第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮(课件 学案 练习)高中化学人教版(2019)必修 第二册

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名称 第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮(课件 学案 练习)高中化学人教版(2019)必修 第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-08-30 19:39:27

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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
1.(2024·大同高一月考)位于新疆、青海交界处的巍巍昆仑山区,有一条神秘的山谷——那棱格勒河中上游的魔鬼谷,山谷的牧草出奇的繁茂。这是由于“雷雨发庄稼”的缘故。下列元素在自然界中的转化与“雷雨发庄稼”有关的是(  )
A.Na B.C
C.P D.N
2.下列属于固氮过程的是(  )
A.N2与H2在一定条件下合成NH3
B.NO与O2反应生成NO2
C.NH3与O2反应生成NO和H2O
D.由NH3制备NH4HCO3
3.下列关于氮气的说法中错误的是(  )
A.通常情况下氮气性质很稳定,所以氮气可作食物保护气
B.N2+O22NO,该反应是汽车尾气污染的主要原因之一
C.氮气在空气中约占空气体积的
D.在反应3Mg+N2Mg3N2中,氮气作氧化剂
4.(2024·济南章丘区高一期末)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.实验时应先加热装置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
5.(2024·大同高一月考)氮是生物体的重要组成元素,也是维持高等动物生命活动的必需元素。氮的循环涉及地球上生物圈的方方面面。
下列说法中,正确的是(  )
A.硝化过程中,含氮物质被还原
B.属于氮的固定
C.土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素
D.氨氧化过程中,亚硝态氮元素原子与铵态氮元素原子理论物质的量之比为3∶4
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NO气体
C.可能是NO与NO2的混合气体
D.只可能是NO2一种气体
7.如图所示,在注射器里吸入20 mL NO(标准状况下),然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空气( 标准状况,按O2占空气总体积计算),夹住弹簧夹,让内外大气压相同,观察现象。下列叙述不正确的是(  )
A.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色
B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C.最终剩余气体体积约为36 mL
D.所得硝酸的浓度约为0.07 mol·L-1(假设所得硝酸的体积与吸入水的体积相同)
8.NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放量,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.降低NOx排放量可以减少酸雨的形成
B.储存过程中NOx被氧化
C.还原过程中消耗1 mol Ba(NO3)2转移的电子数为5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
D.通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原
9.(2024·厦门高一期末)为实现零碳需求“氨经济”,目前已历经三代合成氨技术的开发和迭代。下列说法不正确的是(  )
A.第一代合成氨技术中提供H2的反应是CH4+2H2OCO2+4H2
B.第三代合成氨的方法为6H2O+2N24NH3+3O2
C.在各代合成氨技术中,水均作还原剂
D.合成氨技术的迭代更新符合节能减排的理念
10.氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应化学方程式如下:
①NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O
②2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O
(1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为    。
(2)在反应②中,氧化产物是    ,还原产物是    (填化学式)。
(3)在反应①②中,参加反应的NaOH均为2 mol时,两个反应转移电子数的关系是①    ②(填“>”“=”或“<”)。
11.某校化学兴趣小组用如图装置验证NO2的氧化性和NO的还原性。
已知:①装置甲中发生的反应为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②硝酸具有挥发性,可将I-氧化成I2。
请回答下列问题:
(1)装置乙中的现象是                                。
(2)说明NO具有还原性的操作和现象是                        。
(3)小组一成员对实验设计提出了疑问,他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性,他的理由是                                              。
(4)小组另一成员为探究NO2的氧化性,进行如下实验(如图所示)。
由图B和图C中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式:            。
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
1.D “雷雨发庄稼”的原因:空气中的 N2在放电条件下与 O2直接化合生成无色且不溶于水的NO气体,N2+O22NO;NO的密度比空气略大,不稳定,常温下就易与空气中的 O2反应生成红棕色的NO2气体,NO2易与水反应生成HNO3和NO;HNO3随雨水淋洒到大地上,同土壤中的矿物相互作用,生成可溶于水的硝酸盐可作氮肥,植物生长得更好。
2.A 固氮过程是把氮气转化为含氮化合物的过程,工业合成氨属于人工固氮。
3.C 氮气分子中含有氮氮三键,通常情况下N2性质很稳定,可作食物保护气,A正确;氮气与氧气在高温下反应生成一氧化氮,一氧化氮有毒,为空气污染物,B正确;N2在空气中约占空气体积的,C错误;在反应3Mg+N2Mg3N2中,氮气中氮元素化合价降低,所以N2作氧化剂,D正确。
4.C 要制备Mg3N2,需要除去空气中的O2、CO2和水蒸气,则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸,A项错误;若去掉装置C,Mg与O2反应生成MgO,对产品纯度有影响,B项错误;实验时,应先加热装置C,通入一段时间空气除去O2,然后再加热装置D,C项正确;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项错误。
5.C 由图示可知,硝化过程为转化为,进一步转化为,该过程中N的化合价升高,含氮物质被氧化,A错误;是含氮化合物转化为含氮化合物,不属于氮的固定,B错误;由图示可知,Fe2+能与反应转化为N2,Fe3+能与反应转化为N2,故土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素,C正确;氨氧化过程中的反应为+N2+2H2O,故亚硝态氮元素原子与铵态氮元素原子理论物质的量之比为1∶1,D错误。
6.C 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①NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等。
