2022高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 4.3.2 二氧化氮、一氧化氮及酸雨同步練習(xí) 新人教版必修1

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1、2022高中化學(xué) 第四章 非金屬及其化合物 4.3.2 二氧化氮、一氧化氮及酸雨同步練習(xí) 新人教版必修1 1.某氮的氧化物和一氧化碳在催化劑的作用下充分反應(yīng),生成氮氣和二氧化碳。若測得氮氣和二氧化碳的物質(zhì)的量之比為1∶2,則該氮的氧化物是(　　) A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5 解析:設(shè)氮氧化物的化學(xué)式為NOx,由題意得:2NOx+2CON2+2CO2 先寫出反應(yīng)物和生成物,再寫出N2、CO2的化學(xué)計量數(shù)1和2,然后分別根據(jù)N、C原子守恒得出NOx、CO的化學(xué)計量數(shù)是2和2。 答案:B 2.某集氣瓶中的氣體呈紅棕色,加入足量水,蓋上玻璃片振蕩,得橙色溶液,氣體顏色消

2、失。再拿走玻璃片后,瓶中氣體又變?yōu)榧t棕色,則該氣體可能是下列混合氣體中的(　　) A.N2、NO2、Br2 B.NO2、NO、N2 C.NO2、NO、O2 D.N2、O2、Br2 解析:氣體呈紅棕色說明含有NO2和Br2中的至少一種,溶于水得橙色溶液說明氣體中必定含有溴蒸氣,所得無色氣體遇空氣重新變?yōu)榧t棕色說明無色氣體含NO。原氣體可能既有NO2也有Br2。 答案:A 3.5在一定溫度和壓強下,將裝有N2和NO2混合氣體的試管倒立在水中,經(jīng)足夠長時間后,試管內(nèi)氣體體積縮小為原體積的,則原混合氣體中N2與NO2的體積比是(　　) A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3 解析

3、:NO2與水反應(yīng)使氣體的體積減小,設(shè)原混合氣體的體積為5 mL,則: 3NO2+H2O2HNO3+NO　　ΔV 3 1 2 V(NO2) 5 mL×(1-) V(NO2)=3 mL V(N2)∶V(NO2)=(5 mL-3 mL)∶3 mL=2∶3 答案:A 4.酸雨給人類帶來了種種災(zāi)禍,嚴(yán)重地威脅著地球的生態(tài)環(huán)境,下列有關(guān)減少或者防止酸雨形成的措施中可行的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 ①對燃煤進行脫硫?、趯琒O2、NO2等的工業(yè)廢氣進行無害處理后,再排放到大氣中?、廴斯な占纂娮饔盟a(chǎn)生的氮的氧化物　④飛機、汽車等交通工具采用清潔燃料,如天然氣、甲醇等

4、 A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④ 解析:酸雨的形成主要是SO2、NO2的大量排放所造成的,①②④都可減少SO2或NO2的排放量且是可行的,而雷電作用所產(chǎn)生的氮的氧化物擴散在大氣中,無法人工收集。 答案:C 5.下列因果關(guān)系不正確的是(　　) 選項 原因 結(jié)果 A 植樹造林 溫室效應(yīng) B SO2和NO2大量排放 酸雨 C 汽車尾氣的排放 光化學(xué)煙霧 D 含氮、磷等生活廢水的大量排放 赤潮 答案:A 6.以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應(yīng)正確的是(　　) 氧化物 環(huán)境問題 主要來源 A CO2 酸雨 化

5、石燃料的燃燒 B SO2 光化學(xué)煙霧 汽車尾氣的排放 C NO2 溫室效應(yīng) 工廠廢氣的排放 D CO CO中毒 燃料的不完全燃燒 解析:形成酸雨的氧化物主要是SO2和氮氧化物,CO2是造成溫室效應(yīng)的主要氣體,引起光化學(xué)煙霧的主要氣體為NO2,CO會造成煤氣中毒,由此判斷,選項D正確。 答案:D 7.把少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中,再使逸出的氣體通過裝有足量的過氧化鈉顆粒的干燥管,最后收集到的氣體是(　　) A.氧氣 B.二氧化氮 C.二氧化氮和氧氣 D.二氧化氮和一氧化氮 解析:少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中,逸出的氣體為NO、CO2,二者的物

6、質(zhì)的量之比為1∶2,同時還有少量水蒸氣逸出,再使逸出的氣體通過裝有足量的過氧化鈉顆粒的干燥管中,CO2、水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)生成了O2,V(NO)∶V(O2)<1∶1,所以最后收集到的氣體是NO2和O2。 答案:C 8.汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化劑轉(zhuǎn)換器”(用鉑鈀合金作催化劑),它的特點是使CO與NO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。 (1)寫出CO與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。? (2)“催化劑轉(zhuǎn)換器”的缺點是在一定程度上提

