1、第二节氮及其化合物第1课时氮气和氮氧化物1氮元素在海洋中的循环，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如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是()A海洋中的氮循环起始于氮的氧化B海洋中的氮循环属于固氮作用的是C海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D向海洋排放含NO的废水，会影响海洋中NH的含量答案D解析海洋中的氮循环起始于N2NH，即起始于氮的还原，A项错误；海洋中的氮循环属于固氮作用的是，B项错误；反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而O2是常见的氧化剂，不需要有O2参与，C项错误；根据转化关系图可知，若向海洋排放含NO的废水，会使NO增多，反硝化作用增强，海洋中N2增
2、多，从而影响海洋中NH的含量，D项正确。2.下列关于自然界中氮循环的说法不正确的是()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、氧三种元素也参加了氮循环答案A解析A项，人工固氮合成氨反应中，氮元素的化合价降低被还原，错误；B项，工业合成氨属于人工固氮，正确；C项，硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐，实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化；并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环，C、D正确。3.下列反应属于氮的固定的是()N2和H2在一定条件下合成NH3NO2和H2O反应生成HNO3和NOMg在N2中燃烧生成Mg3N2NO被空
3、气氧化为NO2A. B. C. D.答案C解析氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。4最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS、新型冠状病毒都有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()A一氧化氮是一种红棕色气体B常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集答案C解析NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。5在NO2与水的反应中()A氮元素的化合价不发生变化BNO2只是氧化剂CNO2只是还原剂DNO2既是氧化剂又是还原剂答案D解析NO2和水反
4、应的方程式为3NO2H2O=2HNO3NO，在反应中2 mol被氧化生成2 mol硝酸，1 mol被还原，生成NO，即NO2既是氧化剂又是还原剂。答案选D。6.如图所示，试管中盛装的气体呈红棕色，当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面继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，对原试管中盛装的气体说法正确的是()A可能是N2与NO2的混合气体B可能是N2O气体C可能是NO与NO2的混合气体D只可能是NO2一种气体答案C解析试管中盛装的气体呈红棕色，那么一定有二氧化氮存在。根据题述现象可知，原试管中盛装的气体的成分可能为NO2、NO2和O
5、2(少量)、NO2和NO等。7.现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后剩余气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积是()A.1.3 mL B.2.4 mLC.3 mL D.4 mL或1.2 mL答案D解析(总反应方程式法)根据反应：4NO2O22H2O=4HNO33NO2H2O=2HNO3NO设原混合气体中O2的体积为V(O2)，剩余气体可能是O2，也可能是NO。若剩余O2，则V剩V(O2)12 mLV(O2)2 mL。解得V(O2)4 mL。若剩余NO，则V剩12 mLV(O2)4V(O2)2 mL。解得V(O2)1.2 mL。8对3NO2H2O=2HNO
6、3NO反应的下列说法正确的是()A氧化剂与还原剂的质量比为12B氧化产物与还原产物的物质的量之比为12CNO2是氧化剂，H2O是还原剂D在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移答案A解析该反应中NO2既是氧化剂又是还原剂，硝酸为氧化产物，NO为还原产物。硝酸与NO的物质的量之比为21，还原剂(NO2)与氧化剂(NO2)的物质的量之比为21。若有6 mol NO2参与反应，则转移电子4 mol。9.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NO和NO2，NO2和O2，NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体体积分别为
7、V1、V2、V3，则下列关系正确的是()A.V1V2V3 B.V1V3V2C.V2V3V1 D.V3V1V2答案D解析可假设试管体积均为2V，每种气体的体积均为V；当倒置于水槽中时：中有反应：3NO2H2O=2HNO3NO，则剩余气体的体积V1V；中有反应：4NO2O22H2O=4HNO3，则剩余O2的体积V2V；中气体与水不反应，故试管中气体体积V32V。综上所述，V3V1V2。10下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3N2NON2NH3A B C D答案C解析N2NO2不能一步完成，NO2与H2O反应即可，但H2O不是氧化剂，N2NO中N2被氧化
8、，需要加入氧化剂，N2与H2反应生成NH3，加入的H2是还原剂。11以下是氮循环的一部分：(1)反应的化学方程式是_。(2)NO2易溶于水并和水发生化学反应，该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为_。(3)实验室收集NO的方法为_。(4)化合物A的化学式是_。(5)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：2NO2CO=2CO2N2，当生成1 mol N2时，被还原的NO为_mol。答案(1)2NOO2=2NO2(2)12(3)排水法收集(4)HNO3(5)2解析(1)反应是NO与氧气化合生成NO2，反应的化学方程式是2NOO2=2NO2。(2)NO2易溶于水，并和水发生化学反应：3
9、NO2H2O=2HNO3NO，NO2中氮元素化合价部分升高，部分降低，NO2既是氧化剂，也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为12。(3)NO易被氧气氧化，实验室常用排水法收集NO。(4)根据以上分析可知化合物A的化学式是HNO3。(5)根据方程式2NO2CO=2CO2N2可知，NO中氮元素化合价从2价降低到0价，NO是氧化剂，被还原，当生成1 mol N2时，被还原的NO为2 mol。12.为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。(1)打开止水夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关闭止水夹，首先观察到烧瓶中的现
10、象：_，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2NOO2=2NO2(2)烧杯中红棕色气体又变为无色烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)3NO2H2O=2HNO3NO13.如图所示：在B水槽中装有500 mL水，容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)，将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后，试管A中剩余气体的体积为0.5a mL。(1)将A倒插入B槽中发生的反应为_，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为_，原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为_。(2)通过导气管C向剩
11、余0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气，A中可能观察到的现象是_。(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出水槽，水槽B中溶液的物质的量浓度为_ molL1(设溶液的体积仍为500 mL)。答案(1)3NO2H2O=2HNO3NO1231(2)无色气体变为红棕色，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体(O2)(3)解析(1)试管A倒插入B水槽的水中后，发生反应：3NO2H2O=2HNO3NO，氧化剂与还原剂均为NO2，质量比为12。根据题意有n(NO2)n(NO)n(NO2)n(NO)，n(NO2)n(NO)31；(2)试管A中剩余0.5a mL气体为NO，通入氧气后，发生反应2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO，可写为4NO3O22H2O=4HNO3，无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体(O2)。(3)试管中充满气体时，根据氮原子守恒，n(HNO3)n(气体)103 mol，c(HNO3) molL1
