新教材2021高中化学必修第二册：第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮

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第五章　第二节　第 1课时
请同学们认真完成 练案[4]
基础达标
一、选择题(每小题只有 1个选项符合题意)
1．众所周知，一氧化氮是一种大气污染物，是吸烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的
有害气体，但是这种最常见、最简单的气体小分子在生物体内却是一种重要的信使分子，具
有保护心血管、降低血压以及提高性能力的作用。
下列关于 NO 的说法中错误的是(　C　)
A．NO 是无色气体
B．NO 是汽车尾气的有害成分之一
C．可以用向上排空气法收集 NO
D．NO 在一定条件下也可作氧化剂
解析：NO 是一种无色易被氧化的有毒气体，故 A正确；NO、NO2、CO、碳氢化合物等
是汽车尾气的有害成分，则 NO 是汽车尾气的有害成分之一，故 B正确；NO 易与空气中 O2
反应，不能用排空气法收集，故 C错误；NO 在一定条件下可反应 6NO＋4NH3===5N2＋6H2O
反应中 ，NO 做氧化剂，故 D正确。
2．伴随着国六标准的出台，以及最严的监管制度出台，给尾气处理行业带来新的机遇 。
某汽车生产厂家为汽车装有的一种尾气处理装置使用铂作催化剂，可将 CO、NO、NO2和碳
氢化合物等转化为无害的物质，有效降低了尾气对环境的危害。下列有关说法中不正确的是 (
B　)
A．铂表面被做成蜂窝状更有利于提高催化效果
B．在铂催化下，NO 可被 CO 氧化为 N2
C．尾气处理装置使用铂作催化剂可加快 CO 的氧化
D．氮氧化合物在铂催化下，可将 CO 氧化为 CO2
解析：由题意知铂作催化剂，可加快反应速率；做成蜂窝状增大了接触面积，有利于提
高催化效果；CO 具有还原性；所以选 B。
二、非选择题
3．溴是深红棕色挥发性液体。在空气中迅速挥发为红棕色气体。易溶于乙醇、乙醚、
氯仿、二硫化碳、四氯化碳，可溶于水形成橙黄色溶液。溴的熔点是－7.2 ℃，而沸点是 58.8
℃。同样 NO2也为红棕色气体。
某同学拿到一集气瓶红棕色气体，但没有标签，无法直接确定它是什么成分。
(1)该同学用玻璃片将集气瓶盖好，然后向其中加入少量水，振荡后变为无色，溶液也为
无色。则集气瓶内红棕色气体是什么？出现该现象的原因是什么？__NO2。 NO 2
与
H 2O
反应
生成无色的
NO
和硝酸。 __
(2)该同学对(1)中集气瓶继续进行操作：轻轻移开玻璃片使少量空气进入瓶内，气体又变
为红棕色。出现该现象的原因是什么？写出化学方程式。__NO
遇空气中的
O 2，与之发生反
应生成红棕色的
NO 2，化学方程式为
2NO ＋ O 2== =2NO 2。__
4．为了有效实现 NO 和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检查
装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO 气体。
(1)打开止水夹，推动针筒活塞，使 O2进入烧瓶。关上止水夹，观察到什么现象？原因是
什么？__烧瓶中气体由无色变为红棕色；发生了反应
2NO ＋ O 2== =2NO 2。__
(2)然后轻轻摇动烧瓶，烧瓶中观察到什么现象？产生此现象的原因是什么？__①
烧瓶中
红棕色气体又变为无色， ② 烧杯中水倒吸到烧瓶中 ( 或烧瓶中液面上升 ) ；发生了反应
3NO 2＋
H2O == =2HNO 3＋ NO 。 __
(3)若最后烧瓶中充满了水，则原烧瓶中 NO 与通入氧气的体积之比为多少(同温同压下)？
用化学方程式说明。__4 ∶ 3 ；发生的反应为 ①
2NO ＋ O 2== =2NO 2， ②
3NO 2＋ H 2O == =2HNO 3
＋ NO ，联立可得方程式： 4NO ＋ 3O 2＋ 2H 2O == =4HNO 3，当
NO
与氧气的体积之比为
4 ∶ 3
时 ，
完全溶于水。__
解析：(1)无色的 NO 能与 O2反应产生红棕色的 NO2。(2)轻轻摇动烧瓶，使得 NO2与水发
生反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，因为烧瓶内气体的
量减少，引起烧瓶内气体的压强降低，所以烧杯内的水会倒吸入烧瓶中，使烧瓶中液面上升 。
(3)发生的反应为① 2NO＋O2===2NO2，② 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，联立可得方程式：
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，当 NO 与氧气的体积之比为 4∶3时，完全溶于水。
5.2019 年1月西班牙马德里市议会重新启动了二氧化氮(NO2)高污染议定书。该议定书旨
在改善城市的空气质量，从而加强对公民健康的保护，使其免受高污染事件的有害影响，特
别是对患有呼吸问题的人和孕妇的有害影响。氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，
还可能形成光化学烟雾，对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O①
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O②
①在反应①中，氧化剂是哪种物质？在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为多
少？__NO2__1 ： 1 __。
② 由反应②判断二氧化氮是否为酸性氧化物？解释原因。__不是 __ 因为二氧化氮与碱反
应生成两种盐，且氮元素化合价发生变化。__
(2)汽车尾气中含有CO 和NO，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，
使它们发生反应得到空气中的成分，从而消除污染，试写出该反应的化学方程式。__2NO ＋
2CO ═══ N 2＋ 2CO 2__。
解析：(1)①在反应①中 NO2中的氮元素化合价降低作氧化剂；在反应②中氧化剂和还原
剂都是 NO2，它们的物质的量之比为 1∶1。②二氧化氮与碱反应生成两种盐，且氮元素化合
价发生变化，二氧化氮不是酸性氧化物。(2)根据原子守恒定律结合题目信息可知，NO 与CO
反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。
能力提升
　
一、选择题(每小题有 1个或 2个选项符合题意)
1．下列关于氮气的说法中，错误的是(　BD　)
A．通常情况下，氮气性质比较稳定
B．氮气可经一步反应转化成二氧化氮
C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小
D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是还原剂
解析：N2不能一步转化为 NO2，N2＋O2═══2NO,2NO＋O2===2NO2；N2与H2的反应为
N2＋3H22NH3，N2是氧化剂。
2．下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(　AD　)
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