7.B NO与O2发生反应生成NO2,NO2与H2O发生反应生成HNO3和NO,化学方程式分别为2NO+O22NO2和3NO2+H2O2HNO3+NO,总反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O4HNO3。注射器中NO的体积为20 mL,O2的体积为30 mL×=6 mL,气体体积之比等于其物质的量之比,根据4NO+3O2+2H2O4HNO3可知,O2完全参与反应,消耗的O2为6 mL,参与反应的NO为8 mL,最终剩余12 mL NO。注射器内气体先由无色变成红棕色,然后慢慢变浅,最终气体为无色,A项正确;反应后气体体积为12 mL+(30 mL-6 mL)=36 mL,体积减小,故反应过程中注射器的活塞缓缓向左移动,B项错误,C项正确;生成n(HNO3)=,故c(HNO3)=≈0.07 mol·L-1,D项正确。
8.C 大气中的NOx可形成硝酸型酸雨,降低NOx排放量可以减少酸雨的形成,A正确;储存过程中NO2转化为Ba(NO3)2,氮元素的价态升高,NOx被氧化,B正确;还原过程中消耗1 mol Ba(NO3)2转移的电子数为10NA,C错误;BaO转化为Ba(NO3)2储存NOx,还原性尾气与Ba(NO3)2反应生成BaO、N2和H2O,实现了NOx的还原,D正确。
9.C 由图可知,第一代合成氨技术中提供H2的反应为高温下CH4与H2O反应生成CO2和H2,反应方程式为CH4+2H2OCO2+4H2,A正确;第三代合成氨技术为通电时H2O分解生成O2和H2,N2与H2合成氨气,总反应方程式为6H2O+2N24NH3+3O2,B正确;第一代合成氨技术中H2O转化为H2,H元素化合价降低,发生还原反应,水作氧化剂,C错误;第一代合成氨技术中需要高温制备H2和高温高压下合成氨,第二代合成氨需要在高温高压下合成氨,第三代合成氨技术通电时直接生成氨气,合成氨技术的迭代更新符合节能减排的理念,D正确。
10.(1)23∶15 (2)NaNO3 NaNO2 (3)=
解析:(1)根据反应①可知,氧化剂(NO2)和还原剂(NO)的物质的量之比是1∶1,质量之比为23∶15。(2)在反应②中只有氮元素的化合价发生变化,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化产物为NaNO3,还原产物为NaNO2。(3)反应①中2 mol NaOH参加反应时,转移1 mol电子,反应②中2 mol NaOH参加反应时,转移1 mol电子。
11.(1)乙试管中溶液变蓝色
(2)打开开关,挤压空气囊,丙中气体由无色变为红棕色
(3)挥发出来的HNO3,以及NO2和水反应生成的HNO3,也可将I-氧化成I2,使溶液变蓝
(4)NO2+SO2NO+SO3
解析:(1)碘化钾被氧化为单质碘,碘使淀粉变蓝。(2)丙中NO2与水反应生成的NO会和氧气反应生成红棕色的NO2,证明NO具有还原性,故操作和现象为打开开关,挤压空气囊,丙中气体由无色变为红棕色。(3)浓硝酸具有挥发性,且NO2与水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性,也能将碘离子氧化成单质碘,使溶液变蓝,对NO2的性质检验造成干扰。(4)题图B中“无色气体”,题图C中“有红棕色气体产生”,说明题图B中反应生成了NO,即NO2和SO2反应,NO2转化为NO,表现氧化性,而SO2则表现还原性,被氧化,硫元素化合价升高,只能变成+6价,应转化为SO3,故化学方程式为NO2+SO2NO+SO3。
3 / 3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
课程 标准 1.了解N2、NO和NO2的主要物理性质和化学性质。 2.结合实例认识氮的固定,认识N2、NO和NO2在生产中的应用和对生态环境的影响
分点突破(一) 氮气与氮的固定
1.氮元素原子结构与存在形态
(1)氮元素原子结构
氮元素原子结构示意图:     ,位于第   周期第   族。
氮原子的最外层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子,因此,氮原子一般通过      与其他原子相互结合构成物质。
2.氮气
(1)结构
氮气分子内两个氮原子间以      结合,电子式为     ,结构式为   。
(2)物理性质
   色、   味、   溶于水,密度与空气相近,约占空气体积的   。
(3)化学性质
通常情况下很稳定,难与其他物质反应。
①与氢气反应:                       ;
②与氧气反应:                       ;
③与金属镁反应:N2+3MgMg3N2。
3.氮的固定
(1)含义
将大气中    的氮转化为      的过程叫做氮的固定。
(2)分类
氮的固定
1.自然界中的氮循环如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.①中N2与O2反应生成NO
B.②中合成氨属于人工固氮
C.③中氮元素被氧化
D.氧元素参与了氮循环
2.在水体中部分含氮物质循环如图。图中转化属于氮的固定的是(  )
A.③       B.④
C.⑤ D.⑥
3.下列有关氮气的叙述错误的是(  )
A.氮气可作贮存水果、粮食的保护气
B.氮的非金属性比磷强,所以氮气的化学性质比磷活泼
C.在雷雨天,空气中的N2和O2反应生成NO
D.氮气既可作氧化剂,又可作还原剂
分点突破(二) NO和NO2
1.物理性质及毒性
(1)一氧化氮(NO)
无色无味气体,密度比空气    ,   溶于水,   毒。
(2)二氧化氮(NO2)
   色气体,有    气味,密度比空气   ,易液化,   溶于水,   毒。
2.化学性质
(1)实验探究
①在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器。
实验现象:      。
原因解释:        。
②打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹,观察现象。振荡注射器,再观察现象。
实验现象:气体变为    色,再振荡后气体又变为   色,同时注射器的活塞      。
原因解释:NO与O2反应生成   ,气体变为    色;振荡后NO2溶于水生成      ,气体又变为   色,同时气体的总体积有所    。
(2)NO和NO2化学性质的比较
物质 NO NO2
与氧气 反应 不反应
与水 反应 不反应
与氢氧 化钠 的反应 不反应 2NO2+2NaOH NaNO3+ NaNO2+H2O
(3)NO和NO2的相互转化
NO→NO2化学方程式:2NO+O22NO2;
NO2→NO化学方程式:3NO2+H2O2HNO3+NO。
(4)对工业生产硝酸的启示
工业上生产硝酸时,向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,充分利用原料,并能减少NO的排放以保护环境。
(5)氮氧化物中属于酸性氧化物的只有N2O3、N2O5;N2O、NO、NO2、N2O4都是不成盐氧化物,不是酸性氧化物;NO2易发生反应:NO2N2O4(无色)。
1.下列关于NO和NO2的说法正确的是(  )
A.NO2是红棕色气体,易溶于水,属于酸性氧化物
B.NO2可由N2和O2直接化合得到
C.NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集
D.NO和NO2在一定条件下可以相互转化
2.(2024·南京高一月考)NO2在火箭燃料中作为氧化剂。下列说法正确的是(  )
A.NO2属于酸性氧化物
B.NO2经转化被植物吸收,属于氮的固定
C.NO2为红棕色且有刺激性气味的气体
D.高温时N2与过量的氧气反应可直接生成NO2
3.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的气体甲经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则气体甲的组成为(  )
A.NO2、N2       B.NO、CO2
C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2
氮氧化物与H2O、O2反应的计算(归纳与论证)
【典例1】 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(夹持装置已省略),并检查装置的气密性,实验前用排水法收集NO。
(1)打开止水夹,推动注射器活塞,使O2进入烧瓶。关上止水夹,首先观察到烧瓶中的现象是什么?写出产生此现象的化学方程式。
(2)轻轻摇动烧瓶,观察到烧瓶中的现象是什么?利用化学方程式解释产生这种现象的原因是什么?
