1、第二单元生产生活中的含氮化合物第一课时氮氧化物的产生及转化基础巩固1.下列关于NO的叙述正确的是()A.NO是一种红棕色的气体B.常温、常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合C.含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等D.NO易溶于水,不能用排水法收集解析:NO是一种无色、微溶于水的气体,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NO2。答案:C2.下列现象的产生与人为排放大气污染物氮氧化物有关的是()A.温室效应B.光化学烟雾C.白色污染D.闪电答案:B3.汽车尾气在光照下,发生光化学烟雾的循环,它的形成过程可用下面的化学方程式表示:NO2NO+O,2NO+O22NO2,O+
2、O2O3。下列叙述中不正确的是()A.在此过程中,NO2是催化剂B.在此过程中,NO是反应的中间产物C.该过程总反应的化学方程式为2O33O2D.光化学烟雾能引起人严重的呼吸功能障碍解析:催化剂先参加,后生成,中间产物先生成,后消失,A、B正确;该反应的总反应先将第一个反应两边乘2,然后三式相加,C不正确;光化学烟雾有大量的有害气体生成,D正确。答案:C4.如右图所示,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,与水充分作用后,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,原来试管中盛装的气体可能是
3、()A.N2与NO2的混合气体B.NO2与O2按41体积比混合的气体C.NO与NO2的混合气体D.NO与O2按43体积比混合的气体解析:有氮气就不可能完全被水吸收,A不正确;NO2与O2按41或NO与O2按43体积比混合的气体,起始就会被水完全吸收,不合题意。答案:C5.在NO2与水的反应中,NO2的作用是()A.还原剂B.氧化剂C.既是氧化剂又是还原剂D.既不是氧化剂又不是还原剂解析:该题考查NO2与水的反应,该反应中,NO2一部分作氧化剂,一部分作还原剂,属于自身氧化还原反应。答案:C6.下列气体中,无色无味的是()A.SO2B.NO2C.Cl2D.N2解析:SO2、NO2和Cl2都有刺激
4、性气味。答案:D7.在常温常压下,下列各组气体不能共存的是()A.SO2与O2B.NO2与NOC.O2与N2D.NO与O2解析:NO遇氧气生成NO2。答案:D8.下列因果关系不正确的是()选项原因结果A植树造林温室效应BSO2和NO2大量排放酸雨C汽车尾气的排放光化学烟雾D含氮、磷等生活废水的大量排放赤潮答案:A9.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ACO2酸雨化石燃料的燃烧BSO2光化学烟雾汽车尾气的排放CNO2温室效应工厂废气的排放DCOCO中毒燃料的不完全燃烧解析:形成酸雨的氧化物主要是SO2和氮的氧化物,CO2是造成温室效应的主要气体
5、,引起光化学烟雾的主要气体为NO2,CO会造成煤气中毒,由此判断,选项D正确。答案:D10.收集NO和NO2两种气体的方法正确的是()A.都可用排水法B.NO用排水法,NO2用向上排气法C.都可用向上排气法D.NO用向上排气法,NO2用排水法解析:空气的平均相对分子质量是29,NO能与空气中的氧气反应,且NO的相对分子质量是30,与空气的相近,所以不能用排空气法收集NO气体(C、D项被排除);NO2能与水反应,所以不能用排水法收集(A项被排除)。答案:B11.如图所示,室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:(1)写出
6、观察到的现象:;。(2)最终试管中剩余的气体是,体积为。解析:通入的O2与NO发生反应生成NO2:2NO+O22NO2,所以看到有红棕色气体生成;生成的NO2溶于水:3NO2+H2O2HNO3+NO。两个反应的总方程式为4NO+3O2+2H2O4HNO3。气体被消耗,所以看到试管内液面上升。根据总反应方程式可以计算出,氧气全部反应,剩余NO的体积是1.0mL,NO为无色气体,这是可观察到的第三个现象。答案:(1)通入O2后试管内气体变为红棕色试管内液面升高最后试管内剩余一种无色气体(2)NO1.0 mL12.将一充满NO的试管倒扣于水槽中,然后向试管中通入一定量的O2,试管中恰好充满水时,求通
