人教版高中化学必修1第四章第三节第2课时 《氮的氧化物 大气污染》练习题.docx
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人教版高中化学必修1第四章第三节第2课时《氮的氧化物大气污染》练习题
第2课时氮的氧化物大气污染
1、选择题
1.将盛有12毫升NO的试管倒置在水中，缓缓通入一定量氧气后，如果试管内气体体积变为4毫升，则通入氧气的体积可能是（ ）
A．7毫升
B．8毫升
C．11毫
D．13毫升
2.现代城市空气污染物之一NO主要来源于汽车尾气，汽车尾气中产生NO的原因是（ ）
A．汽车燃料油（如汽油、柴油）中含氮，NO是其燃烧产物
B．是空气中的N2和汽车燃料油发生了化学反应
C．空气中的N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下电火花放电发生反应的产物
D．是汽车排出的高温尾气导致空气中的N2和O2发生化合反应
3.实验室收集NO、NO2两种气体（ ）
A．均可用排水法
B．均可用向上排空气法
C．NO用向上排空气法、NO2用排水法
D．NO用排水法、NO2用向上排空气法
4.将装满O2和NO2混合气体的试管倒置于水槽中，充分反应后，试管中液面高度为试管高度的4/5，则原混合气体中O2和NO2的体积比为（ ）
A．1：
4
B．16：
9
C．5：
4
D．2：
23
5.把加热浓HNO3所得的气体全部收集在一个原来几乎真空的容器中．将这个容器倒立在盛水的水槽里，待作用完毕，容器里的情况是（ ）
A．不存在任何气体
B．有NO和O2
C．只有NO
D．只有O2
6.有一充有20mLNO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为（气体体积均在相同状况下测得）（ ）
A．2：
3
B．3：
2
C．1：
4
D．4：
1
7.同温同压下，两个等体积的干燥烧瓶中分别充满①NH3、②NO2，进行喷泉实验，如图所示。
经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度（）
A．①>②
B．①<②
C．①=②
D．不能确定
8.如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴人试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。
则液体A和气体B的组合不可能是
A．氢氧化钠溶液、二氧化硫
B．水、氨气
C．氢氧化钠溶液、一氧化碳
D．水、二氧化氮
9.现有等体积混合而成的4组气体①NO2＋NO、②NO2＋O2、③HCl＋N2、④Cl2＋SO2现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是（）
A．h4>h2>h3>h1
B．h4>h3>h2>h1
C．h2>h3>h1>h4
D．h3>h2>h1>h4
10.木炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如下图装置），下列有关说法正确的是（）
A．Z导管口有红棕色气体出现
B．Z导管出来的气体中没有二氧化碳气体
C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
2、非选择题
11.已知KNO3、Cu（NO3）2、AgNO3三种硝酸盐热分解的反应方程式如下（条件都是加热）：
①2KNO3=2KNO2+O2↑
②2Cu（NO3）2=2CuO+4NO2↑+O2↑
③2AgNO3=2Ag+2NO2↑+O2↑
今有某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成．取适量该固体充分加热，得到一定量的气体，将这些气体通入水中，结果全部被吸收，没有剩余，回答：
（1）该固体是否可能只由一种盐组成？
若可能，指出是哪种盐，若不可能，说明原因．______．
（2）若固体是混合物，指出它的可能组成（即物质的量之比），若没有这种组成，也请说明______．
12.如图是化学实验室中常用制备、干燥气体的部分仪器装置．某学校同学利用中学常用试剂及仪器设计下列实验．
（1）甲同学利用如图I装置制备并收集干燥的NO2气体，请完成下列问题：
①图I中仪器B的名称：
______；②收集NO2的方法______；
③B中发生反应的离子方程式为______．
④将收集满NO2的集气瓶浸入冰水中，烧瓶内气体颜色______（填“变深”、“不变”或“变浅”），使用化学用语和必要的文字说明颜色变化的原因______．
（2）乙同学利用图Ⅰ装置制取氨气和氧气的混合气体，并且利用图Ⅱ装置验证氨的某些性质．A中加入浓氨水，B中加入过氧化钠固体，C中加入碱石灰，E内放置催化剂（铂石棉），按气流方向连接各仪器a→b→c→h．请完成下列问题：
①实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有______性；
②E中发生反应的化学方程式为______。
13.汽车尾气中的NO，是造成大气污染的物质之一，但NO又是工业生产硝酸的中间产物，另外NO在人体的血管系统内又有传送信息的功能，有三位教授因此项研究成果而获得1998年诺贝尔奖。
（1）从上述事实说明我们应如何辨证地看待化学物质的作用______．
（2）写出NO造成酸雨的两个化学反应方程式______．
（3）在汽车尾气排放管中安装一个催化转化器，可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体，该反应的化学反应方程式为______．
14.将VmLNO和NO2的混合气体通过水吸收后，得到amL无色气体，将此无色气体A与等体积的O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5mL无色气体B．试回答：
（1）A气体是______，B气体是______．
（2）A气体的体积是______mL．
（3）V的取值范围是______．
15.近年来的许多研究证实，有机硝酸类药（如硝酸甘油）治疗心绞痛、心肌梗塞等心血管疾病，这类药的机理，它在体内转化过程中可产生NO，通过NO的作用，导致平滑肌松弛，血管舒张，血流量增加，使心肌性供血状况改善，病情得以缓解．
