高中化學 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 4.2.1 氮氧化物的產生及轉化課時作業(yè) 蘇教版必修1

專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 4.2.1 氮氧化物的產生及轉化 對點訓練知識點1N2、NO、NO2的主要性質1下列敘述中正確的是()AN2既可以和O2反應，又可以和H2反應，因此N2的化學性質很活潑B在NO2和H2O的反應中，NO2是還原劑，H2O是氧化劑C雷雨時，發(fā)生氮的固定變化可增加土壤中硝酸鹽類氮肥的含量DNO可用向上排空氣法收集【解析】在通常情況下，N2的化學性質不活潑；在3NO2H2O=2HNO3NO反應中，NO2既是還原劑又是氧化劑；NO用排水法收集?！敬鸢浮緾2下列關于實驗室收集NO和NO2氣體的方法中，正確的是()A都是排水法B都用向上排空氣法CNO用向上排空氣法，NO2用排水法DNO用排水法，NO2用向上排空氣法【解析】NO易與O2反應，所以NO不能用排空氣法收集，只能用排水法；NO2可與H2O反應，所以不能用排水法收集，只能用向上排空氣法。【答案】D3據(jù)估計，高空大氣中的O2吸收紫外線可生成臭氧，臭氧可分解：O3O2O。臭氧與大氣污染物之一的NO發(fā)生反應：NOO3NO2O2，NO2O=NOO2，縱觀這些反應可以看出NO是作()A氧化劑 B還原劑C催化劑 D干燥劑【解析】分析題給兩個反應，發(fā)現(xiàn)NO在反應前后不變，所以NO是催化劑?！敬鸢浮緾4上世紀80年代后期人們逐漸認識到，NO在人體內起著多方面的重要生理作用。下列關于NO說法錯誤的是()ANO是具有刺激性的紅棕色氣體BNO是汽車尾氣的有害成分之一CNO在人體的血管系統(tǒng)內具有傳送信號的功能DNO能夠與人體血紅蛋白結合，造成人體缺氧中毒【解析】NO在生物體內許多組織中存在，它有擴張血管、提高免疫、增強記憶的功能，而成為當前生命科學的研究熱點，被稱為“明星分子”。NO為無色氣體，NO2才是紅棕色氣體?！敬鸢浮緼5在NO2被水吸收的反應中，發(fā)生還原反應的物質和發(fā)生氧化反應的物質的質量比為()A3:1 B1:3C1:2 D2:1【解析】3NO2H2O=2HNO3NO,3 mol NO2中，有2 mol氮的價態(tài)升高，1 mol氮的價態(tài)降低，所以發(fā)生還原反應的NO2與發(fā)生氧化反應的NO2的物質的質量比為1:2?！敬鸢浮緾6發(fā)射宇宙飛船的運載火箭的推進劑引燃后，產生大量的高溫氣體從尾部噴出，該氣體的主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在發(fā)射現(xiàn)場可看到火箭尾部產生大量紅色氣體，其原因是()A高溫下N2遇空氣生成NO2BNO遇空氣生成NO2CCO2與NO反應生成CO和NO2DNO與H2O反應生成H2和NO2【解析】2NOO2=2NO2(紅棕色)?！敬鸢浮緽7將一個盛有NO2的試管倒置在盛有水的水槽中，觀察到試管中的氣體顏色_，同時試管中的液面_，最終試管中的液面大約停在了試管的_處。若實驗是在標準狀況下完成，且進入試管中的溶液不向外擴散，則所得溶液的物質的量濃度為_?！窘馕觥堪l(fā)生反應：3NO2H2O=2HNO3NO，NO2為紅棕色氣體，NO是無色氣體，此反應發(fā)生使氣體的顏色變淺，試管內氣體壓強減小，液面上升至2/3處(余1/3)。設試管的體積為V，則所得硝酸溶液的物質的量濃度為：c mol/L。【答案】變淺上升2/3體積 mol/L8通常情況下，氮氣很不活潑，其原因是N2分子內部結構穩(wěn)定，不容易被破壞。(1)在一定條件下氮氣也可以與其他物質反應，有兩種氣體，一種能夠氧化N2，一種能夠還原N2，請分別寫出這兩個反應的化學方程式：氧化N2：_；還原N2：_。(2)Mg可以在N2中燃燒生成氮化鎂，寫出該反應的化學方程式_，在該反應中N2表現(xiàn)_性。