(3)假设烧瓶内充有100 mL NO,通入多少O2才能使水充满试管?
【典例2】 工业生产硝酸时,能否将NO2完全转化为硝酸?写出转化过程的总反应化学方程式。
【规律方法】
1.NO2和O2混合气体与水反应
由4NO2+O2+2H2O4HNO3可知
当体积比V(NO2)∶V(O2)
2.NO和O2混合气体与水反应
由4NO+3O2+2H2O4HNO3可知
当体积比V(NO)∶V(O2)
3.剩余气体的判断
NO、O2不溶于水,但NO2溶于水且与水反应,所以氮氧化物溶于水的各种情况中,剩余气体可为NO或O2,但不可能是NO2或NO与O2同时剩余。
【迁移应用】
1.有一支充有20 mL NO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有12 mL无色气体,则原混合气体中NO和NO2体积比为(气体体积均在相同状况下测得)(  )
A.2∶3        B.3∶2
C.1∶4 D.4∶1
2.将V mL NO和NO2的混合气体通过足量水吸收后,得到a mL无色气体A,a mL该无色气体A与等体积O2混合,再通过水充分吸收后,收集到5 mL无色气体B。试回答:
(1)A气体是    ,B气体是    。
(2)a=    。
3.如图所示,室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体的体积均在标准状况下测定)。
试回答下列问题:
(1)写出观察到的现象(可不写满,也可补充):
①                       ;
②                       ;
③                       。
(2)上述过程中发生反应的化学方程式有                         。
(3)最终试管中剩余的气体是   ,体积为              。
1.下列用途中应用了氮气的稳定性的是(  )
A.以氮气为原料制硝酸
B.合成氨气和制氮肥
C.作食物保护气
D.镁可以和氮气反应
2.(2024·北京丰台区高一期末)下列关于NO的描述不正确的是(  )
A.无色气体
B.可用排空气法收集
C.难溶于水
D.由N2和O2在雷电作用下合成
3.(2024·济宁高一期中)下列关于氮元素及氮气性质的说法中,错误的是(  )
A.氮分子是双原子分子,氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在
B.氮气分子中的化学键很难破坏,氮元素的非金属性很强
C.反应N2+3MgMg3N2不属于氮的固定,工业合成氨的过程是固氮的过程
D.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
4.下列有关NO2的说法正确的是(  )
A.NO2可由N2与O2在放电条件下直接制备
B.NO2有毒,但因其易溶于水且与水反应,因此不属于大气污染物
C.NO2既有氧化性也有还原性
D.NO2为红棕色气体,因此将NO2通入水中,溶液显红棕色
5.氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须进行处理。
(1)汽车尾气中主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
①汽车尾气中的CO来自       ,NO来自        。汽车尾气对环境的危害主要有                                            (至少填两种)。
②汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为                                           。
(2)工业废气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理,若NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量的NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是    。第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
【基础知识·准落实】
分点突破(一)
师生互动
1.(1) 二 ⅤA 共用电子对 (2)硝酸盐 铵盐
2.(1)共价三键 ∶N N∶ N≡N (2)无 无 难 
(3)①N2+3H22NH3 ②N2+O22NO 3.(1)游离态 氮的化合物 (2)工业合成氨
自主练习
1.C 在放电条件下,氮气和氧气反应:N2+O22NO,A项正确;工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,B项正确;③中细菌还原硝酸根离子生成无污染的氮气,所以③中氮元素被还原,而不是被氧化,C项错误;分析氮循环示意图可知,氧元素参与了氮循环,D项正确。
2.C 将N2转化为氮的化合物的过程叫氮的固定,因此循环图中只有转化⑤属于氮的固定。
3.B 氮气的化学性质很稳定,无毒,可以用作食品保护气,A正确;氮气分子中含N≡N,性质很稳定,化学性质不如磷活泼,B错误;在雷雨天,放电条件下,氮气与氧气反应生成一氧化氮,C正确;氮气中氮元素处于中间状态,既可作氧化剂,又可作还原剂,D正确。
分点突破(二)
师生互动
1.(1)略大 不 有 (2)红棕 刺激性 大 易 有
2.(1)①无明显现象 NO不溶于水 ②红棕 无 向内移动 NO2 红棕 硝酸和NO 无 减小 (2)2NO+O22NO2 3NO2+H2O2HNO3+NO
自主练习
1.D NO2不是酸性氧化物,A项错误;在高温或放电条件下,N2和O2直接化合生成NO,NO与O2反应生成NO2,B项错误;NO易与空气中的氧气反应生成NO2,只能用排水法收集,NO2能与水反应,只能用排空气法收集,C项错误;NO和O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3和NO,D项正确。
2.C NO2与NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,不属于酸性氧化物,A错误;氮的固定是指N2转化为化合物,B错误;NO2为红棕色且有刺激性气味的气体,C正确;高温时N2与过量的O2反应生成NO,NO和O2反应生成NO2,D错误。
3.B 混合气体无色,说明气体中不含NO2;气体通过Na2O2后显红棕色,说明原混合气体中含有NO,且有与Na2O2反应生成O2的气体CO2;通入水中,溶液呈酸性,且几乎无气体剩余,说明原气体中不含N2。
【关键能力·细培养】
