文档内容
氮气与氮的氧化物
【学习目标】
1、掌握氮气的结构、氮气的性质及氮的固定
2、熟悉氮的氧化物，重点理解NO和NO 性质，会进行氮的氧化物溶于水的计算
2
3、熟悉氮的氧化物对环境及人类健康的影响
【主干知识梳理】
一、氮气与氮的固定
1、氮元素的位置、结构
氮的原子结构示意图为 ，位于元素周期表的第二周期、第 Ⅴ A 族。氮原子的最外电子层有 5 个 电
子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结
合构成物质
2、氮元素的存在
既有游离态，又有化合态。氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中(N 约占空气总体积的78%、
2
总质量的75%)，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和
铵盐中
3、氮气的物理性质
N 是一种无色、无味的气体，ρ(N )＜ρ ，难溶于水
2 2 (空气)
4、氮气的分子结构
电子式： ，结构式：N≡N；氮氮键很难断裂，通常情况下，氮气的化学性很质稳定、不活泼，不
易与其他物质反应
5、氮气的化学性质
常温下氮气很稳定，N 的化学性质很不活泼，很难与其它物质发生反应，但这种稳定是相对的，在一定
2
条件下(如：高温、放电、点燃)，也能跟某些物质(如：H、O、Mg等)发生反应
2 2
(1)与氢气反应生成NH ：N＋3H 2NH
3 2 2 3
(2)与氧气在放电或高温条件下生成NO：N＋O 2NO (在闪电时会发生反应)
2 2
N＋O=====2NO (在汽车引擎中会发生反应)
2 2
(3)与活泼金属(Mg、Li)反应：3Mg＋N=====MgN 6Li＋N=====2LiN
2 3 2 2 3
氮化镁与水的反应：MgN＋6HO===3Mg(OH) ↓＋2NH ↑ (金属氮化物易水解，生成氨气和相应的碱)
3 2 2 2 3
6、氮气的用途
(1)工业上合成氨，制硝酸
(2)代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化
(3)在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发
(4)保存粮食、水果等食品，以防止腐烂
(5)医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术
(6)高科技利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能
7、氮气的制法
(1)实验室制法：加热NH Cl饱和溶液和NaNO 晶体的混合物：NaNO ＋NH Cl NaCl＋N↑＋2HO
4 2 2 4 2 2
(2)工业制法：工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气
8、氮的固定
(1)概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，叫做氮的固定
(2)氮的固定有三种途径①自然固氮：自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物
②生物固氮：豆科植物根瘤菌将N 转化成氨
2
③ 人工固氮：人类通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物，最重要的人工固氮途径是工业合成氨
自然界中氮的循环
【对点训练1】
1、下列关于N 的说法中错误的是( )
2
A．通常情况下N 的化学性质很稳定，所以N 可在电焊时作保护气
2 2
B．N＋O=====2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
2 2
C．N 在空气中约占空气总质量的
2
D．在反应：3Mg＋N=====MgN 中，N 作氧化剂
2 3 2 2
2、下列关于氮气的说法错误的是( )
A．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸
B．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境
C．利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气
D．在高温、高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂
3、下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )
A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
4、下列反应属于氮的固定的是( )
①N 和H 在一定条件下合成NH ②NO 和HO反应生成HNO 和NO
2 2 3 2 2 3
③Mg在N 中燃烧生成MgN ④NO被空气氧化为NO
2 3 2 2
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
二、氮的氧化物
氮元素有+1、+2、+3、+4、+5 价，五种正价对应六种氧化物： (N O)、 (NO)、 (NO)、 (NO 、
2 2 3 2
NO)、 (N O)，其中NO 和NO 分别是HNO 和HNO 的酸酐
2 4 2 5 2 3 2 5 2 3
1、一氧化二氮(N O)：俗称笑气，常作麻醉剂
2
2、一氧化氮(NO)
