第一课时 氮氧化物的产生及转化.docx

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第一课时氮氧化物的产生及转化

第二单元　生产生活中的含氮化合物（学考不要求）

第一课时　氮氧化物的产生及转化

基础过关

1.下列关于NO的叙述正确的是（　C　）

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、不溶于水的气体,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,故A、B、D不正确。

2.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（　B　）

A.高温下N2遇空气生成NO2

B.NO遇空气生成NO2

C.CO2与NO反应生成CO和NO2

D.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。

3.以下物质间的每步转化不能通过一步反应实现的是（　B　）

A.C→CO→CO2→Na2CO3

B.S→SO3→H2SO4→Na2SO4

C.Fe→FeCl2→FeCl3→Fe（OH）3

D.N2→NO→NO2→HNO3

解析:

S一步氧化只能生成SO2,所以选B。

4.某集气瓶内装有红棕色气体,加入足量蒸馏水后盖上玻璃片振荡,得棕色溶液,气体颜色消失;再打开玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是（　A　）

A.N2、NO、Br2（g）B.NO2、NO、N2

C.NO2、NO、O2D.N2、O2、Br2（g）

解析:

NO2和Br2都是红棕色气体,加入蒸馏水后得棕色溶液,NO2与水反应生成硝酸为无色,Br2溶于水得到的溴水为棕色,所以一定有Br2,排除B、C。

再打开玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,说明有NO,故A

正确。

5.在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法错误的是（　C　）

A.NO2是该过程的中间产物

B.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO

C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应

D.催化转化总反应为2NO+O2+4CO

4CO2+N2

解析:

由题目提供的图可知:

2NO+O2

2NO2,2NO2+4CO

4CO2+N2,NO2是该过程的中间产物,A正确;汽车尾气的主要污染成分为CO和NO,B正确;NO和O2在常温下就能反应生成NO2,C错误;根据①2NO+O2

2NO2,②2NO2+4CO

4CO2+N2,①+②可得:

2NO+O2+4CO

4CO2+N2,D正确。

6.将3体积的NO2,依次通过下列3个分别装有过量①NaHCO3饱和溶液　②浓硫酸　③Na2O2的装置后,用排水法把残留的气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体体积应为（同温同压下测定）（　D　）

A.1体积NO

B.2体积NO2和0.5体积O2

C.2体积O2

D.0.25体积O2

解析:

3体积的NO2通过NaHCO3饱和溶液发生反应3NO2+H2O

2HNO3+NO,生成1体积NO,硝酸与NaHCO3饱和溶液反应生成2体积CO2,通过浓硫酸干燥,再通过Na2O2的装置发生反应2CO2+2Na2O2

2Na2CO3+O2,生成1体积O2,用排水法收集气体,与水反应4NO+3O2+2H2O

4HNO3,反应后剩余0.25体积O2。

7.（2019·天津期末）标准状况下,将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中,充分反应后,下列叙述不正确的是（设试管中的溶质不往试管外扩散）（　C　）

A.此反应中水既不是氧化剂又不是还原剂

B.试管内溶液中溶质的物质的量浓度为

mol/L

C.溶液体积占试管容积的三分之二

D.若将试管中的气体换为氯化氢,则水充满试管

解析:

由题意,试管中发生的反应为3NO2+H2O

2HNO3+NO,则反应中H2O既不是氧化剂又不是还原剂,A正确;设等体积的NO和NO2的体积分别为3L,则反应前气体总体积即试管体积为6L,则反应完成后,气体为原来的NO及NO2和H2O反应生成的NO,即试管中气体总体积为4L,溶液体积为2L,占试管总体积的

C错误;标准状况下,反应消耗NO2的物质的量为n（NO2）=

则生成的硝酸的物质的量是n（HNO3）=

即c（HNO3）=

=

=

mol/L,B正确;因HCl易溶于水,D说法正确。

8.常温下,将充满等体积混合气体的试管倒立在水槽中,试管内气体体积不会明显减少的一组是（　D　）

A.C2H4、HClB.Cl2、SO2

C.NH3、O2D.CO、O2

解析:

CO、O2均难溶于水。

9.（双选题）将20mLNO2和NH3的混合气体,在一定条件下充分反应,化学方程式是6NO2+8NH3

7N2+12H2O,已知参加反应的NO2比NH3少

2mL（气体体积均在相同状况下测定）,则原混合气体中NO2和NH3的物质的量之比可能是（　AD　）

A.3∶2B.2∶3C.3∶4D.3∶7

解析:

已知参加反应的NO2比NH3少2mL,说明参加反应的NO2为6mL,

NH3为8mL,则剩余气体为20mL-6mL-8mL=6mL,若剩余气体为NO2,则原混合气体中NO2和NH3之比是3∶2。

若剩余气体为NH3,则原混合气体中NO2和NH3之比是3∶7。

10.（双选题）下列去除杂质的操作方法正确的是（　AC　）

A.NO中有少量的NO2:

用水洗涤后再干燥

B.食盐中有少量的NH4Cl:

加过量的烧碱溶液后加热蒸干

C.N2中有少量的O2:

通过灼热的铜网

D.CO2中有少量的Cl2:

通入饱和Na2CO3溶液

解析:

B项会引入新的杂质NaOH,D项中CO2也会被饱和Na2CO3溶液

吸收。

能力提升

11.如图为我国阿勒泰大气背景监测点。

监测点安装的监测设备可监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等污染物。

NO分子因污染空气而臭名昭著,近年来,发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、增强免疫、增强记忆的功能,而成为当前生命科学的研究热点,NO亦被称为“明星分子”。

请回答下列问题。

（1）NO的危害在于　　　　（填编号）。

A.破坏臭氧层B.高温下能使一些金属氧化

C.造成酸雨D.与人体血红蛋白结合

（2）在含Cu+的酶的活化中心中,亚硝酸根离子（N

）可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式:

