1、14-4-1 考点一 氮气及其常见氧化物一、氮及其氧化物的性质及其对环境的影响1关于氮的变化关系图如图：则下列说法不正确的是( )A路线是工业生产硝酸的主要途径B路线、是雷电固氮生成硝酸的主要途径C上述所有反应都是氧化还原反应D上述反应中只有属于氮的固定解析：工业上生产硝酸的流程是氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应 4NH35O 24NO6H 2O 路线，一氧化氮与氧气反应 2NOO 2=2NO2路线，二氧化= = = = =催 化 剂 氮被水吸收 3NO2H 2O=2HNO3NO 路线，路线是工业生产硝酸的主要途径，A 正确；在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应：N 2O 2 2NO 路线；
2、NO 不= = = = =放 电 稳定，易被氧气氧化为二氧化氮：2NOO 2=2NO2路线，二氧化氮溶于水生成硝酸：3NO2H 2O=2HNO3NO 路线 ，B 正确；从氮的变化关系图可知：N 从 N2(0 价)NO(2价)NO 2(4 价)HNO 3(5 价)，都是氧化还原反应，C 正确；上述反应中空气中的氮气转变为含氮化合物，符合氮的固定的定义，属于氮的固定，含氮化合物转变为其他物质，是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，D 错误。答案：D2下列说法正确的是( )ACO、NO、NO 2都是大气污染物，在空气中都能稳定存在BNO 可用于某些疾病的治疗CNO 2通入 FeSO4溶液中始终无明显
3、现象DNO 是一种红棕色气体解析：NO 易被氧化为 NO2；NO 2通入溶液中生成 HNO3，能把 Fe2 氧化成 Fe3 ，溶液由浅绿色变成棕黄色；NO 为无色气体。答案：B23随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，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反应中 NO 为氧化剂，N 2为氧化产物B汽车尾气的主要污染成分包括 CO、NO 和 N2CNO 和 O2必须在催化剂表面才能反应D催化转化总化学方程式为 2NOO 24CO 4CO2N 2= = = = =催 化 剂 解析：反应过程中 NO、O 2为氧化剂，N 2为还原产物；
4、汽车尾气中的 N2不是污染物；NO和 O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NOO 2=2NO2,2NO24CO= =N24CO 2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NOO 24CO 4CO2N 2。= = = = =催 化 剂 答案：D4已知化学反应：2NO2CO N22CO 2，NO 2SO 2NO SO 3。= = = = =催 化 剂 下列说法正确的是( )A反应可用于汽车尾气处理，NO 是还原剂，CO 2是氧化产物B反应是非氧化还原反应，反应前后气体分子总数不变C反应中，NO 2的氧化性比 SO2的氧化性强D利用上述两反应处理尾气，能达到保护环境
5、要求解析：反应中 N 元素的化合价由2 价降为 0，被还原作氧化剂，A 错误；反应中，N、S 元素的化合价均发生了变化，为氧化还原反应，B 错误；反应中的产物 NO、SO 3均是污染物，D 错误。答案：C5下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( )N 2NO 2 NO 2NO NO 2HNO 3 N 2NON 2NH 3A B C D解析：本题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就能完成。反应、从化合价角度来看都升高，但反应N 2NO 2不能一步反应完成；而反应3NO 2HNO 3，虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能实现，如 3NO2H 2O=2HNO3NO，在该反应中，
6、NO 2既是氧化剂又是还原剂；只有反应N 2NO 必须加入氧化剂且一步反应就能完成。答案：C二、氮及其氧化物的简单计算6已知氮的氧化物跟 NaOH 溶液发生的化学反应如下：3NO22NaOH= =2NaNO3NOH 2O；NO 2NO2NaOH= =2NaNO2H 2O；现有 m mol NO2和n mol NO 组成的混合气体，要用 NaOH 溶液使其被完全吸收无气体剩余，现有浓度为 a molL1 的 NaOH 溶液，则需此 NaOH 溶液的体积为( )A. L B. L C. L D. Lma 2m3a m na 2 m n3a解析：生成物不论是硝酸钠还是亚硝酸钠，根据原子守恒可知氢氧化
7、钠的物质的量就是 NO2和 NO 的物质的量之和，则氢氧化钠是( m n) mol，则氢氧化钠溶液的体积为( m n)/a L。答案：C7如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，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柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是( )A可能是 N2与 NO2的混合气体B只能是 O2与 NO2的混合气体C可能是 NO 与 NO2的混合气体D只能是 NO2一种气体解析：解答本题要注意以下两点：(1)明确氮气不溶于水，且常温下不与 O2发生化学反应；(2)NO 2可与水反
8、应生成不溶于水的 NO，NO 2和 NO 分别与氧气按适当的比例可被水完全吸收。答案：C8氮的氧化物(用 NOx表示)是大气污染物，必须进行处理。(1)汽车尾气主要含有 CO2、CO、SO 2、NO x等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的4主要来源之一。汽车尾气中的 CO 来自于_，NO 来自于_。汽车尾气对环境的危害主要有_(至少填两种)。汽车尾气中的 CO、NO x在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体，反应的化学方程式可表示为_。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH36NO 5N26H 2O,8NH36NO 2 7N212H 2O。同温同
9、压下，= = = = =催 化 剂 = = = = =催 化 剂 3.5 L NH3恰好将 3.0 L NO 和 NO2的混合气体完全转化为 N2，则原混合气体中 NO 和 NO2的体积之比是_。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若 NO 与 NO2按物质的量之比 11被足量 NaOH 溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_。解析：(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生 CO；当空气过量时，N 2和 O2在放电或高温条件下反应生成 NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。CO、NO x反应后生成的无毒气体为 CO2和 N2。(2) V(NO) V(NO2)3.0 L， V(NO) V(NO2)3.5 L，则 V(NO)23 430.75 L， V(NO2)2.25 L， V(NO) V(NO2)13。(3)NO 中氮的化合价为2 价，NO 2中氮的化合物为4 价，二者 11 混合时与 NaOH 反应生成盐的化合价必然为3 价，即为NaNO2。答案：(1)汽油的不完全燃烧 N 2与 O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任写两种即可)2 xCO2NO x 2xCO2N 2= = = = =催 化 剂 (2)13 (3)NaNO 2