(1)物理性质：无色、无味的有毒的气体，密度比空气略大，难溶于水(2)实验室制法：3Cu＋8HNO (稀)===3Cu(NO )＋2NO↑＋4HO，只能用排水法收集
3 3 2 2
(3)化学性质：既有氧化性又有还原性，以还原性为主
①易被O 氧化为NO 而变红棕色：2NO＋O===2NO (收集NO气体必须用排水集气法，NO的检验方法)
2 2 2 2
②NO与酸性KMnO 反应：5NO＋3MnO －＋4H＋===5NO －＋3Mn2＋＋2HO
4 4 3 2
③NO与酸性KCr O 反应：2NO＋CrO－＋6H＋===2NO －＋2Cr3＋＋3HO
2 2 7 2 7 3 2
(4)对人体、环境的影响：①与血红蛋白结合，使人中毒 ②转化成NO ，形成酸雨、光化学烟雾
2
3、三氧化二氮(N O)：亚硝酸的酸酐，可与水作用生成亚硝酸，NO＋HO===2HNO
2 3 2 3 2 2
4、二氧化氮(NO)
2
(1)物理性质：红棕色有剌激性气味的有毒气体，易溶于水且与水能发生反应
(2)实验室制法：Cu＋4HNO (浓)===Cu(NO )＋2NO ↑＋2HO，只能用排空气法收集
3 3 2 2 2
(3)化学性质：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主，NO 能氧化SO 、KI等物质
2 2
①与SO 的反应：NO ＋SO ===SO ＋NO
2 2 2 3
②与碘化钾溶液的反应：NO
2
＋2KI===2KNO
2
＋I
2
(NO
2
能使湿润的淀粉KI试纸为蓝)
③与水的反应：3NO ＋HO===2HNO ＋NO
2 2 3
④与氢氧化钠溶液的反应：2NO ＋2NaOH===NaNO ＋NaNO ＋HO
2 3 2 2
⑤与NO 相互转化：2NO NO
2 4 2 2 4
【微点拨】
①在实验测定NO 、NO 的相对分子质量、比较相同条件下相同物质的量的气体体积大小，以及涉及到 NO
2 2 4 2
气体的颜色深浅、压强、密度等方面时要考虑2NO NO 反应
2 2 4
②由于NO 气体和溴蒸气都为红棕色气体，都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，溴蒸气和NO 通入NaOH溶
2 2
液均形成无色溶液。故不能用淀粉碘化钾试纸或NaOH溶液来区别NO 气体和溴蒸气，可用水来区别
2
(4)对人体、环境的影响：形成酸雨、光化学烟雾
(6)NO、NO溶于水的实验过程
2
实验操作 实验现象 实验结论
如图所示，在一支50 mL的注
射器里充入20 mL NO，然后吸
无明显现象 NO不溶于水
入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹
封住管口，振荡注射器
打开弹簧夹，快速吸入 10 mL 注射器中气体由无色变为红棕 NO与空气中的O 发生反应生成红
2
空气后夹上弹簧夹 色，注射器塞子向左移动 棕色的NO ： 2NO ＋ O == =2NO
2 2 2
注射器中气体由红棕色变为无 NO 与水发生反应生成了无色的
振荡注射器 2
色，注射器塞子继续向左移动 NO：3NO ＋HO===2HNO ＋NO
2 2 3
5、四氧化二氮(N O)：无色气体，易液化，与NO 相互转化，NO 2NO
2 4 2 2 4 2
6、五氧化二氮(N O)：硝酸的酸酐，可与水作用生成硝酸，NO＋HO===2HNO
2 5 2 5 2 3
7、氮氧化物对环境的污染和防治
(1)气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质，都是大气污染物，在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾
(2)空气中氮氧化物的来源：空气中的NO、NO 主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂的废气等
2
(3)常见的污染类型
①光化学烟雾：氮氧化物(NO)和碳氢化合物(CH)在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复杂的
x y x y
化学反应，主要生成光化学氧化剂(主在是O)及其他多种复杂的化合物，这是一种新的二次污染物，统称
3
为光化学烟雾。光化学烟雾刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋
季节
②酸雨：NO 排入大气中后，与水反应生成HNO 和HNO，随雨雪降到地面，就有可能形成酸雨
x 3 2
③破坏臭氧层：NO 可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加
2
④水体污染：水体富营养化(4)常见的NO 尾气处理方法
x
①碱液吸收法：2NO ＋2NaOH===NaNO ＋NaNO ＋HO NO ＋NO＋2NaOH===2NaNO ＋HO
2 3 2 2 2 2 2
NO 、NO的混合气能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO )≥n(NO)。一般适合工业尾气中NO 的处理
2 2 x
②催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N )或NO 与CO在一定温度下催化转
2 x
化为无毒气体(N 和CO)。一般适用于汽车尾气的处理
2 2
【对点训练2】
1、最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是( )
