第三章第3节第1课时 自然界中氮的循环
一、单选题
1．自然界中氮的循环如下图所示：
下列说法错误的是
A．雷电释放的能量能将空气中的氮气转化为含氮的化合物
B．豆科植物的根瘤菌能将氮气转化成氨
C．能被O2氧化成，则参加反应的和O2的物质的量之比为1：2
D．在被细菌分解生成N2的过程中，不可能有O2生成
2．硫和氮是自然界中常见的重要元素。下列关于硫、氮及其化合物的说法正确的是
A．植物从土壤中吸收、转化为氨基酸的过程属于氮的固定
B．汽车尾气中氮氧化物中氮的来源主要是空气中的氮气
C．SO2有毒，不能用作食品添加剂
D．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现的是浓硫酸的氧化性
3．下列关于的性质描述中，不正确的是
A．呈红棕色 B．有刺激性气味
C．难溶于水 D．与水反应能够生成
4．化学与生活、环境、医疗健康等诸多领域密切相关。下列说法不正确的是
A．硫粉可用于除去洒落的汞
B．化肥能够提高农作物产量，但使用不当会给环境造成危害
C．具有漂白性，工业上常用来漂白纸浆、毛、丝等
D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨的过程属于人工固氮
5．下列反应中水只作还原剂的是
A． B．
C． D．
6．下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是
A．CO转化为所需氧元素来源于 B．汽车尾气发生的都是氧化反应
C．催化剂化学反应前后质量不变 D．属于酸性氧化物
7．关于碳、氮、硫、氯的氧化物，下列性质与用途正确且具有因果关系的是
A．干冰属于酸性氧化物，可在舞台上制造“云雾”
B．NO具有还原性，能作为“信使分子”传递神经信息
C．无毒无味，可用作食品添加剂
D．具有强氧化性，可用作自来水杀菌消毒剂
8．工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2，其原理如下。
反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O；
反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。
NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是
A．曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化
B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收
C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，可提高氮氧化物的吸收率
D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中=2
9．工业上常用纯碱溶液吸收尾气中的NO、NO2，反应如下：
反应1：NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
反应2：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
已知：CO2与水的反应类似SO2和H2O的反应。若NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．反应1中放出2.24LCO2时，NO、NO2参与反应的总分子数为0.2NA
B．1L0.5mol·L-1Na2CO3溶液恰好完全反应时，作氧化剂的分子数为0.5NA
C．将反应2中9.2gNO2完全反应产生的CO2通入足量水中生成的H2CO3分子数为0.1NA
D．上述制备的化工品(NaNO2、NaNO3)中含N元素的质量为28g，则所含的Na+数一定为NA
10．用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2，部分工艺流程如下，下列说法不正确的是
A．吸收时主要反应的离子方程式为NO+NO2+OH-=NO+H2O
B．用石灰乳比用澄清石灰水吸收效果更好
C．采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
D．尾气中含有的NO不是酸性氧化物
11．下列关于和的说法正确的是
A．在一定条件下可相互转化 B．常温下都是无色气体
C．均可用排空气法收集 D．均可由和反应直接制备
12．认识和研究自然界的元素循环有重要意义，海洋中无机物循环的过程如图所示，下列说法正确的是
A．海洋中存在游离态的氮
B．在反硝化细菌作用下，发生氧化反应生成
C．②④中含氮物质的转化属于氮的固定
D．向海洋中排放含的废水，则不会影响的含量
13．硝酸工业尾气中的NO、进入大气后会破坏臭氧层。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：，。将一定量NO和的混合气体通入300 mL 5 mol L NaOH溶液中，恰好被完全吸收，则下列有关判断正确的是
A．原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为10 L
B．原混合气体中NO与的体积之比可能为3∶2
C．所得溶液中溶质一定有2种
D．所得溶液中和的物质的量之比可能为2∶1
14．如图所示，在注射器里吸入，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法错误的是
A．最终剩余气体中NO体积为12mL
B．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动，最终活塞最左端停在约36mL刻度处
C．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为
15．某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7：4，则该NOx可表示为
A．N2O B．NO C．N2O3 D．NO2
16．下列化学反应中，水作氧化剂的是
A．NO2与水反应 B．钠与水反应 C．SO2与水反应 D．Cl2与水反应
17．下列装置可以用于相应实验的是
A B C D
制备 收集NO2 验证酸性 测量体积
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
18．自然界中的氮元素以氮气、氮氧化物和硝酸盐等形式存在，人类对氮元素的利用，就是实现氮元素在不同物质之间的转化。
(1)氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是______
