④⑥ D．②③⑤
3.
随着我国汽车年销量的大幅增加，给空气环境造成了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C．反应中CO为氧化剂，CO2为氧化产物
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq \(=====,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2
4．氮在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。其中反应④的离子方程式为4NHeq \\al(＋,4)＋5O2===2NOeq \\al(－,2)＋6H＋＋N2O＋5H2O。下列说法正确的是( )
A．①②均属于固氮反应
B．海洋中的反硝化作用一定有氧气参加
C．反应④中每生成1 ml H2O共转移2 ml电子
D．向海洋中排放含NOeq \\al(－,3)的废水可能影响海洋中氮的循环
5．在标准状况下，将O2和NO2按1︰4体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( )
A.eq \f(1,14) ml·L－1 B.eq \f(4,5) ml·L－1
C.eq \f(1,28) ml·L－1 D.eq \f(1,42) ml·L－1
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如下图所示，下列说法正确的是( )
A．X是N2
B．上述历程的总反应为：2NH3＋NO ＋NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2N2＋3H2O
C．NHeq \\al(＋,4)中含有非极性共价键
D．NH3、NHeq \\al(＋,4)、H2O中的质子数、电子数均相同
7．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
8．在一定条件下，将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体的体积为原混合气体体积的eq \f(1,8)，则原混合气体中NO2和O2的体积之比是( )
A．8︰1 B．7︰3 C．7︰1 D．4︰1
9．实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)：
下列说法正确的是( )
A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液
B．若去掉装置C，对产品纯度无影响
C．实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热装置D
D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气
三、非选择题
10．氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，应对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)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 ①
2NO2＋2NaOH===NaNO2 ＋NaNO3＋H2O ②
在反应①中，氧化剂是______，还原剂是________，在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)汽车尾气中含有CO和NO，消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成N2和CO2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由反应②判断二氧化氮是否为酸性氧化物(填“是”或“不是”)________，原因是__________________。
(4)目前有一种治理方法是在一定条件下，用氨气将二氧化氮转化为无污染的物质，请写出该反应的化学方程式：________________，该反应中，氧化剂是__________，氧化产物是___________，生成1.4 ml氮气时，转移电子的物质的量为__________。
(5)为了保护环境，工业上常通入NH3使氮的氧化物和氨转化为无毒的N2。现有NO2和NO的混合气体3 L，通入3 L(同温同压下)NH3，恰好使其完全转化为N2，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为________。
1．(素养题——证据推理与模型认知)自然界中时刻存在着含氮元素不同物质间的转化，将氮按照一定的方向转化一直是科学领域研究的重要课题。氮气在催化剂作用下的一系列转化如图所示：
下列叙述正确的是( )
A．N2转化为NH3、NH3转化为NO均属于氮的固定
B．在催化剂a的作用下，氮原子发生了氧化反应
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．催化剂a、b均可以加快N2的转化
2．某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是( )
A．肯定有SO2和NO
B．肯定没有Cl2、O2和NO
C．可能有Cl2和O2
D．肯定只有NO