A．一氧化氮是一种红棕色气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
2、已知某厂排放的尾气中NO、NO 的体积比为1∶1，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只
2
有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为( )
A．－3 B．＋1 C．＋3 D．＋5
3、发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生的大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的
高温气体主要是CO 、HO、N 、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟。产生
2 2 2
红烟的原因是( )
A．高温下N 遇空气生成NO B．NO遇空气生成NO
2 2 2
C．CO 与NO反应生成CO和NO D．NO和HO反应生成H 和NO
2 2 2 2 2
4、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( )
A．可能是N 与NO 的混合气体 B．可能是O 与NO 的混合气体
2 2 2 2
C．不可能是NO与NO 的混合气体 D．只能是NO 一种气体
2 2
5、下列关于NO和NO 的说法正确的是( )
2
A．NO 是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物
2
B．NO 可由N 和O 直接化合得到
2 2 2
C．NO和NO 均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集
2
D．NO和NO 在一定条件下可以相互转化
2
6、诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、
NO 等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应
x
用之一。下列有关说法不正确的是( )
A．CO在铂表面被氧化生成CO，铂起催化作用 B．汽车尾气中的NO 在铂表面发生反应的产物是N
2 x 2
C．CO在铂表面可能和O、NO 反应 D．NO、CO、CO 均能与人体中的血红蛋白结合
2 x x 2
三、氮的氧化物和氧气、水的反应与计算
类型1、NO (或NO 与N 的混合气体)溶于水
2 2 2
1、计算依据：①3NO ＋HO===2HNO ＋NO
2 2 3
例1、将20ml充满NO和NO 的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积变为
2
10ml，求原混合气体中NO和NO 各占多少毫升？
2类型2、NO 和O 的混合气体溶于水
2 2
1、计算依据： 3NO ＋HO===2HNO ＋NO ①
2 2 3
2NO＋O===2NO ②
2 2
由方程式①×2＋②得：4NO ＋O＋2HO===4HNO ③
2 2 2 3
2、讨论法：由总反应③可知
V(NO )∶V(O )
2 2
例2、将充满NO 和O 的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的
2 2
一半处停止了，则原混合气体中NO 和O 的体积比是多少？
2 2
类型3、NO和O 的混合气体溶于水
2
1、计算依据： 2NO＋O===2NO ①
2 2
3NO ＋HO===2HNO ＋NO ②
2 2 3
由方程式①×3＋②×2得：4NO＋3O＋2HO===4HNO ③
2 2 3
2、讨论法：由总反应③可知
V(NO)∶V(O )
2
例3、一定条件下，将等体积的NO和O 混合于一试管中，然后将试管倒立于盛有水的水槽中，充分反应后剩
2
余气体的体积与原混合气体的体积之比是多少？
类型4、NO、NO 和O 三种混合气体同时通入水中
2 2
1、计算依据： 3NO ＋HO===2HNO ＋NO
2 2 3
4NO＋3O＋2HO===4HNO
2 2 3
2、假设法：假设NO 与水先反应，按反应3NO ＋HO===2HNO ＋NO，求出生成NO的体积，再加上原混合气
2 2 2 3
体中NO的体积，得NO的总体积，最后按反应4NO＋3O＋2HO===4HNO 进行计算
2 2 3
例4、常温下盛有10mlNO 和10mlNO组成的混合气体的大试管倒立于水中，当缓缓通入O 一段时间后，试管
2 2
内残留2ml气体，则通入O 体积可能为多少毫升？
2
四、酸雨及防治
1、SO 、NO 的主要来源、危害和防治
2 x(1)来源
①SO ：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼
2
②NO：主要来源于机动车产生的尾气
x
(2)SO 、NO 对人体的危害
2 x
①SO 与NO 会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡
2 x
②溶于水形成酸雨
(3)防治
①调整能源结构，发展清洁能源
②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放
③加强工厂废气的回收处理
④改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
2、酸雨
(1)概念：pH小于5.6的雨水
(2)成因：主要是大气中SO 和NO 的溶于雨水形成的
