高中化学-氮气与氮的氧化物练习

高中化学-氮气与氮的氧化物练习

1．下列有关氮气的说法正确的是( )

A．氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼

B．医学上常用液氮做冷冻剂，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．H

2与N

2

在一定条件下反应生成NH

3

，反应中N

2

体现氧化性

D．电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中可能发生的反应有N

2

＋2O

2=====

放电

2NO

2

答案 C

解析A项，氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间共用三对电子，破坏这种结合时需要很高的能量；B项，液氮汽化时需要吸收大量的热，使周围环境温度降

低，与其化学性质的不活泼无关；C项，反应的化学方程式为N

2＋3H

2

高温、高压

催化剂

2NH

3，反应中氮元素化合价降低，氮气做氧化剂；D项，N

2

和O

2

在放电条件下生成

NO，不能直接生成NO

2

。

2．下列叙述与氮的固定无关的是( )

A．工业合成氨

B．工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物

C．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物

D．电闪雷鸣的雨天，空气中的氮气会与氧气发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收

答案 B

解析氮的固定是指把空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。

3．病毒学研究证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是( )

A．NO是一种红棕色的气体

B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合

C．含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等

D．NO易溶于水，不能用排水法收集

答案 C

解析NO为无色气体，不溶于水，在常温常压下能与空气中的氧气直接化合

2NO＋O

2===2NO

2

，A、B、D错误；含等质量氧元素，氧原子的物质的量相同，NO和

CO的物质的量也相等，C正确。

4．要除去混入NO中的少量NO

2

，应将气体通过下列试剂中的( )

A．Na

2CO

3

溶液B．NaHCO

3

溶液

C．H

2O D．浓H

2

SO

4

答案 C

解析NO

2可与水发生反应：3NO

2

＋H

2

O===2HNO

3

＋NO，故用水即可以除去NO

2

，

同时还能产生NO，是最理想的除杂方法，C项符合题意；而A、B项中Na

2CO

3

和NaHCO

3

可与HNO

3反应，产生新的杂质气体CO

2

；D项中浓H

2

SO

4

不能与NO

2

反应，无法除去

NO

2

。

5．(双选)将充满某种干燥气体的试管倒置于水中，轻轻振荡，水可以充满试管。该气体不可能是( )

A．HCl B．NO

2

C．NO D．NH

3

答案BC

解析由题意可知气体无剩余。A项，HCl极易溶于水，可全部溶解，水充满

整个试管；B项，发生反应3NO

2＋H

2

O===2HNO

3

＋NO，反应生成的NO难溶于水，水

只能上升到试管的三分之二处；C项，NO难溶于水；D项，NH

3

极易溶于水，可全部溶解，水充满整个试管。

6．无色的混合气体甲，可能含NO、CO

2、NO

2

、N

2

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 ( )

A．NO

2、N

2

B．NO、CO

2

C．NO

2、CO

2

D．NO、CO

2

、N

2

答案 B

解析混合气体无色，气体中不含NO

2，气体通过Na

2

O

2

后显红棕色，说明原混

合气体中含有NO，且有与Na

2O

2

反应生成O

2

的气体CO

2

，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N

2

。

7．在常温常压下，a、b、c三支相同的试管中，分别装有等体积混合后的两

种气体。a试管内是NO

2和NO，b试管内是NO和O

2

，c试管内是NO

2

和O

2

。将三支

试管倒立于装有足量水的水槽中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3，则高度关系是________________。

答案h2>h3>h1

解析水面上升高度越小，说明试管中剩余的气体越多。设试管中两种气体

的物质的量均为4 mol，则a中反应为3NO

2＋H

2

O===2HNO

3

＋NO，所以剩余气体为4 mol

＋4

3

mol＝

16

3

mol；b中反应为4NO＋3O

2

＋2H

2

O===4HNO

3

，剩余气体1 mol；C中反

应为4NO

2＋O

2

＋2H

2

O===4HNO

3

，剩余气体3 mol；故高度关系为h2>h3>h1。

应用·实践

8．下列关于氮被生物体吸收的叙述错误的是( )

A．氮在大气中的含量最高，可被某些生物体吸收利用

B．豆科植物的根瘤菌可将氮气转化为含氮化合物而被植物利用

C．动物只能通过进食植物获得氮元素

D．死亡后的生物体被微生物分解，氮元素又回到土壤和水体中，再次被植物吸收

答案 C

解析动物靠进食肉类也能获得氮元素，C项错误。

9．同温同压下将等体积的NO

2和N

2

的混合气体置于试管中，并将试管倒立于

水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约为原总体积的( )

A.1

6

B.