【典例1】 (1)提示:首先观察到的现象是烧瓶中的气体由无色变为红棕色,反应的化学方程式为2NO+O22NO2。
(2)提示:烧瓶中的红棕色气体又变为无色,且烧瓶内压强减小,烧杯中的水倒吸到烧瓶内,导致烧瓶中液面上升。摇动烧瓶,使得NO2与水发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO。
(3)提示:已知:2NO+O22NO2 ①,3NO2+H2O2HNO3+NO ②,由反应的化学方程式①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O4HNO3,即当NO和O2的体积比为4∶3时水可以充满试管,故需通入75 mL O2。
【典例2】 提示:工业生产硝酸时,通入过量O2,可以把NO2完全转化为HNO3。
化学方程式:3NO2+H2O2HNO3+NO ①,2NO+O22NO2 ②,由①×2+②得总化学方程式:4NO2+O2+2H2O4HNO3。
迁移应用
1.A 二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮和水不反应且不溶于水,所以,剩余的气体为一氧化氮,设混合气体中二氧化氮的体积为V,则:
3NO2+H2O2HNO3+NO 气体体积减少
 3           1    2
 V20 mL-12 mL=8 mL 
所以V==12 mL,即二氧化氮的体积为12 mL,则混合气体中一氧化氮的体积为20 mL-12 mL=8 mL,则原混合气体中NO和NO2体积比为8 mL∶12 mL=2∶3。
2.(1)NO O2 (2)20
解析:(1)NO2溶于水生成NO,故A为NO,NO与O2通入水中发生反应4NO+3O2+2H2O4HNO3,二者等体积时,O2过量,故B为O2。
(2)4NO+3O2+2H2O4HNO3
  a mL  mL
依题意知:a-=5,a=20。
3.(1)①通入O2,试管内气体由无色变为红棕色 ②试管内液面上升 ③试管内剩余无色气体
(2)2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO (3)NO 1.0 mL
解析:(1)通入的O2与NO反应生成NO2:2NO+O22NO2,所以看到有红棕色气体生成;生成的NO2溶于水:3NO2+H2O2HNO3+NO,气体体积减小,所以会看到试管内液面上升;最终NO有剩余,所以试管内剩余无色气体。(2)上述过程中发生反应的化学方程式有2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO。(3)设1.5 mL O2全部参加反应,由总反应4NO+3O2+2H2O4HNO3可知,V反应(NO)=V(O2)×=1.5 mL×=2.0 mL,而NO的总体积是3.0 mL,故剩余NO气体的体积是1.0 mL。
【教学效果·勤检测】
1.C 利用N2制备硝酸,发生的反应为N2+3H22NH3、4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO,与N2的稳定性无关,A错误;根据A选项分析,合成氨气和制氮肥均与N2的稳定性无关,B错误;N2的化学性质相对稳定,因此N2常作食物保护气,与N2的稳定性有关,C正确;Mg能与N2反应生成Mg3N2,与N2的稳定性无关,D错误。
2.B NO为无色无味的气体,A正确;常温NO和O2发生反应,2NO+O22NO2,故不能用排空气法收集,B错误;NO是不溶于水的气体,C正确;N2和O2发生反应的条件是放电,反应生成NO,N2+O22NO,D正确。
3.C 氮气分子为双原子分子,空气中的氮气中氮为游离态,硝石中的氮为化合态,氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在,A正确;氮气分子中存在N≡N,氮氮三键性质稳定,破坏时需要吸收很高的能量,氮气分子中的化学键很难破坏,氮元素非金属性也很强,B正确;反应N2+3MgMg3N2中,氮元素由游离态变为化合态,属于氮的固定,工业合成氨的过程是固氮的过程,C错误;氮元素在自然界中循环,即N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐→氨基酸→蛋白质→N2,D正确。
4.C N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO,A错误;NO2属于大气污染物之一,B错误;NO2与H2O反应生成HNO3和NO,说明NO2既有氧化性又有还原性,C正确;NO2通入水中,生成NO和HNO3,溶液呈无色,D错误。
5.(1)①汽油的不完全燃烧 N2与O2在汽车汽缸内高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、产生光化学烟雾、产生温室效应等(任填两种即可)
②2xCO+2NOx2xCO2+N2 (2)NaNO2
解析:(1)①汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油燃烧不完全,会产生CO;N2和O2在高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,产生光化学烟雾,产生温室效应等。②CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(2)NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合价为+4价,两者按物质的量之比为1∶1混合时与NaOH反应生成的钠盐中氮的化合价必然为+3价,即为NaNO2。
6 / 6(共82张PPT)
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮

程 标
准 1.了解N2、NO和NO2的主要物理性质和化学性质。
2.结合实例认识氮的固定,认识N2、NO和NO2在生产中的应用
和对生态环境的影响
目 录
1、基础知识·准落实
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
4、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破(一) 氮气与氮的固定
1. 氮元素原子结构与存在形态
(1)氮元素原子结构
氮元素原子结构示意图: ,位于第 周期第 族。
氮原子的最外层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容
易失去5个电子,因此,氮原子一般通过 与其
他原子相互结合构成物质。
 二
ⅤA 
 共用电子对 
2. 氮气
(1)结构