3．为了避免NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用NaOH溶液进行吸收处理(反应方程式：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O)。现有由a ml NO、b ml NO2、c ml N2O4组成的混合气体恰好被V L NaOH溶液吸收(无气体剩余)，则此NaOH溶液的物质的量浓度为( )
A.eq \f(a＋b＋c,V) ml·L－1 B.eq \f(a＋b＋2c,V) ml·L－1
C.eq \f(2a＋b＋c,V) ml·L－1 D.eq \f(b＋2c,V) ml·L－1
4．实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净的氮气，装置如图所示。反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，反应放热。试回答：
(1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的胶管所起的作用是________(填序号，下同)。
A．防止NaNO2饱和溶液蒸发
B．保证实验装置不漏气
C．使饱和NaNO2溶液容易滴下
(2)B部分的作用是________。
①冷凝 ②冷却氮气 ③缓冲氮气流
(3)加热前必须进行的一个操作步骤是__________________________________。加热片刻后，应立即移去酒精灯以防反应物冲出，其原因是________________________________________________________________________。
(4)收集N2前，必须进行的步骤是
________________________________________________________________________
收集N2不适宜的方法是________。
①用排空气法收集在集气瓶中 ②用排水法收集在集气瓶中 ③直接收集在球胆或塑料袋中
第二节 氮及其化合物
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
必备知识基础练
1．答案：C
解析：N2性质稳定，但在高温下可与Mg、Al、H2等物质反应表现出氧化性，与O2在放电条件下反应表现出还原性，A、D项不正确；氮气比空气轻且不溶于水不是N2能大量存在于空气中的根本原因，即B项不正确。
2．答案：B
解析：氮气中氮元素的化合价可以升高，也可以降低，故既具有氧化性，又具有还原性，A正确；氢气与氮气在高温、高压、催化剂条件下才能反应，且不是燃烧，B错误；将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定，C正确；氮气与氧气在放电条件下反应生成NO，D正确。
3．答案：C
解析：蛋白质的制造需要碳元素，N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2＋O2===2NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，氢元素参加，即碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环，A正确；氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，B正确；仿生固氮是模仿生物将大气中的氮固定，非天然固氮，C错误；硝酸盐中氮元素的化合价为＋5价，被细菌分解成0价氮单质，发生还原反应；自然界中0价的氮气在雷电作用下与氧气反应生成NO，NO中氮元素为＋2价，发生氧化反应，D正确。
4．答案：C
解析：氮的固定是游离态的氮变成化合态的氮，是化学变化，A正确；汽车尾气中排放的氮氧化合物是由氮气和氧气反应生成的，B正确；化石燃料中含有氮的化合物，燃烧时会释放出氮氧化合物，C不正确，植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环，D正确。
5．答案：A
解析：N2在空气中的体积含量约为eq \f(4,5)，A错误；N2很稳定，常用作保护气，B正确；在高温下N2与O2产生的NO易被氧化为NO2，故汽车尾气会造成环境污染，C正确；N2与金属、H2反应时作氧化剂，D正确。
6．答案：AC
解析：氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，A、C正确。
7．答案：A
解析：NO2为红棕色气体，A不正确；NO2有刺激性气味，B正确；相同条件下，NO2密度比空气的大，C正确；NO2能与水反应生成硝酸和NO，D正确。
8．答案：C
解析：因NO可与空气中的O2反应生成NO2，故NO不能用排空气法收集，只能用排水法收集。
9．答案：D
解析：氮的氧化物中只有N2O3、N2O5是酸性氧化物，A、C错误；N2O5只有氧化性，B错误；NO2能与水反应，不与空气中成分反应，所以NO2只能用排空气法收集，D正确。
10．答案：D
解析：A项前后无因果关系，A错误；除去O2中混有的NO2，将混合气体通过水，NO2溶解的同时又生成新的杂质NO且NO又能与O2反应，B错误；NO2、溴蒸气分别与NaOH溶液作用均得无色溶液，所以NaOH溶液无法将NO2与溴蒸气区别开，C错误。
11．答案：B
解析：二氧化氮是红棕色的气体，所以混合气体甲中一定不存在，硫酸和碱性气体能反应，所以100 mL甲气体经过足量的浓硫酸，剩余气体80 mL，说明一定有NH3存在且体积为20 mL，二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，一氧化氮无色，与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮，通过足量的过氧化钠后气体显红棕色，说明有NO和CO2，排水法收集气体，广口瓶被上升的水注满，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，说明没有N2，则甲气体的组成为NH3、NO、CO2，B正确。
