化学知识点测试二氧化氮与碱反应.docx

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化学知识点测试二氧化氮与碱反应

二氧化氮与碱反应

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．已知碱液能除去硝酸尾气NO2和NO：

2NO2+2NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O；NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O。

据此，下列气体中不能被过量的NaOH溶液吸收的是（）

A．1molO2和4molNO2B．3molO2和4molNO

C．1molNO和5molNO2D．4molNO和1molNO2

2．绿色化学是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。

下列化学反应不符合绿色化学概念的是（）

A．消除硫酸厂尾气排放：

SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3

B．消除制硝酸厂的氮氧化物污染：

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

C．制CuSO4：

Cu+2H2SO4（浓）

CuSO4+SO2↑+2H2O

D．制CuSO4：

2Cu+O2

2CuO，CuO+H2SO4（稀）=CuSO4+H2O

3．NO2可以用氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质，发生反应的化学方程式分别是：

2NO2＋2NaOH===M＋NaNO3＋H2O，8NH3＋6NO2===7X＋12H2O。

则M、X代表的物质的化学式分别是（　　）

A．NaNO2、N2B．HNO2、N2C．NO、HNO3D．N2、N2

4．归纳与推理是化学学习常用的方法。

下列推理正确的是（）

A．因为稀硫酸能与铁反应放出H2，所以稀硝酸与铁反应也一定能放出H2

B．因为NO2溶于水形成HNO3，所以NO2是酸性氧化物

C．蔗糖加入浓硫酸后变黑，说明浓硫酸具有脱水性

D．因为SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，所以SO2具有漂白性

5．工业制取硝酸的尾气含有NO2，NO，通常用NaOH吸收（）

NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O

2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O

NO2与NO体积比为下列值时，不能被完全吸收的是（）

A．1∶1B．1∶3C．3∶1D．2∶1

6．下列各组气体中，在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是（）

A．SO2、O2、N2B．NH3、O2、CO2C．CH4、H2、COD．NO2、O2、Cl2

7．下列可用于鉴别溴蒸气和二氧化氮气体的物质是（）

A．氧气B．NaOH溶液C．水D．淀粉碘化钾溶液

二、填空题

8．

（1）根据元素周期律，碳的非金属性强于硅，请用一个化学反应方程式表示___________________。

（2）若FeSO4和O2的系数比为2∶1，试配平下列方程式：

FeSO4＋

K2O2→

K2FeO4＋

K2O＋

K2SO4＋

O2↑__________________

（3）各种氮氧化物（NO、NO2）是主要的大气污染物之一，治理氮氧化物（NOx）废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，现有NO与NO2的混合气体，将其通入50mL2mol/L的NaOH溶液中，恰好完全吸收，测得溶液中含有NO3-0.02mol。

①所得溶液中NaNO2的物质的量为________mol；

②混合气体中V（NO）∶V（NO2）＝________。

（4）As2O3俗称砒霜，As2O3是两性偏酸性氧化物，是亚砷酸（H3AsO3）的酸酐，易溶于碱生成亚砷酸盐，写出As2O3与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式___________。

三、计算题

9．已知：

①NO+NO2+2NaOH

2NaNO2+H2O；

②2NO2+2NaOH

NaNO3+NaNO2+H2O

将51.2gCu溶于一定浓度的硝酸中，若生成的气体只含有NO、NO2，且这些气体恰好被500mL2.0mol/L的NaOH溶液完全吸收，得到只含NaNO2和NaNO3的溶液。

求：

气体中NO、NO2的物质的量分别为多少？

四、综合题

10．研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

NO2可用下列反应来处理：

6NO2（g）+8NH3（g）

7N2（g）+12H2O（g）（放热反应）。

（1）120℃时，该反应在一容积为2L的容器内反应，2min时达到平衡。

10min时氧化产物比还原产物多了1.4g，则0～10min时，平均反应速率υ（NO2）=_______，电子转移了___NA。

（2）一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行，能说明该反应已经达到平衡状态的________

a.c（NO2）：

c（NH3）=3：

4

b.6υ（NO2）正=7υ（N2）逆,

c.容器内气体总压强不再变化

d.容器内气体密度不再变化

（3）若保持其它条件不变，缩小反应容器的体积后达到新的平衡，此时NO2和N2的浓度之比_____（填增大、不变、减小），NO2的转化率______（填増大、不变、减小）。

（4）一定条件下NO2与SO2可发生反应，其化学反应方程式可以表示为：

NO2（g）+SO2（g）

SO3（g）+NO（g）（吸热反应）。

若反应一段时间达到新的平衡时，生成物浓度之积与反应物浓度之积的比值变大，该反应_______（选填编号）

a.一定向正反应方向移动b.平衡移动时，逆反应速率先减小后增大

c.一定向逆反应方向移动d.平衡移动时，正反应速率先增大后减小

（5）请写出用NaOH溶液完全吸收含等物质的量的NO、NO2混合气体的离子方程式_________。

参考答案

1．D

【解析】

【分析】

二氧化氮和氧气和水反应方程式为4NO2+2H2O+O2=4HNO3，NO和氧气、水反应方程式为4NO+2H2O+3O2=4HNO3，硝酸能和氢氧化钠反应生成硝酸盐，根据方程式知NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O，如果混合气体是氮氧化物，NO、NO2的物质的量之比＞1：

