5.2.1 氮气氮的氧化物（精品学案）-2022-2023学年高一化学同步学习高效学讲练（人教版2019必修第二册）.docx

1、2022-2023学年高一化学同步学习高效学讲练（精品学案）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 氮气 氮的氧化物课程学习目标1.了解氮元素的存在和结构，了解氮气的物理性质和化学性质；2.通过了解氮的固定，认识化学对社会和工农业生产的重要作用；3.了解一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质。学科核心素养宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测氮气及氮的氧化物的性质及转化科学探究与创新意识：能根据文献和实际需要提出综合性的探究课题，根据假设提出多种探究方案，评价和优化方案，能用数据、图表、符号等处理实验信息【新知学习】1氮的原子结构氮元素位于第二周期、第

2、VA族。氮原子最外电子层有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共用电子对与其它原子相互结合构成物质。氮的原子结构 常见的化合价有 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 3 ，其氧化物有 N2O 、 NO 、 N2O3 、 NO2 、 N2O4 、 N2O5 共有六种，其中 N2O5 是HNO3的酸酐， N2O3 是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。2氮元素的存在a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。一氮气1.物理性质纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左

3、右。2.化学性质（1）常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。（2）在放电条件或高温下 氮气 跟氧气化合生成 一氧化氮 N2O22NO（3）镁在氮气中燃烧：3MgN2Mg3N2；（4）人工合成氨：N23H22NH3；二氮的固定和循环1.含义：将大气中_游离态_的氮转化为_含氮化合物_的过程叫做氮的固定。2.分类：3氮的循环三.二氧化氮和一氧化氮氮的氧化物NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水化学性质与O2反应2NOO2=2NO2不反

4、应与H2O反应不反应3NO2H2O=2HNO3NO1.NO和NO2的化学性质(1)在常温下，NO很容易与O2反应，化学方程式为2NO+O2 = 2NO2。(2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为3NO2+H2O = 2HNO3+NO。2.二氧化氮溶于水的实验(1)实验过程实验装置实验操作在如图注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹振荡注射器实验现象无明显现象无色气体变为红棕色红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动化学方程式2NO+O2 = 2NO2、3NO2+H2O = 2HNO3

5、+NO(2)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,能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。【知识进阶】氮的氧化物的性质及有关计算【问题探究】1要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中，让水充满试管，必须按什么样的体积比混合？由3NO2H2O=2HNO3NO和2NOO2=2NO2得4NO2O22H2O=4HNO3，即当NO2和O2的体积比为41时可完全溶于水。2将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，则原混合气体中O2为多少毫升？若剩余的是NO，由反应3NO2H2O=2HNO3NO，得N

6、O2体积为2 mL36 mL。则原有O2体积为(10 mL6 mL)0.8 mL。若剩余的是O2，则有10 mL2 mL8 mL NO2和O2的混合气体按反应4NO2O22H2O=4HNO3进行。所以NO2的体积为8 mL6.4 mL，O2体积为10 mL6.4 mL3.6 mL。【知识归纳总结】1NO和NO2性质的对比NONO2色、态、味、毒性无色、无味红棕色、刺激性气味有毒气体水溶性不溶易溶且与水反应与O2反应2NOO2=2NO2与H2O反应3NO2H2O=2HNO3NO与O2、H2O共同反应4NO3O22H2O=4HNO34NO2O22H2O=4HNO3氧化性6NO4NH35N26H2O

7、6NO28NH37N212H2O，NO2SO2=SO3NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝2.常见的NOx尾气处理方法碱液吸收法2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。3氮的氧化物溶于水的计算(1)原理解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2

8、、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。(2)方法加合式法NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2O22H2O=4HNO3可知：V(NO2)V(O2)NO与O2同时通入水中2NOO2=2NO2、3NO2H2O=2HNO3NO总的化学方程式为4NO3O22H2O=4HNO3可知：V(NO)V(O2)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：a可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。b也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO3O22H2O=4HNO3情况处理。【典例】将盛

9、有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水。(1)则原混合气体中NO与NO2体积比为多少？_。(2)1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4 mol，则NO与NO2体积比为多少？_。(3)1 mol NO和NO2混合气体中两者体积之比为11，试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少O2？_。【答案】37 19 0.5mol【解析】(1)设1 mol NO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1a)mol NO2，根据4NO3O22H2O=4HNO3和4NO2O22H2O

