人教版高一化学必修1练习：第四章 第三节 第2课时 二氧化氮、一氧化氮及酸雨含答案
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.下列关于NO2和SO2的说法中错误的是( )
A.它们都是易溶于水的有色气体
B.它们都是具有刺激性气味的有毒气体
C.大气中的NO2和SO2可以形成酸雨
D.提高机动车尾气排放标准有利于提高空气质量
,二氧化氮是红棕色气体,A项错误;NO2和SO2都是具有刺激性气味的有毒
气体,B项正确;SO2溶于水会与水反应生成亚硫酸,亚硫酸易被氧化为硫酸,NO2溶于水会与水反应生成硝酸和一氧化氮,因此大气中的NO2和SO2可以形成酸雨,C项正确;提高机动车尾气排放标准可以减少二氧化硫和二氧化氮等气体的排放,因此有利于提高空气质量,D项正确。
2.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色,则该气体可能是下列混合气体中的( )
A.N2、NO2、Br2
B.NO2、NO、N2
C.NO2、NO、O2
D.N2、O2、Br2
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。
3.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
,则原混合气体中N2与NO2的体积比是( ) 体积缩小为原体积的3
5
A.2∶3
B.3∶2
C.3∶5
D.5∶3
2与水反应使气体的体积减小,设原混合气体的体积为5mL,则:
3NO2+H2O2HNO3+NO ΔV
3 1 2
V(NO2) 5mL×(1-3
)
5
V(NO2)=3mL
V(N2)∶V(NO2)=(5mL-3mL)∶3mL=2∶3
4.下列关于试剂保存或除杂试剂选择的叙述不正确的是( )
A.金属钠应该保存在煤油中
B.漂白粉可以敞开存放
C.除去NO中混有的NO2:排水集气
D.除去Cl2中混有的HCl气体:饱和食盐水洗气
,钠不与煤油反应,密度大于煤油,因此金属钠可保存在煤油中,A项正确;次氯酸钙容易吸收空气中的水和二氧化碳转化为次氯酸,次氯酸易分解而使漂白粉变质,所以漂白粉不可以敞开存放,B项错误;二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,则除去NO中混有的NO2可以用蒸馏水洗气的方法,C项正确;氯化氢极易溶于水,则除去Cl2中混有的HCl气体可以用饱和食盐水洗气,D 项正确。
5.下列化学物质在实际生产、生活和科技等方面的叙述正确的是( )
A.二氧化硅是太阳能电池的主要材料
B.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使品红溶液褪色,其原理相同
C.在食品袋中放入装有硅胶、铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质
D.某雨水样品放置一段时间后,酸性增强,是因为溶解了CO2
解析晶体硅是太阳能电池的主要材料,A项错误;二氧化硫使品红溶液褪色是二氧化硫与有色物质化合生成了无色物质;活性炭能使品红溶液褪色体现了其吸附性;漂白粉、Na2O2能使品红溶液褪色体
现的是强氧化性,漂白原理不完全相同,B项错误;硅胶可吸水,铁粉具有还原性,则食品袋中放入装
有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食物受潮、氧化变质,C项正确;雨水样品放置一段时间后,酸性增强的原因是发生了反应2H2SO3+O22H2SO4,D项错误。
答案C
6.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( )
SO2和氮氧化物,CO2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NO2,CO会造成人体中毒,由此判断,选项D正确。
7.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
NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、CO2,二者的物质的量之比为1∶2,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,CO2、水蒸气与过氧化钠反应生成了O2,V(NO)∶V(O2)<1∶1,所以最后收集到的气体是NO2和O2。
8.汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)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+2CO2CO2+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+2NO2CO2+N2(2)SO2转化为SO3,产生硫酸酸雾(3)AB
9.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 ①,2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O ②,
在反应①中,氧化剂是,还原剂是。
在反应②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
(2)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。写出氨气与二氧化氮在一定条件下反应的化学方程
式:。
2NO 1∶1
(2)8NH3+6NO27N2+12H2O
10.已知NO不溶于水,NO2易溶于水,且NO2与水发生反应:3NO2+H2O2HNO3+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、NO2中通入 mL O2再倒置于水中,气体会全部被吸收。
设NO2的体积为x,则:
3NO2+H2O2HNO3+NO 体积差
3 1 2
x(48-24)mL
解得x=36mL,V(NO)=(48-36)mL=12mL。
(2)4NO+3O2+2H2O4HNO3
