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2019-2020年高中化學(xué)4.3.2二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染課時作業(yè)新人教版必修 一、選擇題 1．下列名詞與氮元素無關(guān)的是(　　) A．光化學(xué)煙霧　　　　　　 B．水體富營養(yǎng)化 C．酸雨 D．地方性甲狀腺腫 解析：　地方性甲狀腺腫是因缺碘造成的。 答案：　D 2. xx年4月22日是第47個“世界地球日”，我國的宣傳主題為：“珍惜地球資源，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，倡導(dǎo)低碳生活”。下列有關(guān)活動或行為不符合這一主題的是(　　) A．采用綠色化學(xué)工藝，使原料盡可能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品 B．大量開采煤和石油，以滿足生產(chǎn)和生活的要求 C．對燃料進行脫硫處理，對工業(yè)廢氣進行凈化后再排放 D．節(jié)約能源，提高能源利用率 解析：　化石燃料的大量燃燒是產(chǎn)生SO2等污染物及溫室氣體CO2的主要原因。 答案：　B 3．關(guān)于二氧化硫和二氧化氮敘述正確的是 (　　) A．兩種氣體都是無色有毒的氣體，且都可用水吸收以消除對空氣的污染 B．二氧化硫與過量的二氧化氮混合后通入水中能得到兩種常用的強酸 C．兩種氣體都具有強氧化性，因此都能夠使品紅溶液褪色 D．兩種氣體溶于水都可以與水反應(yīng)，且只生成相應(yīng)的酸 解析：　A中二氧化氮跟水反應(yīng)，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，隨后形成酸雨對空氣的污染沒有得以消除；B中二氧化氮跟水反應(yīng)，生成了硝酸，硝酸氧化亞硫酸生成硫酸，能得到兩種常用的強酸；C中二氧化硫的漂白原理不是利用強氧化性，二氧化硫也不具有強氧化性；D中二氧化氮跟水反應(yīng)，還生成了一氧化氮，故選項B符合題意。 答案：　B 4．xx年2月10日中國經(jīng)濟網(wǎng)發(fā)布的《第一次全國污染源普查公報》一文中有如下一組數(shù)據(jù)： 工業(yè)廢氣中主要污染物 SO2 煙塵 NOx 粉塵 污染物產(chǎn)生量/(萬噸/年) 4 345.42 48 927.22 1 223.97 14 731.4 污染物排放量/(萬噸/年) 2 119.75 982.01 1 188.44 764.68 下列有關(guān)說法中錯誤的是(　　) A．SO2、NOx的大量排放會導(dǎo)致酸雨的發(fā)生 B．煤與石油的大量燃燒是造成SO2、NOx大量排放的主要因素 C．煙塵、粉塵屬于固體污染物 D．人類活動產(chǎn)生的氣態(tài)污染物能全部進入大氣中 解析：　由表中數(shù)據(jù)知，產(chǎn)生氣體污染物數(shù)量大于排放到大氣中的污染物數(shù)量，D錯誤。 答案：　D 5．適量的下列物質(zhì)中，不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{的是(　　) A．氯水　　　　　　　　 B．碘水 C．NO2 D．SO2 解析：　能將I－氧化為I2或本身含有I2的物質(zhì)都能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{。A、B、C符合，SO2以還原性為主，D不符合。 答案：　D 6．對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，有3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 解析：　該反應(yīng)中N元素的化合價由＋4價變?yōu)椋?價和＋2價，所以生成硝酸的二氧化氮是還原劑，其化學(xué)計量數(shù)是2，生成NO的二氧化氮是氧化劑，其化學(xué)計量數(shù)是1，所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量、質(zhì)量之比都是1∶2，故A正確；該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是硝酸，還原產(chǎn)物是NO，所以氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是2∶1，故B錯誤；該反應(yīng)中N元素的化合價由＋4價變?yōu)椋?價和＋2價，所以二氧化氮既是氧化劑又是還原劑，水中各元素化合價都不變，所以既不是氧化劑又不是還原劑，故C錯誤；在反應(yīng)中若有6 mol NO2參與反應(yīng)時，有4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故D錯誤。 答案：　A 7．某無色透明的混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體?，F(xiàn)將此混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，向剩余氣體中通入空氣，很快變?yōu)榧t棕色。下列對于原混合氣體成分的判斷中正確的是(　　) A．肯定沒有SO2和NO B．肯定沒有Cl2、O2和NO2 C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO 解析：　該混合氣體為無色氣體，故一定不含Cl2和NO2，也不可能是O2和NO同時存在，混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，故一定含有SO2；剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色，所以還含有NO，則一定不含O2。 