A．氮气分子很稳定 B．尿素属于铵态氮肥
C．工业合成氨是人工固氮 D．闪电实现了大气固氮
(2)如图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是______
A．X属于酸性氧化物
B．转化为一定需要加入氧化剂
C．一定条件下，和反应可以转化成
D．实验室采用加热分解固体制取
(3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是______
A．易溶于水，可用作制冷剂 B．具有强氧化性，可用于制
C．受热易分解，可用作化肥 D．性质稳定，可用于食品保护
(4)氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为 。结合化学方程式简述为何氮肥常用铵态氮肥而不直接是用氨水 。
(5)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与的物质的量之比为时与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为 。
19．某非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
(1)若A常温下为淡黄色固体，B是有刺激性气味的无色气体。
①A的化学式
②工业生产中大量排放的B气体被雨水吸收后形成 而污染环境。
③写出B→C反应的化学方程式 。
(2)若A在常温下为气体，C是红棕色气体。
①A、C的化学式分别是：A ，C 。
②写出B→C反应的化学方程式 ；
③D的浓溶液在常温下可与木炭反应并生成C气体，该反应的化学方程式为 。
20．氮元素是地球上含量丰富的一种元素，氮单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
(1)二氧化氮溶于水时与水反应生成硝酸和一氧化氮，请写出该反应的化学方程式： 。
(2)下列有关氮元素的说法正确的是_______(填字母)。
A．氮气因为其化学性质不活泼，可以做保护气，比如充填食品包装，充填电灯泡，保存贵重书画等
B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性
C．氮、磷、钾是植物生长必需的营养元素
D．用NO2与水反应制取硝酸时，水做还原剂
(3)豆科植物种植时不需施加氮肥的原因是 。
(4)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气与二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式： 。
试卷第1页，共3页第三章第3节第1课时 自然界中氮的循环
一、单选题
1．自然界中氮的循环如下图所示：
下列说法错误的是
A．雷电释放的能量能将空气中的氮气转化为含氮的化合物
B．豆科植物的根瘤菌能将氮气转化成氨
C．能被O2氧化成，则参加反应的和O2的物质的量之比为1：2
D．在被细菌分解生成N2的过程中，不可能有O2生成
【答案】D
【详解】A．雷电作用下，与发生化学反应生成，转化路径为含氮的化合物，A正确；
B．豆科植物通过与根瘤菌将大气中的氮气转化为氨，而氨是植物可以利用的一种氮素形式，使豆科植物能够在低氮环境中茁壮成长，B正确；
C．在一定条件下，能被O2氧化成，反应中氮元素由-3价升高到+5价，化合价升高了8，而氧元素化合价由0价降低到了-2价，共降低4价，所以参加反应的和O2的物质的量之比为1：2，C正确；
D．被细菌分解生成N2的过程中，氮元素化合价降低，则一定有元素化合价升高，生成氧气，氧元素化合价升高，符合氧化还原反应的规律，可能有氧气生成，D错误；
故选D。
2．硫和氮是自然界中常见的重要元素。下列关于硫、氮及其化合物的说法正确的是
A．植物从土壤中吸收、转化为氨基酸的过程属于氮的固定
B．汽车尾气中氮氧化物中氮的来源主要是空气中的氮气
C．SO2有毒，不能用作食品添加剂
D．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现的是浓硫酸的氧化性
【答案】B
【详解】A．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程，而、本就以化合态形式存在，不属于氮的固定，故A错误；
B．燃油汽车发动机内，空气中氮气与氧气在放电或高温条件下发生反应生成NO，故B正确；
C．SO2虽有毒，但可作食品添加剂，利用其还原性除氧气来防腐和抗氧化等，故C错误；
D．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，是浓硫酸使纸中H、O元素以水的形式脱出，体现脱水性，故D错误；
故答案选B。
3．下列关于的性质描述中，不正确的是
A．呈红棕色 B．有刺激性气味
C．难溶于水 D．与水反应能够生成
【答案】C
【详解】NO2是红棕色有刺激性气味的气体，能与水反应产生HNO3和NO；故不正确的说法是难溶于水；
答案选C。
4．化学与生活、环境、医疗健康等诸多领域密切相关。下列说法不正确的是
A．硫粉可用于除去洒落的汞
B．化肥能够提高农作物产量，但使用不当会给环境造成危害
C．具有漂白性，工业上常用来漂白纸浆、毛、丝等
D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨的过程属于人工固氮
【答案】D
【详解】A．硫和汞反应生成硫化汞，硫粉可用于除去洒落的汞，故A正确；
B．化肥能够提高农作物产量，但使用不当会给环境造成危害，如水体污染、土壤污染等，故B正确；
C．具有漂白性，工业上常用来漂白纸浆、毛、丝等，故C正确；
D．豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨的过程属于自然固氮，故D错误；
选D。
5．下列反应中水只作还原剂的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．该反应氢元素化合价降低，钠元素化合价升高，水做氧化剂，A不符合题意；
B．该反应中氮元素化合价从+4升高至+5，氮元素化合价从+4降低至+2，二氧化氮既是氧化剂也是还原剂，水不是还原剂，B不符合题意；
C．该反应中氧元素化合价升高，氟元素化合价降低，水只做还原剂，C符合题意；
D．该反应中无元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，D不符合题意；
故选C。
6．下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是
A．CO转化为所需氧元素来源于 B．汽车尾气发生的都是氧化反应
C．催化剂化学反应前后质量不变 D．属于酸性氧化物
【答案】B
