5.2.1 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 课时练（含答案） 2024-2025学年人教版（2019）高中化学必修第二册

5.2.1　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮
(30分钟　100分)
班级　　　　　　　姓名　　　　　　　成绩　　　　　
【课时目标】
基础 达标 1.了解自然界中的氮循环 2.了解NO2和NO的性质、用途 3.知道与NO2、NO相关的简单计算
素养 突破 通过了解氮的氧化物带来的环境问题,培养科学精神和社会责任感
【课时必刷】
A级 基础训练题
1.(8分)肼(N2H4)是一种良好的火箭推进剂,可组成比冲最高的可贮存的液体推进剂。发射过程中尾部会喷出大量的高温气体,气体的主要成分是CO2、H2O、N2、NO等,在发射现场可以看到火箭尾部产生大量红棕色气体,你认为原因最有可能是 (　　)
A.高温下N2遇空气生成了NO2
B.NO遇空气生成了NO2
C.NO与H2O反应生成NO2
D.N2H4与氧气反应生成了NO2
2.(8分)下列物质的转化在给定条件下不能实现的是 (　　)
A.NH3NO
B.N2(g)NO(g)
C.NO(g)NaNO2(aq)
D.FeFe(NO3)3
3.(8分)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　)
A.标准状况下2.24 L氮气中含有的氮氮三键的数目为0.1NA
B.28 g N2与CO的混合物中原子数目为NA
C.1 mol Fe与稀硝酸反应转移的电子数一定为3NA
D.1 mol NO2溶于足量水,所得溶液中含有的N的数目为NA
4.(8分)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,经过多次重复操作,试管被水充满,对原试管中盛装的气体的说法正确的是 (　　)
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
B级 素养提升题
5.(8分)非金属元素在化工生产中扮演着重要角色。在众多的化工原料和产品中都能见到非金属元素的踪迹。非金属单质A经下图所示过程可转化为含氧酸D。已知:D为强酸。
ABCD
下列有关说法不正确的是 (　　)
A.A可以是氮气或者硫黄
B.B具有还原性
C.C一定是酸性氧化物
D.如果A在常温下为气体,C为红棕色气体,则D为硝酸
6.(8分)测量大气中氮氧化物(NO、NO2)含量的一种方法如图所示。
通过测量荧光强度可获知NO的浓度,二者成正比。下列说法不正确的是 (　　)
A.在钼转化炉中,NO2分解为NO和O2
B.X可能为O2
C.O3在反应中作氧化剂,NO2(激发态)为氧化产物
D.荧光强度越大,大气中NO的含量越高
7.(24分)二氧化氮在火箭燃料中作氧化剂,还可在工业水处理中作杀菌消毒剂。
(1)某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应,进行如下实验。
①图甲两集气瓶中　　　(填“上”或“下”)瓶颜色深。
②图乙中反应的现象是　　　　　。
③图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有　　　　,说明NO2在该反应中表现　　　　性。
④由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式:　　　　　。
(2)某课外活动小组探究镁与NO2的反应。已知镁与CO2的反应如下:2Mg+CO22MgO+C。
①该小组根据Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测,写出Mg与过量NO2反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
②设计实验验证预测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)。
资料信息:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。
Ⅰ.装置A中的试剂是　　　　　。
Ⅱ.干燥管和装置B的作用分别是　　　　　　　　、　　　　　　　　。
Ⅲ.实验开始时正确的操作步骤是　　　　(填字母)。
a.通入NO2
b.打开弹簧夹
c.点燃酒精灯
d.当硬质玻璃管中充满红棕色气体后,关闭弹簧夹
C级 情境创新题
8.(28分)某校兴趣小组为探究铁与稀硝酸反应后生成物的成分,设计了一个实验,其装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;F为一个空的蒸馏烧瓶;E是用于鼓入空气的双连打气球。
回答下列问题:
(1)实验时,排出装置中的空气的操作是　　　　　　　　。
(2)将A中铁丝放入稀硝酸中,然后利用装置E鼓入空气,若观察到　　　　　　　　　,则说明铁与稀硝酸反应生成了NO。
(3)已知铁丝与稀硝酸反应最终得到浅绿色溶液,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(4)装置D的作用是　　　　　　　。
参 考 答 案
1.B　解析:二氧化氮是红棕色气体。N2与O2在放电条件下生成NO,A项错误;一氧化氮容易被氧气氧化为二氧化氮,B项正确;一氧化氮和水不会发生反应,C项错误;N2H4与氧气反应生成了NO,D项错误。
2.C　解析:一氧化氮和氢氧化钠溶液不反应,不能一步实现,C 项符合题意。
3.A　解析:标准状况下2.24 L氮气是1 mol,氮氮三键的数目为0.1NA,A项正确;28 g N2与CO的混合物共1 mol,原子数目为2NA,B项错误;1 mol Fe与稀硝酸反应,转移的电子数与硝酸的用量有关,故转移电子数不一定为3NA,C项错误;3NO2+H2O2HNO3+NO,1 mol NO2溶于足量水,所得溶液中含有 mol N,数目为NA,D项错误。
4.C　解析:试管中盛装的气体呈红棕色,那么一定有二氧化氮。根据题述现象可知,原试管中盛装的气体的成分可能为①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等,C项正确。
5.C　解析:已知D为强酸,A可以是氮气或者硫黄,A项正确;B能被氧气氧化,具有还原性,B项正确;C可以是NO2或者SO3,NO2不是酸性氧化物,C项错误;如果A在常温下为气体,C为红棕色气体,则A为氮气,B为一氧化氮,C为二氧化氮,D为硝酸,D项正确。
6.D　解析:由题干信息可知,NO2分解为NO和O2,A项正确;NO+O3NO2(激发态)+O2,气体X可能为O2,O3在反应中作氧化剂,NO2(激发态)为氧化产物,B、C两项均正确;NO2分解为NO和O2,NO再被转化成NO2(激发态),荧光强度越大,不能说明大气中NO含量越高,只能说明大气中氮氧化物的含量越高,D项错误。
7.(1)①下
②两气体混合后,颜色由红棕色变为无色或变浅
③NO;氧化
④NO2+SO2NO+SO3
(2)①4Mg+2NO24MgO+N2
②Ⅰ.NaOH溶液
Ⅱ.吸收NO2,避免污染环境;收集N2
Ⅲ.badc
8.(1)先将装置B下移,使碳酸钙与稀硝酸接触,当看到C中澄清石灰水变浑浊时,将装置B上提,使之分离
(2)A中无红棕色气体,而F中出现红棕色气体
(3)3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O
(4)处理尾气,防止污染空气