7、高了空氣的酸度,其原因是　　　　　　　。? (3)控制城市空氣污染源的方法可以有　　　　　。? A.開發(fā)氫能源 B.使用電動車 C.植樹造林 D.戴上呼吸面具 解析:在催化劑作用下把CO和NO都轉(zhuǎn)化為參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,即NO轉(zhuǎn)化為N2、CO轉(zhuǎn)化為CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+2CO2CO2+N2。同時SO2也在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為SO3,從而提高了空氣的酸度。控制城市空氣污染源主要是減少煤和汽油的使用。 答案:(1)2CO+2NO2CO2+N2　(2)SO2轉(zhuǎn)化為SO3,產(chǎn)生硫酸酸霧　(3)AB 9.氮氧化物進入大氣后,不僅會形成硝酸型酸雨,還可能形成光化學(xué)煙霧,

8、因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。 (1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O?、?2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O?、? 在反應(yīng)①中,氧化劑是　　　　,還原劑是　　　。? 在反應(yīng)②中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為　　　　。? (2)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)NO2　NO　1∶1 (2)8NH3+6NO27N2+12H2O 10.已知NO不溶于水,N

9、O2易溶于水,且與水發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O2HNO3+NO。將盛有48 mL NO和NO2混合氣體的容器倒置于水中(保持同溫同壓),待液面穩(wěn)定后,容器內(nèi)氣體的體積變?yōu)?4 mL,回答下列問題: (1)原混合氣體中含有NO　　　　　 mL,含有NO2　　　　　 mL。? (2)若往剩余的24 mL氣體中通入6 mL O2,待液面穩(wěn)定后,反應(yīng)后容器內(nèi)剩余氣體的體積為　　　 mL。? (3)若往剩余的24 mL氣體中通入24 mL O2,待液面穩(wěn)定后,反應(yīng)后容器內(nèi)剩余氣體的體積為　　　 mL。? (4)若在原48 mL NO、NO2中通入　　　　　 mL O2再倒置于水中,氣體會全部被吸

10、收。? 解析:(1)設(shè)NO2的體積為x,則: 3NO2+H2O2HNO3+NO　體積差 3 1 2 x (48-24) mL 解得x=36 mL,V(NO)=(48-36) mL=12 mL。 (2)4NO+3O2+2H2O4HNO3 4 3 8 mL 6 mL 則容器內(nèi)剩余氣體為NO,體積為24 mL-8 mL=16 mL。 (3)由4NO~3O2知,24 mL NO只需消耗18 mL O2,所以反應(yīng)后容器內(nèi)剩余O2的體積為24 mL-18 mL=6 mL。 (4)4NO+3O2+2H2O4HNO3 4 3 12 mL 9 mL 4NO2+O2+2H

11、2O4HNO3 4 1 36 mL 9 mL 故通入18 mL O2,可使管內(nèi)氣體全部被H2O吸收。 答案:(1)12　36　(2)16　(3)6　(4)18 能力提升 1.把3體積的NO2氣體,依次通過下列3個分別裝有①NaHCO3飽和溶液,②濃硫酸,③Na2O2的裝置后,用排水法把殘留氣體收集到集氣瓶中,集氣瓶內(nèi)氣體應(yīng)是(同溫、同壓下測定)(　　) A.1體積NO B.2體積NO2和0.5體積O2 C.2體積O2 D.0.25體積O2 解析:①3體積的NO2通入NaHCO3溶液中發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O2HNO3+NO,NaHCO3+HNO3NaNO3+H2

12、O+CO2↑,生成2體積CO2和1體積NO;②1體積NO和2體積CO2和水蒸氣通過濃硫酸時,水蒸氣被吸收,余下1體積NO和2體積CO2;③2體積CO2與Na2O2發(fā)生反應(yīng):2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,生成1體積O2,NO與O2反應(yīng)化學(xué)方程式為:2NO+O22NO2,生成1體積NO2,剩余0.5體積O2,這兩種氣體通入水中,發(fā)生反應(yīng):4NO2+O2+2H2O4HNO3,NO2完全反應(yīng),剩余0.25體積O2。 答案:D 2.如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物),當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r,試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水柱繼續(xù)

13、上升,經(jīng)過多次重復(fù)后,試管內(nèi)完全被水充滿,對原試管中盛裝氣體的說法正確的是(　　) A.可能是N2與NO2的混合氣體 B.可能是NO2氣體 C.只能是NO一種氣體 D.只能是NO2一種氣體 解析:由題意可知,試管內(nèi)最終完全被水充滿,說明氣體中沒有N2。原試管中盛有的是紅棕色氣體,則一定含有NO2。若為純凈物,則只有NO2;若為混合物,則可能含有NO2和NO。 答案:B 3.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將O2和NO2按1∶4體積比充滿干燥燒瓶,把燒瓶倒置于水中,瓶內(nèi)液體逐漸上升,假設(shè)燒瓶內(nèi)溶液不向外擴散,最終燒瓶內(nèi)溶液里溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.