12．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。
13．答案：BD
解析：反应中C元素的化合价由＋2价变为＋4价，被氧化，CO是还原剂，A正确；反应中N元素化合价由＋4价变为＋1价，NO2被还原，N2O为还原产物，B错误，C正确；常温常压下，6.72 L CO2的物质的量小于0.3 ml，由方程式3CO＋2NO2===3CO2＋N2O可知，转移电子数少于0.6 ml，D错误。
14．答案：A
解析：设原气体体积为5，则
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
3 1 2
所以NO与NO2体积比为2︰3。
15．答案：D
解析：由气体“红棕色”推测气体中肯定含有NO2，NO2与水反应后生成了NO，由“向试管内鼓入氧气多次后，试管被水充满”，说明试管内液面上升后剩余的气体都是NO，则试管中原来的气体中可能还含有NO或少量O2。
16．答案：BC
解析：①当剩下的气体为O2时，说明10 mL NO2和10 mL NO完全反应生成硝酸，则：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
4 1
10 mL 2.5 mL
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4 3
10 mL 7.5 mL
所以通入的氧气体积为2.5 mL＋7.5 mL＋2 mL＝ 12 mL；②当剩余的气体为NO时，可以认为10 mL NO2完全反应生成硝酸，10 mL NO中剩余2 mL，有8 mL转化成硝酸，则：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
4 1
10 mL 2.5 mL
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4 3
8 mL 6 mL
所以通入氧气的体积为2.5 mL＋6 mL＝ 8.5 mL。
关键能力综合练
1．答案：A
解析：氮气的化学性质稳定，因此可作为大多数物质的保护气，A正确；一氧化氮会与氧气反应，因此不能在空气中稳定存在，B错误；一氧化氮难溶于水，C错误；一氧化氮不与水发生反应，D错误。
2．答案：C
解析：根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可得，剩余气体应为NO，体积为eq \f(4,3) mL，试管内液面上升。
3．答案：D
解析：该反应中，NO生成为N2，N元素化合价降低，则NO是氧化剂，N2是还原产物，A错误；有毒的气体对环境有污染，CO、NO都是有毒物质，所以汽车尾气的主要污染成分是CO和NO，无N2，B错误；反应中CO为还原剂，CO2为氧化产物，C错误；该反应的反应物是NO、O2、CO，生成物是CO2、N2，反应条件是催化剂，所以该反应方程式2NO＋O2＋4CO===4CO2＋N2，D正确。
4．答案：D
解析：氮的固定是指游离态的氮转变成氮的化合物，故②是氮的固定，①不是，A错误；由图可知，海洋中的反硝化作用过程中NOeq \\al(－,2)被还原生成N2，NOeq \\al(－,2)作氧化剂，故不一定有O2参加，B错误；反应④为4NHeq \\al(＋,4)＋5O2===2NOeq \\al(－,2)＋6H＋＋N2O＋5H2O，生成1 ml H2O时消耗1 ml O2，则转移4 ml电子，C错误；向海洋中排放含NOeq \\al(－,3)的废水，会增强NOeq \\al(－,3)的反硝化作用，可能影响海洋中氮的循环，D正确。
5．答案：C
解析：设烧瓶的体积为V L，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3又O2和NO2的体积比为1︰4，知NO2的体积为eq \f(4,5)V L，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为V L，NO2的物质的量为eq \f(4,5)V L÷22.4 L·ml－1＝eq \f(1,28)V ml，所以硝酸的物质的量浓度为eq \f(1,28)V ml÷V L＝eq \f(1,28) ml·L－1。
6．答案：B
解析：由氢原子、氮原子和氧原子守恒可知，X是N2和H2O，A错误；分析反应总历程可知，反应物为NH3、NO和NO2，生成两种无毒物质N2和H2O，则总反应为2NH3＋NO ＋NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2N2＋3H2O，B正确；NHeq \\al(＋,4)的电子式为，不含非极性共价键，C错误；NH3、NHeq \\al(＋,4)、H2O中的电子数均为10，但是NH3、H2O中的质子数为10，NHeq \\al(＋,4)中的质子数为11，D错误。
7．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。
8．答案：BC