10、=4HNO3可得：a0.4，所以a0.3，V(NO)V(NO2)37。(2)设n(NO2)a mol3NO2H2O=2HNO3NO气体减少3 mol1 mol2 mola mol(10.4)mola0.9故NO与NO2体积比为19。(3)通入的氧气的物质的量为0.5 mol mol0.5 mol。（变式训练）在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()1.2 mL 2.4 mL 3 mL 4 mLAB C D【答案】D【解析】混合气体通入水中，涉及的反应有4NO2O22H2O=4HNO3，3NO2H2O=

11、2HNO3NO。若12 mL全部为NO2，发生反应，剩余气体4 mL大于实际剩余气体2 mL，故剩余气体为NO或O2。若剩余的气体是O2，则V(NO2)(122)mL8 mL，V(O2)12 mL8 mL4 mL。若剩余的气体是NO(2 mL)6 mL NO2，则V(O2)(126)mL1.2 mL。【效果检测】1（2021北京市第五中学高一期中）下列关于氮元素或氮原子的叙述正确的是A氮元素位于周期表第二周期，第VA族B氮原子核外共有3个电子层，最外层有5个电子C氮原子在反应中不易失去5个电子，但易得到3个电子D氮原子一般通过离子键与其他原子相互结合构成物质【答案】A【解析】A氮元素位于元素周

12、期表中第二周期VA族，故A正确；B氮原子位于第二周期，原子核外共有2个电子层，最外层电子有5个电子，故B错误；C由于氮气分子的结构非常稳定，故氮气的化学性质比较稳定，在化学反应中氮原子不容易失去电子，得到电子同样比较困难，故C错误；D氮原子最外层电子数为5，且原子半径较小，相对难以得失电子，因此与其它原子一般通过共价键与其它原子成键组成物质，故D错误；综上所述，答案为A。2（2021吉林长春高一期末）下列过程不属于氮的固定的是A雷电时生成氮的氧化物B工业上用氢气与氮气合成氨C植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐D豆科植物的根瘤把空气中的氮气转化为硝酸盐【答案】C【解析】A雷电时生成氮的氧化物，

13、即N2+O22NO，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为自然固氮，故A不符合题意；B工业上用氢气与氮气合成氨，即N2+3H22NH3，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为工业固氮，故B不符合题意；C植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐，不是将游离态氮转化为化合态氮，不属于氮的固定，故C符合题意；D豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为生物固氮，故D不符合题意；答案为C。3（2021北京市第五中学高一期中）下列关于氮气的性质，叙述错误的是A氮气在通常条件下化学性质稳定B氮气在高温、放电等条件下可以发生化学反应C氮气在化学反应中只能

14、做氧化剂D氮气在发生化学反应过程中发生了化学键的断裂【答案】C【解析】A氮气有氮氮三键，难断裂，在通常条件下化学性质稳定，故A正确；B氮气在高温、放电等条件下常与氧气反应，发生化学反应，故B正确；C氮气与氧气反应生成一氧化氮，在化学反应中做还原剂，故C错误；D氮气发生化学反应是旧键的断裂和新键的生成，故D正确。综上所述，答案为C。4（2021福建省福州外国语学校高一期中）下列说法正确的是AHClO、Na2O2、SO2 都可用于漂白适当的物质，其漂白原理相同B氮的固定都属于氧化还原反应C“雷雨发庄稼”的科学道理中，涉及的化学反应，氮元素都是被氧化DNH3 水溶液能导电，所以 NH3 是电解质【答

15、案】B【解析】A HClO、Na2O2均因具有强氧化性、可用于漂白；SO2使品红等有色物质褪色的原理是二者结合生成无色不稳定的物质，A错误；B氮的固定是游离态氮元素变化为化合态氮元素；则氮的固定都属于氧化还原反应，B正确；C “雷雨发庄稼”的科学道理中，涉及的化学反应，、和， 、氮元素被氧化，中氮元素既被氧化又被还原，C错误；D氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子、铵根离子，故其水溶液因含可自由移动的离子可导电，但氨分子自身不发生电离，故氨气属于非电解质，D错误；答案选B。5（2021福建文博中学高一期中）下列说法正确的是A实验室能用排空气法收集N2、NO和NO2BNO为红棕色气体

