1 第 1 课时 自然界中氮的循环氮气、一氧化氮、二氧化氮 基础达标 11940 年首次发生的“洛杉矶光化学烟雾事件”给人们的健康造成很大的影响。形成 光化学烟雾的主要物质是( ) A碳的氧化物B硫的氧化物 C氟利昂D氮的氧化物 解析：选 D。以 NO和 NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。 2 Murad 等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域有很大进展， 因此这三位教授荣获了1998 年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO 的下列叙述不正确的是 ( ) ANO可以是某些含低价N物质氧化的产物 BNO不是亚硝酸酐 CNO可以是某些含高价N物质还原的产物 DNO是红棕色气体 解析：选 D。亚硝酸酐是N2O3；NO是无色气体。 3NO2溶于水与水反应中，发生还原反应的物质和发生氧化反应的物质的质量之比为 ( ) A31 B13 C12 D2 3 解析：选 C。 在 3NO2H2O=2HNO3NO反应中，有 1 mol NO2发生还原反应的同时有2 mol NO2发生氧化反应。 4收集 NO和 NO2两种气体的方法正确的是( ) A都可用排水法 BNO用排水法， NO2用向上排气法 C都可用向上排气法 DNO用向上排气法，NO2用排水法 解析：选 B。空气的平均相对分子质量是29， NO的相对分子质量是30，二者相近，而 且 NO能与 O2反应，所以不能用排空气法收集NO气体 (C、D项被排除 ) ；NO2能与水反应，所 以不能用排水法收集(A 项被排除 ) 。 5下列气体中，不会造成空气污染的是( ) AN2BNO CNO2DCO 解析：选 A。空气中N2占 78%(体积分数 ) ，可见 N2不会造成空气污染。 6中国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气转化装置里，气体 在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( ) A汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO和 N2 B反应中NO为氧化剂， N2为氧化产物 2 CNO和 O2必须在催化剂表面才能反应 D该转化总反应：2NO O24CO= 催化剂 4CO2 N2 解析：选D。N2不是污染性气体，A不正确； B 中的 N2是还原产物， B不正确； NO和 O2 在空气中就能迅速反应生成NO2，C不正确。 7运用氮及其化合物的知识，完成下列各题。 (1) 下列属于氮的固定的是_。 A氨气催化氧化生成NO气体 B人工模拟根瘤菌固氮的原理合成氨 C空气通过灼热的铜网时，氧气反应后剩余氮气 D将氮气降温、加压得到固态的氮 (2) 氮的循环在自然界元素的循环中具有重要意义，有些循环是从氮气到氮的化合物， 有的循环是从氮的化合物到氮的化合物。下列过程中以游离态氮为原料，最终产生氮的化合 物的是 _。 A工业合成氨 B硝化细菌的硝化过程 C动物尸体腐烂 D豆科植物的根瘤菌固氮 E盛夏时节，雷雨肥田，植物茂盛 (3) 下列环境问题与二氧化氮的排放有关的是_。 A酸雨B光化学烟雾 C臭氧空洞D温室效应 (4) 下列气体都有毒，使人中毒的原理与CO相似的是 _。 ACl2BSO2 CNO DNO2 解析：把游离态的氮转化为化合态的氮的过程称为氮的固定，(1)(2)实质上都是考查氮 的固定。 (3) 氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。(4)NO 与 CO都易与血红蛋 白结合，一旦结合就易导致人体缺氧。 答案： (1)B (2)ADE (3)AB (4)C 8在元旦联欢会上，某同学表演了一段魔术：首先收集一集气瓶红棕色的气体，用玻 璃片盖好， 然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，然后轻轻移动玻璃片使少量空气进入 集气瓶，气体又变为红棕色，振荡，又变为无色学完本节课，你就能揭示该同学表演的 魔术的秘密： (1) 集气瓶中红棕色的气体是_。 (2) 气体颜色变化的原因是 _ _ ； 有关反应的化学方程式为 _ _ 。 (3) 做魔术时操作者要注意什么问题？为什么？ _ _ 。 解析： NO2气体溶于水，与水反应生成NO ，NO遇到 O2又转化为NO2，伴随着气体成分的 3 改变，气体的颜色发生变化。 答案： (1)NO2 (2)NO2与 H2O反应生成无色气体NO ，无色气体NO遇到空气，与空气中的O2反应又生成 红棕色的NO2 3NO2H2O=2HNO3NO ，2NO O2=2NO2 (3) 做魔术时要注意安全，因为NO2、NO都有毒 能力提升 9实验室制备气体后，在收集气体时，往往根据气体的性质选择不同的收集方法，当 小明在实验室制备下列气体时，只能使用排水法收集的是( ) AHCl BCO2 CNO DNO2 解析：选C。