2021-2022學(xué)年高一化學(xué)同步學(xué)習(xí)高效學(xué)與練（精準(zhǔn)練習(xí)）第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物第1課時氮氣氮的氧化物1．（2021·北京市第五中學(xué)高一期中）下列關(guān)于氮元素或氮原子的敘述正確的是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個電子層，最外層有5個電子C．氮原子在反應(yīng)中不易失去5個電子，但易得到3個電子D．氮原子一般通過離子鍵與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)【答案】A【解析】A．氮元素位于元素周期表中第二周期VA族，故A正確；B．氮原子位于第二周期，原子核外共有2個電子層，最外層電子有5個電子，故B錯誤；C．由于氮氣分子的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，故氮氣的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，在化學(xué)反應(yīng)中氮原子不容易失去電子，得到電子同樣比較困難，故C錯誤；D．氮原子最外層電子數(shù)為5，且原子半徑較小，相對難以得失電子，因此與其它原子一般通過共價鍵與其它原子成鍵組成物質(zhì)，故D錯誤；綜上所述，答案為A。2．（2021·吉林長春·高一期末）下列過程不屬于氮的固定的是A．雷電時生成氮的氧化物B．工業(yè)上用氫氣與氮氣合成氨C．植物的根從土壤中吸收銨根離子和硝酸鹽D．豆科植物的根瘤把空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為硝酸鹽【答案】C【解析】A．雷電時生成氮的氧化物，即N2+O22NO，是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，屬于氮的固定，為自然固氮，故A不符合題意；B．工業(yè)上用氫氣與氮氣合成氨，即N2+3H22NH3，是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，屬于氮的固定，為工業(yè)固氮，故B不符合題意；C．植物的根從土壤中吸收銨根離子和硝酸鹽，不是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，不屬于氮的固定，故C符合題意；D．豆科植物的根瘤菌把空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮，屬于氮的固定，為生物固氮，故D不符合題意；答案為C。3．（2021·北京市第五中學(xué)高一期中）下列關(guān)于氮氣的性質(zhì)，敘述錯誤的是A．氮氣在通常條件下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定B．氮氣在高溫、放電等條件下可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C．氮氣在化學(xué)反應(yīng)中只能做氧化劑D．氮氣在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生了化學(xué)鍵的斷裂【答案】C【解析】A．氮氣有氮氮三鍵，難斷裂，在通常條件下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故A正確；B．氮氣在高溫、放電等條件下常與氧氣反應(yīng)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故B正確；C．氮氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮，在化學(xué)反應(yīng)中做還原劑，故C錯誤；D．氮氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是舊鍵的斷裂和新鍵的生成，故D正確。綜上所述，答案為C。4．（2021·福建省福州外國語學(xué)校高一期中）下列說法正確的是A．HClO、Na2O2、SO2都可用于漂白適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)，其漂白原理相同B．氮的固定都屬于氧化還原反應(yīng)C．“雷雨發(fā)莊稼”的科學(xué)道理中，涉及的化學(xué)反應(yīng)，氮元素都是被氧化D．NH3水溶液能導(dǎo)電，所以NH3是電解質(zhì)【答案】B【解析】A．HClO、Na2O2均因具有強氧化性、可用于漂白；SO2使品紅等有色物質(zhì)褪色的原理是二者結(jié)合生成無色不穩(wěn)定的物質(zhì)，A錯誤；B．氮的固定是游離態(tài)氮元素變化為化合態(tài)氮元素；則氮的固定都屬于氧化還原反應(yīng)，B正確；C．