图为某实验者设计的验证铜与浓硝酸反应，生成的NO2气体中含有NO的实验装置图．
已知：
常温时，NO2与N2O4混合存在；在低于0℃时，几乎只有无色N2O4晶体存在．
（1）反应前先打开A部分的活塞k1，持续通一段时间N2，其理由是______；
（2）若装置中缺B部分，其后果是______；
（3）反应结束后，打开D部分的活塞k2，并通入氧气，D瓶内气体由无色变为红棕色；若通入的是热氧气，则瓶内气体的颜色比以前更深，其原因______；
（4）C部分装置的作用是______；E部分中a仪器所起的作用是______．
16.为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：
按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体．
（1）打开止水夹，推动针筒活塞，使O2进入平底烧瓶．关上止水夹，首先观察到烧瓶中的现象：
______，产生此现象的化学反应方程式为：
______．
（2）轻轻摇动平底烧瓶，观察到烧瓶中的现象为：
①______②______．产生此现象的化学反应方程式为______．
17.汽车尾气中的NO，是造成大气污染的物质之一，但NO又是工业生产硝酸的中间产物，另外NO在人体的血管系统内又有传送信息的功能，有三位教授因此项研究成果而获得1998年诺贝尔奖．
（1）汽车尾气中NO的来源是______．
A．汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物
B．是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C．是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物
D．是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
（2）写出NO造成酸雨的两个化学反应方程式______．
（3）在汽车尾气排放管中安装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂），可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体，并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化．
①写出CO与NO反应的化学方程式：
______．
②“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是______．
（4）控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有______．
A．开发氢能源B．使用电动车
C．使用含铅汽油D．严禁车辆行驶．
18.硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：
2NO2+Na2CO3→NaNO3+NaNO2+CO2↑①
NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑②
（1）NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx，该混合气体通入纯碱溶液完全吸收时，x值不可能为______（填编号）．
A.1.2B.1.5C.1.6D.1.9
（2）根据反应②，每产生22.4L（标准状况下）CO2，吸收液质量将增加______g．
（3）在标准状况下，将含aLNO2和bLNO混合气体通入625g质量分数为21.2%的纯碱溶液中，恰好完全被吸收，且吸收液质量增加44g．
计算：
Ⅰ．a=______L，b=______L．
Ⅱ．反应②中生成NaNO2的质量为______g．
（4）在标准状况下，将5.6L含NO、NO2和N2O4的混合气体及2.8LO2同时通入100mL，1.5mol/LNa2CO3溶液中恰好完全反应，并生成NaNO3和CO2，则混合气体中，N2O4与NO2的体积比为______．
19.某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，想利用一氯化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠．设计装置如下：
（忽略装置中空气的影响）
请回答下列问题：
（1）装置A的试管中发生反应的化学方程式是______．
（2）猜测B中可以观察的主要现象是______．C瓶出来的气体是______．
（3）已知：
①室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑+H2；②在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成．写出检验D中产物是亚硝酸钠的方法：
______．
（4）E装置的作用是______．
（5）同学们经过讨论认为上述装置仍有缺陷，为避免D管中生成NaOH，你认为应该进行的改进是______．
20.如图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：
（1）甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应的化学方程式是______
（2）和甲装置相比，乙装置的优点是①______；②______
（3）为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置．先关闭弹簧夹______，再打开弹簧夹______，才能使NO2气体充满试管②．
（4）当气体充满试管②后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入试管②应如何操作______．
第2课时氮的氧化物大气污染答案解析
3、选择题
1.D2.C3.D4.D5.A6.A7.C8.C9.A10.A
4、非选择题
11.
