文档内容
氮及其氧化物（1）
重难点 题型 分值
1. 氮气的性质
重点
2. 一氧化氮和二氧化氮的性质
选择和填空 4-6分
难点 一氧化氮和二氧化氮的性质
核心知识点一：
一、氮气
1. 氮的固定
将游离态的氮转化为化合态的氮的过程
（1）雷电固氮：
在放电条件下，氮气与氧气可直接化合成无色的一氧化氮气体。生成的一氧化氮常温
下与氧气化合成红棕色的二氧化氮气体，二氧化氮溶于水生成硝酸。硝酸随雨水降落，与
土壤里的碳酸盐等作用转变为易被作物吸收的硝酸盐。故农谚有“雷雨发庄稼”一说。过
程中反应的化学方程式为：___________________________________________。
（2）生物固氮：豆科植物根部的根瘤菌将N 转化为含氮化合物。
2
第1页（3）工业固氮：
N＋3H 2NH ；
2 2 3
生成的氨气用以制取氨态氮肥或硝酸
2. 氮气
（1）物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）化学性质
写出有关化学方程式：
①3Mg＋N MgN；
2 3 2
②N＋3H 2NH ；
2 2 3
③N＋O 2NO。
2 2
核心知识点二：
二、一氧化氮和二氧化氮
1. NO与NO 性质的比较
2
NO NO
2
氮的价态 ＋2价 ＋4价
红棕色、有刺激性气味的气体，易
物理性质 色、溶于水的气体
液化，溶于水
O 2NO＋O＝2NO 不反应
2 2 2
HO 不反应 3NO ＋HO＝2HNO＋NO
2 2 2 3
化 HO、
2 4NO＋2HO＋3O＝4HNO 4NO ＋2HO＋O＝4HNO
学 O 2 2 3 2 2 2 3
2
性 有氧化性，但通常情况下表现出还 强氧化性，在溶液中能氧化S2－、
氧化性
质 原性 I－、Fe2＋等离子
对环境
有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一
的影响
试剂 Cu和稀HNO Cu和浓HNO
3 3
制法
收集 通常用排水法收集 通常用向上排空气法收集
【注意】①验证某无色气体为NO的方法是向无色气体中通入O （或空气），无色气
2
体变为红棕色。
第2页2. 氮氧化物与O、HO的反应
2 2
①NO和O 通入水中
2
由 2NO＋O ＝2NO 和 3NO ＋HO＝2HNO ＋NO 得总反应为 4NO＋3O ＋2HO＝
2 2 2 2 3 2 2
4HNO
3
②NO 和O 混合气体通入水中
2 2
由 3NO ＋HO＝2HNO ＋NO 和 2NO＋O ＝2NO 得总反应为 4NO ＋O ＋2HO＝
2 2 3 2 2 2 2 2
4HNO
3
核心知识点一：
氮及其化合物的转化关系如图所示。
则下列说法不正确的是（ ）
A. 路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B. 路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C. 上述所有标号的反应都是氧化还原反应
D. 氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO
2
【答案】D
【解析】氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O 反应生成NO ，氮气
2 2
与氧气不能直接生成NO 。
2
【考点】氮的固定
一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。
第3页回答下列问题：
（1）氮的原子结构示意图为______________。
（2）图中属于“氮的固定”的是__________（填字母，下同）；转化过程中发生非氧
化还原反应的是________。
（3）若“反应h”是在NO 和HO的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的
2 2
物质的量之比为__________。
−
（4）若“反应i”是在酸性条件下由NO3 与Zn的作用实现，则该反应的离子方程式为
_________________。
【答案】（1） （2）k和c a和l （3）2∶1
−
（4）4Zn＋2NO ＋10H＋＝4Zn2＋＋NO↑＋5HO
3 2 2
【解析】（1）N位于第二周期ⅤA族，其原子结构示意图为 。
（2）氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮，根据循环图可知，属于氮的固定的是