【详解】A．由图可知，一氧化碳、烃与氮氧化合物反应生成氮气、二氧化碳和水，则CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx，故A正确；
B．由图可知，氮的氧化物变为氮气，发生还原反应，故B错误；
C．催化剂只是参与反应，但是反应前后其质量是不变的，故C正确；
D．能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，属于酸性氧化物，故D正确；
故选：B。
7．关于碳、氮、硫、氯的氧化物，下列性质与用途正确且具有因果关系的是
A．干冰属于酸性氧化物，可在舞台上制造“云雾”
B．NO具有还原性，能作为“信使分子”传递神经信息
C．无毒无味，可用作食品添加剂
D．具有强氧化性，可用作自来水杀菌消毒剂
【答案】D
【详解】A．干冰易升华，升华吸热产生“云雾”效果，与其是酸性氧化物无关，A不符合题意；
B．NO是一种无色、微溶于水、脂溶性较强的气体分子,在生物体内可以较自由地通过生物膜，故能作为“信使分子”传递神经信息，与其还原性无关，B不符合题意；
C．SO2有刺激性气味，C不符合题意；
D．具有强氧化性，强氧化性可以消毒，可用作自来水杀菌消毒剂，D符合题意；
本题选D。
8．工业上常采用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2，其原理如下。
反应：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O；
反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。
NaOH溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将NO和NO2体积比为1∶1、2∶1的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的NaOH溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是
A．曲线表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化
B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收
C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，可提高氮氧化物的吸收率
D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液完全吸收，所得溶液中=2
【答案】D
【详解】A．根据反应I和反应II可知，体积比为1∶1时的吸收率远大于体积比为2∶1的，故曲线I表示体积比为1∶1的混合气体吸收率的变化，A正确；
B．当NaOH浓度高于1.25 mol·L-1时，吸收率下降的原因可能是NaOH黏稠度过高，不利于氮氧化物的吸收，B正确；
C．向体积比为2∶1的NO和NO2混合气体中通入少量O2，O2可以将NO氧化为NO2，可提高氮氧化物的吸收率，C正确；
D．将1 mol NO和3 mol NO2混合气体通入足量NaOH溶液中完全吸收，所得溶液中=3，D错误。
9．工业上常用纯碱溶液吸收尾气中的NO、NO2，反应如下：
反应1：NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
反应2：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
已知：CO2与水的反应类似SO2和H2O的反应。若NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．反应1中放出2.24LCO2时，NO、NO2参与反应的总分子数为0.2NA
B．1L0.5mol·L-1Na2CO3溶液恰好完全反应时，作氧化剂的分子数为0.5NA
C．将反应2中9.2gNO2完全反应产生的CO2通入足量水中生成的H2CO3分子数为0.1NA
D．上述制备的化工品(NaNO2、NaNO3)中含N元素的质量为28g，则所含的Na+数一定为NA
【答案】B
【详解】A．题干未告知CO2所处的状态，故无法计算反应1中放出2.24LCO2时，NO、NO2参与反应的总分子数，A错误；
B．由反应方程式可知，反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2中NO2为氧化剂，即氧化剂与Na2CO3的物质的量之比为1:1，而反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2中NO2既是氧化剂又是还原剂且物质的量之比为1:1，即氧化剂与Na2CO3的物质的量之比也为1:1，故1L0.5mol·L-1Na2CO3溶液恰好完全反应时，作氧化剂的分子数为1L×0.5mol/L×NAmol-1=0.5NA，B正确；
C．根据反应2即2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2可知，将反应2中9.2gNO2完全反应产生的CO2的物质的量为：0.1mol，但由于CO2和H2O反应是一个可逆反应，故通入足量水中生成的H2CO3分子数小于0.1NA，C错误；
D．上述制备的化工品(NaNO2、NaNO3)中含N元素的质量为28g则N原子的物质的量为：=2mol，则所含的Na+数一定为2NA，D错误；
故答案为：B。
10．用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2，部分工艺流程如下，下列说法不正确的是
A．吸收时主要反应的离子方程式为NO+NO2+OH-=NO+H2O
B．用石灰乳比用澄清石灰水吸收效果更好
C．采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
D．尾气中含有的NO不是酸性氧化物
【答案】A
【分析】该工艺中NO和NO2物质的量之比接近1∶1，原理为：NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O；若n(NO)：n(NO2)＞1∶1，发生反应NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O，多余的NO无法被Ca(OH)2吸收，造成排放气体中NO含量升高；若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，二氧化氮过量，被Ca(OH)2吸收，则发生了4NO2+2Ca(OH)2═Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O，产品中Ca(NO3)2含量升高，.
