2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)作業(yè)24 氮的氧化物 新人教版必修1.doc

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課時(shí)作業(yè)24　氮的氧化物 時(shí)間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(每小題4分，共48分) 1．下列關(guān)于NO和NO2的敘述正確的是(　　) A．NO是一種紅棕色氣體 B．常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合 C．含等質(zhì)量的氧元素的NO和CO的物質(zhì)的量相等 D．NO2可用排水法收集 解析：NO是無色的氣體。常溫常壓下，NO易與空氣中的氧氣直接化合生成NO2。NO2能與水反應(yīng)，故不能用排水法收集。 答案：C 2．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?dú)夂投趸?。若測(cè)得氮?dú)夂投趸嫉奈镔|(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)氮的氧化物化學(xué)式為NxOy，則NxOy＋2CO―→N2＋2CO2，則xy＝11，即為NO，應(yīng)選B。 答案：B 3．對(duì)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反應(yīng)的下列說法正確的是(　　) A．氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為12 B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12 C．NO2是氧化劑，H2O是還原劑 D．在反應(yīng)中若有6 mol NO2參與反應(yīng)時(shí)，有3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 解析：，該反應(yīng)中，NO2既作氧化劑，又作還原劑，其物質(zhì)的量之比為12，即質(zhì)量之比也為12，HNO3為氧化產(chǎn)物，NO為還原產(chǎn)物，其物質(zhì)的量比為21，6 mol NO2參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移4 mol電子。 答案：A 4．將a mL NO、b mL NO2和c mL O2混合于同一試管中，將試管倒置于水中，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)氣體全部消失，則abc不可能是(　　) A．111　　　　　　　　 B．211 C．374 D．152 解析：由以下反應(yīng)： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 可得c＝，然后代入可得結(jié)果。 答案：B 5．將X氣體通入Y溶液中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)的現(xiàn)象一致的組合是(已知HNO3有強(qiáng)氧化性)(　　) A.只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③④ D．①②③④ 解析：①二氧化碳和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉的溶解度，所以向飽和的碳酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，故①正確；②SO2通入水中生成H2SO3，溶液呈酸性，NO在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，可發(fā)生反應(yīng)：3SO2＋2H2O＋2NO＋3Ba2＋===3BaSO4↓＋4H＋＋2NO↑，會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，故②正確；③氯氣與水反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO，氯離子和銀離子發(fā)生反應(yīng)：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，故③正確；④氨水是弱堿，不能溶解氫氧化鋁，氯化鋁溶液加入過量氨水的反應(yīng)方程式為AlCl3＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl，會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，故④正確。 答案：D 6．在一大試管中裝入10 mL NO，倒立于水槽中，然后慢慢地通入6 mL O2，下面有關(guān)實(shí)驗(yàn)最終狀態(tài)的描述中，正確的是(　　) A．試管內(nèi)氣體呈紅棕色 B．試管內(nèi)氣體無色，是NO C．試管內(nèi)氣體無色，是O2 D．試管內(nèi)液面下降 解析：由方程式4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3知余NO 2 mL，液面上升。 答案：B 7.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(shí)，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)上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，對(duì)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O2和NO2混合氣體 C．可能是NO氣體 D．只可能是NO2一種氣體 解析：氣體為紅棕色，故氣體不可能是NO。N2和O2在常溫常壓下不反應(yīng)，故水最終不可能充滿試管。O2和NO2或NO在水中都可以發(fā)生反應(yīng)生成HNO3，故混合氣體可能是NO2或O2和NO2的混合氣體或NO2和NO的混合氣體。 答案：B 8．將3 mol的NO2氣體依次通入下列三個(gè)分別裝有足量①NaHCO3飽和溶液，②濃H2SO4，③Na2O2的裝置后，用排水法把殘留氣體收集起來，則收集到的氣體是(同溫、同壓下測(cè)定)(　　) A．