最新高中人教版化学必修1习题第4章《非金属及其化合物》课时跟踪检测24 氮气和氮的氧化物 大气污染.docx

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最新高中人教版化学必修1习题第4章《非金属及其化合物》课时跟踪检测24氮气和氮的氧化物大气污染

课时跟踪检测（二十四）氮气和氮的氧化物大气污染

1．NO对于心脑血管系统功能的改善具有重要作用。

下列关于NO的描述不正确的是（　　）

A．难溶于水

B．可由氮气和氧气在放电条件下反应生成

C．常温下能与氧气化合

D．红棕色气体

解析：

选D　NO为无色难溶于水的气体，D项错误。

2．我国酸雨形成的主要原因是（　　）

A．汽车排出的大量尾气

B．自然界中硫化物的分解

C．工业上大量燃烧含硫的燃料

D．制硝酸厂排出的大量尾气

解析：

选C　A项，汽车排出的大量尾气中含有NO、NO2，会导致酸雨，但不是主要原因，错误；B项，自然界中硫化物的分解产生SO2很少，不足以形成酸雨，错误；C项，工业上大量燃烧含硫的燃料，会产生大量SO2，该气体溶于水形成亚硫酸，亚硫酸再与空气中的氧气发生反应形成硫酸，导致酸雨，是形成酸雨的主要因素，正确；D项，制硝酸厂排出的大量尾气中含有NO、NO2，会导致酸雨，但氮的氧化物主要是形成光化学烟雾，错误。

3．将盛有N2和NO2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，则原混合气体中N2和NO2的体积比是（　　）

A．1∶1　　　　　　B．1∶2

C．1∶3D．3∶1

解析：

选C　设NO2的体积为x，N2的体积为（1－x），由题意结合化学方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO↑，可得

x＋（1－x）＝

，x＝

，1－x＝

，N2和NO2的体积比为1∶3。

4．一定条件下，将等体积的NO2和O2的混合气体置于试管并将该试管倒置于水槽中至液面不再上升时，剩余气体的体积约为原体积的（　　）

A．

B．

C．

D．

解析：

选D　根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，O2过量。

设NO2和O2的体积各

1L，则1LNO2消耗O2

L，剩余O2

L，所以

＝

。

5．关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是（　　）

A．两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染

B．二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸

C．两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色

D．两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸

解析：

选B　A中二氧化氮为红棕色气体；B中二氧化氮跟水反应，生成了硝酸，硝酸氧化亚硫酸生成硫酸，能得到两种常用的强酸；C中二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性，二氧化硫也不具有强氧化性；D中二氧化氮跟水反应，还生成了一氧化氮，故选项B符合题意。

6．将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2mL气体分别是（　　）

A．1.2mL，NOB．2.4mL，O2

C．3.5mL，O2D．4mL，NO

解析：

选A　解题依据的化学反应原理为

4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

设O2的体积为x。

剩余的气体有两种可能：

①若剩O2，则V剩＝x－

（12mL－x）＝2mL，

解得x＝4mL，选项B、C不正确。

②若剩NO，则V剩＝

[（12mL－x）－4x]＝2mL，

解得x＝1.2mL，选项D不正确。

7．某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。

现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。

对于原混合气体成分的判断中正确的是（　　）

A．肯定有SO2和NOB．肯定没有Cl2、O2和NO

C．可能有Cl2和O2D．肯定只有NO

解析：

选A　由题意可知，混合气体无色，故无Cl2（黄绿色）、NO2（红棕色）；能使品红溶液褪色，说明有SO2；剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明产生了NO2，进而说明原混合气体中有NO，故无O2。

8．工业废气中氮氧化物是主要污染物，为了治理污染，常通入NH3，发生反应NOx＋NH3—―→N2＋H2O来治理污染。

现有NO、NO2的混合气体3L，用同温同压下3.5LNH3使其恰好完全转化为N2，则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为（　　）