7、入的O2与原NO气体的体积比。若假设生成的溶质不向外扩散,且为标准状况,求所得溶液中溶质的物质的量浓度。解析:NO和O2同时通入水中时,其反应是2NO+O22NO2,4NO2+O2+2H2O4HNO3;总反应式为4NO+3O2+2H2O4HNO3。当体积V(NO)V(O2)设试管的体积为VL,则最终所得溶液为HNO3溶液,其物质的量为mol,由c=可求得溶液中溶质的物质的量浓度为molL-1。答案:34 molL-1能力提升1.如下图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴入试管与气体B充分反应,打开夹子,可发现试管内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的()A.亚硫酸钠溶液、氯气
8、B.水、二氧化氮C.氢氧化钠溶液、氮气D.氢氧化钠溶液、二氧化碳解析:要使试管内的水立刻沸腾,关键是中气体压强降低,只有C选项中,气体体积不变。答案:C2.将一试管(15 mL)NO2倒扣于水中,试管中还剩余的气体体积为()A.10 mLB.5 mLC.15 mLD.0解析:V(NO)=V(NO2)=5mL。答案:B3.某集气瓶内充满了红棕色的气体,加入水后盖上盖子充分振荡后瓶内呈无色,打开盖子后发现在瓶口附近又变为红棕色,则原来瓶内装有的气体是()A.氮气B.一氧化氮C.二氧化氮D.溴蒸气解析:红棕色的二氧化氮与水反应生成无色的一氧化氮,一氧化氮再与氧气反应又生成红棕色的二氧化氮。答案:C4
9、.发射宇宙飞船的运载火箭的推进剂引燃后,产生的大量高温气体从尾部喷出,该气体的主要成分是CO2、H2O、N2、NO等,在发射现场可看到火箭尾部产生大量红棕色气体,其原因是()A.高温下N2遇空气生成NO2B.NO遇空气生成NO2C.CO2与NO反应生成CO和NO2D.NO与H2O反应生成H2和NO2解析:NO遇空气生成NO2,NO2是红棕色气体。答案:B5.如右图所示,两个连通玻璃容器用活塞分开,左右两室各充入一定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,使NO与O2充分反应,最终容器内混合气体密度比原来()A.增大B.无法确定C.不变D.减小解析:混合气体总质量和总体积都不变,因
10、此混合气体密度也不变。答案:C6.在常温常压下,a、b、c、d四支相同的试管中,分别装入以等物质的量混合的两种气体。a试管内是NO2和O2,b试管内是Cl2和SO2,c试管内是NO和O2,d试管内是O2和H2。将四支试管迅速同时倒立于水中,最终水面上升高度h的比较,正确的是()A.hbhchahdB.hchahbhdC.hdhahchbD.hbhahchd解析:题中四组混合气体分别与水反应(或溶于水后),如有某种气体剩余,则这部分气体将在倒置于水的试管的上部,剩余气体越少,试管内液面越高。b与水完全反应,无剩余气体,d不与水反应,剩余气体最多,a、c与水部分反应,剩余气体按反应物的化学计量数关
11、系计算得出结果。最后,比较即可得出答案。答案:A7.已知Cu(NO3)2受热分解的化学方程式:2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2,某同学将少量的Cu(NO3)2固体放入试管中加热,然后用带火星的木条放入试管中,木条复燃,则下列说法正确的是()NO2能支持燃烧NO2不能支持燃烧带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果A.B.C.D.解析:Cu(NO3)2受热分解产生的混合气体中O2体积分数为,等于空气中O2的体积分数(),故木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果。答案:D8.下列除去杂质的方法正
12、确的是()A.除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末,收集气体B.除去CO2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铁屑,充分反应后,过滤D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤解析:除去N2中的少量O2:通过灼热的铜网,A项错误;除去CO2中的少量HCl:通入饱和NaHCO3溶液,B项错误;除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量KOH溶液,D项错误。答案:C9.某活动小组利用下图所示装置进行NO、NO2的性质实验,按下列步骤进行(装置气密性已检验完毕)。.向广口瓶中通入NO并测定NO的体积。(1)通入NO