（1）当全部为时Cu（NO3）2，2Cu（NO3）2=2CuO+4NO2↑+O2↑，分解所得NO2、O2物质的量之比为4：
1，通入水中发生反应：
4NO2+O2+2H2O=4HNO3，全部吸收，所以可能为一种盐组成，
故答案为：
可能，Cu（NO3）2分解所得NO2、O2物质的量之比为4：
1，通入水中发生反应：
4NO2+O2+2H2O=4HNO3，全部吸收；
（2）若含有两种物质，可能为KNO3、Cu（NO3）2或Cu（NO3）2、AgNO3和KNO3、AgNO3等组合，
三种组合都存在n（NO2）：
n（O2）＜4：
1，氧气过量，气体不能被完全吸收，
如为三者的混合物，仍存在n（NO2）：
n（O2）＜4：
1，氧气过量，气体不能被完全吸收，
故答案为：
没有这种组成．由
（1）可知，只有当NO2、O2物质的量之比为4：
1时才可能被完全吸收，若为混合物，则不可能出现4：
1的情况，因此不会有这种组成．
12.
（1）①该仪器是圆底烧瓶．
故答案为：
圆底烧瓶．
②二氧化氮气体易溶于水，所以不能用排水法收集；二氧化氮的密度大于空气的密度且和氧气不反应，所以可以采用向上排空气法收集．
故答案为：
瓶口向上排空气法收集．
③铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式为：
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑．
故答案为：
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑．
④该反应是放热反应，降低温度，平衡向放热方向即正反应方向移动，导致二氧化氮气体的浓度降低，气体的颜色变浅．
故答案为：
变浅；2NO2⇌N2O4△H＜0，降低温度，平衡向放热方向即正反应方向移动，导致二氧化氮气体的浓度降低．
（2）①氨气中氮元素的化合价是-3价，二氧化氮中氮元素的化合价是+4价，反应前后氮元素的化合价升高，所以氨气作还原剂，体现其还原性．
故答案为：
还原性．
②氨气和氧气在一定条件下反应生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气能反应生成二氧化氮，反应方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O；2NO+O2=2NO2
13.
（1）因由信息可知：
NO既能给人们带来好处，也对环境带来危害，说明化学物质利弊兼有；
故答案为：
“科学是把双刃剑”，我们要充分利用化学物质为人类造福，又要正视化学物质给人类带来的问题，并利用科学的方法解决这些问题（或其它相近的意思）；
（2）硝酸型酸雨的形成过程：
一氧化氮在空气中会与氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮有与空气中的水反应，生成了硝酸和一氧化氮；
故答案为：
2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（3）因CO跟NO反应转化为无毒气体，从CO、NO的化合价分析，可以猜测出“无毒气体”的成分是N2和CO2；故答案为：
2NO+2CO
N2+2CO2。
14.