氮气分子内两个氮原子间以 结合,电子式
为 ,结构式为 。
(2)物理性质
色、 味、 溶于水,密度与空气相近,约
占空气体积的 。
 共价三键 
 ∶N N∶ 
 N≡N 
 无 
 无 
 难 
 
①与氢气反应: ;
②与氧气反应: ;
③与金属镁反应:N2+3Mg Mg3N2。
 N2+3H2  2NH3 
 N2+O2  2NO 
(3)化学性质
通常情况下很稳定,难与其他物质反应。
3. 氮的固定
(1)含义
将大气中 的氮转化为 的过程叫做
氮的固定。
(2)分类
 游离态 
 氮的化合物 
1. 自然界中的氮循环如图所示,下列说法不正确的是(  )
A. ①中N2与O2反应生成NO
B. ②中合成氨属于人工固氮
C. ③中氮元素被氧化
D. 氧元素参与了氮循环
解析:  在放电条件下,氮气和氧气反应:N2+O2 2NO,A
项正确;工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于
人工固氮,B项正确;③中细菌还原硝酸根离子生成无污染的氮
气,所以③中氮元素被还原,而不是被氧化,C项错误;分析氮循
环示意图可知,氧元素参与了氮循环,D项正确。
2. 在水体中部分含氮物质循环如图。图中转化属于氮的固定的是
(  )
A. ③ B. ④
C. ⑤ D. ⑥
解析: 将N2转化为氮的化合物的过程叫氮的固定,因此循环图
中只有转化⑤属于氮的固定。
3. 下列有关氮气的叙述错误的是(  )
A. 氮气可作贮存水果、粮食的保护气
B. 氮的非金属性比磷强,所以氮气的化学性质比磷活泼
C. 在雷雨天,空气中的N2和O2反应生成NO
D. 氮气既可作氧化剂,又可作还原剂
解析:  氮气的化学性质很稳定,无毒,可以用作食品保护气,
A正确;氮气分子中含N≡N,性质很稳定,化学性质不如磷活泼,
B错误;在雷雨天,放电条件下,氮气与氧气反应生成一氧化氮,
C正确;氮气中氮元素处于中间状态,既可作氧化剂,又可作还原
剂,D正确。
分点突破(二) NO和NO2
1. 物理性质及毒性
(1)一氧化氮(NO)
无色无味气体,密度比空气 , 溶于水,
毒。
(2)二氧化氮(NO2)
色气体,有 气味,密度比空气 ,
易液化, 溶于水, 毒。
 略大 
 不 
 
有 
 红棕 
 刺激性 
 大 
 易 
 有 
2. 化学性质
(1)实验探究
①在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL
水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器。
实验现象: 。
原因解释: 。
 无明显现象 
 NO不溶于水 
②打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹,观察现
象。振荡注射器,再观察现象。
实验现象:气体变为 色,再振荡后气体又变为
色,同时注射器的活塞 。
原因解释:NO与O2反应生成 ,气体变为
色;振荡后NO2溶于水生成 ,气体又变为
色,同时气体的总体积有所 。
 红棕 
 
无 
 向内移动 
 NO2 
 红棕 
 硝酸和NO 
 
无 
 减小 
(2)NO和NO2化学性质的比较
物质 NO NO2
与氧气反应 不反应
与水反应 不反应

与氢氧化钠的反
应 不反应 2NO2+2NaOH NaNO3
+NaNO2+H2O
2NO+O2 2NO2
3NO2+H2O 2HNO3+
NO
(3)NO和NO2的相互转化
NO→NO2化学方程式:2NO+O2 2NO2;
NO2→NO化学方程式:3NO2+H2O 2HNO3+NO。
(4)对工业生产硝酸的启示
工业上生产硝酸时,向吸收后的废气中再通入适量的氧气或
空气,充分利用原料,并能减少NO的排放以保护环境。
(5)氮氧化物中属于酸性氧化物的只有N2O3、N2O5;N2O、NO、
NO2、N2O4都是不成盐氧化物,不是酸性氧化物;NO2易发
生反应:NO2 N2O4(无色)。
1. 下列关于NO和NO2的说法正确的是(  )
A. NO2是红棕色气体,易溶于水,属于酸性氧化物
B. NO2可由N2和O2直接化合得到
C. NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集
D. NO和NO2在一定条件下可以相互转化
解析:  NO2不是酸性氧化物,A项错误;在高温或放电条件
下,N2和O2直接化合生成NO,NO与O2反应生成NO2,B项错误;
NO易与空气中的氧气反应生成NO2,只能用排水法收集,NO2能与
水反应,只能用排空气法收集,C项错误;NO和O2反应生成NO2,
NO2与H2O反应生成HNO3和NO,D项正确。
2. (2024·南京高一月考)NO2在火箭燃料中作为氧化剂。下列说法正
确的是(  )
A. NO2属于酸性氧化物
B. NO2经转化被植物吸收,属于氮的固定
C. NO2为红棕色且有刺激性气味的气体
D. 高温时N2与过量的氧气反应可直接生成NO2
解析:  NO2与NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,不属
于酸性氧化物,A错误;氮的固定是指N2转化为化合物,B错误;
NO2为红棕色且有刺激性气味的气体,C正确;高温时N2与过量的
O2反应生成NO,NO和O2反应生成NO2,D错误。
3. 无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定
量的气体甲经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气
体剩余,则气体甲的组成为(  )
A. NO2、N2 B. NO、CO2
C. NO2、CO2 D. NO、CO2、N2
解析:  混合气体无色,说明气体中不含NO2;气体通过Na2O2后
显红棕色,说明原混合气体中含有NO,且有与Na2O2反应生成O2的
气体CO2;通入水中,溶液呈酸性,且几乎无气体剩余,说明原气
体中不含N2。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
氮氧化物与H2O、O2反应的计算(归纳与论证)
【典例1】 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(夹持装置已省略),并检查装置的气密性,实验
前用排水法收集NO。
(1)打开止水夹,推动注射器活塞,使O2进入烧瓶。关上止水
夹,首先观察到烧瓶中的现象是什么?写出产生此现象的化
学方程式。
提示:首先观察到的现象是烧瓶中的气体由无色变为红棕色,
反应的化学方程式为2NO+O2 2NO2。
(2)轻轻摇动烧瓶,观察到烧瓶中的现象是什么?利用化学方程式
解释产生这种现象的原因是什么?