1，则NO有剩余，如果NO、NO2的物质的量之比≤1：

1，则氮氧化物没有剩余。

【详解】

A．二氧化氮和氧气和水反应方程式为4NO2+2H2O+O2=4HNO3，根据方程式知，二者恰好反应生成硝酸，硝酸和过量NaOH反应生成硝酸钠，所以氮氧化物能被完全吸收，故A不选；

B.一氧化氮和氧气和水反应方程式为4NO+2H2O+3O2=4HNO3，硝酸能和氢氧化钠反应生成硝酸钠，根据方程式知，气体恰好被完全吸收，故B不选；

C.根据方程式知NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O知，NO、NO2的物质的量之比＜1：

1，氮氧化物完全被吸收，故C不选；

D.该混合气体是氮氧化物，根据NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O知，NO、NO2的物质的量之比＞1：

1，所以氮氧化物不能完全被吸收，故D选；

故答案选D。

2．C

【解析】

【详解】

A．二氧化硫是有害气体，用氨气吸收，消除污染，符合绿色化学的理念，选项A不选；

B．二氧化氮和一氧化氮都是有害气体，用氢氧化钠吸收，消除污染，符合绿色化学的理念，选项B不选；

C．浓硫酸的还原产物是二氧化硫，对环境有污染，不符合绿色化学的理念，选项C选；

D．铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，对环境无污染，符合绿色化学的理念，选项D不选；

答案选C。

3．A

【解析】

2NO2+2NaOH=M+NaNO3+H2O该方程式中氢原子已经守恒，再分别根据钠原子、氧原子和氮原子守恒知，M中含有一个钠原子、一个氮原子和两个氧原子，所以M是NaNO2；8NH3+6NO2=7X+12H2O该方程式中，氢、氧原子已经守恒，根据氮原子守恒知N中含有两个氮原子，所以N是N2。

故选A。

4．C

【解析】A．硝酸具有强氧化性，能将铁氧化，自身被还原为NO，故A错误；B．NO2溶于水形成HNO3，发生氧化还原反应，而酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物，NO2与NaOH反应不能生成对应的盐和水，则NO2不是酸性氧化物，故B错误；C．浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素以2：

1水的形式脱去而体现脱水性，故C正确；D．二氧化硫具有还原性，能被强氧化性物质氧化，高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸而导致褪色，与二氧化硫的漂白性无关，故D错误；故选C。

5．B

【解析】

【分析】

根据这两个方程式：

NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O可知NO和NO2的体积比为1：

1正好被吸收，再根据第二个方程式可知二氧化氮能直接被氢氧化钠溶液吸收，再进行具体分析。

【详解】

A．根据NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O方程式可知NO2与NO的体积比为1:

1，正好被吸收，故A正确；

B．若NO2与NO的体积比为1:

3，则一氧化氮过量，而导致一氧化氮不能被完全吸收，故B错误；

C．NO2与NO的体积比为3:

1，反应完后二氧化氮有剩余，通过2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O反应可知剩余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液吸收，故C正确；

D．若NO2和NO的体积比为2:

1，反应完后二氧化氮有剩余，通过2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O反应可知剩余的二氧化氮可以直接被氢氧化钠溶液吸收，故D正确；

故答案为B。

6．C

【解析】

【详解】

A.SO2是酸性氧化物，不能用碱石灰干燥，故A不选；

B.NH3是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故B不选；

C.CH4、H2、CO既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥，故C选；

D.NO2是酸性氧化物，不能用碱石灰干燥，故D不选。

故选C。

7．C

【解析】A.氧气与溴蒸气、二氧化氮气体都不发生作用，故A不可用于鉴别溴蒸气和二氧化氮气体；B.NaOH溶液与溴蒸气、二氧化氮气体均发生反应而产生无色溶液，故B不可用于鉴别溴蒸气和二氧化氮气体；C.溴蒸气溶于水形成橙色溶液，二氧化氮气体与水发生反应形成无色溶液，故C可用于鉴别溴蒸气和二氧化氮气体；D.淀粉碘化钾溶液遇溴蒸气、二氧化氮气体均变蓝，故D不可用于鉴别溴蒸气和二氧化氮气体。

故选C。

8．CO2＋Na2SiO3＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓2　6　2　2　2　10.083∶7As2O3＋6OH－＝2AsO33-＋3H2O

【解析】

【分析】

（1）非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，根据强酸制弱酸设计反应原理。

（2）根据得失电子数相等配平化学方程式。

（3）①根据Na元素质量守恒来计算即可。

②根据NaNO2和NaNO3的物质的量，利用反应的化学方程式解答即可。

（4）两性氧化物与碱反应生成盐和水。

【详解】

（1）非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，利用CO2＋Na2SiO3＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓可知，碳酸的酸性大于硅酸，即C的非金属性比Si强。