“雷雨發(fā)莊稼”的科學(xué)道理中，涉及的化學(xué)反應(yīng)，、和，、氮元素被氧化，中氮元素既被氧化又被還原，C錯誤；D．氨氣溶于水生成一水合氨，一水合氨電離出氫氧根離子、銨根離子，故其水溶液因含可自由移動的離子可導(dǎo)電，但氨分子自身不發(fā)生電離，故氨氣屬于非電解質(zhì)，D錯誤；答案選B。5．（2021·福建·文博中學(xué)高一期中）下列說法正確的是A．實驗室能用排空氣法收集N2、NO和NO2B．NO為紅棕色氣體，NO2為無色氣體C．除去NO中的NO2氣體可以使混合氣體通過蒸餾水D．NO、NO2、N2O4、N2O5都屬于酸性氧化物【答案】C【解析】A．N2的密度與空氣接近，容易混合，不能使用排空氣方法收集；NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2，也不能使用排空氣方法收集，A錯誤；B．NO為無色氣體，NO2為紅棕色氣體，B錯誤；C．NO2與水反應(yīng)產(chǎn)生HNO3和NO，因此除去NO中的NO2氣體可以使混合氣體通過蒸餾水，C正確；D．NO是不成鹽氧化物；NO2、N2O4與水反應(yīng)時N元素化合價會發(fā)生變化，也不是酸性氧化物；只有N2O5屬于酸性氧化物，D錯誤；故合理選項是C。6．（2021·北京·人大附中高一期末）某混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體?，F(xiàn)將此無色透明的混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色。對于原混合氣體成分的判斷中，正確的是A．肯定有SO2和NO B．可能有O2和NO2C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO【答案】A【解析】由于氣體呈無色，所以其中一定沒有Cl2、NO2，氣體通過品紅，品紅褪色，說明混合氣體中含有SO2，剩余氣體排入空氣中呈紅棕色，說明其中含有NO，結(jié)合原混合氣體無色，說明混合氣體中沒有O2，故該氣體中一定含有NO、SO2，一定不含NO2、O2和Cl2，故答案為：A。7．（2021·湖北·華中師大一附中高一期中）由NO、H2、CO2組成的混合氣體，通過足量的Na2O2粉末充分反應(yīng)后，再用電火花引燃使其充分反應(yīng)，最終得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硝酸，且無任何氣體剩余。則原混合氣體中NO、H2、CO2的體積比為A．2：4：5 B．2：4：7 C．2：4：9 D．3：5：8【答案】B【解析】設(shè)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)=(2×mol+mol)：mol：(mol+3×mol)=4：1：4.5，通過足量Na2O2后，n(O2)=n(CO2)，n(H2)：n(NO)：n(O2)=：1：=2：1：1.75，則n(H2)：n(NO)：n(CO2)=2：1：3.5，即：n(NO)：n(H2)：n(CO2)=2：4：7，故答案為：B。8．（2021·廣東惠州·高一期末）部分含氮物質(zhì)的“價—類二維圖”如下圖所示。下列推斷不合理的是A．圖中所標(biāo)轉(zhuǎn)化關(guān)系中有5個反應(yīng)是通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的B．雷雨天可實現(xiàn)B→C→D→E→F轉(zhuǎn)化C．A→B的反應(yīng)是實現(xiàn)人工固氮的重要反應(yīng)D．H制A的反應(yīng)通常要加堿并加熱來實現(xiàn)【答案】C【解析】【分析】由含氮物質(zhì)的“價—類二維圖”可以得出，A為氨氣，B為氮氣，C為一氧化氮，D為二氧化氮，E為硝酸，F(xiàn)為硝酸鹽，G為一水合氨，H為銨鹽。【詳解】A．在圖中所標(biāo)轉(zhuǎn)化關(guān)系中，NH3→N2→NO→NO2→HNO3、NH3→NO共5個反應(yīng)中，N元素都發(fā)生價態(tài)的變化，所以是通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的，A合理；B．雷雨天，放電時，N2與O2反應(yīng)生成NO，NO與O2再反應(yīng)生成NO2，NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO，硝酸與土壤中的鹽反應(yīng)生成硝酸鹽等，B合理；C．人工固氮是利用人工的方法，將N2轉(zhuǎn)化為氮的化合物(如NH3、Mg3N2等)，所以A(NH3)→B(N2)的反應(yīng)不是人工固氮的反應(yīng)，C不合理；D．由H(銨鹽)制A(NH3)，常需與強堿在加熱條件下發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)來制取，D合理；故選C。9．（2021·黑龍江·哈師大附中高一期末）硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注，下列說法正確的是A．