16、，NO2为无色气体C除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水DNO、NO2、N2O4、N2O5都属于酸性氧化物【答案】C【解析】AN2的密度与空气接近，容易混合，不能使用排空气方法收集；NO与O2反应产生NO2，也不能使用排空气方法收集，A错误；BNO为无色气体，NO2为红棕色气体，B错误；CNO2与水反应产生HNO3和NO，因此除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水，C正确；DNO是不成盐氧化物；NO2、N2O4与水反应时N元素化合价会发生变化，也不是酸性氧化物；只有N2O5属于酸性氧化物，D错误；故合理选项是C。6（2021北京人大附中高一期末）某混合气体中可能含有Cl2、O

17、2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。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NOB可能有O2和NO2C可能有Cl2和O2D肯定只有NO【答案】A【解析】由于气体呈无色，所以其中一定没有Cl2、NO2，气体通过品红，品红褪色，说明混合气体中含有SO2，剩余气体排入空气中呈红棕色，说明其中含有NO，结合原混合气体无色，说明混合气体中没有O2，故该气体中一定含有NO、SO2，一定不含NO2、O2和Cl2，故答案为：A。7（2021湖北华中师大一附中高一期中）由NO、H2、CO2组成的混合气

18、体，通过足量的Na2O2粉末充分反应后，再用电火花引燃使其充分反应，最终得到质量分数为70%的硝酸，且无任何气体剩余。则原混合气体中NO、H2、CO2的体积比为A2：4：5B2：4：7C2：4：9D3：5：8【答案】B【解析】设得到70%的硝酸100g，70%的硝酸中n(HNO3)=mol，n(H2O)=mol，其中n(H)：n(N)：n(O)=(2mol+mol)：mol：(mol+3mol)=4：1：4.5，通过足量Na2O2后，n(O2)=n(CO2)，n(H2)：n(NO)：n(O2)=：1：=2：1：1.75，则n(H2)：n(NO)：n(CO2)=2：1：3.5，即：n(NO)：n

19、(H2)：n(CO2)=2：4：7，故答案为：B。8（2021广东惠州高一期末）部分含氮物质的“价类二维图”如下图所示。下列推断不合理的是A图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的B雷雨天可实现BCDEF转化CAB的反应是实现人工固氮的重要反应DH制A的反应通常要加碱并加热来实现【答案】C【解析】【分析】由含氮物质的“价类二维图”可以得出，A为氨气，B为氮气，C为一氧化氮，D为二氧化氮，E为硝酸，F为硝酸盐，G为一水合氨，H为铵盐。【详解】A在图中所标转化关系中，NH3N2NONO2HNO3、NH3NO共5个反应中，N元素都发生价态的变化，所以是通过氧化还原反应实现的，A合理；B雷

20、雨天，放电时，N2与O2反应生成NO，NO与O2再反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，硝酸与土壤中的盐反应生成硝酸盐等，B合理；C人工固氮是利用人工的方法，将N2转化为氮的化合物(如NH3、Mg3N2等)，所以A(NH3)B(N2)的反应不是人工固氮的反应，C不合理；D由H(铵盐)制A(NH3)，常需与强碱在加热条件下发生复分解反应来制取，D合理；故选C。9（2021黑龙江哈师大附中高一期末）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是ANO2和SO2均为有刺激性气味的气体B汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO

21、2和PM2.5C植物可以直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料D工业废气中的NO2可以用水完全吸收【答案】A【解析】ANO2和SO2均为有刺激性气味的气体，故A正确；B汽车尾气中的主要大气污染物为NO、CO，故B错误；C植物可以直接吸收利用土壤中的铵根离子、硝酸根离子作为肥料，不能直接吸收空气中的NO和NO2，故C错误；DNO2和水反应生成硝酸和NO，工业废气中的NO2用水不能完全吸收，故D错误；选A。10（2021广东顺德高一期末）氮在生命进程中扮演了至关重要的角色，下图是有关氮固定的几种途径，下列有关叙述不正确的是A液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境B雷电固氮过程中氮气与氧气直接转