14、 mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 解析:設(shè)燒瓶的體積為V L,由4NO2+O2+2H2O4HNO3知NO2的體積為V L。又O2和NO2的體積比為1∶4,所以最終液體充滿整個燒瓶,溶液的體積為V L,NO2的物質(zhì)的量為V L÷22.4 L·mol-1=V mol,所以硝酸的物質(zhì)的量濃度為 V mol÷V L= mol·L-1。 答案:C 4.已知Cu(NO3)2受熱分解的化學(xué)方程式:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑,某同學(xué)將少量的Cu(NO3)2固體放入試管中加熱,然后用帶火星的木條放入試管中,木條復(fù)燃,則下列說法正確的是

15、(　　) ①NO2能支持燃燒　②NO2不能支持燃燒?、蹘Щ鹦堑哪緱l復(fù)燃是因為硝酸銅分解產(chǎn)生了氧氣的緣故?、軒Щ鹦堑哪緱l復(fù)燃是因為硝酸銅分解產(chǎn)生了氧氣和二氧化氮共同作用的結(jié)果 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析:Cu(NO3)2受熱分解產(chǎn)生的混合氣體中O2體積分?jǐn)?shù)為,等于空氣中O2的體積分?jǐn)?shù)(),故木條復(fù)燃是因為硝酸銅分解產(chǎn)生了氧氣和二氧化氮共同作用的結(jié)果。 答案:D 5.將V mL NO和NO2的混合氣體通過水吸收后,得到無色氣體A。將此無色氣體A與等體積的O2混合,通過水充分吸收后,得到5 mL無色氣體B,試回答: (1)A氣體是　　　　,B氣體是　　　　。? (2)

16、 A氣體的體積是　　　　 mL。? (3)V的取值范圍是　　　　　　　　。? 解析:(1)NO、NO2混合氣體與水反應(yīng)后只能得到無色氣體NO,即A為NO。NO與O2等體積混合后與水反應(yīng),據(jù)4NO+3O2+2H2O4HNO3知,剩余氣體為O2。 (2)設(shè)A氣體的體積為x,則x-x=5 mL,x=20 mL。 (3)按極限取值法,若V mL全為NO,則V=20; 若V mL全為NO2,則V=60,故其取值范圍為20

17、置在水槽中。然后,分別緩慢通入適量氧氣或氯氣,如圖所示。一段時間,A、B裝置中集氣瓶充滿溶液,C裝置中集氣瓶里還有氣體。 (1)如果裝置A中通入氧氣恰好使液體充滿集氣瓶,假設(shè)瓶內(nèi)液體不向外擴散。 ①寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;該實驗對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的啟示是　　　　　　　　　　　　　　　。? ②假設(shè)實驗條件下,氣體摩爾體積為a L·mol-1,計算集氣瓶里溶液的物質(zhì)的量濃度為　　　　　。? (2)實驗前在C水槽里滴加幾滴紫色石蕊溶液,通入氧氣前后,實驗現(xiàn)象可能為　　　　　　　　　;寫出化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　;C裝置實驗可以探

18、究酸雨變化過程。? (3)溶液充滿集氣瓶后,在B水槽里滴加硝酸鋇溶液,可能觀察到的現(xiàn)象為　　　　　　　　　　　;寫出有關(guān)離子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　;證明B水槽反應(yīng)后溶液里有氯離子的操作方法是　? 　。? 解析:(1)①A裝置中集氣瓶里發(fā)生的反應(yīng)有:3NO2+H2O2HNO3+NO,2NO+O22NO2,總反應(yīng)的化學(xué)方程式:4NO2+O2+2H2O4HNO3。工業(yè)上,利用二氧化氮與水反應(yīng)制硝酸,為了充分利用原料,不排放大氣污染物NO,應(yīng)向吸收器(向二氧化氮中)通入足量空氣,使氮元素全部轉(zhuǎn)化成硝酸。②設(shè)A裝置中集氣瓶體積為V L,二氧化氮氣體體積為V L,n(NO2)=

19、mol,最后充滿液體,HNO3溶液體積為V L,c(HNO3)= mol·L-1。(2)二氧化硫溶于水生成亞硫酸,亞硫酸是中強酸,通入氧氣反應(yīng)后,生成強酸(硫酸),溶液紅色變深。(3)氯氣在水中將二氧化硫氧化成硫酸,檢驗氯離子前要除去S。 答案:(1)①4NO2+O2+2H2O4HNO3　在吸收器里充入足量空氣　②mol·L-1 (2)紅色由淺變深　2SO2+O2+2H2O2H2SO4 (3)出現(xiàn)白色沉淀　Cl2+SO2+2H2O2Cl-+S+4H+,Ba2++SBaSO4↓　取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,向試管里加入過量的硝酸鋇溶液,待沉淀完全后,靜置,取上層清液滴加硝酸銀溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明原溶液中含有Cl-