專(zhuān)題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 4.2.1 氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)1N2、NO、NO2的主要性質(zhì)1下列敘述中正確的是()AN2既可以和O2反應(yīng)，又可以和H2反應(yīng)，因此N2的化學(xué)性質(zhì)很活潑B在NO2和H2O的反應(yīng)中，NO2是還原劑，H2O是氧化劑C雷雨時(shí)，發(fā)生氮的固定變化可增加土壤中硝酸鹽類(lèi)氮肥的含量DNO可用向上排空氣法收集【解析】在通常情況下，N2的化學(xué)性質(zhì)不活潑；在3NO2H2O=2HNO3NO反應(yīng)中，NO2既是還原劑又是氧化劑；NO用排水法收集?！敬鸢浮緾2下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室收集NO和NO2氣體的方法中，正確的是()A都是排水法B都用向上排空氣法CNO用向上排空氣法，NO2用排水法DNO用排水法，NO2用向上排空氣法【解析】NO易與O2反應(yīng)，所以NO不能用排空氣法收集，只能用排水法；NO2可與H2O反應(yīng)，所以不能用排水法收集，只能用向上排空氣法。【答案】D3據(jù)估計(jì)，高空大氣中的O2吸收紫外線(xiàn)可生成臭氧，臭氧可分解：O3O2O。臭氧與大氣污染物之一的NO發(fā)生反應(yīng)：NOO3NO2O2，NO2O=NOO2，縱觀(guān)這些反應(yīng)可以看出NO是作()A氧化劑 B還原劑C催化劑 D干燥劑【解析】分析題給兩個(gè)反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)NO在反應(yīng)前后不變，所以NO是催化劑?！敬鸢浮緾4上世紀(jì)80年代后期人們逐漸認(rèn)識(shí)到，NO在人體內(nèi)起著多方面的重要生理作用。下列關(guān)于NO說(shuō)法錯(cuò)誤的是()ANO是具有刺激性的紅棕色氣體BNO是汽車(chē)尾氣的有害成分之一CNO在人體的血管系統(tǒng)內(nèi)具有傳送信號(hào)的功能DNO能夠與人體血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧中毒【解析】NO在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、提高免疫、增強(qiáng)記憶的功能，而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，被稱(chēng)為“明星分子”。NO為無(wú)色氣體，NO2才是紅棕色氣體?！敬鸢浮緼5在NO2被水吸收的反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)和發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量比為()A3:1 B1:3C1:2 D2:1【解析】3NO2H2O=2HNO3NO,3 mol NO2中，有2 mol氮的價(jià)態(tài)升高，1 mol氮的價(jià)態(tài)降低，所以發(fā)生還原反應(yīng)的NO2與發(fā)生氧化反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的質(zhì)量比為1:2。【答案】C6發(fā)射宇宙飛船的運(yùn)載火箭的推進(jìn)劑引燃后，產(chǎn)生大量的高溫氣體從尾部噴出，該氣體的主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)可看到火箭尾部產(chǎn)生大量紅色氣體，其原因是()A高溫下N2遇空氣生成NO2BNO遇空氣生成NO2CCO2與NO反應(yīng)生成CO和NO2DNO與H2O反應(yīng)生成H2和NO2【解析】2NOO2=2NO2(紅棕色)?！敬鸢浮緽7將一個(gè)盛有NO2的試管倒置在盛有水的水槽中，觀(guān)察到試管中的氣體顏色_，同時(shí)試管中的液面_，最終試管中的液面大約停在了試管的_處。若實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成，且進(jìn)入試管中的溶液不向外擴(kuò)散，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)。【解析】發(fā)生反應(yīng)：3NO2H2O=2HNO3NO，NO2為紅棕色氣體，NO是無(wú)色氣體，此反應(yīng)發(fā)生使氣體的顏色變淺，試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，液面上升至2/3處(余1/3)。設(shè)試管的體積為V，則所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為：c mol/L?！敬鸢浮孔儨\上升2/3體積 mol/L8通常情況下，氮?dú)夂懿换顫?，其原因是N2分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不容易被破壞。(1)在一定條件下氮?dú)庖部梢耘c其他物質(zhì)反應(yīng)，有兩種氣體，一種能夠氧化N2，一種能夠還原N2，請(qǐng)分別寫(xiě)出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：氧化N2：_；還原N2：_。