NO2和SO2均為有刺激性氣味的氣體B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C．植物可以直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料D．工業(yè)廢氣中的NO2可以用水完全吸收【答案】A【解析】A．NO2和SO2均為有刺激性氣味的氣體，故A正確；B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、CO，故B錯誤；C．植物可以直接吸收利用土壤中的銨根離子、硝酸根離子作為肥料，不能直接吸收空氣中的NO和NO2，故C錯誤；D．NO2和水反應(yīng)生成硝酸和NO，工業(yè)廢氣中的NO2用水不能完全吸收，故D錯誤；選A。10．（2021·廣東順德·高一期末）氮在生命進(jìn)程中扮演了至關(guān)重要的角色，下圖是有關(guān)氮固定的幾種途徑，下列有關(guān)敘述不正確的是A．液氮可用于醫(yī)學(xué)和高科技領(lǐng)域，制造低溫環(huán)境B．雷電固氮過程中氮氣與氧氣直接轉(zhuǎn)化成紅棕色的二氧化氮C．光催化固氮和電催化固氮過程中水作還原劑D．工業(yè)固氮采用高溫高壓的目的是為了提高合成效率【答案】B【解析】A．液氮汽化吸熱，液氮可用于醫(yī)學(xué)和高科技領(lǐng)域，制造低溫環(huán)境，故A正確；B．雷電固氮過程中氮氣與氧氣直接轉(zhuǎn)化成無色的一氧化氮，故B錯誤；C．光催化固氮和電催化固氮過程中，水中氧元素化合價升高，水作還原劑，故C正確；D．高溫可以提高合成氨的反應(yīng)速率，高壓可以加快合成氨反應(yīng)速率并使平衡正向移動，采用高溫高壓的目的是為了提高合成效率，故D正確；選B。11．（2021·四川成都·高一期末）硝酸工業(yè)尾氣中的NO、NO2可用火堿溶液吸收，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)為：①；②。下列說法錯誤的是A．反應(yīng)①、②均為氧化還原反應(yīng)B．反應(yīng)①中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1C．若尾氣可以被完全吸收，則尾氣中與NO的體積之比可能大于1：1D．反應(yīng)②中，生成2mol共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol【答案】D【解析】A．反應(yīng)①、②中均有元素化合價變化，均為氧化還原反應(yīng)，故A正確；B．反應(yīng)①中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1，故B正確；C．若尾氣可以被完全吸收，則尾氣中與NO的體積之比可能大于1：1或等于1：1，故C正確；D．反應(yīng)②中，生成2mol共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol，故D錯誤；故選D。12．（2021·江蘇揚州·高一期中）三效催化劑是最為常見的汽車尾氣催化劑，其催化劑表面物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．在轉(zhuǎn)化過程中，氮元素均被還原B．依據(jù)圖示判斷催化劑不參與儲存和還原過程C．還原過程中生成0.1mol，轉(zhuǎn)移0.5mol電子D．三效催化劑能有效實現(xiàn)汽車尾氣中CO、CxHy、NOx三種成分的凈化【答案】D【解析】A．根據(jù)圖示可知，NOx與BaO、O2轉(zhuǎn)化成Ba(NO3)2的過程中，N元素化合價升高被氧化，故A錯誤；

B．根據(jù)圖示可知，BaO為催化劑，NOx與BaO、O2轉(zhuǎn)化成Ba(NO3)2時，BaO參與儲存N元素，故B錯誤；C．還原過程中生成0.1

mol

N2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1

mol×(5-0)×2=1

mol，故C錯誤；D．整個過程中，CO、CxHy、NOx轉(zhuǎn)化成CO2、H2O、N2，說明三效催化劑能有效實現(xiàn)汽車尾氣中CO、CxHy、NOx三種成分的凈化，故D正確；故選D。13．（2021·北京·中國農(nóng)業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)高一期末）某無色混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體。先將此混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色。對于原混合氣體成分的判斷正確的是A．肯定有SO2和NO B．