k和c；发生非氧化还原反应，说明反应前后各元素化合价没有发生变化，则属于非氧化还
原反应的是a和l。
（3）反应h的化学方程式为3NO ＋HO＝2HNO ＋NO，HNO 是氧化产物，NO是还
2 2 3 3
原产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1。
−
（4）根据信息，Zn＋H＋＋NO3 ―→Zn2＋＋NO↑＋HO，根据电荷守恒、得失电子守
2 2
−
恒以及原子守恒得离子方程式为4Zn＋2NO3 ＋10H＋＝4Zn2＋＋NO↑＋5HO。
2 2
【考点】氮气的固定
核心知识点二：
将盛有12 mL NO 和O 的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余 2 mL
2 2
无色气体，则原混合气体中O 的体积和剩余的2 mL气体分别是（ ）
2
A. 1. 2 mL，NO B. 2. 4 mL，O
2
C. 3. 5 mL，O D. 4 mL，NO
2
【答案】A
【解析】解题依据的化学反应原理为
4NO ＋O＋2HO＝4HNO
2 2 2 3
3NO ＋HO＝2HNO＋NO
2 2 3
设O 的体积为x。剩余的气体有两种可能：
2
第4页1
4
①若剩O，则V ＝x－ （12 mL－x）＝2 mL，
2 剩
解得x＝4 mL，选项B、C不正确。
1
3
②若剩NO，则V ＝ [（12 mL－x）－4x]＝2 mL，
剩
解得x＝1. 2 mL，选项D不正确。
【考点】氮氧化合物与氧气反应计算
木炭与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯
化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法不正确的是（ ）
A. 在Z导管口有红棕色气体出现
B. 从Z导管出来的气体中有二氧化碳
C. 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D. 洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
【答案】D
【解析】木炭与浓硫酸共热产生的X气体为CO 和SO 的混合气体，铜与浓硝酸反应
2 2
产生的Y气体是NO ，洗气瓶中发生反应SO +H O+NO ＝ HSO + NO，故洗气瓶中产生
2 2 2 2 2 4
的是硫酸钡沉淀，Z处逸出的气体中有CO 和NO。反应生成的NO在乙导管口与空气中的
2
氧气反应生成红棕色的NO ，故A正确；因CO 不与氯化钡溶液反应，从导管中逸出，则
2 2
Z导管出来的气体中含有二氧化碳，故B正确、D错误；因为发生反应SO +H O+NO ＝
2 2 2
HSO +NO，HSO 能与BaCl 反应生成BaSO ，所以洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡，故C
2 4 2 4 2 4
正确。
【考点】氮及其化合物的性质
（答题时间：25分钟）
1. 氮气能大量存在于空气中的根本原因是（ ）
第5页A. 氮气性质稳定，即使在高温下也不与其他物质发生反应
B. 氮气比空气轻且不溶于水
C. 氮气分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定
D. 氮气既无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应
2. 如图所示，集气瓶内充满某混合气体，将集气瓶置于光亮处，然后挤压胶头滴管使胶
头滴管内的水进入集气瓶，发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶，则集气瓶内的混合气体可
能是（ ）
①CO、O ②NO、O ③NO 、O ④N、H
2 2 2 2 2 2
A. ①② B. ②④
C. ③④ D. ②③
3. 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是（ ）
① ② ③
A. 由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B. 红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D. ③的气体产物中检测出CO，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