4 3
8mL 6mL
则容器内剩余气体为NO,体积为24mL-8mL=16mL。
(3)由4NO~3O2知,24mLNO只需消耗18mLO2,所以反应后容器内剩余O2的体积为24mL-18mL=6mL。
(4)4NO+3O2+2H2O4HNO3
4 3
12mL 9mL
4NO2+O2+2H2O4HNO3
4 1
36mL 9mL
故通入18mLO2,可使管内气体全部被H2O吸收。
36 (2)16 (3)6 (4)18
能力提升
1.化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是( )
A.对含硫燃料预先进行脱硫处理能从根本上防止硫酸型酸雨的产生
B.NaHCO3是焙制糕点所用发酵粉的主要成分之一,也是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂
C.光导纤维的主要成分是硅
D.漂白粉的主要成分是次氯酸钙,应密封保存
2是形成酸雨的主要污染物,对燃煤进行脱硫,减少向大气排放SO 2,可减少酸雨的形成,但不能从根本上防止硫酸型酸雨的产生,A 项错误;碳酸氢钠与酸反应能生成二氧化碳,可用来发酵,也可治疗胃酸过多,B 项正确;光导纤维的主要成分为二氧化硅,C 项错误;漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,次氯酸钙是有效成分,易与空气中的二氧化碳、水发生反应而变质,所以应密封保存,D 项错误。
2.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N 2与NO 2的混合气体 B.可能是NO 2气体 C.只能是NO 一种气体 D.只能是NO 2一种气体
,试管内最终完全被水充满,说明气体中没有N 2。原试管中盛有的是红棕色气体,则一定含有NO 2。若为纯净物,则只有NO 2;若为混合物,则可能含有NO 2和NO 。
3.在标准状况下,将O 2和NO 2按1∶4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.1
14 mol ·L -1
B.4
5 mol ·L -1
C.128
mol ·L -1
D.142
mol ·L -1
解析设烧瓶的体积为V L,由4NO 2+O 2+2H 2O
4HNO 3知NO 2的体积为4
5V L 。又O 2和NO 2的体积比为1∶4,
所以最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为V L,NO 2的物质的量为4
5
V L ÷22.4L ·mol -1
=1
28
V mol,所以硝酸的物质的量浓度为1
28V mol ÷V L=1
28mol ·L -1
。 答案C
4.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:
下列说法不正确的是( )
A.该转化过程中有3种元素的化合价发生变化
B.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C.该装置将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2
D.该催化转化的总反应方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2
解析由题中图示可以看出发生的反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2,由化学方程式知该转化过程中有N、O、C三种元素的化合价发生变化,A项正确;NO很不稳定,遇到氧气就被氧化为NO2,B项错误;由题意可知反应过程中将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2,C项正确;该催化转化的总反应方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2,D项正确。
答案B
5.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、NO2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+2H2O4HNO3知,剩余气体为O2。
x=5mL,x=20mL。
(2)设A气体的体积为x,则x-3
4
(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20 O2(2)20 (3)20 6.氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。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: ①NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O ②2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O (1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为。 (2)在反应②中,氧化产物是(填化学式,下同),还原产物是。 (3)在反应①②中,参加反应的NaOH均为2 mol时,两个反应转移电子数的关系是①②(填“>”“=”或“<”)。 根据反应①可知,产物NaNO2中氮元素的化合价为+3价,其中NO2中氮元素的化合价从+4价降低到+3价,NO中氮元素的化合价从+2价升高到+3价,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1,质量之比为23∶15。 (2)在反应②中只有氮元素的化合价发生变化,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化产物为NaNO3,还原产物为NaNO2。 (3)反应①中2molNaOH参加反应,转移1mol电子,反应②中2molNaOH参加反应,转移1mol电子,则两个反应转移电子数相等。 ∶15 (2)NaNO3NaNO2(3)=