(3)已知氮化鎂可以與水反應生成氫氧化鎂和氨氣，寫出該反應的化學方程式_?！窘馕觥勘绢}主要考查了根據(jù)條件寫化學方程式的能力，氧化N2的反應中，氮元素的化合價升高，還原N2的反應中，氮元素的化合價降低?！敬鸢浮?1)N2O22NON23H22NH3(2)3MgN2Mg3N2氧化(3)Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3知識點2氮氧化物的來源、危害和防治9環(huán)保部門每天通過新聞媒體向社會發(fā)布以污染物濃度為標準確定空氣質量的信息。這些污染物是()A二氧化硫、氮氧化物、懸浮粒子B二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳C二氧化碳、氮氧化物、懸浮粒子D稀有氣體、氮氧化物、懸浮粒子【解析】二氧化硫、氮氧化物、懸浮粒子是空氣質量好壞的信息(注意CO2不是)。【答案】A10選用下列物質填空(填序號)：二氧化碳二氧化硫氮氧化物氟里昂(1)會破壞臭氧層的物質是_；(2)過量會導致溫室效應加劇的物質是_；(3)造成酸雨的物質是_；(4)導致光化學煙霧的物質是_?！敬鸢浮?1)(2)(3)(4)知識點3有關氮的氧化物和氧氣共同溶于水的計算11在一定條件下，將等體積的NO和O2的混合氣體置于試管中，并將試管倒立于水槽中，充分反應后剩余氣體的體積約為原氣體總體積的幾分之幾？【解析】根據(jù)反應2NOO2=2NO2和反應3NO2H2O=2HNO3NO得到總反應式：4NO3O22H2O=4HNO3，根據(jù)該反應知試管中最后剩余O2的體積約為試管容積的?！敬鸢浮快柟烫嵘?氮氣能大量存在于空氣中的根本原因是()A氮氣性質穩(wěn)定，即使在高溫下也很難跟其他物質發(fā)生反應B氮氣比空氣輕，且不溶于水C氮分子中兩個氮原子結合很牢固，分子結構穩(wěn)定D氮氣無氧化性，也無還原性，不與其他物質反應【解析】N2性質穩(wěn)定，但高溫下可與O2等物質反應，在不同反應中表現(xiàn)出氧化性或還原性；氮氣比空氣輕且不溶于水并不是N2能大量存在于空氣中的根本原因?！敬鸢浮緾2在常溫下，向盛滿水并倒置于水槽中的試管里先后通入4 mL NO2、4 mL NO、5 mL O2，經(jīng)過一段時間后，試管里剩余的氣體有()ANO BO2CNO2和O2 DNO和O2【解析】4 mL NO2可消耗1 mL O2,4 mL NO可消耗3 mL O2，故剩余1 mL O2?！敬鸢浮緽3.(雙選)如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體，當?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內水面上升，但不能充滿試管，當向試管內鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復后，試管內完全被水充滿，原來試管中盛裝的可能是什么氣體()A可能是N2與NO2的混合氣體B可能是O2與NO2的混合氣體C可能是NO與NO2的混合氣體D只可能是NO2一種氣體【解析】紅棕色氣體可能為NO2，從“經(jīng)過多次重復后，試管內完全被水充滿”可知，原氣體中不可能含有不溶于水，且在常溫下不與氧氣反應的氮氣?！敬鸢浮緽C4下列關于自然界中氮循環(huán)(如圖所示)的說法不正確的是()A氮元素均被氧化B工業(yè)合成氨屬于人工固氮C含氮無機物和含氮有機物可相互轉化D碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)【解析】人工固氮中氮氣轉化為氨氣，是N2轉化為NH3的過程，N化合價由03價，化合價降低，被還原，故A錯誤；工業(yè)合成氨是典型的人工固氮方法，故B正確；根據(jù)圖像知，通過生物體可以將銨鹽和蛋白質相互轉化，實現(xiàn)了含氮的無機物和有機物的轉化，故C正確；生物體合成蛋白質的過程也有碳、氫、氧三種元素的參與，故D正確?！