【详解】A．根据分析过程，该工艺中NO和NO2物质的量之比接近1∶1，可以提高Ca(NO2)2的产率及纯度，石灰乳中氢氧化钙为浊液不能拆开，吸收时主要反应为NO+NO2+Ca(OH)2=Ca2++2NO+H2O，故A错误；
B．石灰乳更利于气体附着，改为澄清石灰水吸收效率将会降低，故B正确；
C．采用气液逆流接触，增大了气体和石灰乳的接触面积，有利于尾气中NO、NO2的充分吸收，故C正确；
D．一氧化氮不和碱反应生成盐和水，不是酸性氧化物，故D正确；
故选A。
11．下列关于和的说法正确的是
A．在一定条件下可相互转化 B．常温下都是无色气体
C．均可用排空气法收集 D．均可由和反应直接制备
【答案】A
【详解】A．一定条件下可以相互转化，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成一氧化氮，A正确；
B．二氧化氮是红棕色气体，一氧化氮是无色气体，B错误；
C．NO在室温下能够与O2发生反应，因此不能用排空气方法收集，C错误；
D．N2和O2直接化合得到NO，NO与O2反应产生NO2，因此NO2不可由N2和O2直接化合得到，D错误；
故选A。
12．认识和研究自然界的元素循环有重要意义，海洋中无机物循环的过程如图所示，下列说法正确的是
A．海洋中存在游离态的氮
B．在反硝化细菌作用下，发生氧化反应生成
C．②④中含氮物质的转化属于氮的固定
D．向海洋中排放含的废水，则不会影响的含量
【答案】A
【详解】A．根据图示可知，海洋中存在氮气，即含游离态的氮，A项正确；
B．在反硝化细菌作用下，转化生成，N元素化合价降低，被还原，B项错误；
C．氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮，图示中，②属于氮的固定，但④只是化合态氮元素转化为化合态氮元素，不属于氮的固定，C项错误；
D．向海洋中排放含的废水后，经过反硝化细菌作用可转化为氮气，氮气再经过反应②转化为，则会影响的含量，D项错误；
答案选A。
13．硝酸工业尾气中的NO、进入大气后会破坏臭氧层。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：，。将一定量NO和的混合气体通入300 mL 5 mol L NaOH溶液中，恰好被完全吸收，则下列有关判断正确的是
A．原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为10 L
B．原混合气体中NO与的体积之比可能为3∶2
C．所得溶液中溶质一定有2种
D．所得溶液中和的物质的量之比可能为2∶1
【答案】A
【详解】A．若只发生NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O反应，据二者反应的关系：NO--2NaOH，n(NaOH)=0.3×5=1.5mol，n(NO)=0.75mol，V(NO)=22.4×0.75=16.8 L，结合反应可知NO的物质的量小于NO2时，气体即可被完全吸收，因此NO的体积≤16.8 L即可满足题意；故A正确；
B．由反应可知当NO的物质的量小于NO2时，即：V(NO)：V(NO2)≤1时气体才能被完全吸收，则NO与的体积之比不可能为3∶2，故B错误；
C．不确定NO、NO2的量，可能发生NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+ NaNO3+H2O两个反应，所以溶液中溶质可能只有NaNO2也可能是NaNO3和NaNO2的混合物，故B错误；
D．若只发生NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O反应，则溶质只有NaNO2，又因在反应中NaNO3和NaNO2按照1：1生成，则两个反应发生时和的物质的量之比一定小于1，不可能为2：1，故D错误；
故选：A。
14．如图所示，在注射器里吸入，然后吸入5mL水。若再吸入30mL空气(按体积占计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力，即所有操作都在常温常压下进行)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，下列说法错误的是
A．最终剩余气体中NO体积为12mL
B．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动，最终活塞最左端停在约36mL刻度处
C．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为
【答案】B