2 2
(3)类型
①硫酸型：SO ―→ HSO ―→ HSO ，化学方程式：SO ＋HO HSO ，2HSO ＋O===2HSO
2 2 3 2 4 2 2 2 3 2 3 2 2 4
②硝酸型：NO ―→HNO，化学方程式： 3NO ＋HO===2HNO ＋NO
2 3 2 2 3
(4)危害
①直接损伤农作物，破坏森林、草原，使土壤、湖泊酸化
②会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及通信电缆的腐蚀
(5)酸雨防治
①工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气
②减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理
【对点训练4】
1、酸雨形成的最主要原因是( )
A．森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡 B．工业上大量燃烧含硫燃料
C．大气中二氧化碳的含量增多 D．汽车排出大量尾气
2、下列污染现象主要与二氧化硫有关的是( )
A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧层空洞 D．温室效应
【课后作业】
1、将空气中的氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。能实现人工固氮的是( )
A．雷雨天闪电 B．NH 催化氧化制NO C．豆科植物根瘤菌 D．工业合成氨
3
2、关于氮气的性质说法中错误的是( )
A．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在
B．通常情况下，氮气性质很不活泼
C．可在氧气中燃烧生成一氧化氮
D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
3、在二氧化氮被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的量之比是( )
A．3∶1 B．1∶3 C．1∶2 D．2∶1
4、下列关于NO的叙述正确的是( )
A．NO易溶于水，所以可用排空气法收集 B．NO是一种有刺激性气味的红棕色气体
C．常温常压下，含等质量氧元素的NO和CO的体积相等 D．NO不能通过化合反应获得
5、下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是( )
A．氮的氧化物都是酸性氧化物
B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性
C．NO 与 HO 反应生成 HNO，所以 NO 是酸性氧化物
2 2 3 2
D．NO 和 NO 均有毒
2
6、下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是( )
①N→NO ②NO →NO ③NO →HNO ④N→NO ⑤N→NH
2 2 2 2 3 2 2 3A．① B．②⑤ C．④ D．③④
7、湿润的淀粉碘化钾试纸接触某气体而显蓝色，该气体可能是下列气体中的( )
①Cl ②NO ③HS ④SO ⑤溴蒸气 ⑥HCl
2 2 2 2
A．①③④ B．①②⑤ C．①②⑥ D．②④⑥
8、常温下，将充满等体积混合气体的试管倒立在水槽中，试管内气体体积不会明显减少的是( )
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
NO、O NO 、O CO、O NH 、O Cl、SO N、NO
2 2 2 2 3 2 2 2 2
A．③⑥ B．④⑤ C．②③ D．①④
9、标准状况下，使NO 和O 按4︰1的体积比充满干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升，假设烧
2 2
瓶内溶液不扩散，则最终该溶液中溶质的物质的量浓度为( )
A． mol·L－1 B． mol·L－1 C． mol·L－1 D． mol·L－1
10、按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O ，下列是有关最终状态的描述：
2
①试管内气体呈红棕色 ②试管内气体呈无色 ③试管内液面不变 ④试管内液面上升 ⑤试管内气体是 O
2
⑥试管内气体是NO。其中正确的是( )
A．①③ B．②④⑤ C．②④⑥ D．②③⑤
11、将盛有30 mL NO和NO 混合气体的试管倒置于放满水的水槽中，最后试管中气体的体积是20 mL，则原混
2
合气体中NO的体积是( )
A．24 mL B．15 mL C．18 mL D．12 mL
12、将盛有N 和NO 混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，
2 2
则原混合气体中N 和NO 的体积比是( )
2 2
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
13、在一定温度和压强下，将一容积为15 mL的试管充满NO 后，倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面
2
上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O 的体积
2 2
为( )
A．3.75 mL B．7.5 mL C．8.75 mL D．10.5 mL