敬鸢浮緼5在標準狀況下，將O2和NO2按1:4體積比充滿干燥燒瓶，把燒瓶倒置于水中，瓶內液體逐漸上升，假設燒瓶內溶液不擴散，最終燒瓶內溶液里溶質的物質的量濃度為()A. molL1 B. molL1C. molL1 D. molL1【解析】設燒瓶的體積為V L，由4NO2O22H2O=4HNO3知NO2的體積為V L。又O2和NO2的體積比為1:4，所以最終液體充滿整個燒瓶，溶液的體積為V L，NO2的物質的量為V L22.4 Lmol1V mol，所以硝酸的物質的量濃度為V molV L molL1。【答案】C6在汽車尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與釋放的過程如圖所示。下列說法正確的是()ANO是該過程的中間產物BNO和O2必須在催化劑表面才能反應C汽車尾氣的主要污染成分包括CO2和NOD汽車尾氣的主要污染物是CO和NO【解析】NO2是該過程的中間產物；NO和O2的反應不需要催化劑；汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NO?！敬鸢浮緿7A、B、C三種氣體，A為無色不溶于水的氣體單質，在一定條件下，A與O2反應生成B。B無色且難溶于水，它也能與O2反應生成C。C易溶于水并與水反應生成B，反應后所得溶液呈酸性，則：(1)三種氣體的化學式為A_，B_，C_。(2)除去A氣體中的少量O2的方法是_。(3)除去B中的少量C的方法是_?！窘馕觥緼為無色不溶于水的氣體單質，A可能是H2、N2、O2，A與O2反應生成B，B無色難溶于水，則A為N2，B為NO，C為NO2。【答案】(1)N2NONO2(2)通過灼熱的銅絲網(wǎng)(3)通過盛水的洗氣瓶后干燥8氮氧化物進入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學煙霧。因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應的化學方程式如下：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O在該反應中，氧化劑是_，還原劑是_。(2)汽車尾氣中含有一氧化氮和一氧化碳，經(jīng)過排氣管中的催化轉化器轉化為對大氣無污染的物質。寫出該反應的化學方程式_。(3)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉化為無污染的物質。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應的化學方程式：_?！窘馕觥?1)在該反應中NO2中的氮元素化合價降低作氧化劑，NO中氮元素化合價升高作還原劑。(2)根據(jù)質量守恒定律結合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應后生成的對大氣無污染的物質應為氮氣和二氧化碳。(3)根據(jù)質量守恒定律結合題目信息可知，氨氣和二氧化氮反應后生成的無污染的物質為氮氣和水?！敬鸢浮?1)NO2NO(2)2NO2CON22CO2(3)6NO28NH37N212H2O9(1)如圖所示，用儀器A、B和膠管組成裝置收集NO氣體(儀器A已經(jīng)經(jīng)過氣密性檢驗；除水外不能選用其他試劑)。正確的操作步驟是_。(2)將一個充滿NO的試管倒扣于水槽中，然后向試管中通入一定量的O2，試管中恰好充滿水時，則通入的O2與原NO氣體的體積比為_。若假設生成的溶質不向外擴散，且為標準狀況，則所得的溶液的物質的量濃度應為_?！窘馕觥?2)設試管的容積為1 L，生成的溶質HNO3的物質的量為x。4NO3O22H2O=4HNO3 4 4 mol x mol則c(HNO3) molL1【答案】(1)在A中加滿水，蓋緊瓶塞，用膠管連接b和c接口，由a導入NO氣體，水通過b和c排入B中(2)3:4 molL16EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375