可能有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO【答案】A【解析】氣體無色，則說明不含有Cl2和NO2氣體，此無色混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，說明一定含有SO2，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色，說明含有氣體NO，則一定沒有O2，由上可得，混合物中肯定沒有Cl2、O2和NO2，一定含有SO2、NO，選項A符合題意；答案為A。14．（2021·重慶市育才中學(xué)高一開學(xué)考試）燃油汽車發(fā)動機排出的氣體中含有CO和NO等，安裝催化轉(zhuǎn)化器可減少這些有害氣體的排放。CO和NO在經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化器時相互反應(yīng)，示意圖如下所示。下列說法正確的是A．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B．CO和NO按個數(shù)比1：1進(jìn)行該反應(yīng)C．該反應(yīng)中兩種生成物的質(zhì)量比為11：7D．安裝了催化轉(zhuǎn)化器的汽車，尾氣中不含CO和NO【答案】B【解析】A．CO和NO在經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化器時發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO2、N2，反應(yīng)方程式為：2CO+2NO2CO2+N2，該反應(yīng)的反應(yīng)物中無單質(zhì)參加，因此反應(yīng)基本類型不屬于置換反應(yīng)，A不符合題意；B．根據(jù)選項A是反應(yīng)方程式可知：CO和NO按個數(shù)比1：1進(jìn)行該反應(yīng)，B正確；C．該反應(yīng)中兩種生成物CO2、N2的質(zhì)量比是(2×44)：28=22：7，C錯誤；D．任何反應(yīng)都具有一定的可逆性，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，因此安裝了催化轉(zhuǎn)化器的汽車，尾氣中也含CO和NO，只是二者的濃度比不安裝少些，D錯誤；故合理選項是B。15．（2021·河北石家莊·高一期末）如圖所示，將盛滿乙氣體的小試管倒扣在水槽中，通過導(dǎo)管向試管中通入甲氣體，直至小試管內(nèi)充滿液體(假設(shè)所得溶液中溶質(zhì)未擴(kuò)散至試管外)。下列選項中所得溶液濃度最高的是A．甲為，乙為 B．甲為，乙為C．甲為，乙為 D．甲為，乙為【答案】D【解析】設(shè)試管的體積為VL，則乙氣體的物質(zhì)的量是mol；若甲為，乙為，發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)方程式可知生成硝酸的物質(zhì)的量為mol，硝酸濃度為；若甲為，乙為，發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)方程式可知生成硝酸的物質(zhì)的量為mol，硝酸濃度為；若甲為，乙為，發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)方程式可知生成硝酸的物質(zhì)的量為mol，硝酸濃度為；若甲為，乙為，發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)方程式可知生成硝酸的物質(zhì)的量為mol，硝酸濃度為；故選D。16．（雙選）（2021·廣東·深圳中學(xué)高一期中）在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為A．1.2mL B．2.4mL C．3mL D．4mL【答案】AD【解析】(總反應(yīng)式法)根據(jù)有關(guān)的反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，剩余氣體可能是O2，也可能是NO；如氧氣過量，則剩余2ml無色氣體為氧氣，設(shè)參加反應(yīng)的氧氣的體積為x，則有：4x＋x＝12mL?2mL＝10mL，解得x＝2mL，所以氧氣的體積為：2mL＋2mL＝4mL；如NO2過量，則剩余2mL無色氣體為NO，設(shè)氧氣的體積為y，，解得y＝1.2mL，故答案選AD。17．（2021·北京東城·高一期末）氮是自然界各種生物體生命活動不可缺少的重要元素。(1)下列說法中，正確的是_______(填字母序號)。a．氮原子的最外層有5個電子b．氮元素位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族c．氮元素的最低化合價為價，最高化合價為價d．根據(jù)元素周期律推測，氮化硅的化學(xué)式為(2)氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，可用作燈泡填充氣。從分子結(jié)構(gòu)角度解釋其原因是_______。