14、在一定条件下，将m体积NO和n体积O 同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残
2
留体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n的比值为( )
A．3∶2 B．2∶3 C．8∶3 D．3∶8
15、将盛有1 mol NO和NO 混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O ，充分反应后，整个试
2 2
管充满水。则原混合气体中NO与NO 体积比为( )
2
A．1∶2 B．3∶7 C．2∶5 D．无法确定
16、在一定条件下，将NO 和O 的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则
2 2
原混合气体中氧气的体积为( )
A．1.2mL B．2.4mL C．3mL D．4mL
17、空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施
不利于“蓝天工程”建设的是( )
A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO 污染 B．实施绿化工程，防止扬尘污染
2
C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
18、我国城市环境中的大气污染主要是( )
A．二氧化碳、氯化氢、酸雨 B．二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、烟尘
C．二氧化氮、一氧化碳、氯气 D．二氧化硫、二氧化碳、氮气、粉尘
19、以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
选项 氧化物 环境问题 主要来源
A CO 酸雨 化石燃料的燃烧
2
B SO 光化学烟雾 汽车尾气的排放
2C NO 温室效应 工厂废气的排放
2
D CO CO中毒 燃料的不完全燃烧
20、将一支盛有a mL NO和b mL NO 气体的试管倒立于水槽中，然后通入a mL O ，问：
2 2
(1)若a＝b，则充分反应后试管内气体体积为________ mL
(2)若a＜b，则充分反应后试管内气体体积为________ mL
(3)若a＞b，则充分反应后试管内气体体积为________ mL
21、氮氧化合物(用NO 表示)是大气污染的重要因素，根据NO 的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物
x x
污染的方法。
(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH ＋6NO=====5N ＋6HO,8NH ＋6NO =====7N ＋12HO。
3 2 2 3 2 2 2
同温同压下，3.5LNH 恰好将3.0LNO和NO 的混合气体完全转化为N，则原混合气体中NO和NO 的体积之
3 2 2 2
比是________
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
① NO 被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比 1∶1，写出该反应的化学方程式：
2
________________
②NO与NO 按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是______
2
(3)纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气，反应原理与上述(2)类似，同时产生CO。
2
①请写出纯碱溶液吸收NO 的化学方程式：____________________________
2
②现有一定量的某工业废气，其中含有 3.36LNO 、1.12LNO(已换算为标准状况，假设不含 NO)，恰好被
2 2 4
200mL碳酸钠溶液吸收，所得盐的物质的量分别为________、________，该碳酸钠溶液的物质的量浓度为
_____mol/L
【氮气与氮的氧化物】答案
【对点训练1】
1、C。解析：N 在空气中约占空气总体积的，C错误
2
2、D。解析：氮气的化学性质很稳定，在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸，A项正确；液氮
汽化吸热，可用于制造低温环境，B项正确；氮气的化学性质很稳定，可用作焊接金属的保护气，C项正确；
氮气与氢气生成氨气的反应中，N的化合价从0降低到－3，作氧化剂，D项错误。]
3、A。解析：A.N→NH 过程中氮元素由0价变为－3价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828
2 3
年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D.雷电发
生时涉及的反应有N ＋O=====2NO,2NO＋O===2NO,3NO ＋HO===2HNO ＋NO，HNO3进入土壤，与矿物
2 2 2 2 2 2 3
质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将N2合成氮肥，生物体内含有C元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了
氮循环。