1

3

C.2

3

D.

1

2

答案 C

解析假定N

2和NO

2

的体积均为V L，设V L的NO2和水反应生成NO的体积为

x L，

3NO

2＋H

2

O===2HNO

3

＋NO

3 1 V L x L

解得x＝V

3

，则剩余气体的体积约为V＋

V

3

＝

4

3

V，剩余气体的体积约为原总体积

的4V

3

2V

＝

2

3

，C项正确。

10．下列对NO、NO

2

的描述，不正确的是( )

A．NO

2

是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物

B．NO可以用排水法收集，但不能由N

2

和O

2

直接化合而得到

C．NO、NO

2

在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染

物

D．NO、NO

2

都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一答案 B

解析NO

2是红棕色气体，易溶于水，并与水发生反应：3NO

2

＋H

2

O===2HNO

3

＋

NO，由于反应前后元素的化合价发生了变化，因此NO

2

不是酸性氧化物，A正确；

NO难溶于水，可以用排水法收集，在放电时可由N

2和O

2

直接化合而得到NO，B错

误；NO与O

2发生反应会产生NO

2

，NO

2

溶于水反应产生硝酸和NO，因此二者在一定

条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，C正确；NO、NO

2

都有毒，且汽车发动时，在电火花作用下N

2和O

2

化合产生NO，NO是汽车尾气的有

害成分之一，D正确。

11．标准状况下将盛满NO

2

的大试管倒扣在盛水的水槽中，充分吸收后，试管内溶液的物质的量浓度约为( )

A．0.045 mol·L－1B．0.036 mol·L－1

C．0.033 mol·L－1D．0.018 mol·L－1

答案 A

解析设试管的体积为V L，由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知，n(HNO3)＝2

3

×

V

22.4

mol，V (HNO3)＝2

3

V L

，c(HNO3)＝

2

3

×

V

22.4

mol

2

3

V L

＝

1

22.4

mol·L－1≈0.045 mol·L－1。

12．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的说法正确的是( )

A．可能是N

2

与NO

2

的混合气体

B．可能是N

2

O气体

C．可能是NO与NO

2

的混合气体

D．只可能是NO

2

一种气体

答案 C

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情况可能为①NO

2

、②NO

2

和O

2

(少量)、③NO

2和NO等，本题选C。

13．把少量NO

2

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

答案 C

解析少量NO

2

气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO

2

，二者物质的量之比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量过

氧化钠颗粒的干燥管，CO

2

与过氧化钠反应生成的O

2

与NO反应生成NO

2

，O

2

有剩余，

同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O

2

，所以最后收集到的气体是NO

2

和O

2

。

14．如图所示，向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O

2

(所有气体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)最终试管中剩余的气体是________，其体积为________。

答案(1)①试管内的无色气体变为红棕色②试管内液面上升

③试管内剩余无色气体

(2)NO 1.0 mL

解析(1)NO遇O

2迅速反应生成NO

2

：2NO＋O

2

===2NO

2

，然后NO

2

与水反应：3NO

2

＋H

2O===2HNO

3

＋NO，导致试管中的液面上升，最终剩余的气体是无色的NO。(2)将(1)中两个反应合并可得：

4NO＋2H

2

O＋3O

2

===4HNO

3

4 3

V(NO) 1.5 mL

解得V(NO)＝2.0 mL，故最终试管内剩余NO气体，其体积为1.0 mL。

迁移·创新

15．工业制HNO

3

的过程中排放的NO

2

和NO常用NaOH溶液吸收，反应的化学方

程式为NO＋NO

2＋2NaOH===2NaNO

2

＋H

2

O、2NO

2

＋2NaOH===NaNO

2

＋NaNO

3

＋H

2

O，NO不

能被NaOH溶液吸收。若同温同压下NO

2

与NO的体积之比如下，其中不能被NaOH 溶液完全吸收的是( )

A．1∶1 B．1∶3

C．2∶1 D．3∶1

答案 B

解析根据NO＋NO

2＋2NaOH===2NaNO

2

＋H

2

O可知，当NO

2

与NO的体积之比为

1∶1时，恰好被完全吸收，故A项不符合题意；当NO

2

与NO的体积之比为1∶3时，一氧化氮过量，多余的一氧化氮不能被氢氧化钠溶液吸收，故B项符合题意；

当NO

2与NO的体积之比为2∶1或3∶1时，反应后二氧化氮有剩余，由2NO

2

＋

2NaOH===NaNO

2＋NaNO

3

＋H

2

O可知，多余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液完全吸

收，故C、D项不符合题意。