2
4. 氮的某种氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测
得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2，则这种氮的氧化物是（ ）
A. N O B. NO
2 2
C. NO D. N O
2 5
5. 如图所示，当向试管内通入21 mL O 时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试
2
管中NO体积为（ ）
A. 6 mL B. 12 mL
C. 16 mL D. 18 mL
第6页6. 一定条件下，将等体积的NO和O 的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，
2
充分反应后剩余气体的体积为原总体积的（ ）
1 3 1 3
4 4 8 8
A. B. C. D.
7. 某课外活动小组按如下图装置探究有关物质的性质。
（1）装置的气密性检查；关闭________，打开________（填“K”、“K”或
1 2
“K”），若一段时间后__________________，则装置气密性良好。
3
（2）实验验证 NO 化学性质的现象是________________，反应的化学方程式为
______________________。
（3）关闭K 、打开K ，预期有“喷泉”现象，验证了另一种物质的化学性质。写出
2 3
反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目__________________________________。
（4）有关“喷泉”的叙述正确的是（填序号）________。
A. 用手（或热毛巾）捂热烧瓶有助于引发“喷泉”
B. “喷泉”的形成说明烧瓶中的气体易溶于水
C. “喷泉”终止时烧瓶中几乎充满液体
D. 最终烧瓶中溶液的物质的量浓度约为1/22. 4 mol·L－1
第7页1.【答案】C
【解析】N 性质稳定，但高温下可与O 等物质发生反应，在反应中表现出氧化性或还
2 2
原性；氮气比空气轻且不溶于水并不是N 能大量存在于空气中的根本原因；N 能大量存在
2 2
于空气中的根本原因是氮气分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定。
2.【答案】D
【解析】①CO和O 在光照条件下不反应，且均难溶于水，不符合题意；②NO与O
2 2
可发生反应2NO＋O ＝2NO 、3NO ＋HO＝2HNO ＋NO，生成物易溶于水且气体分子数
2 2 2 2 3
减少，符合题意；③在O 存在的条件下，NO 可与水发生反应：4NO ＋O ＋2HO＝
2 2 2 2 2
4HNO ，生成物溶于水且气体分子数减少，符合题意；④N 和H 在光照条件下不反应，
3 2 2
且均难溶于水，不符合题意。
3.【答案】D
【解析】①中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色NO ，硝酸中氮元
2
素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有O 生成，产生的气体为
2
混合气体，A项正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以②中产生的
“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B项正确；③中浓硝酸挥发才能
与红热木炭接触，产生的NO 是还原产物，C项正确；红热的木炭还可与空气中的O 反应
2 2
生成CO，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO，D项错误。
2 2
4.【答案】C
【解析】设这种氮的氧化物的化学式为NO，反应的化学方程式为2NO＋2yCO＝xN
x y x y 2
＋2yCO，根据题意得x∶2y＝1∶2，x∶y＝1∶1。
2
5.【答案】B
【解析】此类题可用NO和O 溶于水的关系式：4NO＋3O ＋2HO＝4HNO 解题。当
2 2 2 3
V（NO）∶V（O ）＝4∶3时，混合气体完全与水反应，无气体剩余；当V（NO）∶V
2
（O）≠4∶3时，可能O 剩余或NO剩余。据题意可推知O 剩余，且剩余量与原NO体积
2 2 2
相同。设原试管中NO为x mL，则有4∶3＝x∶（21－x），解得x＝12。
6.【答案】C
【解析】NO、O 、HO之间的反应，先判断是否过量，若过量，找出剩余的气体，计
2 2
算其体积是多少，最后算出剩余气体的体积占原总体积的分数。由方程式 4NO＋3O ＋
2
1 1
4 8
2HO＝4HNO 计算，NO和O 等体积混合，剩余O 体积的 ，是原混合气体的 。
2 3 2 2
7.【答案】（1）K K、K 储气瓶中水面不再上升
3 1 2
（2）烧瓶中出现红棕色气体 2NO＋O＝2NO
2 2
第8页（3）
（4）A
【解析】（1）关闭K ，打开K 、K ，若装置气密性良好，则一段时间后储气瓶中水
3 1 2
面不再上升。
（2）本实验验证了2NO＋O＝2NO ，故烧瓶中应出现红棕色气体。
2 2
（3）“喷泉”现象表明烧瓶中形成负压，因而验证了NO 与水的反应：
2
（4）用手（或热毛巾等）捂热烧瓶，排出导管中的空气，使NO 与水接触起反应，烧
2
瓶中形成负压从而引发“喷泉”，A正确；B不正确，这里验证的是NO 与水的反应。C
2
不正确，由于K 关闭，由上述反应可知烧瓶中液体约为烧瓶容积的 2/3。D不正确，若实
2
验在标准状况下进行，且不考虑溶质的扩散，最终烧瓶中溶液的物质的量浓度约为1/22. 4
mol·L－1。
第9页