(2)Mg可以在N2中燃燒生成氮化鎂，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_，在該反應(yīng)中N2表現(xiàn)_性。(3)已知氮化鎂可以與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。【解析】本題主要考查了根據(jù)條件寫(xiě)化學(xué)方程式的能力，氧化N2的反應(yīng)中，氮元素的化合價(jià)升高，還原N2的反應(yīng)中，氮元素的化合價(jià)降低?！敬鸢浮?1)N2O22NON23H22NH3(2)3MgN2Mg3N2氧化(3)Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3知識(shí)點(diǎn)2氮氧化物的來(lái)源、危害和防治9環(huán)保部門(mén)每天通過(guò)新聞媒體向社會(huì)發(fā)布以污染物濃度為標(biāo)準(zhǔn)確定空氣質(zhì)量的信息。這些污染物是()A二氧化硫、氮氧化物、懸浮粒子B二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳C二氧化碳、氮氧化物、懸浮粒子D稀有氣體、氮氧化物、懸浮粒子【解析】二氧化硫、氮氧化物、懸浮粒子是空氣質(zhì)量好壞的信息(注意CO2不是)?！敬鸢浮緼10選用下列物質(zhì)填空(填序號(hào))：二氧化碳二氧化硫氮氧化物氟里昂(1)會(huì)破壞臭氧層的物質(zhì)是_；(2)過(guò)量會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇的物質(zhì)是_；(3)造成酸雨的物質(zhì)是_；(4)導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的物質(zhì)是_。【答案】(1)(2)(3)(4)知識(shí)點(diǎn)3有關(guān)氮的氧化物和氧氣共同溶于水的計(jì)算11在一定條件下，將等體積的NO和O2的混合氣體置于試管中，并將試管倒立于水槽中，充分反應(yīng)后剩余氣體的體積約為原氣體總體積的幾分之幾？【解析】根據(jù)反應(yīng)2NOO2=2NO2和反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NO得到總反應(yīng)式：4NO3O22H2O=4HNO3，根據(jù)該反應(yīng)知試管中最后剩余O2的體積約為試管容積的。【答案】鞏固提升1氮?dú)饽艽罅看嬖谟诳諝庵械母驹蚴?)A氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B氮?dú)獗瓤諝廨p，且不溶于水C氮分子中兩個(gè)氮原子結(jié)合很牢固，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定D氮?dú)鉄o(wú)氧化性，也無(wú)還原性，不與其他物質(zhì)反應(yīng)【解析】N2性質(zhì)穩(wěn)定，但高溫下可與O2等物質(zhì)反應(yīng)，在不同反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性或還原性；氮?dú)獗瓤諝廨p且不溶于水并不是N2能大量存在于空氣中的根本原因?！敬鸢浮緾2在常溫下，向盛滿(mǎn)水并倒置于水槽中的試管里先后通入4 mL NO2、4 mL NO、5 mL O2，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，試管里剩余的氣體有()ANO BO2CNO2和O2 DNO和O2【解析】4 mL NO2可消耗1 mL O2,4 mL NO可消耗3 mL O2，故剩余1 mL O2?！敬鸢浮緽3.(雙選)如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體，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(mǎn)試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀(guān)察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿(mǎn)，原來(lái)試管中盛裝的可能是什么氣體()A可能是N2與NO2的混合氣體B可能是O2與NO2的混合氣體C可能是NO與NO2的混合氣體D只可能是NO2一種氣體【解析】紅棕色氣體可能為NO2，從“經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿(mǎn)”可知，原氣體中不可能含有不溶于水，且在常溫下不與氧氣反應(yīng)的氮?dú)??！敬鸢浮緽C4下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖所示)的說(shuō)法不正確的是()A氮元素均被氧化B工業(yè)合成氨屬于人工固氮C含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)【解析】人工固氮中氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨氣，是N2轉(zhuǎn)化為NH3的過(guò)程，N化合價(jià)由03價(jià)，化合價(jià)降低，被還原，故A錯(cuò)誤；工業(yè)合成氨是典型的人工固氮方法，故B正確；根據(jù)圖像知，通過(guò)生物體可以將銨鹽和蛋白質(zhì)相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了含氮的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的轉(zhuǎn)化，故C正確；生物體合成蛋白質(zhì)的過(guò)程也有碳、氫、氧三種元素的參與，故D正確。