1 mol NO B．1 mol NO2和0.05 mol O2 C．2 mol O2 D．0.25 mol O2 解析：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO由此可知有1 mol NO產(chǎn)生，有2 mol HNO3生成，根據(jù)HNO3＋NaHCO3===NaNO3＋H2O＋CO2↑可知，2 mol HNO3與足量NaHCO3反應(yīng)有2 mol CO2產(chǎn)生。 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 由此可知有1 mol O2產(chǎn)生 此時(shí)剩余氣體為1 mol NO和1 mol O2。 用排水法收集時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 由此可知最后剩余0.25 mol O2，故選D。 答案：D 9．如圖所示，當(dāng)向試管內(nèi)通入21 mL O2時(shí)，最后試管中的液面仍在原來的位置，則原試管中NO體積為(　　) A．6 mL　　　　　　 B．12 mL C．16 mL D．18 mL 解析：此類題可用NO和O2混合氣體溶于水的關(guān)系式：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3解題。當(dāng)V(NO)V(O2)＝43時(shí)，混合氣體完全與水反應(yīng)，無氣體剩余；當(dāng)V(NO)V(O2)≠43時(shí)，可能O2剩余或NO剩余。據(jù)題意可推知O2剩余，且剩余量與原NO體積相同。設(shè)原試管中NO為x mL，則有43＝x(21－x)，解得x＝12。 答案：B 10．某無色混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種?，F(xiàn)將此混合氣體通過品紅溶液，品紅溶液褪色；然后向剩余氣體中通入空氣，很快變?yōu)榧t棕色。則下列對(duì)原混合氣體成分的判斷中正確的是(　　) A．肯定含有SO2和NO　　　 B．肯定沒有Cl2、O2和NO C．可能含有Cl2和O2 D．肯定含有Cl2和NO 解析：混合氣體無色，排除紅棕色的NO2和黃綠色的Cl2；混合氣體通過品紅溶液，品紅溶液褪色，說明含有SO2；向剩余氣體中通入空氣，很快變?yōu)榧t棕色，說明存在NO，則可推知一定不存在O2。故原混合氣體中一定存在SO2和NO，肯定沒有O2、NO2和Cl2。 答案：A 11．某氮的氧化物是大氣污染物之一，在一定溫度和有催化劑存在的條件下，該氧化物與氨氣反應(yīng)只生成氮?dú)夂退?，若生成的氮?dú)夂退奈镔|(zhì)的量之比為56，該氧化物的化學(xué)式為(　　) A．NO B．N2O3 C．NO2 D．N2O5 解析：方法一：通式法 可設(shè)氧化物的化學(xué)式為NxOy，然后配平求解。 NxOy＋yNH3===N2＋yH2O 依題意有：y＝56，x＝y(tǒng)，選A。 方法二：代入法 6NO＋4NH3===5N2＋6H2O① N2O3＋2NH3===2N2＋3H2O② 6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O③ 3N2O5＋10NH3===8N2＋15H2O④ 只有①式中N2和H2O的物質(zhì)的量符合題意。 方法三：原子守恒法 假設(shè)產(chǎn)生的N2和H2O分別為5 mol，6 mol，則反應(yīng)物中應(yīng)共含10 mol N原子、12 mol H原子和6 mol O原子。由題意知H2O中氫元素全部來自NH3，氧元素全部來自氮的氧化物，N2中的氮原子分別來自NH3和氮的氧化物，則有 3H　　～　　NH3　　～　　N 3 mol 1 mol 1 mol 12 mol 4 mol 4 mol 因此氮的氧化物中應(yīng)提供10 mol－4 mol＝6 mol氮原子和6 mol氧原子，顯然氧化物中N，O個(gè)數(shù)比為11。 答案：A 12．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，把22.4 L NO、NO2的混合氣體通入裝有1 L水的密閉容器中，再向該容器中充入足量的O2，完全反應(yīng)后(假設(shè)反應(yīng)過程中液體體積不變)，容器中所得的溶液的物質(zhì)的量濃度為(　　) A．無法計(jì)算　　　　 　　　 B．1 molL－1 C．0.5 molL－1 D．1.5 molL－1 解析：本題中的NO、NO2在足量的氧氣條件下與水反應(yīng)會(huì)全部生成HNO3，因此只要根據(jù)反應(yīng)過程中的N元素守恒，就可以很簡(jiǎn)單地算出HNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為1 molL－1。 答案：B 二、非選擇題(共52分) 13．(10分)下圖表示常見元素單質(zhì)及化合物相應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系，部分反應(yīng)的產(chǎn)物沒有全部列出。 已知：B是一種黃綠色氣體，C在所有氣體中密度最小，D是一種堿；X、Y是生活中應(yīng)用最為廣泛的金屬，F(xiàn)是一種紅棕色氧化物，常用作紅色油漆和涂料；Z為氣態(tài)氧化物。 請(qǐng)回答下列問題： (1)氣體B具有________(填“還原性”“氧化性”或“漂白性”)，反應(yīng)②屬于四種基本反應(yīng)類型中的________。 (2)有學(xué)生認(rèn)為B與X反應(yīng)的產(chǎn)物E不一定是純凈物。他認(rèn)為產(chǎn)物中可能還有________(填化學(xué)式)，為驗(yàn)證其猜想該同學(xué)設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為他需要選擇的試劑為________(填序號(hào))。 a．酸性高錳酸鉀溶液 b．NaOH溶液 c．KSCN溶液 d．稀硫酸 (3)若Z能導(dǎo)致溫室效應(yīng)，則反應(yīng)③的離子反應(yīng)方程式為____________________________________________。 (4)若Z是我國酸雨形成的罪魁禍?zhǔn)?