（2）FeSO4中Fe的化合价为+2价，K2FeO4中Fe的化合价为+6价，所以一个FeSO4失去4个电子；K2O2中O的化合价为－1价，O2中O的化合价为0价，一个K2O2失去2个电子生成O2；K2O2中O的化合价为－1价，K2FeO4和K2O中O的化合价为－2价，所以每个K2O2得到2个电子，由FeSO4和O2的系数比为2∶1可知一共失去10个电子，那么需要5个K2O2得到电子，1个K2O2失去电子，即K2O2的系数为6，然后再根据原子种类和数目不变配平其他物质的系数，即为2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+O2↑。

（3）①n（NaNO3）=n（NO3－）=0.02mol，n（NaOH）=0.05L×2mol/L=0.1mol，根据Na元素质量守恒，则n（NaOH）=n（NaNO3）+n（NaNO2），n（NaNO2）=0.1mol－0.02mol=0.08mol，故答案为：

0.08。

②设混合物中NO的物质的量为xmol，NO2的物质的量为ymol，

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

112

xx2x

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

211

y－x

（y－x）

（y－x）

2x+

（y－x）=0.08，

（y－x）=0.002，解得x=0.03，y=0.07。

在相同条件下物质的量之比等于体积之比，混合气体中V（NO）∶V（NO2）＝3∶7。

（4）As2O3与足量氢氧化钠溶液反应生成亚砷酸钠和水，反应的离子方程式为：

As2O3＋6OH－＝2AsO33－＋3H2O

【点睛】

第（3）问根据质量守恒定律，利用反应的化学方程式解题。

9．0.3mol、0.7mol

【解析】

【分析】

根据氧化还原反应中电子守恒，原子守恒进行解答；

【详解】

根据题意知：

n（Cu）=0.8mol，n（NaOH）=0.5mol×2.0mol/L=1.0mol

设反应生成的NO、NO2的物质的量分别为x、y

根据Cu与硝酸反应中的得失电子守恒，可得：

3x+y=2×0.8mol①

因为气体恰好能被500mL2.0mol/L的NaOH溶液完全吸收，生成只含NaNO2和NaNO3的溶液，所以生成的NO2和NO的物质的量之和与NaOH的物质的量相等

即x+y=1.0mol②

①②方程联立求解

解得：

x=0.3mol，y=0.7mol

所以反应生成的NO、NO2的物质的量分别为0.3mol、0.7mol；

答案：

0.3mol、0.7mol。

10．0.015mol/（L·min）1.2c增大减小adNO+NO2+2OH-=2NO2－+H2O

【解析】

【分析】

按速率定义、速率与化学计量数的关系计算v（NO2）；从化学平衡的本质和特征两方面判断平衡状态；据压强、温度对化学平衡的影响分析转化率、反应速率等的变化。

【详解】

（1）反应“6NO2（g）+8NH3（g）

7N2（g）+12H2O（g）”中，6NO2+24e－→3N2（还原产物），8NH3－24e－→4N2（氧化产物），即6molNO2参与反应时，氧化产物比还原产物多1molN2，转移电子24mol。

故氧化产物比还原产物多1.4gN2时，参加反应的n（NO2）＝

＝0.3mol，v（NO2）＝

＝0.015mol/（L·min），转移电子n（e－）＝

＝1.2mol。

（2）a.可逆反应在起始、某时刻、平衡时，各物质的浓度之比都不一定等于化学计量数之比，反之，各物质的浓度之比等于化学计量数之比时也不一定是化学平衡。

b.任何时刻，υ（NO2）正:

υ（N2）正=6:

7，代入6υ（NO2）正=7υ（N2）逆，得36υ（N2）正=49υ（N2）逆，即υ（N2）正≠υ（N2）逆，不是化学平衡。

c.据气态方程PV=nRT，恒温恒容条件下当容器内气体总压强P不再变化时，气体总物质的量n也不再变化，题中反应已达化学平衡。

d.容器内只有气体，其总质量不变，容器体积固定时其密度必然不变，即气体密度不变时不一定是化学平衡。

故只选c。

（3）缩小容器的体积后达到新的平衡，即加压使题中平衡左移，n（NO2）增加，n（N2）减小。

则c（NO2）:

c（N2）=n（NO2）:

n（N2）增大，NO2转化率减小。

（4）新的平衡时，生成物浓度之积与反应物浓度之积的比值（化学平衡常数）变大，只能是升高温度使平衡向正反应方向移动，a正确、c错误；升高温度逆反应速率变大，平衡正向移动时逆反应速率继续增大直至达到新平衡，b错误；升高温度使正反应速度变大，平衡正向移动时反应物浓度减小，正反应速率又减小，d正确；故选ad。

（5）等物质的量的NO、NO2混合气体相当于酸性氧化物N2O3，用NaOH溶液吸收时发生化合价归中反应，离子方程式NO+NO2+2OH-=2NO2－+H2O。