提示:烧瓶中的红棕色气体又变为无色,且烧瓶内压强减小,
烧杯中的水倒吸到烧瓶内,导致烧瓶中液面上升。摇动烧瓶,
使得NO2与水发生反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO。
(3)假设烧瓶内充有100 mL NO,通入多少O2才能使水充满试管?
提示:已知:2NO+O2 2NO2 ①,3NO2+H2O 2HNO3
+NO ②,由反应的化学方程式①×3+②×2得:4NO+3O2
+2H2O 4HNO3,即当NO和O2的体积比为4∶3时水可以充
满试管,故需通入75 mL O2。
【典例2】 工业生产硝酸时,能否将NO2完全转化为硝酸?写出转化
过程的总反应化学方程式。
提示:工业生产硝酸时,通入过量O2,可以把NO2完全转化为HNO3。
化学方程式:3NO2+H2O 2HNO3+NO ①,2NO+O2 2NO2 
②,由①×2+②得总化学方程式:4NO2+O2+2H2O 4HNO3。
【规律方法】
1. NO2和O2混合气体与水反应
由4NO2+O2+2H2O 4HNO3可知
当体积比V(NO2)∶V(O2)
2. NO和O2混合气体与水反应
由4NO+3O2+2H2O 4HNO3可知
当体积比V(NO)∶V(O2)
3. 剩余气体的判断
NO、O2不溶于水,但NO2溶于水且与水反应,所以氮氧化物溶于
水的各种情况中,剩余气体可为NO或O2,但不可能是NO2或NO与
O2同时剩余。
【迁移应用】
1. 有一支充有20 mL NO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽
中,充分反应后,仍有12 mL无色气体,则原混合气体中NO和NO2
体积比为(气体体积均在相同状况下测得)(  )
A. 2∶3 B. 3∶2
C. 1∶4 D. 4∶1
解析:  二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮和水
不反应且不溶于水,所以,剩余的气体为一氧化氮,设混合气体中
二氧化氮的体积为V,则:
3NO2+H2O 2HNO3+NO 气体体积减少
 3           1    2
 V 20 mL-12 mL=8 mL 
所以V= =12 mL,即二氧化氮的体积为12 mL,则混合气体
中一氧化氮的体积为20 mL-12 mL=8 mL,则原混合气体中NO和
NO2体积比为8 mL∶12 mL=2∶3。
2. 将V mL NO和NO2的混合气体通过足量水吸收后,得到a mL无色气
体A,a mL该无色气体A与等体积O2混合,再通过水充分吸收后,
收集到5 mL无色气体B。试回答:
(1)A气体是 ,B气体是 。
解析: NO2溶于水生成NO,故A为NO,NO与O2通入水
中发生反应4NO+3O2+2H2O 4HNO3,二者等体积时,
O2过量,故B为O2。
 NO 
 O2 
(2)a= 。
解析:4NO+3O2+2H2O 4HNO3
   a mL  mL
依题意知:a- =5,a=20。
 20 
3. 如图所示,室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2
(所有气体的体积均在标准状况下测定)。
试回答下列问题:
(1)写出观察到的现象(可不写满,也可补充):
① ;
② ;
③ 。
 通入O2,试管内气体由无色变为红棕色 
 试管内液面上升 
 试管内剩余无色气体 
解析:通入的O2与NO反应生成NO2:2NO+O2 2NO2,所以看到有红棕色气体生成;生成的NO2溶于水:
3NO2+H2O 2HNO3+NO,气体体积减小,所以会看到试管内液面上升;最终NO有剩余,所以试管内剩余无色气体。
(2)上述过程中发生反应的化学方程式有

解析:上述过程中发生反应的化学方程式有2NO+O2 2NO2、3NO2+H2O 2HNO3+NO。
 2NO+O2 2NO2、
3NO2+H2O 2HNO3+NO 
(3)最终试管中剩余的气体是 ,体积为 。
解析:设1.5 mL O2全部参加反应,由总反应4NO+3O2+2H2O 4HNO3可知,V反应(NO)=V(O2)× =1.5 mL× =2.0 mL,而NO的总体积是3.0 mL,故剩余NO气体的体积是1.0 mL。
 NO 
 1.0 mL 
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下列用途中应用了氮气的稳定性的是(  )
A. 以氮气为原料制硝酸
B. 合成氨气和制氮肥
C. 作食物保护气
D. 镁可以和氮气反应
解析:  利用N2制备硝酸,发生的反应为N2+
3H2 2NH3、4NH3+5O2 4NO+6H2O、2NO+
O2 2NO2、3NO2+H2O 2HNO3+NO,与N2的稳定性无
关,A错误;根据A选项分析,合成氨气和制氮肥均与N2的稳定性
无关,B错误;N2的化学性质相对稳定,因此N2常作食物保护气,
与N2的稳定性有关,C正确;Mg能与N2反应生成Mg3N2,与N2的稳
定性无关,D错误。
2. (2024·北京丰台区高一期末)下列关于NO的描述不正确的是
(  )
A. 无色气体
B. 可用排空气法收集
C. 难溶于水
D. 由N2和O2在雷电作用下合成
解析:  NO为无色无味的气体,A正确;常温NO和O2发生反
应,2NO+O2 2NO2,故不能用排空气法收集,B错误;NO是
不溶于水的气体,C正确;N2和O2发生反应的条件是放电,反应生
成NO,N2+O2 2NO,D正确。
3. (2024·济宁高一期中)下列关于氮元素及氮气性质的说法中,错
误的是(  )
A. 氮分子是双原子分子,氮在自然界中既以游离态存在又以化合态
存在
B. 氮气分子中的化学键很难破坏,氮元素的非金属性很强
C. 反应N2+3Mg Mg3N2不属于氮的固定,工业合成氨的过程是
固氮的过程
D. 大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
解析:  氮气分子为双原子分子,空气中的氮气中氮为游离态,
硝石中的氮为化合态,氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存
在,A正确;氮气分子中存在N≡N,氮氮三键性质稳定,破坏时需
要吸收很高的能量,氮气分子中的化学键很难破坏,氮元素非金属
性也很强,B正确;反应N2+3Mg Mg3N2中,氮元素由游离态
变为化合态,属于氮的固定,工业合成氨的过程是固氮的过程,C
错误;氮元素在自然界中循环,即N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐
→氨基酸→蛋白质→N2,D正确。
4. 下列有关NO2的说法正确的是(  )
A. NO2可由N2与O2在放电条件下直接制备
B. NO2有毒,但因其易溶于水且与水反应,因此不属于大气污染物
C. NO2既有氧化性也有还原性
D. NO2为红棕色气体,因此将NO2通入水中,溶液显红棕色
解析:  N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO,A错误;NO2
属于大气污染物之一,B错误;NO2与H2O反应生成HNO3和NO,
说明NO2既有氧化性又有还原性,C正确;NO2通入水中,生成NO
和HNO3,溶液呈无色,D错误。
5. 氮的氧化物(用NOx表示)是大气污染物,必须进行处理。
(1)汽车尾气中主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾
气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
①汽车尾气中的CO来自 ,NO来自
。汽车尾气对环境的危害
主要有
(至少填两种)。
 汽油的不完全燃烧 
 N2与
O2在汽车汽缸内高温环境下的反应 