4、C。解析：氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮。
【对点训练2】
1、C。解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成
NO 。
2
2、C。解析：体积比为1∶1的NO、NO 通入NaOH溶液中只生成一种产物，反应后的化合价应介于＋2价和＋4
2
价之间，应为＋3价，发生反应的化学方程式为NO＋NO ＋2NaOH===2NaNO ＋HO。
2 2 2
3、B。解析：高温下N 遇空气不会直接生成NO ，A错误；NO遇氧气发生反应2NO＋O===2NO ，生成红棕
2 2 2 2
色的NO ，B正确；高温条件下一氧化碳在空气中不可能为反应产物，CO 与NO高温条件下不反应，C错误；
2 2
一氧化氮和水之间不会发生反应，D错误。]
4、B。解析：若是N 与NO 的混合气体，无论鼓入多少氧气，最后都有N 剩余，试管内不可能完全被水充满；
2 2 2
若是O 与NO 的混合气体，由4NO ＋O＋2HO===4HNO ，水可以充满试管；若是NO与NO 的混合气体通入
2 2 2 2 2 3 2
适量O，水可以充满试管。]
2
5、D。解析：NO 不是酸性氧化物，A项错误；在高温或放电条件下，N 和O 直接化合生成NO，NO与O 反
2 2 2 2
应生成NO ，B项错误；NO易与空气中的氧气反应生成NO ，只能用排水法收集，NO 能与水反应，只能用排
2 2 2
空气法收集，C项错误；NO和O 反应生成NO ，NO 与HO反应生成HNO 和NO，D项正确。
2 2 2 2 3
6、D。解析：CO、NO 在铂表面发生的反应为CO＋NOCO ＋N(未配平)，也可能是CO与O 反应，此过程中
x x 2 2 2铂作催化剂；CO 不能与人体中的血红蛋白结合。
2
三、氮的氧化物和氧气、水的反应与计算
例1、NO：5ml ，NO ：15ml
2
例2、2:3
例3、1:8
例4、12ml或8.5ml
【对点训练4】
1、B。解析：空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空气中SO 和
2
NO 的增多。在我国主要是SO 的增多。空气中SO 的主要来源是①化石燃料(煤和石油产品)的燃烧；②含硫矿
x 2 2
石的冶炼；③硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。目前，由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理，所
以形成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料
2、A。解析：光化学烟雾主要是由汽车排出的氮氧化物、碳氢化合物等造成的；臭氧层空洞是由氟氯代烃等的
排放引起的；温室效应主要是由大气中CO 含量的不断增加造成的。
2
【课后作业】
1、D
2、C。解析：通常情况下氮气的性质很不活泼，在放电或高温条件下，能跟氧气反应。
3、C。解析：二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，氧化剂和还原剂都是二氧化氮，发生还原反应和氧化反
应的物质的量之比为1∶2。
4、C。解析：NO易于被氧气氧化，不能使用排空气法收集；NO是一种无色无味的气体；常温常压下，NO能
与空气中的氧气直接化合生成二氧化氮。故选C。
5、D。解析：NO、NO 等不是酸性氧化物；NO 中氮元素为最高价，只有氧化性；NO 与HO反应生成HNO
2 2 5 2 2 3
时N的价态发生了变化，故NO 不是酸性氧化物。
2
6、C。解析 该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)通过一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度
来看都是升高，但反应①N→NO 不能通过一步反应完成；而反应③NO →HNO 虽然氮的化合价升高，但不加
2 2 2 3
氧化剂也能完成，如3NO ＋HO===2HNO ＋NO，在该反应中，NO 既是氧化剂又是还原剂；只有反应
2 2 3 2
④N→NO必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成。
2
7、B。解析：显蓝色表明接触过程中发生氧化还原反应生成了单质I。其反应如下：①Cl＋2KI===I ＋2KCl，
2 2 2
②3NO ＋HO===2HNO ＋NO，HNO 将KI氧化成I，⑤Br ＋2KI===I ＋2KBr。
2 2 3 3 2 2 2
8、A。解析：NO、O 倒扣在水槽中发生反应4NO＋3O ＋2HO===4HNO ，HNO 易溶于水会导致试管内气体
2 2 2 3 3
体积会明显减少水面明显上升；NO 、O 倒扣在水槽中发生反应4NO ＋O ＋2HO===4HNO ，会导致试管内气
2 2 2 2 2 3
体体积会明显减少水面明显上升；CO、O 倒扣在水槽中不发生反应，故试管内气体体积不会明显减少；NH 、
2 3
O 倒扣在水槽中，氨气极易溶于水会导致试管内气体体积会明显减少水面明显上升；Cl 、SO 倒扣在水槽中发
2 2 2
生反应Cl ＋SO ＋2HO===2HCl＋HSO ，会导致试管内气体体积会明显减少水面明显上升；N 、NO倒扣在水
2 2 2 2 4 2
槽中均不溶于水且不与水反应，故试管内气体体积不会明显减少，则本题选A。
9、C。解析：根据4NO ＋O ＋2HO===4HNO 可知，当NO 和O 体积比为4︰1时，二者恰好完全与水反应，
