1、第 3 节 硫和氮的氧化物第 2 课时基 础 巩 固一、选择题1关于氮气的性质的说法中，错误的是 ( C )A氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在B通常情况下，氮气性质很不活泼C可在氧气中燃烧生成一氧化氮D大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环2(双选) 研究表明，NO 分子在人体内有独特功能。关于 NO 的下列叙述中不正确的是 ( CD )ANO 可以是某些含低价氮物质的氧化产物或含高价氮物质的还原产物BNO 不是亚硝酸的酸酐CNO 分子所含电子总数为偶数DNO 是红棕色气体解析：在 NO 分子中，N 元素是2 价，它既可以是含低价氮物质的氧化产物，又可以是含高价氮物质的还原产
2、物；亚硝酸(HNO 2)的酸酐是 N2O3 而不是 NO(化合价不是3 价) ；NO 分子中含有 15 个电子；NO 是无色气体，NO 2 是红棕色气体。3某研究小组借助如图仪器装置收集 NO 气体，正确的操作是 ( C )A从口进气，用排水法集气 B从口进气，用排气法集气C从口进气，用排水法集气 D从口进气，用排气法集气解析：NO 易与氧气反应，只能用排水法集气，当集气瓶内充 满水时，气体要从上部 进入，使水从底部排出。4下列关于 NO 和 NO2 的叙述正确的是 ( C )ANO 是一种红棕色气体B常温常压下，NO 不能与空气中的氧气直接化合C含等质量的氧元素的 NO 和 CO 的物质的量
3、相等DNO 2 可用排水法收集解析：NO 是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集，常温常压下，NO 易与氧气直接化合生成 NO2。NO2 能与水反应，故不能用排水法收集。5关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是 ( B )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：二氧化氮跟水反应，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，硝酸氧化亚硫酸生成硫酸。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。
4、6Murad 等三位教授最早提出 NO 分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展。因此这三位教授荣获了 1998 年诺贝尔医学及生理学奖，并且最新研究也表明：NO 吸收治疗法可快速改善 SARS 重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO 对 SARS 病毒有直接抑制作用。关于 NO 的下列叙述中正确的是 ( C )ANO 是无色气体，可用排空气法收集B常温下，氮气与氧气混合就可迅速产生 NOC常温下 NO 很容易与空气中的 O2 化合生成 NO2D一定条件下，N 2 与 O2 反应可以直接合成 NO2解析：NO 是无色难溶于水的气体，密度比空气略大，且常温下可与 O2
5、化合生成 NO2，所以不能用排空气法收集，只能用排水法收集。常温下，N 2 和 O2 共存于空气中，只有在高温或放电时才化合成 NO，不能一步反应合成 NO2。7室温时，在容积为 a mL 的试管中充满 NO2 气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入 b mL O2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为 c mL，且该气体不能支持燃烧。则 a、b、c 的关系是 ( A )Aa4b3c Ba4bcCab41 Dab43解析：根据反应 3NO2H 2O=2HNO3NO，a mL NO2 会生成 mL NO，通入 O2 后，a3最后气体不支持燃烧，故 c mL 为 NO，即与
6、 b mL O2 反应 的 NO 为( c) b43，整理可a3得 a4b3c。8同温同压下，在 3 支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是NO 和 NO2，NO 2 和 O2， NO 和 N2。现将 3 支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为 V1、V 2、V 3，则下列关系正确的是 ( D )AV 1V2V3 BV 1V3V2CV 2V3V1 DV 3V1V2解析：可假设试管体积均为 2V，则每种气体的体积均为 V；当倒置于水槽中时：中有反应：3NO 2H 2O=2HNO3 NO，则剩余气体的体积 V1 V；中有反应：434NO2O 22H 2O=4H
7、NO3，则剩余 O2 的体积 V2 V；中气体与水不反应，故试管中气34体体积 V32V。综上所述，V 3V1V2。9(双选) 在一定条件下，将充满 NO2 和 O2 的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体体积的 ，则原混合气体中 NO2 和 O2 的体积之比是 ( BC )18A81 B73C71 D41解析：设原气体体积为 8 L，则剩余气体体积为 1 L。即 V 总 8 L， V 剩 1 L， V7 L。依据反应 4NO2O 22H 2O=4HNO3进行分析：若剩余的 1 L 气体为 O2，则 V(NO2) 7 L5.6 L，V(O2)8 L5.6 L2.4 45L，V