A．1∶1B．1∶3

C．2∶1D．1∶4

解析：

选B　在相同条件下体积比等于物质的量之比，设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是xmol和ymol，则x＋y＝3。

根据得失电子守恒可知2x＋4y＝3.5×3，解得x＝0.75、y＝2.25，因此混合气体中NO、NO2的物质的量之比为1∶3。

9．以下是氮循环的一部分：

（1）通常状况下，NO2的颜色是________。

（2）反应①的化学方程式是_______________________________________________。

（3）NO2易溶于水，并和水发生化学反应。

该反应中，氧化剂是________。

（4）化合物A的化学式是__________________。

（5）治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：

2NO＋2CO

2CO2＋N2。

当生成2molN2时，被还原的NO为________mol。

解析：

（1）NO2的颜色是红棕色。

（2）反应①是N2和O2在放电条件的反应，化学方程式是N2＋O2

2NO。

（3）NO2易溶于水，发生的反应是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

该反应中NO2的氮元素化合价既有降低又有升高，NO2既是氧化剂又是还原剂。

（4）由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知A的化学式是HNO3。

（5）从2NO＋2CO

2CO2＋N2看出NO和N2的比为2∶1，则生成2molN2时反应的NO为4mol。

答案：

（1）红棕色　

（2）N2＋O2

2NO　（3）NO2　（4）HNO3　（5）4

10．为了探究三种气态氧化物（SO2、NO2、CO2）的性质，某同学设计了一组实验：

用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中。

分别缓慢通入适量O2或Cl2，如图A、B、C所示。

一段时间后，A、B装置的集气瓶中充满溶液，C装置的集气瓶中还有气体剩余。

（假设瓶内液体不扩散）：

①写出装置B中反应的离子方程式：

__________________________________________

________________________。

②假设该实验条件下，气体摩尔体积为aL·mol－1。

则装置A的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为________。

③通入氧气前在C装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液，观察到的现象是________，通入氧气后，可能观察到的实验现象是___________，写出反应的总化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

①NO2和O2，SO2和Cl2按一定比例可完全溶解于水中形成溶液4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，而SO2溶于水只有部分SO2与水反应SO2＋H2OH2SO3，很少量的H2SO3消耗很少量的O2,2H2SO3＋O2===2H2SO4。

②设充满NO2的集气瓶容积为VL，n（NO2）＝

＝

mol，倒置于水槽中通入O2形成

molHNO3，溶液体积也为VL，故集气瓶中HNO3浓度为：

c（HNO3）＝

＝

mol·L－1。

③H2SO3是中强酸，且浓度很小时酸性很弱，滴加紫色石蕊溶液显浅红色，通入氧气后，H2SO3被氧化为H2SO4，酸性增强，石蕊溶液所显红色变深。

总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。

答案：

①Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO

②

mol·L－1　

③溶液呈浅红色　溶液红色加深　2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4

1．大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染分一次污染和二次污染，二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中其他物质发生反应生成新的污染物，如2NO＋O2===2NO2就是二次污染，由NO2导致的污染就是NO的二次污染。

下列物质：

①SO2　②NO　③NO2　④HCl　⑤CO2，不易导致二次污染的是（　　）

A．①②③④⑤　　　　B．①③⑤

C．④和⑤D．只有④

解析：

选C　HCl和CO2性质稳定，不易再发生反应导致二次污染。

2．不能实现下列物质间直接转化的元素是（　　）

A．碳B．氮

C．硫D．铝

解析：

选D　A项，碳可以先生成一氧化碳，后生成二氧化碳，后和水反应生成酸，正确；B项，氮气和氧气反应生成一氧化氮，后生成二氧化氮，和水反应时生成硝酸，正确；C项，硫和氧气反应生成二氧化硫，再和氧气反应生成三氧化硫，再和水反应生成硫酸，正确；D项，铝的氧化物只有氧化铝，错误。