22、化成红棕色的二氧化氮C光催化固氮和电催化固氮过程中水作还原剂D工业固氮采用高温高压的目的是为了提高合成效率【答案】B【解析】A液氮汽化吸热，液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境，故A正确；B雷电固氮过程中氮气与氧气直接转化成无色的一氧化氮，故B错误；C光催化固氮和电催化固氮过程中，水中氧元素化合价升高，水作还原剂，故C正确；D高温可以提高合成氨的反应速率，高压可以加快合成氨反应速率并使平衡正向移动，采用高温高压的目的是为了提高合成效率，故D正确；选B。11（2021四川成都高一期末）硝酸工业尾气中的NO、NO2可用火碱溶液吸收，有关化学反应为：；。下列说法错误的是A反应、均为氧化还原反应B

23、反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1C若尾气可以被完全吸收，则尾气中与NO的体积之比可能大于1：1D反应中，生成2 mol 共转移电子的物质的量为2 mol【答案】D【解析】A 反应、中均有元素化合价变化，均为氧化还原反应，故A正确；B 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1，故B正确；C 若尾气可以被完全吸收，则尾气中与NO的体积之比可能大于1：1或等于1：1，故C正确；D 反应中，生成2 mol 共转移电子的物质的量为1 mol，故D错误；故选D。12（2021江苏扬州高一期中）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是 A

24、在转化过程中，氮元素均被还原B依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程C还原过程中生成0.1 mol ，转移0.5 mol电子D三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化【答案】D【解析】A根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，故A错误；B根据图示可知，BaO为催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO参与储存N元素，故B错误；C还原过程中生成0.1molN2，转移电子的物质的量为0.1mol(5-0)2=1mol，故C错误；D整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂

25、能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，故D正确；故选D。13（2021北京中国农业大学附属中学高一期末）某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。先将此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正确的是A肯定有SO2和NOB可能有Cl2、O2和NO2C可能有Cl2和O2D肯定只有NO【答案】A【解析】气体无色，则说明不含有Cl2和NO2气体，此无色混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，说明一定含有SO2，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明含有气体NO，则一定没有O2，由上可

26、得，混合物中肯定没有Cl2、O2和NO2，一定含有SO2、NO，选项A符合题意；答案为A。14（2021重庆市育才中学高一开学考试）燃油汽车发动机排出的气体中含有CO和NO等，安装催化转化器可减少这些有害气体的排放。CO和NO在经过催化转化器时相互反应，示意图如下所示。下列说法正确的是A该反应属于置换反应BCO和NO按个数比1：1进行该反应C该反应中两种生成物的质量比为11：7D安装了催化转化器的汽车，尾气中不含CO和NO【答案】B【解析】ACO和NO在经过催化转化器时发生反应产生CO2、N2，反应方程式为：2CO+2NO2CO2+N2，该反应的反应物中无单质参加，因此反应基本类型不属于置换反

27、应，A不符合题意；B根据选项A是反应方程式可知：CO和NO按个数比1：1进行该反应，B正确；C该反应中两种生成物CO2、N2的质量比是(244)：28=22：7，C错误；D任何反应都具有一定的可逆性，反应物不可能完全转化为生成物，因此安装了催化转化器的汽车，尾气中也含CO和NO，只是二者的浓度比不安装少些，D错误；故合理选项是B。15（2021河北石家庄高一期末）如图所示，将盛满乙气体的小试管倒扣在水槽中，通过导管向试管中通入甲气体，直至小试管内充满液体(假设所得溶液中溶质未扩散至试管外)。下列选项中所得溶液浓度最高的是A甲为，乙为B甲为，乙为C甲为，乙为D甲为，乙为【答案】D【解析】设试管的

28、体积为VL，则乙气体的物质的量是mol；若甲为，乙为，发生反应，根据方程式可知生成硝酸的物质的量为mol，硝酸浓度为；若甲为，乙为，发生反应，根据方程式可知生成硝酸的物质的量为mol，硝酸浓度为；若甲为，乙为，发生反应，根据方程式可知生成硝酸的物质的量为mol，硝酸浓度为；若甲为，乙为 ，发生反应，根据方程式可知生成硝酸的物质的量为mol，硝酸浓度为；故选D。16（双选）（2021广东深圳中学高一期中）在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为A1.2mLB2.4mLC3mLD4mL【答案】AD【解析】(总反应

