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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第2节 氮及其化合物
（第1课时 氮气与氮的氧化物 ）
一、选择题
1．下列关于N 的叙述错误的是（ ）
2
A．N 既可作氧化剂又可做还原剂
2
B．雷雨天，空气中的N 和O 可反应生成NO
2 2
C．氮的固定是将N 转化成含氮化合物
2
D．１molN 可与3molH 完全反应生成2molNH
2 2 3
【答案】D
【详解】
A．N 中N元素的化合价可以降低变成NH ，也可以升高生成NO等，故N 既可作氧化剂
2 3 2
又可做还原剂，A选项正确；
B．雷雨天时，发生自然固氮，空气中N 和O 可反应生成NO，B选项正确；
2 2
C．氮的固定是将空气中游离态的氮(N )转化为含氮化合物的过程，C选项正确；
2
D．N 和H 在高温高压催化剂的条件下生成NH ，反应方程式为N+3H
2 2 3 2 2
2NH ，此反应是可逆反应，1 molN 与3 molH 反应生成的NH 小于2mol，D选项错误；
3 2 2 3
答案选D。
2．下列说法正确的是
A．实验室能用排空气法收集N、NO和NO
2 2
B．NO为红棕色气体，NO 为无色气体
2
C．除去NO中的NO 气体可以使混合气体通过蒸馏水
2
D．NO、NO 、NO、NO 都属于酸性氧化物
2 2 4 2 5
【答案】C
【详解】
A．N 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O 反应产生
2 2
NO ，也不能使用排空气方法收集，A错误；
2
B．NO为无色气体，NO 为红棕色气体，B错误；
2
学科网（北京）股份有限公司C．NO 与水反应产生HNO 和NO，因此除去NO中的NO 气体可以使混合气体通过蒸馏
2 3 2
水，C正确；
D．NO是不成盐氧化物；NO 、NO 与水反应时N元素化合价会发生变化，也不是酸性氧
2 2 4
化物；只有NO 属于酸性氧化物，D错误；
2 5
故合理选项是C。
3．在NO 与水的反应中（ ）
2
A．氮元素的化合价不发生变化 B．NO 只是氧化剂
2
C．NO 只是还原剂 D．NO 既是氧化剂又是还原剂
2 2
【答案】D
【详解】
NO 和水反应的方程式为3NO＋HO＝2HNO＋NO，在反应中2mol被氧化生成2mol硝酸，
2 2 2 3
1mo被还原，生成NO，即NO 既是氧化剂，又是还原剂。答案选D。
2
4．下列反应属于固氮反应的是
A．8NH +6NO 7N+12H O
3 2 2 2
B．O +2NO=2NO
2 2
C．NH +HCl=NH Cl
3 4
D．N+3H 2NH
2 2 3
【答案】D
【详解】
固氮反应是指游离态的氮气变为化合态的氮，A、B、C反应物都是化合态的氮，D是游离
态的氮气变为化合态的氮，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
5．工业尾气中的NO、NO 可用火碱溶液吸收，有关化学反应为：
2
① ；
② 。
下列说法错误的是
A．反应①、②均为氧化还原反应
B．反应①中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1
学科网（北京）股份有限公司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
D．反应②中，生成2 mol 共转移电子的物质的量为2 mol
【答案】D
【详解】
A． 反应①、②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①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②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。
6．氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氮的循环为生物体提供氮元素。下列过
程属于氮的固定的是
A．工业利用氮气和氢气合成氨气 B．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥
C．氨基酸合成人体所需的蛋白质 D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气
【答案】A
【解析】
A．工业利用氮气和氢气合成氨气，氮元素由游离态转化为化合态，属于氮的固定，故选
A；
B．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥，氮元素不是由游离态转化为化合态，不属于氮的固定，
故不选B；
C．氨基酸合成人体所需的蛋白质，氮元素不是由游离态转化为化合态，不属于氮的固定，
故不选C；
D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气，氮元素由化合态转化为游离态，不属于氮的固定，故
不选D；
选A。
7．下列物质不属于碱性氧化物的是
A． B．CaO C． D．
学科网（北京）股份有限公司【答案】D
【详解】
A．NaO与水反应生成氢氧化钠、与酸反应生成钠盐和水，属于碱性氧化物，故A不选；
2
B． CaO与水反应生成氢氧化钙、能够与酸反应生成盐和水，是碱性氧化物，故B不选；