8、(NO2)V(O 2)73。若剩余的 1 L 气体为 NO，即上述反应后剩余 3 L NO2，则 V(O2) (V 总 3V 剩 ) (8 15 15L8 L) 1 L ，V(NO2)7 L， V(NO2)V(O 2)71。二、非选择题10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 NaOH 溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2NO2NaOH= =2NaNO2H 2O 2NO22NaOH= =NaNO2NaNO 3H 2O 在反应中，氧化剂是_NO 2_，还原剂是_NO_。在反应中，氧化剂和还原剂的物质的
9、量之比为_11_。(2)汽车尾气中含有 CO 和 NO，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成 N2 和 CO2，该反应的化学方程式为_2NO2CO N22CO 2_。= = = = =催 化 剂 (3)在一定条件下 NH3 亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出 NH3 和 NO2 在一定条件下反应的化学方程式：_6NO 28NH 3 7N212H 2O_。= = = = =一 定 条 件 解析：(1)在反应中 NO2 中的氮元素化合价降低作氧化剂，NO 中氮元素化合价升高作还原剂，在反应中氧化剂 和还原剂都是 NO2，它们的物质的量之比是 11。(2)根据质
10、量守恒定律结合题目信息可知， NO 与 CO 反应后生成的对大气无污染的物质应为 N2 和CO2。(3)根据质量守恒定律结合题目信息可知，NH 3 和 NO2 反应后生成的无污染的物质为N2 和 H2O。11将盛有 12 mL NO2 和 O2 的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余 2 mL 无色气体，则原混合气体中 O2 的体积是_1.2_mL 或 4_mL_。解析：若 NO2过量，剩余气体为 NO，则由 3NO2H 2O=2HNO3NO 得过量的 NO2为 6 mL，发生 4NO2O 22H 2O=4HNO3 反应的 NO2 和 O2 共为 12 mL6 mL6 mL。其中 O
11、2为 6 mL 1.2 mL。若 O2过量，则无色气体为 O2。发生154NO2O 22H 2O=4HNO3 反应的 NO2 和 O2 共为 12 mL2 mL10 mL，其中 O2为 10 mL 2 mL，所以原有 O2 共 2 mL2 mL 4 mL。1512将盛有 N2 和 NO2 混合气体的试管( 试管容积为 V L)倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积变为 a L。请回答下列问题：(1)写出该混合气体倒立于水中发生反应的化学方程式：_3NO2H 2O=2HNO3NO _。(2)若 a V，则原混合气体中 N2 与 NO2 的体积之比为_13_。12(3)若 a V，向 a
12、 L 气体中缓缓通入 O2 至试管中刚好只有一种气体时，停止通入12O2，则试管中最终剩余的气体为 _N2_，其体积为_ V L_，该过程中总反应的化学方程14式为_4NO3O 22H 2O=4HNO3_。解析：本题所涉及的反应主要有：3NO 2H 2O=2HNO3NO、2NOO 2=2NO2，据此可推出另外两个反应：4NO 2O 22H 2O=4HNO3、4NO3O 22H 2O=4HNO3，由此可计算出相应气体的体积。能 力 提 升一、选择题1四支试管中分别充满 NO、SO 2、NO 2、Cl 2 中的一种，把它们分别倒立于盛有水的水槽中，一段时间后的现象如下图所示。其中原试管充满 NO2
13、 的是 ( B )解析：根据 3NO2H 2O=2HNO3NO，剩余气体是试管的 ，故 B 项正确；NO 不溶于13水，对应 D 项；SO 2 在水中的溶解度为 1 体积水溶解 40 体积 SO2，对应 A 项；Cl 2对应 C 项。2如图所示，集气瓶内充满某混合气体，将集气瓶置于光亮处，然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶，发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶，则集气瓶内的混合气体可能是 ( B )CO、O 2 NO 2、O 2 N 2、H 2A BC D3对 3NO2H 2O=2HNO3NO 反应的下列说法正确的是 ( A )A氧化剂与还原剂的质量比为 12B氧化产物与还原产物的物质的量之
14、比为 12CNO 2 是氧化剂，H 2O 是还原剂D在反应中若有 6 mol NO2 参与反应时，有 3 mol 电子发生转移4下列说法正确的是 ( C )正常雨水的 pH 为 7.0，酸雨的 pH 小于 7.0； 严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染； 使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会对人体健康产生损害； 使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害； 食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水可长期排向水库养鱼。A BC D解析：正常雨水的 pH 为 5.6，酸雨的 pH 小于 5.6，含丰富氮、磷营养素的水会加速藻类植物的生长，形成水华，污染环境。5两瓶气体分