，目前?yīng)用最廣泛的工業(yè)處理含Z廢氣的方法是在一定條件下與生石灰作用而使其固定，產(chǎn)物可作建筑材料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。 (5)若Z是形成酸雨的另一種主要物質(zhì)，Z與足量的D溶液反應(yīng)時(shí)能被完全吸收，且生成兩種鹽(物質(zhì)的量之比為11)，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________ ________________________________________________。 解析：(1)B為黃綠色氣體，可知B為氯氣，具有氧化性，X為鐵，Y為鋁，②實(shí)際是鋁熱反應(yīng)，其類型屬于置換反應(yīng)。 (2)氯氣與鐵反應(yīng)還可能生成的產(chǎn)物是FeCl2，驗(yàn)證Fe2＋的存在需選擇強(qiáng)氧化劑，如酸性高錳酸鉀溶液，答案選a。 (3)若Z為CO2，I溶液為NaAlO2溶液，其離子方程式為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 (4)若Z為SO2，與生石灰反應(yīng)先生成CaSO3后繼續(xù)被氧化生成CaSO4。 (5)形成酸雨的另一種物質(zhì)可能為NO2，D為NaOH，二者反應(yīng)生成兩種物質(zhì)的量之比為11的鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。 答案：(1)氧化性　置換反應(yīng) (2)FeCl2　a (3)CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO (4)2SO2＋2CaO＋O2===2CaSO4(答案合理即可) (5)2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O 14．(10分)2015年冬天，我國多地發(fā)生了嚴(yán)重的霧霾天氣，這種天氣的形成與汽車尾氣排放有關(guān)。汽車尾氣中常含有CO、NOx等氣體，為減輕污染，一般汽車都加裝了“催化凈化器”，可將汽車尾氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)化為無污染的氣體。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬汽車尾氣處理，設(shè)計(jì)了下圖所示裝置(部分夾持裝置已略去)。 (1)裝置(Ⅲ)的主要作用為______________________________ __________________________________________。 (2)停止加熱，打開活塞K，放入適量氧氣時(shí)，裝置(Ⅱ)中可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________ ______________________。 (3)該套裝置中有不完善之處，還應(yīng)在裝置(Ⅳ)后補(bǔ)充________。 (4)工業(yè)上常用純堿液來吸收NOx，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2、NO2＋NO＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下a L NO2和b L NO的混合氣體恰好被200 mL Na2CO3溶液完全吸收，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系為________。Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度為________molL－1(不必化簡(jiǎn))。 解析：(1)CO和NO在催化劑和加熱條件下轉(zhuǎn)化為N2和CO2，CO2與澄清石灰水反應(yīng)生成CaCO3而出現(xiàn)渾濁，所以裝置(Ⅲ)的主要作用是檢驗(yàn)CO是否轉(zhuǎn)化為CO2。 (2)由于有部分NO沒有轉(zhuǎn)化為N2，向裝置中通入空氣時(shí)，裝置(Ⅱ)中的NO與O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2。 (3)由于尾氣中仍殘留未反應(yīng)的CO、NO，所以該套裝置應(yīng)增加尾氣處理裝置。 (4)根據(jù)反應(yīng)2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2、NO2＋NO＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2可知，NO2和NO的物質(zhì)的量之比應(yīng)大于或等于11，氣體才會(huì)反應(yīng)完全。與NO2和NO反應(yīng)的Na2CO3的物質(zhì)的量為 mol，與NO2單獨(dú)反應(yīng)的Na2CO3的物質(zhì)的量為 mol，故Na2CO3的總物質(zhì)的量為 mol，c(Na2CO3)＝ mol/L。 答案：(1)檢驗(yàn)CO是否轉(zhuǎn)化為CO2 (2)出現(xiàn)紅棕色氣體 (3)尾氣處理裝置 (4)ab≥11　 15．(10分)某課外活動(dòng)小組探究鎂與CO2、NO2的反應(yīng)。 (1)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)燃的鎂條能在CO2氣體中繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生黑、白兩種固體，請(qǐng)用化學(xué)反應(yīng)解釋該現(xiàn)象：________。 (2)該小組采用類比Mg與CO2反應(yīng)的思路對(duì)Mg與NO2的反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，寫出Mg與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜測(cè)(用于連接玻璃管的乳膠管均內(nèi)襯錫紙) 資料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ①裝置A中的試劑是________。 ②干燥管和裝置B的作用分別是________、________。 ③實(shí)驗(yàn)開始時(shí)正確的操作步驟是________。 a．