答案：　B 8．如圖表示物質(zhì)通過一步反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下表中能符合題意的選項是(　　) 單質(zhì)酸性氧化物―→鹽 選項 單質(zhì) 酸性氧化物 鹽 A S SO3 Na2SO4 B N2 NO2 NaNO3 C Si SiO2 Na2SiO3 D Na Na2O Na2CO3 解析：　S和O2反應(yīng)生成SO2，SO2在催化劑的條件下反應(yīng)生成SO3，故A錯誤；N2和O2反應(yīng)生成NO，NO繼續(xù)與O2反應(yīng)可生成NO2，且NO2不屬于酸性氧化物，故B錯誤；Si和O2反應(yīng)生成SiO2，SiO2和NaOH反應(yīng)可生成Na2SiO3，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，故C正確；Na2O屬于堿性氧化物，不是酸性氧化物，故D錯誤。 答案：　C 9．(xx保定高一檢測)將盛有12 mL NO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2 mL無色氣體，則原混合氣體中O2的體積和剩余的2 mL氣體分別是(　　) A．1.2 mL，NO B．2.4 mL，O2 C．3.5 mL，O2 D．4 mL，NO 解析：　解題依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 設(shè)O2的體積為x。剩余的氣體有兩種可能： ①若剩O2，則V剩＝x－(12 mL－x)＝2 mL， 解得x＝4 mL，選項B、C不正確。 ②若剩NO，則V剩＝[(12 mL－x)－4x]＝2 mL，解得x＝1.2 mL，選項D不正確。 答案：　A 10．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?、跐釮2SO4?、跱a2O2的裝置(假設(shè)每一步反應(yīng)都是充分的)，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．1體積NO2和0.5體積O2 C．2體積O2 D．0.25體積O2 解析：　假設(shè)開始的NO2為3 mol，依次發(fā)生如下反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　HNO3＋NaHCO3===NaNO3＋CO2↑＋H2O　2CO2＋2Na2O2 ===2Na2CO3＋O2　2NO＋O2===2NO2　4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。 即―→―→ 答案：　D 二、非選擇題 11．(1)用儀器A、B和膠管組成裝置收集NO氣體(①儀器A已經(jīng)氣密性檢查；②除水外不能選用其他試劑)。正確的操作步驟是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強差。圖中為化學(xué)教學(xué)中所用的噴泉實驗裝置。已知3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(NO為氣體，難溶于水)在燒瓶中充滿干燥NO2氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有水進行噴泉實驗。假設(shè)實驗在標準狀況下進行，經(jīng)充分反應(yīng)后，計算瓶內(nèi)HNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為________。 解析：　(1)一氧化氮氣體難溶于水，密度比空氣略大，易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，不能用排空氣法收集，只能用排水法，因此可在A中裝滿水，蓋緊瓶塞，用膠管連接b和c接口，然后由a通入NO，水通過b和c排入B中。 (2)二氧化氮與水反應(yīng)方程式為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，設(shè)燒瓶體積為22.4 L，則標準狀況下二氧化氮的物質(zhì)的量為＝1 mol,1 mol二氧化氮完全反應(yīng)生成mol硝酸、mol NO，反應(yīng)后燒瓶中溶液體積為22.4 L－22.4 L/molmol＝L，反應(yīng)后的溶液的物質(zhì)的量濃度c＝＝mol/L。 答案：　(1)在A中加滿水，蓋緊瓶塞，用膠管連接b和c接口，由a導(dǎo)入NO氣體，水通過b和c排入B中 (2)mol/L 12．酸雨的形成與大氣中二氧化硫及氮氧化物的含量有關(guān)。 (1)機動車所排放的廢氣中主要含CO和氮氧化物。為使機動車達標排放，可在排氣筒中安裝一個催化凈化裝置，使尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的兩種無毒氣體，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (2)某火力發(fā)電廠為除去有害氣體SO2，并變廢為寶，采用尾氣脫硫新工藝，如下圖所示。寫出尾氣脫硫工藝中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 解析：　(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)后生成的對大氣無污染的物質(zhì)應(yīng)為氮氣和二氧化碳，化學(xué)方程式為2NO＋2CON2＋2CO2。 (2)根據(jù)圖示，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)可寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋CaO===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4。 答案：　(1)2NO＋2CON2＋2CO2 (2)SO2＋CaO===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4 13．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，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＋2NaOH===2NaNO2＋H2O?、伲?NO2＋2NaOH===NaNO2＋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)氨氣也可以用來處理氮氧化物。例如：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，若某工廠排出的尾氣中二氧化氮含量為0.5%(體積分數(shù))，處理4 480 L(標準狀況)這種尾氣，需要氨氣的質(zhì)量為________g(不需寫出解題過程)。 解析：　(1)氧化劑在反應(yīng)中得電子被還原，化合價降低，還原劑在反應(yīng)中失電子被氧化，化合價升高，則反應(yīng)①中的氧化劑為NO2，還原劑為NO；反應(yīng)②中氧化劑和還原劑都為NO2，其物質(zhì)的量之比為1∶1。 (2)4 480 L(標準狀況)尾氣中含NO2的物質(zhì)的量為0.5%＝1 mol，根據(jù)反應(yīng)6NO2＋8NH37N2＋12H2O可得需NH3的物質(zhì)的量為mol，即約為22.7 g。 答案：　(1)NO2　NO　1∶1　(2)22.7 14．為了探究三種氣態(tài)氧化物(SO2、NO2、CO2)的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計了一組實驗： 實驗一：探究三種氣體在水中的溶解性，用三支相同的試管收集滿三種氣體，倒置在盛滿水的燒杯中，一段時間后，觀察到的現(xiàn)象如圖A、B、C所示。 (1)在A、B、C三只試管中的原氣體是A______，B________，C________。 寫出A燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 如果在三只燒杯中分別滴幾滴紫色石蕊試液，可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (2)實驗二：用三只集氣瓶收集滿二氧化硫或二氧化氮氣體，然后將其倒置在水槽中。分別緩慢通入適量O2或Cl2，如圖D、E、F所示。一段時間后，D、E裝置的集氣瓶中充滿溶液，F(xiàn)裝置的集氣瓶中還有氣體剩余。 (假設(shè)瓶內(nèi)液體不擴散)： ①寫出裝置E中反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②假設(shè)該實驗條件下，氣體摩爾體積為a Lmol－1。則裝置D的集氣瓶中所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為________。 (3)通入氧氣前在F裝置的水槽里滴加幾滴紫色石蕊試液，觀察到的現(xiàn)象是______________，通入氧氣后，可能觀察到的實驗現(xiàn)象是______________，寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　(1)SO2易溶于水，CO2微溶于水，溶解的SO2、CO2部分與水反應(yīng)分別生成H2SO3和H2CO3。NO2與水反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，進入試管溶液體積為＝，A試管中原氣體是NO2，B試管中是SO2，C試管中是CO2，試管中的溶液向燒杯中擴散，溶液均呈酸性，都能使紫色石蕊試液變紅色。 (2)NO2和O2，SO2和Cl2按一定比例可完全溶解于水中形成溶液4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，而SO2溶于水只有部分SO2與水反應(yīng)SO2＋H2OH2SO3，很少量的H2SO3消耗很少量的O2,2H2SO3＋O2===2H2SO4。 設(shè)充滿NO2的集氣瓶容積為V L，n(NO2)＝＝mol，倒置于水槽中通入O2形成mol HNO3，溶液體積也為V L，故集氣瓶中HNO3濃度為：c(HNO3)＝＝molL－1。 (3)H2SO3是中強酸，且濃度很小時酸性很弱，滴加紫色石蕊試液顯淺紅色，通入氧氣后，H2SO3被氧化為H2SO4，酸性增強，石蕊試液所顯紅色變深。總反應(yīng)為：2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。 答案：　(1)NO2　SO2　CO2　3NO2＋H2O ===2HNO3＋NO　溶液均顯紅色，A中紅色較明顯 (2)Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO molL－1 (3)溶液呈淺紅色　溶液紅色加深　2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4