 形成硝酸型酸雨、产生光化学烟雾、产生温室效应等
(任填两种即可) 
②汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处
理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的
化学方程式可表示为 。
解析: ①汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空
气不足时,汽油燃烧不完全,会产生CO;N2和O2在高温条件
下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸
型酸雨,产生光化学烟雾,产生温室效应等。②CO、NOx反
应后生成的无毒气体为CO2和N2。
 2xCO+2NOx  2xCO2+N2 
(2)工业废气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理,若NO与NO2
按物质的量之比为1∶1被足量的NaOH溶液完全吸收后得到一
种钠盐,该钠盐的化学式是 。
解析: NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合价为
+4价,两者按物质的量之比为1∶1混合时与NaOH反应生成
的钠盐中氮的化合价必然为+3价,即为NaNO2。
 NaNO2 
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. (2024·大同高一月考)位于新疆、青海交界处的巍巍昆仑山区,
有一条神秘的山谷——那棱格勒河中上游的魔鬼谷,山谷的牧草出
奇的繁茂。这是由于“雷雨发庄稼”的缘故。下列元素在自然界中
的转化与“雷雨发庄稼”有关的是(  )
A. Na B. C
C. P D. N
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解析:  “雷雨发庄稼”的原因:空气中的 N2在放电条件下与
O2直接化合生成无色且不溶于水的NO气体,N2+O2 2NO;
NO的密度比空气略大,不稳定,常温下就易与空气中的 O2反应生
成红棕色的NO2气体,NO2易与水反应生成HNO3和NO;HNO3随雨
水淋洒到大地上,同土壤中的矿物相互作用,生成可溶于水的硝酸
盐可作氮肥,植物生长得更好。
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2. 下列属于固氮过程的是(  )
A. N2与H2在一定条件下合成NH3
B. NO与O2反应生成NO2
C. NH3与O2反应生成NO和H2O
D. 由NH3制备NH4HCO3
解析:  固氮过程是把氮气转化为含氮化合物的过程,工业合成
氨属于人工固氮。
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3. 下列关于氮气的说法中错误的是(  )
A. 通常情况下氮气性质很稳定,所以氮气可作食物保护气
B. N2+O2 2NO,该反应是汽车尾气污染的主要原因之一
C. 氮气在空气中约占空气体积的
D. 在反应3Mg+N2 Mg3N2中,氮气作氧化剂
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解析:  氮气分子中含有氮氮三键,通常情况下N2性质很稳定,
可作食物保护气,A正确;氮气与氧气在高温下反应生成一氧化
氮,一氧化氮有毒,为空气污染物,B正确;N2在空气中约占空气
体积的 ,C错误;在反应3Mg+N2 Mg3N2中,氮气中氮元素
化合价降低,所以N2作氧化剂,D正确。
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4. (2024·济南章丘区高一期末)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. 实验时应先加热装置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
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解析:  要制备Mg3N2,需要除去空气中的O2、CO2和水蒸气,
则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸,A项错误;若去掉
装置C,Mg与O2反应生成MgO,对产品纯度有影响,B项错误;实
验时,应先加热装置C,通入一段时间空气除去O2,然后再加热装
置D,C项正确;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项错误。
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5. (2024·大同高一月考)氮是生物体的重要组成元素,也是维持
高等动物生命活动的必需元素。氮的循环涉及地球上生物圈的
方方面面。
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A. 硝化过程中,含氮物质被还原
B. 属于氮的固定
C. 土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素
D. 氨氧化过程中,亚硝态氮元素原子与铵态氮元素原子理论物质的
量之比为3∶4
下列说法中,正确的是(  )
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解析:  由图示可知,硝化过程为 转化为 , 进一
步转化为 ,该过程中N的化合价升高,含氮物质被氧化,A错
误; 是含氮化合物转化为含氮化合物,不属于氮的
固定,B错误;由图示可知,Fe2+能与 反应转化为N2,Fe3+能
与 反应转化为N2,故土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其
接触的水体中除去氮元素,C正确;氨氧化过程中的反应为 +
N2+2H2O,故亚硝态氮元素原子与铵态氮元素原子理论
物质的量之比为1∶1,D错误。
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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NO气体
C. 可能是NO与NO2的混合气体
D. 只可能是NO2一种气体
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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①
NO2、②NO2和O2(少量)、③NO2和NO等。
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7. 如图所示,在注射器里吸入20 mL NO(标准状况下),然后吸入5
mL水。若再吸入30 mL空气( 标准状况,按O2占空气总体积 计
算),夹住弹簧夹,让内外大气压相同,观察现象。下列叙述不正
确的是(  )
A. 可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色
B. 可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C. 最终剩余气体体积约为36 mL
D. 所得硝酸的浓度约为0.07 mol·L-1(假设所得硝酸的体积与吸入水
的体积相同)
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解析:  NO与O2发生反应生成NO2,NO2与H2O发生反应生成