HCl 极易溶于水，不能用排水法收集；CO2用向上排空气法收集；NO由于 能与空气中的O2反应，故只能用排水法收集；NO2可与水反应，只能用排空气法收集。 10亚硝酸 (HNO2) 既可做氧化剂又可做还原剂，当它在反应中做氧化剂时，可能生成的 是( ) AN2O5BN2O3 CNH3DNO2 解析：选 C。由于 HNO 2中氮的化合价为3 价，而当HNO2做氧化剂时，得电子，化合价 降低，故选NH3。 11把少量 NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠 颗粒的干燥管，最后收集到的气体是( ) A氧气 B二氧化氮 C二氧化氮和氧气 D二氧化氮和一氧化氮 解析：选 C。少量 NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO 、CO2，二者物质的 量比为12，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的 干燥管， CO2与过氧化钠反应生成的O2与 NO反应生成NO2，O2有剩余，同时逸出的少量水蒸 气与过氧化钠反应生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和 O2。 12无色的混合气体甲，可能含NO 、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过下 图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为( ) ANO2、N2 BNO 、 CO2 CNO2、CO2 DNO 、 CO2、N2 解析：选 B。混合气体无色，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。 13用大试管收集一试管NO2气体，倒扣在盛水的水槽里，试管内产生的现象为 _ _ ； 4 再往试管里通入适量氧气，试管内又产生的现象为 _ _ _ 。 产生上述现象的原因是 _ _ _ 。 解析： NO2与水发生反应3NO2H2O=2HNO3 NO ，所以水会上升到试管容积的 2 3处；反应 生成的 NO又与 O2反应生成红棕色的NO2气体，而NO2又与水反应，水面又上升。 答案：试管内红棕色气体逐渐消失，水面上升至试管容积的 2 3处 试管内又出现红棕色， 接着红棕色消失，液面又上升由于 NO2易溶于水，发生反应3NO2H2O=2HNO 3NO ，故颜 色消失，液面上升至容积的 2 3处。当再充入 O2时，发生反应2NO O2=2NO2，故又出现了红 棕色， NO2继续溶于水并与水反应，气体颜色又消失，液面又上升 14氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须 对含有氮氧化物的废气进行处理。 (1) 用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： 2NO22NO 4NaOH=4NaNO22H2O 2NO22NaOH=NaNO2NaNO3 H2O 在反应中，氧化剂是_，还原剂是 _。在反应中， 氧化剂和还原剂的 物质的量之比为_。 (2) 汽车尾气中含有CO和 NO ，消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器， 使 它 们 发 生 反 应 生 成 对 大 气 无 污 染 的 气 体 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _ _ 。 解析： (1) 在反应中NO2中的氮元素化合价降低做氧化剂，NO中氮元素化合价升高做 还原剂；在反应中氧化剂和还原剂都是NO2，它们的物质的量之比为11。 (2) 根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无 污染的物质应为氮气和二氧化碳。 答案： (1)NO2NO 11 (2)2NO2CO= 催化剂 N22CO2 15 某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理( 装置气密性 已检查完毕 ) 。 5 . 向广口瓶中通入NO并测定 NO的体积 (1) 通入 NO前，从滴定管中向广口瓶中加入水； (2) 从导管 a 通入一定量的NO ，并记录滴定管液面变化的示数为VL(V0.05 ，气体体积 已换算为标准状况)。 . 验证 NO的还原性、探究工业生产硝酸的原理 (1) 停止通入NO后关闭K1、K3，打开K2，从导管b 缓缓通入O2，可观察到的现象是 _