　。

（3）在常温下,把NO气体压缩到1.01×108Pa,在一个体积固定的容器里加热到50℃,发现气体的压力迅速下降,压力降至略小于原压力

就不再改变,已知其中一种产物为N2O,写出上述变化的化学方程式:

（4）氟利昂（如CCl2F2）可在光的作用下分解,产生氯原子,氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用（臭氧的分子式为O3）。

有关反应如下:

O3

O2+O;Cl+O3

ClO+O2;ClO+O

Cl+O2;总反应:

2O3

3O2。

在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是　　　　。

解析:

（1）NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用;NO能与人体血红蛋白结合而使人中毒;NO被O2氧化生成NO2,NO2与水反应生成HNO3可形成酸雨。

（2）N

转化为NO时氮的化合价降低,则Cu+在反应中化合价必升高转化为Cu2+。

（3）T、V一定时,

=

若气体反应为3mol,则生成的气体物质为2mol,已知生成物有N2O,它若为1mol,NO应为3mol,根据质量守恒,生成的另1mol气体物质是NO2,所以化学方程式为3NO

N2O+NO2。

答案:

（1）ACD

（2）Cu++N

+2H+

Cu2++NO↑+H2O

（3）3NO

N2O+NO2　（4）催化剂

12.将VmLNO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到amL无色气体A,将此无色气体A与等体积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、B为何种气体:

A:

　　　　;B:

　　　　。

（2）A气体的体积是　　　　mL。

（3）V的取值范围为　　　　。

解析:

（1）NO与H2O不反应,NO2与H2O反应生成HNO3和不溶于H2O的NO,故A为NO,由4NO+3O2+2H2O

4HNO3知,amLA与amLO2与H2O反应,O2过量,故B为O2。

（2）4NO　+　3O2　+　2H2O　

　4HNO3

43

amL

mL

amL-

mL=5mL

a=20

（3）讨论:

①若VmL气体全为NO,则V=20

②若VmL气体全为NO2,则:

3NO2　+　H2O　

　2HNO3　+　NO

31

60mL20mL

所以V的取值范围为20

答案:

（1）NO　O2　

（2）20　（3）20

13.某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按如图所示装置进行实验,已知:

Cu+4HNO3（浓）

Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O。

请回答下列问题:

（1）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是　。

（2）实验过程中,装置乙、丙中出现的现象分别是　,

装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为 

（3）为了探究NO的还原性,可以在装置丁的导气管C中通入一种气体,通入的这种气体的名称是　　　　。

解析:

（1）仪器A为分液漏斗。

（2）二氧化氮为红棕色气体,能够与水反应生成无色的NO。

（3）NO与氧气反应表现还原性,NO被氧化为二氧

化氮。

答案:

（1）分液漏斗

（2）充满红棕色气体　生成无色气体、蒸馏水中有气泡

3NO2+H2O

2H++2N

+NO　（3）氧气

14.汽车尾气（含CO、SO2和NO等）是城市空气污染源之一,治理的方法之一是在汽车的排放管上装一个“催化转化器”,它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,并促进二氧化硫的转化。

（1）汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是　。

（2）写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式:

（3）使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了排放废气的酸度,有可能促进了酸雨的形成,其原因是 

（4）下列各项措施中,有利于缓解城市空气污染的有　　　　（填序号）。

A.充分利用太阳能,减少能源消耗

B.使用电动车辆,减少汽油消耗

C.植树种草,绿化环境

解析:

（2）CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,故该反应为2CO+2NO

N2+2CO2。

（3）中,使用“催化转化器”将SO2转化为SO3,而SO3与H2O化合生成H2SO4,提高了空气的酸度,促进了酸雨的形成。

答案:

（1）SO2、NO　

（2）2CO+2NO

N2+2CO2

（3）将SO2转化为SO3,SO3+H2O

H2SO4提高了空气的酸度　（4）ABC

15.80℃,101.3kPa下,用如图装置进行如下实验。

A、C两筒内分别装有无色气体,它们可能是NH3、O2、N2、NO、CO2等气体,B筒内装有Na2O2固体,推动A的活塞使A筒内气体缓缓地全部通过B后进入C筒,

C筒内气体由无色变为红棕色,但其体积（换算成同温同压下）却并未变化。

（1）C中发生的反应,其化学方程式是　。

已知原C中的气体是单一气体,它是　, 

理由是 

（2）将反应后C筒内气体,用水充分吸收,在同温同压下,气体体积减少一半,则与水反应前C中的气体是　　　　,理由是　 

（3）若实验开始前A、C中气体体积（换算成标准状况）分别为1.40L和2.24L,且A中的气体经过B管后,B管增重了1.40g。

经计算和推理可判定A中的气体是　　　　,其质量为　　　　g。

（不必写出计算和推理过程） 

解析:

（1）原C中气体由无色变为红棕色,则发生2NO+O2

2NO2;

（2）C管中不能有O2,否则C筒气体体积会增大,若C管中只有NO2则剩余气体为原来的1/3,若只有NO则剩余体积与原来相等,因而只能是NO2与NO混合气体;（3）增重1.40g,则V（CO2）=1.12L,现为1.40L,故必有O20.28L,则说明是CO2和O2组成的混合气体,其质量为

×

44g·mol-1+

×32g·mol-1=2.6g。

答案:

（1）2NO+O2

2NO2　NO　NO与B管进来的O2反应生成NO2的体积与原NO体积相同,只发生颜色变化

（2）NO2和NO　若C管中只有NO2剩余气体为原来的

若只有NO则剩余体积与原来相等,因而只能是NO2与NO混合气体（3∶1）

（3）CO2和O2　2.6