（1）因NO不与水反应，NO2能与水反应：
3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以无色气体为NO，无色气体A与等体积的O2混合通过水后发生反应：
4NO+3O2+2H2O=4HNO3，氧气过量，则无色气体B为氧气，
故答案为：
NO；O2；
（2）由于过量的氧气为5mL，而开始反应时NO与O2的体积相等，根据反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，得NO的体积为20mL，故答案为：
20；
（3）由
（2）可知：
NO2与水反应产生的NO和原来的NO共20mL，若VmL气体全部NO，则V=20，若VmL气体全部N02，根据反应3NO2+2H2O=2HNO3+NO可知V=60，所以混合气体的体积：
20＜V＜60，故答案为：
20＜V＜60．
15.
（1）NO易于空气中的氧气反应生成NO2，为检验NO的存在，应首先去除装置内的氧气，
故答案为：
排除系统内的空气，防止生成的NO被空气中的O2氧化；
（2）本实验目的是验证铜与浓硝酸反应，生成的NO2气体中含有NO，而水与NO2或N2O4反应，生成NO，干扰NO的验证，实验时应对气体进行干燥，
故答案为：
在C中水蒸气被冷却成水，与NO2或N2O4反应，生成NO，干扰NO的验证；
（3）反应结束后，打开D部分的活塞k2，并通入氧气，D瓶内气体由无色变为红棕色，发生的反应为2NO+O2═2NO2，红棕色的NO2转化为无色N2O4气体的反应为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，NO2的物质的量浓度增大，颜色加深，
故答案为：
2NO+O2==2NO2，气体由无色变为红棕色．升高温度，平衡向左移动，NO2的物质的量浓度增大，颜色加深；
（4）检验NO是否存在的方法是在NO的容器中通入氧气生成红棕色的NO2气体，为避免NO2气体的干扰，应将NO2全部转化成N2O4晶体，NO2易溶于水，应防止倒吸，
故答案为：
NO2全部转化成N2O4晶体，避免在D装置中对NO的验证产生干扰；防止倒吸．
16.
（1）无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2，故答案为：
烧瓶中气体由无色变为红棕色；2NO+O2=2NO2．
（2）轻轻摇动平底烧瓶，使得NO2与水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以烧杯中红棕色气体又变为无色，烧瓶中液面上升，故答案为：
烧杯中红棕色气体又变为无色；烧杯中水倒吸到烧瓶中（或烧瓶中液面上升）（合理答案同样给分）；3NO2+H2O=2HNO3+NO。
17.
（1）汽车尾气中NO的来源于空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物NO，故选：
C；
（2）硝酸型酸雨的形成过程：
一氧化氮在空气中会与氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮有与空气中的水反应，生成了硝酸和一氧化氮，故答案为：
2NO+O2=2NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（3）①因CO跟NO反应转化为无毒气体，从CO、NO的化合价分析，可以猜测出“无毒气体”的成分是N2和CO2；
故答案为：
2CO+2NO
2CO2+N2；
②由于“催化转化器”促进了SO2的转化，生成的SO3增多，SO3+H2O=H2SO4，提高了空气的酸度．
故答案为：
SO2转化为SO3，产生了硫酸酸雾；
（4）因使用清洁能源和不使用产生污染的能源可减少城市汽车尾气污染，严禁车辆行驶是不切实际，使用含铅汽油会产生污染，故答案为：
A、B．
18.