【答案】A5在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O2和NO2按1:4體積比充滿(mǎn)干燥燒瓶，把燒瓶倒置于水中，瓶?jī)?nèi)液體逐漸上升，假設(shè)燒瓶?jī)?nèi)溶液不擴(kuò)散，最終燒瓶?jī)?nèi)溶液里溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為()A. molL1 B. molL1C. molL1 D. molL1【解析】設(shè)燒瓶的體積為V L，由4NO2O22H2O=4HNO3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(mǎn)整個(gè)燒瓶，溶液的體積為V L，NO2的物質(zhì)的量為V L22.4 Lmol1V mol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度為V molV L molL1。【答案】C6在汽車(chē)尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與釋放的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()ANO是該過(guò)程的中間產(chǎn)物BNO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)C汽車(chē)尾氣的主要污染成分包括CO2和NOD汽車(chē)尾氣的主要污染物是CO和NO【解析】NO2是該過(guò)程的中間產(chǎn)物；NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑；汽車(chē)尾氣的主要污染成分包括CO和NO?！敬鸢浮緿7A、B、C三種氣體，A為無(wú)色不溶于水的氣體單質(zhì)，在一定條件下，A與O2反應(yīng)生成B。B無(wú)色且難溶于水，它也能與O2反應(yīng)生成C。C易溶于水并與水反應(yīng)生成B，反應(yīng)后所得溶液呈酸性，則：(1)三種氣體的化學(xué)式為A_，B_，C_。(2)除去A氣體中的少量O2的方法是_。(3)除去B中的少量C的方法是_?！窘馕觥緼為無(wú)色不溶于水的氣體單質(zhì)，A可能是H2、N2、O2，A與O2反應(yīng)生成B，B無(wú)色難溶于水，則A為N2，B為NO，C為NO2?！敬鸢浮?1)N2NONO2(2)通過(guò)灼熱的銅絲網(wǎng)(3)通過(guò)盛水的洗氣瓶后干燥8氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧。因此必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)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：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O在該反應(yīng)中，氧化劑是_，還原劑是_。(2)汽車(chē)尾氣中含有一氧化氮和一氧化碳，經(jīng)過(guò)排氣管中的催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)在一定條件下氨氣亦可用來(lái)將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì)。寫(xiě)出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：_?！窘馕觥?1)在該反應(yīng)中NO2中的氮元素化合價(jià)降低作氧化劑，NO中氮元素化合價(jià)升高作還原劑。(2)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(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)應(yīng)為氮?dú)夂投趸肌?3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，氨氣和二氧化氮反應(yīng)后生成的無(wú)污染的物質(zhì)為氮?dú)夂退！敬鸢浮?1)NO2NO(2)2NO2CON22CO2(3)6NO28NH37N212H2O9(1)如圖所示，用儀器A、B和膠管組成裝置收集NO氣體(儀器A已經(jīng)經(jīng)過(guò)氣密性檢驗(yàn)；除水外不能選用其他試劑)。正確的操作步驟是_。(2)將一個(gè)充滿(mǎn)NO的試管倒扣于水槽中，然后向試管中通入一定量的O2，試管中恰好充滿(mǎn)水時(shí)，則通入的O2與原NO氣體的體積比為_(kāi)。若假設(shè)生成的溶質(zhì)不向外擴(kuò)散，且為標(biāo)準(zhǔn)狀況，則所得的溶液的物質(zhì)的量濃度應(yīng)為_(kāi)?！窘馕觥?2)設(shè)試管的容積為1 L，生成的溶質(zhì)HNO3的物質(zhì)的量為x。4NO3O22H2O=4HNO3 4 4 mol x mol則c(HNO3) molL1【答案】(1)在A中加滿(mǎn)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(guò)b和c排入B中(2)3:4 molL16EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375