【详解】A．30mL空气中氧气体积为30mL×=6mL，根据方程式：2NO+O2=2NO2，20mLNO消耗12mL，生成NO2的体积为12mL，NO2再与水反应，3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成NO为12mL×=4mL，所以最后剩余NO为(20-12+4)mL=12mL，A正确；
B．注射器内气体减少，所以注射器的活塞缓缓向左移动，体积为剩余的NO、N2和水的体积，约为41mL，B错误；
C．NO是无色气体，NO2是红棕色气体，所以注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色，C正确；
D．根据A中分析可知，若反应前后液体体积不变，生成硝酸的物质的量浓度为：，D正确；
故选B。
15．某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7：4，则该NOx可表示为
A．N2O B．NO C．N2O3 D．NO2
【答案】A
【详解】由氧化物中氮元素和氧元素的质量比为7:4，则氮、氧元素组成的氧化物中两种元素的原子个数比= ，因此该氧化物的化学式可表示为N2O；
故选A。
16．下列化学反应中，水作氧化剂的是
A．NO2与水反应 B．钠与水反应 C．SO2与水反应 D．Cl2与水反应
【答案】B
【详解】A．二氧化氮和水生成硝酸和NO，只有N元素的化合价变化，为氧化还原反应，但水既不是氧化剂也不是还原剂，A不符合题意；
B．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，Na、H元素的化合价变化，为氧化还原反应，且水中H元素的化合价降低，水为氧化剂，B符合题意；
C．二氧化硫和水生成亚硫酸，没有元素的化合价变化，则不属于氧化还原反应，C不符合题意；
D．氯气和水生成盐酸和次氯酸，只有Cl元素的化合价变化，为氧化还原反应，但水既不是氧化剂也不是还原剂，D不符合题意；
故选B。
17．下列装置可以用于相应实验的是
A B C D
制备 收集NO2 验证酸性 测量体积
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．Na2CO3固体比较稳定，受热不易分解，所以不能采用加热碳酸钠的方式制备二氧化碳，A错误；
B．二氧化氮会和水反应，不能用排水发生收集，B错误；
C．二氧化硫通入品红溶液中，可以验证其漂白性，不能验证酸性，C错误；
D．测量氧气体积时，装置选择量气筒，测量时要恢复到室温，量气筒和水准管两边液面高度相等时，氧气排开水的体积与氧气的体积相等，即可用如图装置测量氧气的体积，D正确；
故选D。
二、填空题
18．自然界中的氮元素以氮气、氮氧化物和硝酸盐等形式存在，人类对氮元素的利用，就是实现氮元素在不同物质之间的转化。
(1)氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是______
A．氮气分子很稳定 B．尿素属于铵态氮肥
C．工业合成氨是人工固氮 D．闪电实现了大气固氮
(2)如图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是______
A．X属于酸性氧化物
B．转化为一定需要加入氧化剂
C．一定条件下，和反应可以转化成
D．实验室采用加热分解固体制取
(3)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是______
A．易溶于水，可用作制冷剂 B．具有强氧化性，可用于制
C．受热易分解，可用作化肥 D．性质稳定，可用于食品保护
(4)氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为 。结合化学方程式简述为何氮肥常用铵态氮肥而不直接是用氨水 。
(5)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与的物质的量之比为时与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)B
(2)C
(3)D
(4) N2+3H22NH3 氨水的有效成分是一水合氨，受热易分解为水和氨气NH3·H2ONH3↑+H2O，降低肥效且氨气有毒会污染环境，同时氨水相对于固体氮肥不便于储运和施肥
(5)NO2+NO+2NH32N2+3H2O
【详解】（1）A．氮气分子中含有氮氮三键，键能较大，一般条件下不易和其它物质反应，氮气分子很稳定，故A正确；
B．尿素[CO(NH2)2]属于有机氮肥，不含有铵根离子，不属于铵态氮肥，故B错误；
C．氮元素从游离态变为化合态是氮的固定，工业合成氨是通过人类生产活动把氮气转化为氨气，故C正确；
D．闪电时，氮气与氧气反应，生成一氧化氮，游离态的氮转化为化合态的氮，属固氮，故D正确；
故选B。
（2）A．X为+2价N的氧化物，X为NO，与酸碱均不反应，为不成盐氧化物，故A错误；