3.按如图进行实验，试管内装有12mLNO，然后间歇而缓慢地通入8mLO2，下面有关实验最终状态的描述正确的是（　　）

A．试管内气体呈红棕色

B．试管内气体为无色的NO

C．试管内气体为无色的O2

D．试管内充满了液体

解析：

选B　据题意在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二者相加得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由于

＝

＝

>

，即NO过量，试管内剩余气体为无色的NO，液体未充满试管。

4．盛有O2和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。

则原混合气体中O2和NO2的体积比是（　　）

A．3∶1B．3∶2

C．2∶1D．1∶2

解析：

选B　设NO2体积为x，O2体积为（1－x），若剩余气体为O2，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3知，1－x－

x＝

，x＝

，1－x＝

，两者体积之比为3∶2；若剩余气体为NO，由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知NO2为原来总体积的1.5倍，这种情况不存在。

5．在标准状况下，将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥的烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为（　　）

A．

mol·L－1B．

mol·L－1

C．

mol·L－1D．

mol·L－1

解析：

选C　根据化学方程式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，设烧瓶的容积为VL，则NO2的体积为

VL。

又因NO2与O2的体积比为4∶1，所以最终液体充满烧瓶，溶液的体积为VL。

NO2的物质的量为

VL/22.4L·mol－1，HNO3的物质的量也为

VL/22.4L·mol－1，烧瓶内HNO3的物质的量浓度为c（HNO3）＝

＝

mol·L－1。

6．在标准状况下，将22.4LNO2通入过量的NaHCO3溶液中，再使逸出的气体通过装有足量Na2O2颗粒的干燥管，最后收集到的气体是（　　）

A．O2B．CO2和O2

C．NO2和O2D．NO

解析：

选C　n（NO2）＝1mol，由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO知，则反应产生硝酸

mol，产生NO

mol，HNO3与溶液中的NaHCO3发生反应产生CO2，n（CO2）＝

mol，再使逸出的气体通过装有足量Na2O2颗粒的干燥管，发生反应：

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据反应物与生成物的物质的量关系可得n（O2）＝

mol，水蒸气也和Na2O2反应产生氧气，所以氧气大于

mol，NO与O2发生反应：

2NO＋O2===2NO2。

由于二者反应时物质的量之比是2∶1，而实际n（NO）＝

mol，n（O2）>

mol，所以氧气过量，反应后气体为过量的氧气与反应产生的NO2的混合气体。

7．某氮的氧化物是大气污染物之一，在一定温度和有催化剂存在下，该氧化物与氨气（NH3）反应只生成氮气和水，若生成的氮气和水的物质的量之比为5∶6，该氧化物的化学式为（　　）

A．NOB．N2O3

C．NO2D．N2O5

解析：

选A　由题意知：

NH3＋

―→N2＋H2O，

内表示氮的氧化物，配平后应为4NH3＋

===5N2＋6H2O，

中为6个N原子和6个O原子，即6NO，该氮的氧化物的化学式为NO。

8．氮的某种氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。

若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2，则这种氮的氧化物是（　　）

A．N2OB．NO2

C．NOD．N2O5

解析：

选C　设这种氮的氧化物的化学式为NxOy，反应的化学方程式为2NxOy＋2yCO===xN2＋2yCO2，根据题意得x∶2y＝1∶2，x∶y＝1∶1。

9．某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，特进行如下实验（如下图所示）。

（1）图1两集气瓶中________（填“上”或“下”）瓶颜色深。

（2）图2中反应的现象是_____________________________________________。

（3）图3中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有_______，说明NO2在该反应中显________性。

（4）由图2和图3中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

解析：

图3中反应生成的气体遇空气显红棕色，说明图2中反应生成了NO，即NO2和SO2反应，NO2转化为NO，表现氧化性，而SO2则表现还原性，被氧化，S元素化合价升高，只能变成＋6价，应转化为SO3。