（1）由方程式可知，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收，满足n（NO2）：
n（NO）≥1，当n（NO2）：
n（NO）=1时x值最小，x最小值为
=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2，故选A；
（2）由方程式：
NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑△m=32g，即每产生22.4L（1mol）CO2，吸收液质量将增加32g，故答案为：
32；
（3）①Na2CO3全部反应完的，CO32-全部生成CO2溢出溶液中．放出的CO2的质量=625×21.2%÷106×44=55g
所以m（NO2+NO）-55=44，m（NO2+NO）=99g．最后溶液中Na：
N=1：
1．
列方程：
46a+30b=99×22.4
a+b=625×21.2%÷106×2
解得a=33.6Lb=22.4L
故答案为：
a=33.6L；b=22.4L；
②可知反应2生成的m（NaNO2）=69×2=138g
故答案为：
138；
（4）已知混合气体为0.25mol，氧气0.125，若混合气体全为NO则根据2NO+O2=2NO2，说明氧气过量，NO先和O2反应，则和Na2CO3反应的就是NO2和N2O4，又因为恰好完全反应，并生成NaNO3和CO2，说明剩余的O2和NaNO2也恰好完全反应，又因为Na2CO3有0.15mol生成的NaNO3和NaNO2又是一比一，所以剩余的氧气为0.075mol，则0.125-0.075=0.11mol，即和NO反应的氧气为0.11mol，则NO为0.22mol，NO2和N2O4的混合气体的物质的量为0.25-0.22=0.03mol，设NO2为Xmol，N2O4为0.03-X
再根据2NO2+Na2CO3→NaNO3+NaNO2+CO2↑
（1）
N2O4（一个N2O4相当于2个NO2）+Na2CO3→NaNO3+NaNO2+CO2↑
（2）算出
（1）中的Na2CO3为
mol，
（2）中的Na2CO3为0.03-X
+0.03-X=0.15解出X=0.02；即NO2为0.02mol，所以N2O4为0.01mol，则NO2和N2O4的体积比为0.01：
0.02即1：
2，故答案为：
1：
2．
19.
（1）A装置为C与HNO3（浓）反应制取NO2，反应方程式为C+4HNO3（浓）
CO2↑+4NO2↑+2H2O．
故答案为：
C+4HNO3（浓）
CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（2）A中产生的NO2，进入B中与水反应生成硝酸，硝酸再与铜反应，方程式为3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（HO3）2+2NO↑+
4H2O，所以，溶液逐渐变蓝．即使有未反应完全的NO2，被C中NaOH吸收，从C中出来的气体为NO．
故答案为：
溶液逐渐变蓝；NO
（3）根据题目给的信息可知：
①常温下HNO2不稳定；②在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2+，使溶液紫色褪去，据此设计方案．
方法I：
将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠．反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O
方法II：
将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠，反应的离方程式是5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2o
故答案为：
方法I：
将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠．
方法II：
将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠；
（4）D中可能有未反应完全的NO，NO有毒气体，不能直接排放到空气中，通过E装置吸收，以免污染空气．
故答案为：
吸收D中未反应完的NO，以免污染空气
（5）过氧化钠与水反应生成NaOH，进入D管气体应干燥，故应在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶（或装无水CaCl2的干燥管）
故答案为：
在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶（或装无水CaCl2的干燥管）
20.
（1）甲、乙、丙三个装置中共同的一个反应是浓硝酸与铜片反应或是浓硝酸与铜丝反应，即Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，故答案为：
Cu+4HNO3==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（2）甲、乙两个装置的差异在于：
甲装置铜与浓硝酸反应使用的是铜片直接与浓硝酸反应，而乙装置则是可移动的铜丝与浓硝酸反应，其优点为便于控制，需要时插入酸液就反应，不需要时从酸液中移出即可；甲装置没有处理NO2污染的装置，而乙装置用氢氧化钠溶液吸收产生的NO2，能防止空气污染．故答案为：
：
可随用随制；二氧化氮被吸收，防止污染环境．
（3）要使NO2充满试管②，就不能让NO2进入烧杯中与水反应，即必须关闭弹簧夹c，且打开弹簧夹a、b，使NO2经过试管②，利用NO2的密度比空气大来用向上排空气法收集NO2．
故答案为：
C；a，b；
（4）欲使烧杯中的水进入试管②，就必须打开c，关闭a和b，且要让NO2与烧杯中的水接触发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，即须增大试管②的压强，把NO2排入烧杯，可用热毛巾捂住试管②．故答案为：
关闭ab打开c用热毛巾捂试管．
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