29、式法)根据有关的反应：4NO2O22H2O=4HNO3，3NO2H2O=2HNO3NO，剩余气体可能是O2，也可能是NO；如氧气过量，则剩余2ml无色气体为氧气，设参加反应的氧气的体积为x，则有：4xx12mL2mL10mL，解得x2mL，所以氧气的体积为：2mL2mL4mL；如NO2过量，则剩余2mL无色气体为NO，设氧气的体积为y，解得y1.2mL，故答案选AD。17（2021北京东城高一期末）氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。(1)下列说法中，正确的是_(填字母序号)。a氮原子的最外层有5个电子b氮元素位于元素周期表的第二周期，第A族c氮元素的最低化合价为价，最高化合价为价

30、d根据元素周期律推测，氮化硅的化学式为(2)氮气的化学性质很稳定，可用作灯泡填充气。从分子结构角度解释其原因是_。(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物，从而实现自然固氮。该过程中生成的含氮化合物是_。(4)我国科研团队借助一种固体催化剂，在常温常压和可见光作用下实现了人工固氮。其过程如图所示。写出该过程中反应的化学方程式：_。【答案】 abc N原子的最外层上有5个电子，氮气分子中存在氮氮三键 NO 2N2和6H2O4NH3+3O2【解析】(1) a氮为7号元素，故氮原子的最外层有5个电子，a正确；b氮为7号元素，故氮原子核外由两个电子层，最外层上只有5个电子，故氮元素位于元素

31、周期表的第二周期，第A族，b正确；c氮原子的最外层上有5个电子，故氮元素的最低化合价为价，最高化合价为价，c正确；d根据元素周期律推测，Si为+4价，N为-3价，故氮化硅的化学式为，d错误；故答案为：abc；(2)由于N原子的最外层上有5个电子，故氮气分子中存在氮氮三键，故氮气的化学性质很稳定，可用作灯泡填充气，故答案为：N原子的最外层上有5个电子，氮气分子中存在氮氮三键；(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物，从而实现自然固氮，N2在高温或者放电的情况下与氧气反应生成NO，故该过程中生成的含氮化合物是NO，故答案为：NO；(4)根据流程示意图可知，该反应的最初反应为N2和H2O

32、，最终生成物为NH3和O2，故反应方程式为：2N2和6H2O4NH3+3O2，故答案为：2N2和6H2O4NH3+3O2。18（2021全国高一期末）氮元素是生命的基础。自然界中氨的循环过程如下图所示，请分析此图并回答问题：(1)大气中的氮以_(填化学式)形式存在，图中共表示了_种固氮的途径。(2)由图可知，动植物体内的氮主要存在于蛋白质中，当动植物尸体发生了腐败时，往往会产生一种含氮的气体，其电子式为_。(3)土壤中的硝酸盐会被细菌分解。有一种脱氧硫杆菌能够利用土壤中的硫化物来分解硝酸盐，其主要化学原理如下：，配平上述反应方程式，并标出电子转移的方向和数目。_(4)某同学写出下面三个不同价态

33、的氮的化合物相互转换的关系(未配平)：aNO+HNO3N2O3+H2ObNH3+NOHNO2+H2OcN2O4+H2OHNO3+HNO2其中你认为一定不可能实现的是_(填编号)。【答案】 N2 3 b【解析】【分析】(1)大气中的氮以单质形式存在，可根据图示判断固氮的途径；(2)动植物尸体发生腐败时，往往会产生一种含氮的气体是NH3，根据原子结构分析判断；(3)根据元素化合价升高，失去电子，被氧化，作还原剂；元素化合价降低，获得电子，被还原，作氧化剂，化合价升降总数等于反应过程中电子转移数目判断；(4)根据氮的化合价只升不降，不符合氧化还原反应的一般规律进行判断。【详解】(1)大气中的氮以氮单

34、质N2形式存在，根据图示可知有雷电固氮、工业固氮和植物的根瘤菌固氮三种途径；(2)动植物尸体发生腐败时，往往会产生-种含氮的气体是NH3， N原子最外层有5个电子， N原子的三个成单电子与3个H原子形成3对共用电子对，从而使每个原子都达到稳定结构，所以NH3的电子式为；(3)在反应中，S元素的化合价由反应前K2S中的-2价变为反应后K2SO4中的+6价化合价升高8价，失去电子被氧化，所以K2S作还原剂； N元素由反应前KNO3中的+ 5价变为反应后N2中的0价，化合价降低5 ，获得电子，被还原，所以KNO3作氧化剂。由于在氧化还原反应中，元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移数目，化合价升降