C． Fe O 能够与酸反应生成盐和水，是碱性氧化物，故C不选；
2 3
D． NO 与水反应生成硝酸和NO，发生了氧化还原反应，不属于碱性氧化物，故D选；
2
答案选D。
8．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
A．NO 和SO 均为酸性氧化物，是酸雨的主要成因
2 2
B．汽车尾气中产生NO的原因是汽车燃料油中含氮，NO是其燃烧产物
C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO 作为肥料，实现氮的固定
2
D．工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除
2
【答案】D
【详解】
A．NO 与碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水，发生了氧化还原反应，NO 不属于酸性氧化
2 2
物，SO 属于酸性氧化物，是酸雨的主要成因，A错误；
2
B．汽车燃油的成分是烃类，不含N元素，而汽车尾气中产生NO的原因是空气中的N 和
2
O 在高温条件下反应生成了NO，B错误；
2
C．氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的过程，C错误；
D．工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除，原理为2CaO+2SO+O 2CaSO，减少
2 2 2 4
SO 的排放，D正确；
2
故答案为：D。
9．尾号限行制度是为了缓解城市交通压力、改善空气质量而催生的一种交通制度。下列气
体中，主要来自汽车尾气并能形成“酸雨”的是
A．O B．N C．CO D．NO
2 2 2 2
【答案】D
【详解】
A．O 是空气的成分，不会造成环境污染，A不符合题意；
2
B．N 是空气的成分，不会造成环境污染，B不符合题意；
2
C．CO 是空气的成分，空气中CO 含量过多会形成温室效应，而不会造成环境污染，C不
2 2
学科网（北京）股份有限公司符合题意；
D．空气中的N 与 O 在汽车的气缸中，在高温下反应产生NO，NO 再被O 氧化产生
2 2 2 2
NO ，由汽车的尾气排放管排入空气中，NO 与空气中的水反应产生HNO 和NO，因此会
2 2 3
形成酸雨，D符合题意；
故合理选项是D。
10．由NO、H、CO 组成的混合气体，通过足量的Na O 粉末充分反应后，再用电火花引
2 2 2 2
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、H、CO 的体积比为
2 2
A．2：4：5 B．2：4：7 C．2：4：9 D．3：5：8
【答案】B
【详解】
设得到70%的硝酸100g，70%的硝酸中n(HNO)= = mol，n(H O)= =
3 2
mol，其中n(H)：n(N)：n(O)=(2× mol+ mol)：
mol：( mol+3× mol)=4：1：4.5，通过足量NaO 后，n(O )= n(CO)，n(H )：n(NO)：
2 2 2 2 2
n(O )= ：1： =2：1：1.75，则n(H )：n(NO)：n(CO)=2：1：3.5，即：n(NO)：
2 2 2
n(H )：n(CO)=2：4：7，故答案为：B。
2 2
二、非选择题
11．汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物，已成为城市空气的主要污染源。汽油和柴油
中基本不含氮元素，那么汽车尾气中的NO是如何产生的？请推测可能的原因______，并
写出有关反应的化学方程式_______。
【答案】在点火和燃烧条件下，空前中的氮气和氧气发生反应生成NO
【详解】
空气中存在大量的氮气和氧气，虽然汽油和柴油中基本不含氮元素，但是在点火和燃烧条
学科网（北京）股份有限公司件下，空前中的氮气和氧气发生反应生成NO，反应的化学方程式: 。
12．某化学自主实验小组通过实验探究NO 、O 混合气体的喷泉实验。
2 2
(1)请在B装置中的虚线上描出导管实线图_________。
(2)B装置中浓硫酸有三种作用：混合NO 、O 气体；干燥NO 、O；_______。
2 2 2 2
(3)将B装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体(标准状况)全部被吸收，
则所得溶液物质的量浓度为_______mol/L(保留两位有效数字)。
【答案】 (进气管短，出气管长) 观察气泡的产生速率，控制混合气体的比例
0.036
【详解】
(1)O 、NO 的密度均比空气大，故应进气管短，出气管长，故答案为 ；
2 2
(2)B装置中浓硫酸有三种作用：混合NO 、O 气体；干燥NO 、O；观察气泡的产生速率，
2 2 2 2
控制混合气体的比例；
(3)烧瓶中充满溶液，则NO 和O 恰好完全反应，由4NO +O +H O=4HNO 可知，HNO 的
2 2 2 2 2 3 3
物质的量是NO 和O(体积比4∶1)总物质的量的 ，溶液体积等于恰好完全反应的NO 和
2 2 2
学科网（北京）股份有限公司O 的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO 和O 的总体积为V，则所得溶液浓度为
2 2 2
。
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