1、第 2 课时 二氧化氮、一氧化氮及酸雨课后篇巩固提升基础巩固1.某氮的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 12,则该氮的氧化物是( )A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5解析: 设氮氧化物的化学式为 NOx,由题意得:2NO x+2CO N2+2CO2先写出反应物和生成物,再写出 N2、CO 2的化学计量数 1 和 2,然后分别根据N、C 原子守恒得出 NOx、CO 的化学计量数是 2 和 2。答案: B2.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕
2、色,则该气体可能是下列混合气体中的( )A.N2、NO 2、Br 2 B.NO2、NO、N 2C.NO2、NO、O 2 D.N2、O 2、Br 2解析: 气体呈红棕色说明含有 NO2和 Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液说明气体中必定含有溴蒸气,所得无色气体遇空气重新变为红棕色说明无色气体含NO。原气体可能既有 NO2也有 Br2。答案: A3.5 在一定温度和压强下,将装有 N2和 NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够长时间后,试管内气体体积缩小为原体积的,则原混合气体中 N2与 NO2的体积比是( )A.23 B.32 C.35 D.53解析: NO2与水反应使气体的体积减小,设原混合
3、气体的体积为 5 mL,则:3NO2+H2O 2HNO3+NO V3 1 2V(NO2) 5 mL(1-)V(NO2)=3 mLV(N2) V(NO2)=(5 mL-3 mL)3 mL=23答案: A4.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是( )对燃煤进行脱硫 对含 SO2、NO 2等的工业废气进行无害处理后,再排放到大气中 人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物 飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等A. B. C. D.解析: 酸雨的形成主要是 SO2、NO 2的大量排放所造成的,都可减少 SO2或NO2的排放量且是可行
4、的,而雷电作用所产生的氮的氧化物扩散在大气中,无法人工收集。答案: C5.下列因果关系不正确的是( )选项 原因 结果A 植树造林 温室效应B SO2和 NO2大量排放 酸雨C 汽车尾气的排放 光化学烟雾D含氮、磷等生活废水的大量排放赤潮答案: A6.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )氧化物 环境问题 主要来源A CO2 酸雨 化石燃料的燃烧B SO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放C NO2 温室效应 工厂废气的排放D CO CO 中毒 燃料的不完全燃烧解析: 形成酸雨的氧化物主要是 SO2和氮氧化物,CO 2是造成温室效应的主要气体,引起光化学烟雾的主要气体为 NO
5、2,CO 会造成煤气中毒,由此判断,选项 D 正确。答案: D7.把少量 NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是( )A.氧气 B.二氧化氮C.二氧化氮和氧气 D.二氧化氮和一氧化氮解析: 少量 NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为 NO、CO 2,二者的物质的量之比为 12,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管中,CO 2、水蒸气与过氧化钠反应生成了 O2,V(NO) V(O2)11,所以最后收集到的气体是 NO2和 O2。答案: C8.汽车尾气(含有烃类、CO、SO 2与 NO 等物质
6、)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化剂转换器”(用铂钯合金作催化剂),它的特点是使 CO 与 NO 反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及 SO2的转化。(1)写出 CO 与 NO 反应的化学方程式: 。 (2)“催化剂转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是 。 (3)控制城市空气污染源的方法可以有 。 A.开发氢能源 B.使用电动车C.植树造林 D.戴上呼吸面具解析: 在催化剂作用下把 CO 和 NO 都转化为参与大气生态环境循环的无毒气体,即 NO 转化为 N2、CO 转化为 CO2,反应的化学方程式为 2NO+2CO
7、 2CO2+N2。同时 SO2也在催化剂的作用下转化为 SO3,从而提高了空气的酸度。控制城市空气污染源主要是减少煤和汽油的使用。答案: (1)2CO+2NO 2CO2+N2 (2)SO 2转化为 SO3,产生硫酸酸雾 (3)AB9.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O ,2NO 2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O ,在反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。 在反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (2)
8、在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式: 。 答案: (1)NO2 NO 11(2)8NH3+6NO2 7N2+12H2O10.已知 NO 不溶于水,NO 2易溶于水,且与水发生反应:3NO 2+H2O 2HNO3+NO。将盛有 48 mL NO 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 24 mL,回答下列问题:(1)原混合气体中含有 NO mL,含有 NO2 mL。 (2)若往剩余的 24 mL 气体中通入 6 mL O2,待液面稳定后,反应后容器内剩余气体的体积为 mL。 (3)若
9、往剩余的 24 mL 气体中通入 24 mL O2,待液面稳定后,反应后容器内剩余气体的体积为 mL。 (4)若在原 48 mL NO、NO 2中通入 mL O 2再倒置于水中,气体会全部被吸收。 解析: (1)设 NO2的体积为 x,则:3NO2+H2O 2HNO3+NO 体积差3 1 2x (48-24) mL解得 x=36 mL,V(NO)=(48-36) mL=12 mL。(2)4NO+3O2+2H2O 4HNO34 38 mL 6 mL则容器内剩余气体为 NO,体积为 24 mL-8 mL=16 mL。(3)由 4NO3O2知,24 mL NO 只需消耗 18 mL O2,所以反应后
