《2025年三维随堂精练高中化学必修第二册人教版》

1. 下列关于氮气性质的说法中正确的是（D）
A. 点燃条件下，N₂在氧气中燃烧生成NO
B. 点燃时，N₂与金属Mg反应生成Mg₃N₂，N₂作还原剂
C. 合成氨反应中，N₂发生氧化反应
D. 氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合

答案： D [A项，氮气在放电或高温条件下生成一氧化氮；B项，点燃时，$N_{2}$与金属Mg反应生成$Mg_{3}N_{2}$，$N_{2}$得电子化合价降低作氧化剂；C项，合成氨反应中，$N_{2}$得电子化合价降低发生还原反应；D项，氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合，键能大，不易断裂，物质的化学性质稳定。]

2. 下列关于NO和NO₂的说法中正确的是（D）
A. NO₂是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物
B. NO₂可由N₂和O₂直接化合得到
C. NO和NO₂均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集
D. NO和NO₂在一定条件下可以相互转化

答案： D [A选项，$NO_{2}$不是酸性氧化物；B选项，在高温或放电条件下，$N_{2}$和$O_{2}$直接化合生成NO；C选项，NO易与空气中的氧气反应生成$NO_{2}$，只能用排水法收集，$NO_{2}$能与水反应，只能用排空气法收集；D选项，NO和氧气反应生成$NO_{2}$，$NO_{2}$与水反应生成$HNO_{3}$和NO。]

3. 下列关于氮的氧化物的叙述正确的是（C）
A. 氮的氧化物只有NO、NO₂
B. 氮的氧化物均为红棕色气体
C. 氮的氧化物均有毒
D. 氮的氧化物在空气中均能稳定存在

答案： C [氮的氧化物包括NO、$N_{2}O$、$NO_{2}$、$N_{2}O_{3}$、$N_{2}O_{4}$、$N_{2}O_{5}$等，A项错误；NO、$N_{2}O_{4}$等均为无色气体，B项错误；氮的氧化物均有毒，C项正确；NO在空气中易被$O_{2}$氧化为$NO_{2}$，D项错误。]

4. 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 O₂，下列是有关最终状态的描述：
①试管内气体呈棕色 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O₂ ⑥试管内气体是NO,其中正确的是（C）

A. ①③
B. ②④⑤
C. ②④⑥
D. ②③⑤

答案： C [根据$4NO + 3O_{2}+2H_{2}O = 4HNO_{3}$可得，剩余气体应为NO，体积为$\frac{4}{3}$mL，试管内液面上升。]

5. 如图为雷雨时节，雨水中硝酸的形成过程。回答下列有关问题：

（1）图中物质X为O₂（填化学式），转化①、②、③中属于氮的固定的是①。
（2）NO₂与水蒸气反应生成稀硝酸的化学方程式为3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
（3）俗话说“雷雨发庄稼”，一些植物的根可以将空气中的N₂转化为NH₃，与雨水中的HNO₃反应，形成氮肥。这种氮肥加热至230℃分解，产生两种常温下无污染的气体，该反应的化学方程式为NH₄NO₃$\stackrel{230℃}{=\!=\!=}$N₂O↑ + 2H₂O↑。
（4）将容积为50 mL，充满O₂和NO₂气体的试管倒扣在装满水的水槽中，试管内液面上升，最终有5 mL气体剩余，假设反应前后试管内气体压强和温度均不变，则反应前试管内O₂和NO₂的体积比可能为2∶13或1∶9（写出所有可能的答案）。

答案： 解析
(1) 氮气和氧气放电条件下合成一氧化氮，故X为$O_{2}$；氮的固定为游离态的氮变为化合态的氮的过程，故属于氮的固定的为①。
(2) 二氧化氮和水生成硝酸和一氧化氮，反应方程式为$3NO_{2}+H_{2}O = 2HNO_{3}+NO$；该反应中3 mol二氧化氮中有2 mol生成硝酸，作还原剂，有1 mol生成一氧化氮，作氧化剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
(3) 氨气和硝酸生成氮肥硝酸铵，加热分解生成两种无污染的气体氮气和氧气，故化学方程式为$2NH_{4}NO_{3}\xlongequal{230^{\circ}C}O_{2}\uparrow+2N_{2}\uparrow+4H_{2}O$。
(4) 若NO剩余，则首先发生反应$4NO_{2}+O_{2}+2H_{2}O = 4HNO_{3}$，然后剩余的二氧化氮继续反应$3NO_{2}+H_{2}O = 2HNO_{3}+NO$，最终NO是5 mL，则剩余的$NO_{2}$是15 mL。所以另外35 mL气体是$NO_{2}$和$O_{2}$按照体积比4∶1进行反应，其中28 mL是二氧化氮，7 mL是氧气，所以二氧化氮共计43 mL，氧气7 mL，则$O_{2}$和$NO_{2}$的体积比为7∶43；若$O_{2}$剩余，剩余$O_{2}$ 5 mL，则另外45 mL气体是$NO_{2}$和$O_{2}$按照体积比4∶1进行反应，其中36 mL是二氧化氮，9 mL是氧气，所以二氧化氮36 mL，氧气共计14 mL，则$O_{2}$和$NO_{2}$的体积比为7∶18。 答案
(1)$O_{2}$ ①
(2)$3NO_{2}+H_{2}O = 2HNO_{3}+NO$ 1∶2
(3)$2NH_{4}NO_{3}\xlongequal{230^{\circ}C}O_{2}\uparrow+2N_{2}\uparrow+4H_{2}O$
(4)7∶18或7∶43