13、前,向广口瓶中加水的主要操作:。(2)从导管a通入一定量的NO,并测得NO体积为V L(V50 mL,气体体积已经换算为标准状况)。准确测得NO体积的主要操作:。.验证NO的还原性,探究工业生产硝酸的原理。(1)停止通入NO后关闭K1、K3;打开K2,从导管b缓缓通入O2,可观察到的现象是。写出对应现象的化学方程式:。(2)继续通入O2,打开K3,并及时调整量气管中液面与广口瓶中液面相平,直到广口瓶中刚好充满液体。当通入氧气的体积为V时,则广口瓶的气体体积为;当广口瓶中刚好充满液体时,所得液体中溶质的物质的量浓度为molL-1。解析:.(1)盛放NO气体的装置中不能有空气,空气与NO反应,操作
14、的关键是在装置中要加满水,这样才能完全赶去广口瓶中的空气。(2)通过排出的水量,测NO气体的体积,为了保证广口瓶中的压强恒为大气压,起始和终点读数时,都要保证广口瓶中的液面和量气管中液面为同一水平面。.(1)2NO+O22NO2,气体的颜色发生变化,生成的NO2与水又发生反应,气体的颜色又变浅。(2)通入氧气的体积为V时,NO与O2恰好完全反应生成NO2,NO2又与水反应,生成的NO;4NO+3O2+2H2O4HNO3,生成HNO3的物质的量为mol,溶液的总体积为0.5L,溶质的物质的量浓度为molL-1。答案:.(1)打开K1、K2、K3,从量气管加水,直到将中空气全部排出,且调整量气管中
15、液面与相平,并记录量气管的刻度(2)关闭K2,打开K3、K1,通入NO并调整量气管液面与中液面相平,再次记录量气管刻度.(1)气体先变为红棕色,然后逐渐变淡2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO(2)10.为了探究几种气态氧化物的性质,某同学设计以下实验。用三只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体,倒置在水槽中。然后,分别缓慢通入适量氧气或氯气,如图所示。一段时间,A、B装置中集气瓶充满溶液,C装置中集气瓶里还有气体。(1)如果装置A中通入氧气恰好使液体充满集气瓶,假设瓶内液体不扩散。写出总反应的化学方程式:;该实验对工业上生产硝酸的启示是。假设实验条件下,气体摩尔体积为a Lmo
16、l-1,计算集气瓶里溶液中溶质的物质的量浓度为。(2)实验前在C水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,通入氧气前后,实验现象可能为;写出化学方程式:;C装置实验可以探究酸雨变化过程。(3)溶液充满集气瓶后,在B水槽里滴加硝酸钡溶液,可能观察到的现象为;写出有关离子方程式:;证明B水槽反应后溶液里有氯离子的操作方法是。解析:(1)A装置中集气瓶里发生的反应有:3NO2+H2O2HNO3+NO,2NO+O22NO2,总反应的化学方程式:4NO2+O2+2H2O4HNO3。工业上,利用二氧化氮与水反应制硝酸,为了充分利用原料,不排放大气污染物NO,应向吸收器(向二氧化氮中)通入足量空气,使氮元素全部转化成硝酸
17、。设A装置中集气瓶体积为VL,二氧化氮气体体积为VL,n(NO2)=mol,最后充满液体,HNO3溶液体积为VL,c(HNO3)=molL-1。(2)二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸,通入氧气反应后,生成强酸(硫酸),溶液红色变深。(3)氯气在水中将二氧化硫氧化成硫酸,检验氯离子前要除去S。答案:(1)4NO2+O2+2H2O4HNO3在吸收器里充入足量空气 molL-1(2)红色由浅变深2SO2+O2+2H2O2H2SO4(3)出现白色沉淀Cl2+SO2+2H2O2Cl-+S+4H+,Ba2+SBaSO4取少量反应后的溶液于试管中,向试管里加入过量的硝酸钡溶液,待沉淀完全后,静置,取上层清液滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明原溶液中含有Cl-