解析：发生反应为：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，剩余气体的体积为原混合气体的eq \f(1,8)，则试管中剩余eq \f(1,8)体积的为NO或O2。设NO2和O2的总体积为V，当剩余气体为NO时，说明氧气不足，生成eq \f(1,8)V体积的NO消耗二氧化氮的体积为：eq \f(1,8)V×3＝eq \f(3V,8)，则反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中总共消耗二氧化氮和氧气的总体积为：eq \f(5V,8)，原混合气体中氧气的体积为：eq \f(5V,8)×eq \f(1,5)＝eq \f(1,8)V，原混合气体中二氧化氮的体积为：eq \f(7V,8)，原混合气体中NO2和O2的体积比为：eq \f(7V,8)︰eq \f(1,8)V＝7︰1。当氧气过量时，剩余的eq \f(1,8)V体积为O2，说明NO2不足量，则参加反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中总共消耗NO2和O2的总体积为eq \f(7V,8)，混合气体中二氧化氮的总体积为：eq \f(7V,8)×eq \f(4,5)＝eq \f(7V,10)，O2总体积为eq \f(3V,10)，故原气体中NO2和O2的体积比为eq \f(7V,10)︰eq \f(3V,10)＝7︰3。
9．答案：C
解析：要制备氮化镁，需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气，则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，A错误；若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响，B错误；实验时，应先加热C，通入一段时间空气除去氧气，然后再加热装置D，C正确；装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，D错误。
10．答案：(1)NO2 NO 1︰1
(2)2NO＋2COeq \(=====,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2
(3)不是 二氧化氮与碱反应生成两种盐，且氮元素化合价发生变化
(4)6NO2＋8NH3eq \(=====,\s\up7(一定条件))7N2＋12H2O NO2 N2 4.8 ml
(5)1︰1
解析：(1)在反应①中NO2中的氮元素化合价降低做氧化剂，NO中氮元素化合价升高做还原剂；在反应②中氧化剂和还原剂都是NO2，它们的物质的量之比为1︰1。
(3)二氧化氮与碱反应生成两种盐，且氮元素化合价发生变化，二氧化氮不是酸性氧化物。
(4)根据原子守恒定律结合题目信息可知，氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。NO2中＋4价的N被NH3中－3价的N还原为N2中0价的N，剩下的氢、氧元素结合成水，因而氧化剂是NO2，氧化产物、还原产物均为N2；生成7 ml N2时，转移电子24 ml，则生成1.4 ml N2时，转移电子4.8 ml。
(5)设NO2的体积为x，则NO的体积为(3 L－x)。NO2eq \(――→,\s\up7(得4e－))eq \f(1,2)N2，NOeq \(――→,\s\up7(得2e－))eq \f(1,2)N2，NH3eq \(――→,\s\up7(失3e－))eq \f(1,2)N2。据得失电子守恒原理得：eq \f(x,Vm)×4＋eq \f(3 L－x,Vm)×2＝eq \f(3 L,Vm)×3，解得x＝1.5 L。因为同温下气体的物质的量之比等于其体积之比，所以n(NO2)︰n(NO) ＝1︰1。
学科素养升级练
1．答案：D
解析：氮的固定指的是游离态的氮转化为化合态的氮的过程，NH3→NO不属于氮的固定，故A错误；根据图示，可以得出催化剂a作用下实现N2→NH3其中氮原子的变化为还原反应，B错误；催化剂a表面上发生的是N2、H2化学键的断裂，即非极性共价键的断裂，C错误；使用催化剂可以提高反应速率，D正确。
2．答案：A
解析：由题意可知，混合气体无色，故无Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)；能使品红溶液褪色，说明有SO2；剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明产生了NO2，进而说明原混合气体中有NO，故无O2。
3．答案：B
解析：恰好反应时需要氢氧化钠最少，由钠离子守恒可知：n (NaOH)＝n (NaNO3)＋n (NaNO2)，根据N原子守恒可知n (NaNO3)＋n (NaNO2)＝n (NO)＋n (NO2)＋2n (N2O4)，故n (NaOH)＝n (NO)＋n (NO2)＋2n (N2O4)＝a ml＋b ml＋2c ml＝(a＋b＋2c) ml，故氢氧化钠溶液最小浓度＝eq \f(a＋b＋2c ml,V L)＝eq \f(a＋b＋2c,V) ml/L，B正确。
4．答案：(1)C (2)① (3)检查装置气密性 该反应为放热反应 (4)将装置内空气排净 ①
解析：根据实验室制N2的原理知该反应为放热反应，且反应较剧烈，加热片刻后，应立即移去酒精灯以防反应物冲出；装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的胶管是为了保证饱和NaNO2溶液容易滴下；该反应产生的N2中混有水蒸气，B的作用是除去水蒸气；N2的相对分子质量(28)和空气(29)相当，故不能用排空气法收集。
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