35、的最小公倍数是40，所以S元素化合价升高了8价，所以K2S、K2SO4系数是分别是5 ， N元素化合价降低了5价，所以KNO3系数是8，则N2系数是4 ，再根据原子守恒，可得KOH系数是8 ，方程式用单线桥法表示电子转移的方向和数目为: ；(4)aNO中N由2价升高到3价，HNO3中N由5价降低到3价，可能；bNH3中N由3价升高到3价，NO中N由2价也升到3价，化合价只升不降，不可能；cN由4价升高到+5，降低到+3，价态有升又降，可能。答案选b。19（2021江苏常州市武进区横山桥高级中学高一期中）汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx(氮氧化物)等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染

36、的主要来源之一、根据NOx的性质特点，已开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。(1)氮氧化物与环境问题密切相关，可导致_、_等问题(任填两条)。(2)已知某硝酸厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为11，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为_。(3)某氮氧化物和CO在催化剂的作用下充分反应，生成N2和CO2，可消除CO与该氮氧化物的污染。若测得N2和CO2的物质的量之比为12，则该氮氧化物的化学式是_。(4)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体，例如：8NH3+6NO27N2+12H2O。该反应中的氧化剂是_，还原产物和氧化产物的质

37、量之比为_。如果用氨来处理NO，有关反应的化学方程式为_。【答案】 (硝酸型)酸雨 光化学烟雾、臭氧层破坏(合理即可) +3 NO NO2 3：4 4NH3+6NO5N2+6H2O【解析】(1)氮氧化物与环境问题密切相关，可导致(硝酸型)酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏(合理即可)。(2)NO、NO2的体积比为11，两者中氮的价态分别为2、4价，一个升高，一个降低，含氮钠盐中的氮的价态是3价。(3)设氮氧化物的化学式为NOx，由题意得2NOx+2xCON2+2xCO2.N2、CO2的物质的量之比为12，根据氧原子守恒得：x=1，NOx为NO。(4)NO2中氮元素的化合价降低，是氧化剂；还原产物和氧

38、化产物都是N2，7mol N2中，还原产物为3mol，氧化产物为4mol，还原产物和氧化产物的质量之比为3：4；用氨来处理NO，有关反应的化学方程式为：4NH3+6NO5N2+6H2O。20（2021四川省绵阳江油中学高一阶段练习）某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物(主要为NO、NO2)、粉尘和少量水蒸气。课外兴趣活动小组对该工厂排出的烟道气进行处理，并检测其氮氧化物含量，实验装置如图所示：(1)装置A中放置无碱玻璃棉，其目的是除去_。为保证检测的准确性，装置C中盛放的化学试剂可以是_(填字母)。a.碱石灰 b.浓硫酸 c.五水合硫酸铜(CuSO45H2O)(2)装置D中主要发生：2NaOH+2

39、NO2=NaNO2+NaNO3+H2O；2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O若反应后尾气无残留，则参加反应的NO2、NO物质的量比值为_(填字母)。a.1 b.1 c.任意值可使用适量酸性H2O2溶液，将溶液中的全部氧化为，发生反应的离子方程式是_。【答案】(1) 粉尘 b(2) a H2O2+=+H2O【解析】【分析】烟道气首先通过装置A中的无碱玻璃棉吸收粉尘，B装置防止水蒸气冷凝，装置C吸收水蒸气，防止进入NaOH溶液使氮氧化物总量偏大，装置D吸收NO2、NO，根据其增重确定氮氧化物的含量，气囊吸收可能未反应的NO，防止污染空气。(1)装置A中放置的无碱玻璃棉可除去大颗粒杂质粉尘，气体通过后进入D装置的NaOH溶液被吸收，为防止氮氧化物总量偏大，其中的水蒸气必须除去。碱石灰虽然可以吸水，但也会吸收NO2，而五水合硫酸铜(CuSO45H2O)一般不用做干燥剂，所以应选用浓硫酸，故选b；(2)NO2可与NaOH溶液单独反应除去，NO必须与NO2共同反应除去，由反应2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O和2NaOH+2NO2=NaNO2+NaNO3+H2O可知，NO2、NO的物质的量比值大于或等于1，故选a；酸性条件下，H2O2可氧化生成，自身还原为H2O，根据得失电子守恒可知H2O2和的系数比为1:1，再结合元素守恒可得离子方程式为H2O2+=+H2O。