答案：

（1）下　

（2）两气体混合后，颜色消失

（3）NO　氧化　（4）NO2＋SO2===NO＋SO3

10．已知NO不溶于水，NO2易溶于水，且与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。

把盛有48mLNO和NO2混合气体的容器倒置于水中（保持同温同压），待液面稳定后，容器内气体的体积变为24mL，则：

（1）原混合气中，NO是______mL，NO2是______mL。

（2）若在剩余的24mL气体中，通入6mLO2，待液面稳定后，反应后容器内剩余气体体积为________mL。

（3）若在剩余的24mL气体中，通入24mLO2，待液面稳定后，反应后容器内剩余气体体积为________mL。

（4）若在原48mLNO、NO2中，通入________mLO2再倒置于水中，气体会全部被吸收。

解析：

（1）设NO2的体积为x，

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　体积差

　3　　　　　　　　　　1　　2

　x　　　　　　　　　　　　（48－24）mL

x＝36mL

V（NO）＝（48－36）mL＝12mL。

（2）由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

4　　3

（耗）8mL　6mL

容器内剩余气体为NO，体积为24mL－8mL＝16mL。

（3）由4NO～3O2知，24mLNO只需消耗18mL的O2，所以反应后容器内剩余O2为24mL－18mL＝6mL。

（4）由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

　　　4　　3

12mL　9mL

4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3

4　　　1

36mL9mL

可知，通入18mLO2，可使管内气体全部被H2O吸收。

答案：

（1）12　36　

（2）16　（3）6　（4）18

课时跟踪检测（二十五）氨

1．下列反应中，属于氮的固定的是（　　）

A．2NO＋O2===2NO2

B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

C．3H2＋N2

2NH3

D．NH3＋HNO3===NH4NO3

解析：

选C　氮的固定是指从单质氮变为化合态的氮。

2．氨水的碱性较弱，其原因是（　　）

A．它能使酚酞溶液变红色

B．氨水极易挥发出氨

C．氨与水结合生成一水合氨（NH3·H2O）只有少部分电离成NH

和OH－

D．溶于水的氨大部分以NH3分子形式存在

解析：

选C　NH3溶于水后，大部分结合成一水合氨的形式，只有少部分电离成NH

和OH－，是弱电解质。

故C正确。

能使酚酞变红和具有挥发性不能说明它的碱性较弱。

3．现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物，可采用的方法是（　　）

A．加入NaOH溶液　　B．加入AgNO3溶液

C．加热并冷却D．加入水

解析：

选C　加入NaOH溶液可以除去其中的NH4Cl，但却不能达到分离的目的；AgNO3溶液与NaCl和NH4Cl均生成AgCl沉淀，因此不能将二者分离；两种物质均易溶于水，加入水也不能分离；因NH4Cl受热分解为NH3和HCl气体，NH3和HCl气体遇冷又会生成NH4Cl，但NaCl受热不分解，所以用加热并冷却的方法可以使两者分离。

4．有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是（　　）

A．氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验

B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验

C．NH3·H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气

D．NH3液化时放出大量的热，因而，不能用氨作制冷剂

解析：

选A　NH3与HCl反应为非氧化还原反应，B项错误；因NH3易溶于水，实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热，C项错误；液氨汽化时，吸收大量热，可用液氨作制冷剂，D项错误。

5．给装有下列少量固体物质的试管加热，试管底部物质不可能完全消失的是（　　）

A．NH4HCO3B．NaHCO3

C．NH4ClD．（NH4）2CO3

解析：

选B　A、D由不稳定性酸形成铵盐，受热分解成NH3、CO2、水蒸气；C中NH4Cl是由挥发性酸形成的铵盐，受热后全部分解为气体。

B：

2NaHCO3△,Na2CO3（固体）＋CO2↑＋H2O↑，所以选B。

6.如图为中学化学教材上的喷泉实验装置。

在烧瓶中充满了干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列各组中能形成这样的喷泉但液体不能充满烧瓶的是（　　）