10、容器内剩余 O2的体积为 24 mL-18 mL=6 mL。(4)4NO+3O2+2H2O 4HNO34 312 mL 9 mL4NO2+O2+2H2O 4HNO34 136 mL 9 mL故通入 18 mL O2,可使管内气体全部被 H2O 吸收。答案: (1)12 36 (2)16 (3)6 (4)18能力提升1.把 3 体积的 NO2气体,依次通过下列 3 个分别装有NaHCO 3饱和溶液,浓硫酸,Na 2O2的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温、同压下测定)( )A.1 体积 NOB.2 体积 NO2和 0.5 体积 O2C.2 体积 O2D.0.25 体
11、积 O2解析: 3 体积的 NO2通入 NaHCO3溶液中发生反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,NaHCO3+HNO3 NaNO3+H2O+CO2,生成 2 体积 CO2和 1 体积NO;1 体积 NO 和 2 体积 CO2和水蒸气通过浓硫酸时,水蒸气被吸收,余下 1 体积NO 和 2 体积 CO2;2 体积 CO2与 Na2O2发生反应:2CO 2+2Na2O2 2Na2CO3+O2,生成1 体积 O2,NO 与 O2反应化学方程式为:2NO+O 2 2NO2,生成 1 体积 NO2,剩余 0.5体积 O2,这两种气体通入水中,发生反应:4NO 2+O2+2H2O 4HNO3,NO2
12、完全反应,剩余 0.25 体积 O2。答案: D2.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,对原试管中盛装气体的说法正确的是( )A.可能是 N2与 NO2的混合气体B.可能是 NO2气体C.只能是 NO 一种气体D.只能是 NO2一种气体解析: 由题意可知,试管内最终完全被水充满,说明气体中没有 N2。原试管中盛有的是红棕色气体,则一定含有 NO2。若为纯净物,则只有 NO2;若为混合物,则可能含有 NO2和 NO。答案: B3.在标准
13、状况下,将 O2和 NO2按 14 体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不向外扩散,最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( )A. molL-1 B. molL-1C. molL-1 D. molL-1解析: 设烧瓶的体积为 V L,由 4NO2+O2+2H2O 4HNO3知 NO2的体积为 V L。又 O2和 NO2的体积比为 14,所以最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为 V L,NO2的物质的量为 V L22.4 Lmol-1= V mol,所以硝酸的物质的量浓度为 V molV L= molL-1。答案: C4.已知 Cu(NO3)2受热分解的化学方程式
14、:2Cu(NO 3)2 2CuO+4NO2+O 2,某同学将少量的 Cu(NO3)2固体放入试管中加热,然后用带火星的木条放入试管中,木条复燃,则下列说法正确的是( )NO 2能支持燃烧 NO 2不能支持燃烧 带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故 带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果A. B. C. D.解析: Cu(NO3)2受热分解产生的混合气体中 O2体积分数为,等于空气中 O2的体积分数(),故木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果。答案: D5.将 V mL NO 和 NO2的混合气体通过水吸收后,得到无色气体 A。将此无
15、色气体A 与等体积的 O2混合,通过水充分吸收后,得到 5 mL 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 。 解析: (1)NO、NO 2混合气体与水反应后只能得到无色气体 NO,即 A 为 NO。NO 与O2等体积混合后与水反应,据 4NO+3O2+2H2O 4HNO3知,剩余气体为 O2。(2)设 A 气体的体积为 x,则 x- x=5 mL,x=20 mL。(3)按极限取值法,若 V mL 全为 NO,则 V=20;若 V mL 全为 NO2,则 V=60,故其取值范围为 20V60。答案: (1)NO O 2
16、(2)20 (3)20 V606.为了探究几种气态氧化物的性质,某同学设计以下实验。用三只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体,倒置在水槽中。然后,分别缓慢通入适量氧气或氯气,如图所示。一段时间,A、B 装置中集气瓶充满溶液,C 装置中集气瓶里还有气体。(1)如果装置 A 中通入氧气恰好使液体充满集气瓶,假设瓶内液体不向外扩散。写出总反应的化学方程式: ;该实验对工业上生产硝酸的启示是 。 假设实验条件下,气体摩尔体积为 a Lmol-1,计算集气瓶里溶液的物质的量浓度为 。 (2)实验前在 C 水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,通入氧气前后,实验现象可能为 ;写出化学方程式: ;C 装置实验可以探究酸
17、雨变化过程。 (3)溶液充满集气瓶后,在 B 水槽里滴加硝酸钡溶液,可能观察到的现象为 ;写出有关离子方程式 ;证明 B 水槽反应后溶液里有氯离子的操作方法是 。 解析: (1)A 装置中集气瓶里发生的反应有:3NO2+H2O 2HNO3+NO,2NO+O2 2NO2,总反应的化学方程式:4NO2+O2+2H2O 4HNO3。工业上,利用二氧化氮与水反应制硝酸,为了充分利用原料,不排放大气污染物 NO,应向吸收器(向二氧化氮中)通入足量空气,使氮元素全部转化成硝酸。设 A 装置中集气瓶体积为 V L,二氧化氮气体体积为 V L,n(NO2)= mol,最后充满液体,HNO 3溶液体积为 V L,c(HNO3)= molL-1。(2)二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸,通入氧气反应后,生成强酸(硫酸),溶液红色变深。(3)氯气在水中将二氧化硫氧化成硫酸,检验氯离子前要除去 S 。答案: (1)4NO 2+O2+2H2O 4HNO3 在吸收器里充入足量空气 molL -1(2)红色由浅变深 2SO 2+O2+2H2O 2H2SO4(3)出现白色沉淀 Cl 2+SO2+2H2O 2Cl-+S +4H+,Ba2+S BaSO4 取少量反应后的溶液于试管中,向试管里加入过量的硝酸钡溶液,待沉淀完全后,静置,取上层清液滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明原溶液中含有 Cl-