(3)大自然通過閃電可將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為含氮化合物，從而實現(xiàn)自然固氮。該過程中生成的含氮化合物是_______。(4)我國科研團(tuán)隊借助一種固體催化劑，在常溫常壓和可見光作用下實現(xiàn)了人工固氮。其過程如圖所示。寫出該過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______?！敬鸢浮縜bcN原子的最外層上有5個電子，氮氣分子中存在氮氮三鍵NO2N2和6H2O4NH3+3O2【解析】(1)a．氮為7號元素，故氮原子的最外層有5個電子，a正確；b．氮為7號元素，故氮原子核外由兩個電子層，最外層上只有5個電子，故氮元素位于元素周期表的第二周期，第ⅤA族，b正確；c．氮原子的最外層上有5個電子，故氮元素的最低化合價為價，最高化合價為價，c正確；d．根據(jù)元素周期律推測，Si為+4價，N為-3價，故氮化硅的化學(xué)式為，d錯誤；故答案為：abc；(2)由于N原子的最外層上有5個電子，故氮氣分子中存在氮氮三鍵，故氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，可用作燈泡填充氣，故答案為：N原子的最外層上有5個電子，氮氣分子中存在氮氮三鍵；(3)大自然通過閃電可將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為含氮化合物，從而實現(xiàn)自然固氮，N2在高溫或者放電的情況下與氧氣反應(yīng)生成NO，故該過程中生成的含氮化合物是NO，故答案為：NO；(4)根據(jù)流程示意圖可知，該反應(yīng)的最初反應(yīng)為N2和H2O，最終生成物為NH3和O2，故反應(yīng)方程式為：2N2和6H2O4NH3+3O2，故答案為：2N2和6H2O4NH3+3O2。18．（2021·江蘇·常州市武進(jìn)區(qū)橫山橋高級中學(xué)高一期中）汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx(氮氧化物)等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一、根據(jù)NOx的性質(zhì)特點，已開發(fā)出多種化學(xué)治理氮氧化合物污染的方法。(1)氮氧化物與環(huán)境問題密切相關(guān)，可導(dǎo)致___________、___________等問題(任填兩條)。(2)已知某硝酸廠排放的尾氣中NO、NO2的體積比為1∶1，該廠采用NaOH溶液來處理該尾氣，處理后所得溶液中只有一種含氮的鈉鹽。則該含氮的鈉鹽中，氮元素的化合價為___________。(3)某氮氧化物和CO在催化劑的作用下充分反應(yīng)，生成N2和CO2，可消除CO與該氮氧化物的污染。若測得N2和CO2的物質(zhì)的量之比為1∶2，則該氮氧化物的化學(xué)式是___________。(4)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體，例如：8NH3+6NO27N2+12H2O。該反應(yīng)中的氧化劑是___________，還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的質(zhì)量之比為___________。如果用氨來處理NO，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________?！敬鸢浮?硝酸型)酸雨光化學(xué)煙霧、臭氧層破壞(合理即可)+3NONO23：44NH3+6NO5N2+6H2O【解析】(1)氮氧化物與環(huán)境問題密切相關(guān)，可導(dǎo)致(硝酸型)酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧層破壞(合理即可)。(2)NO、NO2的體積比為1∶1，兩者中氮的價態(tài)分別為＋2、＋4價，一個升高，一個降低，含氮鈉鹽中的氮的價態(tài)是＋3價。(3)設(shè)氮氧化物的化學(xué)式為NOx，由題意得2NOx+2xCON2+2xCO2.N2、CO2的物質(zhì)的量之比為1∶2，根據(jù)氧原子守恒得：x=1，NOx為NO。(4)NO2中氮元素的化合價降低，是氧化劑；還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物都是N2，7molN2中，還原產(chǎn)物為3mol，氧化產(chǎn)物為4mol，還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的質(zhì)量之比為3：4；用氨來處理NO，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH3+6NO5N2+6H2O。19．（2021·四川省綿陽江油中學(xué)高一階段練習(xí)）某處工廠排出的煙道氣中含氮氧化物(主要為NO、NO