A．HCl和H2O

B．以4∶1混合的NO2、O2混合气体和H2O

C．NO2和H2O

D．CO2和NaOH溶液

解析：

选C　喷泉实验产生的根本原因是烧瓶内外产生气压差，当把胶头滴管内的液体挤入烧瓶时，四选项均可产生气压差形成喷泉，且HCl能完全溶于水，CO2完全与NaOH溶液反应，4∶1混合的NO2和O2能恰好发生反应，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故均可使液体充满烧瓶，但NO2与H2O反应时有NO生成，液体不能充满烧瓶。

7．为了检验某固体物质中是否含有NH

，你认为下列试纸和试剂用到的是（　　）

①蒸馏水　②NaOH溶液　③红色石蕊试纸　④蓝色石蕊试纸　⑤稀硫酸

A．①②④B．①②③

C．②③D．①③⑤

解析：

选B　固体溶于NaOH溶液后，加热，若含有NH

，则发生NH

＋OH－

NH3↑＋H2O，NH3能使湿润（用到蒸馏水）的红色石蕊试纸变蓝。

8．氨气是一种重要的工业原料。

工业上利用反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。

下列说法错误的是（　　）

A．若管道漏气，遇氨就会产生白烟

B．该反应利用了Cl2的强氧化性

C．该反应属于复分解反应

D．生成1molN2有6mol电子转移

解析：

选C　此反应存在元素化合价的变化，为氧化还原反应，氧化还原反应不可能为复分解反应，C错误；Cl2在此反应中作氧化剂，体现强氧化性，B正确；反应生成的HCl遇到挥发出来的NH3生成白烟（NH4Cl），A正确；2NH3

N2，所以生成1molN2将有6mol电子转移，D正确。

9．已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物，其中F是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，它们之间能发生如下反应：

①A＋H2O―→B＋C　②C＋F―→D

③D＋NaOH

F＋E＋H2O

（1）写出它们的化学式：

C________，D________，E________。

（2）写出下列反应的离子方程式：

①_____________________________________________________________________；

③_____________________________________________________________________。

（3）工业生产C的过程中有如下一步反应，即F经催化氧化生成B和H2O。

写出该步反应的化学方程式：

____________________________________________________________

_______________________________________________________________________。

解析：

根据题意“F是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体”可知F是NH3，再结合反应关系可知C为HNO3，D为NH4NO3，E为NaNO3，A为NO2，B为NO。

答案：

（1）HNO3　NH4NO3　NaNO3

（2）①3NO2＋H2O===2H＋＋2NO

＋NO

③NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

（3）4NH3＋5O2

4NO＋6H2O

10．氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用。

某化学兴趣小组利用图1装置探究氨气的有关性质。

（1）装置A中烧瓶内试剂可选用________（填序号），B的作用是________________。

a．碱石灰　B．生石灰　　c．浓硫酸　　d．烧碱溶液

（2）连接好装置并检验装置的气密性后，装入试剂，然后应先________（填Ⅰ或Ⅱ）。

Ⅰ.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水

Ⅱ.加热装置C

（3）实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体，则该反应相关化学方程式为_____________________________________________________。

该反应证明氨气具有________性。

（4）该实验缺少尾气吸收装置，图2中能用来吸收尾气的装置是________（填装置序号）。

（5）氨气极易溶于水，若标准状况下，将2.24L的氨气溶于水配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。

解析：

（1）装置A是制备氨气的发生装置，浓氨水滴入固体碱石灰或氧化钙或固体氢氧化钠都可以生成氨气，浓硫酸和氨气发生反应，氨气易溶于烧碱溶液，不能选择浓硫酸、氢氧化钠溶液制备氨气，所以A装置中试剂为：

a.碱石灰，b.生石灰；B装置中的碱石灰是吸收水蒸气，干燥氨气。

（2）连接好装置并检验装置的气密性后，装入试剂，打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水发生反应生成氨气。

（3）实验中观察到C中CuO粉末变红证明生成铜，D中无水硫酸铜变蓝说明生成水，并收集到一种单质气体，依据氧化还原反应分析，氧化铜氧化氨气为氮气，氧化铜被还原为铜，反应的化学方程式为3CuO＋2