通入NO2 b．打開彈簧夾 c．點(diǎn)燃酒精燈 d．當(dāng)硬質(zhì)玻璃管充滿紅棕色氣體后，關(guān)閉彈簧夾 解析：(1)點(diǎn)燃的鎂條能在CO2氣體中繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生的黑、白兩種固體分別為碳和氧化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg＋CO22MgO＋C。 (2)類比Mg與CO2反應(yīng)的思路，鎂與二氧化氮?dú)怏w反應(yīng)生成氧化鎂和氮?dú)?，反?yīng)的化學(xué)方程式為4Mg＋2NO24MgO＋N2。 (3)①依據(jù)反應(yīng)2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O分析，裝置A主要吸收多余的二氧化氮?dú)怏w，需要用氫氧化鈉溶液。②干燥管是用來吸收二氧化氮?dú)怏w，避免其排放到空氣中污染空氣，B裝置是排水法收集反應(yīng)生成的氮?dú)?。③?yīng)先在裝置中充滿二氧化氮?dú)怏w再進(jìn)行加熱，防止空氣的影響，所以實(shí)驗(yàn)順序?yàn)閎adc。 答案：(1)2Mg＋CO22MgO＋C (2)4Mg＋2NO24MgO＋N2 (3)①NaOH溶液　②吸收NO2避免污染環(huán)境　收集N2?、踒adc 16．(11分)如下圖所示，室溫下向盛有3.0 mL NO的試管中緩緩?fù)ㄈ?.5 mL O2(所有氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)。試回答下列問題： (1)寫出觀察到的現(xiàn)象： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 (2)最終試管中剩余的氣體是________，體積為________。 解析：通入的O2與NO發(fā)生反應(yīng)生成NO2：2NO＋O2===2NO2，所以看到有紅棕色氣體生成；生成的NO2溶于水：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。兩個(gè)反應(yīng)的總方程式為：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。氣體被消耗，所以看到試管內(nèi)液面上升。根據(jù)總反應(yīng)方程式可以計(jì)算出，氧氣全部反應(yīng)，剩余NO的體積是1.0 mL，NO為無色氣體，這是可觀察到的第三個(gè)現(xiàn)象。 答案：(1)①通入O2后試管內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色?、谠嚬軆?nèi)液面升高　③最后試管內(nèi)剩余一種無色氣體　(2)NO　1.0 mL 17．(11分)為了探究幾種氣態(tài)氧化物的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)： 用三只集氣瓶收集二氧化硫、二氧化氮?dú)怏w，倒置在水槽中。然后，分別緩慢通入適量氧氣或氯氣，如圖所示。一段時(shí)間后，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中通入的氧氣恰好使液體充滿集氣瓶，假設(shè)瓶?jī)?nèi)液體不擴(kuò)散。 ①寫出A中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：________；該實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的啟示是________。 ②假設(shè)該實(shí)驗(yàn)條件下，氣體摩爾體積為a Lmol－1，集氣瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度為________。 (2)實(shí)驗(yàn)前在C水槽里滴加幾滴紫色石蕊試液，通入氧氣前后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變化可能為________________；寫出化學(xué)方程式：________________。 (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____________________；寫出所有反應(yīng)的離子方程式：________________；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瓶中發(fā)生的反應(yīng)有：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。工業(yè)上利用二氧化氮與水反應(yīng)制硝酸，為了使原料充分利用，不排放大氣污染物NO，應(yīng)向吸收塔(向二氧化氮中)通入足量空氣，使氮的氧化物全部轉(zhuǎn)化成硝酸。②設(shè)A裝置中集氣瓶體積為V L，二氧化氮?dú)怏w體積為V L，n(NO2)＝＝ mol，最后充滿液體，硝酸溶液體積為V L，c(HNO3)＝＝ molL－1。(2)二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸是中強(qiáng)酸，通入氧氣反應(yīng)后，生成強(qiáng)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(yàn)氯離子前要除去SO。 答案：(1)①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　在吸收塔里充入足量空氣?、?molL－1　(2)紅色由淺變深　2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4　(3)出現(xiàn)白色沉淀　Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋SO＋4H＋，Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 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，取上層清液加硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明原溶液中含有Cl－