B．NO2可与水反应生成HNO3和NO，二氧化氮为氧化剂、还原剂，不需要加氧化剂，故B错误；
C．NO2和NH3可发生氧化还原反应，为归中反应，可生成氮气，故C正确；
D．加热氯化铵分解生成HCl与氨气，在试管口化合生成氯化铵，不能制备氨气，应选铵盐与碱加热制备，故D错误；
故选：C。
（3）A．液氨汽化吸收大量的热，可以做制冷剂，与氨气易溶于水无关，故A错误；
B．HNO3可用于制硝酸铵是利用硝酸的酸性，与具有强氧化性无关，故B错误；
C．NH4HCO3 受热易分解和用作化肥无关，可以用作化肥是因为含有氮元素，故C错误；
D．氮气化学性质稳定，可用于食品保护气，故D正确；
故选D。
（4）氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3，因为氨水的有效成分是一水合氨，受热易分解为水和氨气NH3·H2ONH3↑+H2O，降低肥效且氨气有毒会污染环境，同时氨水相对于固体氮肥不便于储运和施肥。
（5）NO2与NO的物质的量之比不同，化合价变化的总数就会不同，就会出现多种配平结果，本题中限定了二者的比例为1:1，把它们两个作为一个整体来分析化合价的变化，一共降低6价，根据电子转移守恒，则NH3的化学计量数就是2，一共升高6价，最后根据原子个数守恒确定水的化学计量数，NO2+NO+2NH3=2N2+3H2O，反应条件注明催化剂，故化学方程式为NO2+NO+2NH32N2+3H2O。
19．某非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
(1)若A常温下为淡黄色固体，B是有刺激性气味的无色气体。
①A的化学式
②工业生产中大量排放的B气体被雨水吸收后形成 而污染环境。
③写出B→C反应的化学方程式 。
(2)若A在常温下为气体，C是红棕色气体。
①A、C的化学式分别是：A ，C 。
②写出B→C反应的化学方程式 ；
③D的浓溶液在常温下可与木炭反应并生成C气体，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) S 酸雨
(2) N2 NO2
【详解】（1）若A常温下为淡黄色固体，B是有刺激性气味的无色气体，所以A是S，B是SO2，C是三氧化硫，D是硫酸。①A的化学式为S；②B为二氧化硫，被雨水吸收后形成的酸雨会污染环境；③在一定条件下，SO2能被氧化生成三氧化硫，方程式为；
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色气体，则红棕色气体应该是NO2，所以B是NO，A是氮气，D是硝酸。①A的化学式为N2，C的化学式为NO2；②B→C的化学方程式为；③的浓溶液在常温下可与木炭反应并生成C气体，该反应的化学方程式为；
20．氮元素是地球上含量丰富的一种元素，氮单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
(1)二氧化氮溶于水时与水反应生成硝酸和一氧化氮，请写出该反应的化学方程式： 。
(2)下列有关氮元素的说法正确的是_______(填字母)。
A．氮气因为其化学性质不活泼，可以做保护气，比如充填食品包装，充填电灯泡，保存贵重书画等
B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性
C．氮、磷、钾是植物生长必需的营养元素
D．用NO2与水反应制取硝酸时，水做还原剂
(3)豆科植物种植时不需施加氮肥的原因是 。
(4)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气与二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式： 。
【答案】(1)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
(2)AC
(3)豆科植物的根瘤菌能够把空气中的氮气转化为含氮化合物，供自身生长使用
(4)8NH3＋6NO27N2＋12H2O
【详解】（1）二氧化氮溶于水时与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；
（2）有关氮元素的说法正确的是A项氮气因为其化学性质不活泼，可以做保护气，比如充填食品包装，充填电灯泡，保存贵重书画等和C项氮、磷、钾是植物生长必需的营养元素；
（3）豆科植物种植时不需施加氮肥的原因是豆科植物的根瘤菌能够把空气中的氮气转化为含氮化合物，供自身生长使用；
（4）在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质，反应的化学方程式是8NH3＋6NO27N2＋12H2O。
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