15、别为 NO2 和 Br2 蒸气，外观均相同，某同学设计了各种鉴别法： 用湿润的淀粉 KI 试纸； 加少量 NaCl 溶液；加少量 AgNO3 溶液；加少量水后再加适量苯。其中可行的是 ( C )A BC D都可以解析：NO 2 溶于水呈无色，Br 2 蒸气溶于水呈橙色，可以用氯化钠溶液鉴别(其实是用水) ；Br2 蒸气与 AgNO3 反应生成淡黄色沉淀，二氧化氮与 AgNO3 反应无沉淀；NO 2 和 Br2 蒸气都有强氧化性，都使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝。6已知有如下两个反应的总式：4NO2O 22H 2O=4HNO3,4NO3O 22H 2O=4HNO3。如下图所示，试管中盛装的是红棕色
16、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，关于原来试管中盛装的可能是什么气体的说法中错误的是 ( A )A可能是 N2 与 NO2 的混合气体 B可能是 O2 与 NO2 的混合气体C可能是 NO 与 NO2 的混合气体 D可能是 NO2 气体解析：A 项不可能，如有 N2，水不可能全部充满；B 项可能，发生总反应：4NO2O 22H 2O=4HNO3，此种情况下要保证原有的 NO2 和 O2 的物质的量之比大于41；C 项可能，可假设 NO2 先与水完全反应：3NO
17、2H 2O=2HNO3NO ，然后发生总反应：4NO3O 22H 2O=4HNO3。7汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是 ( D )A反应中 NO 为氧化剂，N 2 为氧化产物B汽车尾气的主要污染成分包括 CO、NO 和 N2CNO 和 O2 必须在催化剂表面才能反应D催化转化的总反应为 2NOO 24CO 4CO2N 2= = = = =催 化 剂 解析：反应过程中 NO、O2为氧化剂，N 2为还原产物；汽车尾气中的 N2 不是污染物；NO和 O2 的反应不需要催化剂；根据 题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NOO 2=2NO2,2NO2
18、4CO =N24CO 2，将两步反应式合并可得总反应式为2NOO 24CO 4CO2N 2。= = = = =催 化 剂 二、非选择题8如图所示，室温下向盛有 3.0 mL NO 的试管中缓缓通入 1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：(1)写出观察到的现象：_通入 O2 后试管内气体变为红棕色 _；_试管内液面升高_；_最后试管内剩余一种无色气体_。(2)最终试管中剩余的气体是_NO_，体积为_1.0_mL _。解析：通入的 O2 与 NO 发生反应生成 NO2：2NOO 2=2NO2，所以看到有 红棕色气体生成；生成的 NO2 溶于水：3NO 2H 2O=2
19、HNO3NO。两个反应的总方程式为：4NO3O 22H 2O=4HNO3。气体被消耗，所以看到 试管内液面上升。根据总反应方程式可以计算出，氧气全部反应，剩余 NO 的体积是 1.0 mL，NO 为无色气体，这时为可观察到的第三个现象。9地球外层空间存在微量臭氧(O 3)分子和氧原子，臭氧层能吸收太阳强烈有害的紫外线辐射，可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化物(NO 和NO2)，它们与 O3、O 发生如下反应： O3NO= =NO2O 2，NO 2O =NOO 2 这两个反应反复循环，其总反应式为_O 3O =2O2_，由此可见氮氧化物在破坏臭氧层过程中起了_催化剂_
20、的作用。10NO 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、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 对环境的危害在于_ACD_(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)在含有 Cu 的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NO )可转化为 NO，Cu 和亚硝酸根 2离子在酸性水溶液中也可反应生成 NO，其反应的离子方程式为_Cu NO 2H =Cu2 NOH 2O_。 2(3)酸雨的化学特征是_pH5.6_。空气中硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质。若用 NOx 表示氮氧化物，请写出空气中氮氧化物形成酸雨的化学方程式：_4NO x(52x)O22H 2O=4HNO3_。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)NO 转化为 NO 2时氮元素的化合价降低，则 Cu 在反应中化合价必升高转化为 Cu2 。