2 2 2 3 2 2
此时水能充满整个烧瓶。设烧瓶容积为V，则混合气体的物质的量n(混)＝ mol，n(NO )＝× mol。据上述方程式
2
可知：生成硝酸的物质的量n(HNO)＝× mol，则c(HNO)＝＝ mol·L－1。
3 3
10、C。解析：根据4NO＋3O＋2HO===4HNO 可得，剩余气体应为NO，体积为 mL，试管内液面上升。
2 2 3
11、B。解析：NO 与水反应3NO ＋HO===2HNO ＋NO，设原混合气体中NO与NO 的体积分别为x、y，则据
2 2 2 3 2
题意，剩余气体体积20 mL是原NO气体与上述反应生成的NO气体的总体积，列方程即可得NO和NO 体积
2
都是15 mL。
12、C。解析：将试管倒立于水中，只有NO 和HO反应，生成的NO与不反应的N 为剩余气体。设原混合气
2 2 2
体的体积为V，NO 的体积为x，根据差量法求解：
2
3NO ＋HO===2HNO ＋NO ΔV
2 2 3 减
3 1 2
x
解得：x＝，V(N )＝V－＝，故＝。
2
13、C。解析：15 mL NO 与水反应后生成5 mL NO，根据反应4NO＋3O＋2HO===4HNO ，使5 mL NO完全
2 2 2 3
被氧化需O 体积为5 mL×＝3.75 mL。据题意，通入的O 应过量5 mL，则共需通入O 8.75 mL。
2 2 214、C。解析：气体与空气接触后变为红棕色，说明反应后 NO是过量的。NO和氧气同时通入水中的化学方程
式是4NO＋3O ＋2HO===4HNO ，所以参加该反应的NO是，所以氧气的体积是×＝n，所以m与n的比值为
2 2 3
8∶3。
15、B。解析：设 1 mol NO 和 NO 的混合气体中有 a mol NO 和(1－a) mol NO ，根据 4NO＋3O ＋
2 2 2
2HO===4HNO 和4NO ＋O ＋2HO===4HNO 可得：a＋＝0.4，解得a＝0.3，因此V(NO)∶V(NO )＝3∶7，故选
2 3 2 2 2 3 2
B。
16、AD。解析：首先分析剩余的2mL气体有两种可能。如果剩余2mLO ，则V(NO)＝×(12－2) mL＝8mL，则
2 2
混合气中：V(O )＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的2mL气体是NO，则混合气中的V(O )＝(12mL－2mL×3)×＝
2 2
1.2mL。
17、D。解析：A、B、C都是可采取的措施，在D中，若加大不可再生资源石油、煤的开采，会造成资源缺乏，
同时会使空气中SO 、NO 的含量增加。
2 x
18、B。解析：常见的大气污染物是氮的氧化物、硫的氧化物、一氧化碳及烟尘。
19、D。解析：A项，二氧化碳是造成温室效应的气体，造成酸雨的气体是二氧化硫及氮氧化物，错误；B项，
氮的氧化物是造成光化学烟雾的气体，错误；C项，二氧化碳是造成温室效应的气体，错误；D项，CO有毒，
主要来自燃料的不完全燃烧，正确。
20、(1)0 (2) (3)
解析：(1)根据反应：4NO ＋O ＋2HO===4HNO 4NO＋3O ＋2HO===4HNO ，a mL NO和b mL NO 气体的试
2 2 2 3, 2 2 3 2
管倒立于水槽中，然后通入a mL O ，若a＝b，对于两个反应中的气体均会转化为硝酸，所以试管中气体的体
2
积是0；(2)若a＜b，则二氧化氮会有剩余，a mL NO消耗氧气是 mL，所以剩余二氧化氮是(b－a) mL，根据
3NO ＋HO===2HNO ＋NO，则生成NO的体积是；(3)若a＞b，则此时一氧化氮和二氧化氮均参加了的反应，
2 2 3
氧气会剩余，根据反应4NO ＋O ＋2HO===4HNO 、4NO＋3O ＋2HO===4HNO ，a mL NO和b mL NO 气体
2 2 2 3 2 2 3 2
消耗氧气的体积是：，所以剩余氧气的体积是：。
21、(1)1∶3
(2)①2NO ＋2NaOH===NaNO ＋NaNO ＋HO ②NaNO
2 3 2 2 2
(3)①Na CO ＋2NO ===NaNO ＋NaNO ＋CO ②NaNO ：0.05mol NaNO ：0.15mol 0.5mol·L－1
2 3 2 3 2 2 3 2
解析：(1)设NO的体积为V(NO)，NO 的体积为V(NO)，依据方程式知，处理NO需NH ：V(NO)，处理NO
2 2 3 2
需NH ：V(NO)，则
3 2
解得V(NO)＝0.75L
V(NO)＝2.25L
2
V(NO)∶V(NO )＝1∶3。
2
(2)①生成两种钠盐，必然是NO 的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO 和NaNO 。
2 3 2
②NO中氮的化合价为＋2价，NO 中氮的化合物为＋4价，二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电
2
子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3，即为NaNO 。
2
(3)②n(NO)＝0.15mol，n(NO)＝0.05mol
2
Na2CO3＋NO2＋NO===2NaNO2＋CO
2
则单独与NaCO 反应的NO 为0.15mol－0.05mol＝0.1mol
2 3 2
Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO
2
所以共生成NaNO ：0.05mol，NaNO ：0.15mol
3 2
c(Na CO)＝＝0.5mol·L－1。
2 3