HNO3和NO,化学方程式分别为2NO+O2 2NO2和3NO2+
H2O 2HNO3+NO,总反应的化学方程式为4NO+3O2+
2H2O 4HNO3。注射器中NO的体积为20 mL,O2的体积为30
mL× =6 mL,气体体积之比等于其物质的量之比,根据4NO+
3O2+2H2O 4HNO3可知,O2完全参与反应,消耗的O2为6
mL,参与反应的NO为8 mL,最终剩余12 mL NO。
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注射器内气体先由无色变成红棕色,然后慢慢变浅,最终气体为无色,A项正确;反应后气体体积为12 mL+(30 mL-6 mL)=36 mL,体积减小,故反应过程中注射器的活塞缓缓向左移动,B项错误,C项正确;生成n(HNO3)= ,故c(HNO3)=
≈0.07 mol·L-1,D项正确。
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8. NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放量,其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A. 降低NOx排放量可以减少酸雨的形成
B. 储存过程中NOx被氧化
C. 还原过程中消耗1 mol Ba(NO3)2转移的电子数为5NA(NA为阿伏
加德罗常数的值)
D. 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原
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解析:  大气中的NOx可形成硝酸型酸雨,降低NOx排放量可以
减少酸雨的形成,A正确;储存过程中NO2转化为Ba(NO3)2,氮
元素的价态升高,NOx被氧化,B正确;还原过程中消耗1 mol Ba
(NO3)2转移的电子数为10NA,C错误;BaO转化为Ba(NO3)2储
存NOx,还原性尾气与Ba(NO3)2反应生成BaO、N2和H2O,实现
了NOx的还原,D正确。
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9. (2024·厦门高一期末)为实现零碳需求“氨经济”,目前已历经三代合成氨技术的开发和迭代。下列说法不正确的是(  )
A. 第一代合成氨技术中提供H2的反应是CH4+2H2O CO2+4H2
B. 第三代合成氨的方法为6H2O+2N2 4NH3+3O2
C. 在各代合成氨技术中,水均作还原剂
D. 合成氨技术的迭代更新符合节能减排的理念
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解析:  由图可知,第一代合成氨技术中提供H2的反应为高温下
CH4与H2O反应生成CO2和H2,反应方程式为CH4+2H2O CO2
+4H2,A正确;第三代合成氨技术为通电时H2O分解生成O2和
H2,N2与H2合成氨气,总反应方程式为6H2O+2N2 4NH3+
3O2,B正确;第一代合成氨技术中H2O转化为H2,H元素化合价降
低,发生还原反应,水作氧化剂,C错误;第一代合成氨技术中需
要高温制备H2和高温高压下合成氨,第二代合成氨需要在高温高压
下合成氨,第三代合成氨技术通电时直接生成氨气,合成氨技术的
迭代更新符合节能减排的理念,D正确。
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10. 氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废
气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应化学
方程式如下:
①NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O
②2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O
(1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为

解析:根据反应①可知,氧化剂(NO2)和还原剂
(NO)的物质的量之比是1∶1,质量之比为23∶15。
 
23∶15 
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(2)在反应②中,氧化产物是 ,还原产物是
(填化学式)。
解析:在反应②中只有氮元素的化合价发生变化,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化产物为NaNO3,还原产物为NaNO2。
 NaNO3 
 NaNO2 
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(3)在反应①②中,参加反应的NaOH均为2 mol时,两个反应转
移电子数的关系是① ②(填“>”“=”或“<”)。
解析:反应①中2 mol NaOH参加反应时,转移1 mol电子,反应②中2 mol NaOH参加反应时,转移1 mol电子。
 = 
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11. 某校化学兴趣小组用如图装置验证NO2的氧化性和NO的还原性。
已知:①装置甲中发生的反应为Cu+4HNO3(浓) Cu
(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
②硝酸具有挥发性,可将I-氧化成I2。
请回答下列问题:
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(1)装置乙中的现象是 。
解析: 碘化钾被氧化为单质碘,碘使淀粉变蓝。
(2)说明NO具有还原性的操作和现象是

解析: 丙中NO2与水反应生成的NO会和氧气反应生成
红棕色的NO2,证明NO具有还原性,故操作和现象为打开
开关,挤压空气囊,丙中气体由无色变为红棕色。
 乙试管中溶液变蓝色 
 打开开关,挤压空气
囊,丙中气体由无色变为红棕色 
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(3)小组一成员对实验设计提出了疑问,他认为乙中的现象不足
以证明NO2的氧化性,他的理由是


解析:浓硝酸具有挥发性,且NO2与水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性,也能将碘离子氧化成单质碘,使溶液变蓝,对NO2的性质检验造成干扰。
 挥发出来的HNO3,以及
NO2和水反应生成的HNO3,也可将I-氧化成I2,使溶液变
蓝 
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(4)小组另一成员为探究NO2的氧化性,进行如下实验(如图所
示)。
由图B和图C中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式:

 
NO2+SO2 NO+SO3 
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解析: 题图B中“无色气体”,题图C中“有红棕色气体产生”,说明题图B中反应生成了NO,即NO2和SO2反应,NO2转化为NO,表现氧化性,而SO2则表现还原性,被氧化,硫元素化合价升高,只能变成+6价,应转化为SO3,故化学方程式为NO2+SO2 NO+SO3。
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感谢欣赏
THE END