高中化学苏教版硫氮和可持续发展【全国一等奖】

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．能与人体血红蛋白结合的一种有毒气体是()A．Cl2 B．N2C．NO D．CH4解析：CO、NO都有剧毒，都能与人体血红蛋白结合。答案：C2．FeridMurad等三位教授最早提出了NO分子在人体内有独特功能，此领域研究有很大进展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是()A．NO可以是某些含低价氮元素物质氧化的产物B．NO不是亚硝酸酐C．NO可以是某些含高价氮元素物质还原的产物D．NO是红棕色气体解析：氮元素的化合价有－3、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5等价态，而NO中氮元素的化合价为＋2价，所以NO既可由含低价氮元素的物质氧化得到，也可由含高价氮元素的物质还原得到，HNO2的酸酐为N2O3，NO气体为无色。答案：D3．下列有关环境污染的说法正确的是()A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康C．pH在～7之间的降水通常称为酸雨D．含磷洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染解析：燃煤时加入石灰石发生的反应有CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋SO2=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4(炉渣)，因此能减少SO2的排放；空气中臭氧超过10－5%时可加速血液循环，令人产生振奋的感觉，超过10－4%，对人体就会造成伤害，故B错误；pH<的降水被称为酸雨，C项错误；含磷的洗涤剂会造成水体污染使水体富营养化而引起赤潮、水华等现象，D项错误。答案：A4．下列收集NO气体的装置中合理的是()解析：NO易与O2反应，不能用排空气法收集而只能用排水法收集。但B中集气瓶事先未装满水，D中长进短出，则NO不能将水压出而是从短管中逸出再进入烧杯中，C中短管进气，长管出水，将NO收集在集气瓶中。答案：C5．在某氮的氧化物中，氮元素与氧元素的质量比为7∶12，则氮元素的化合价是()A．＋2 B．＋3C．＋4 D．＋5解析：N、O原子个数比为eq\f(7,14)∶eq\f(12,16)＝2∶3，氧化物的化学式为N2O3，氮的化合价为＋3。答案：B6．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解析：少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，二者物质的量之比为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过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成的O2再与NO反应生成NO2，且O2有剩余，逸出的少量水蒸气也与过氧化钠反应生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2。答案：C7.如右图所示，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，原来试管中盛装的可能是(双选)()A．N2与NO2的混合气体B．O2与NO2的混合气体C．NO与NO2的混合气体D．只是NO2一种气体解析：试管中盛装的是红棕色气体，且能溶于水，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，故试管中一定含NO2；经过多次重复后，试管内完全被水充满，故试管中一定不含N2；但试管中可能还含有O2或NO。答案：BC8．两瓶气体分别为NO2和溴蒸气，外观均相同，某同学设计了各种鉴别法：①用湿润的淀粉­KI试纸；②加少量NaCl溶液；③加少量AgNO3溶液；④加少量水后再加适量苯。其中合理的为()A．①③④ B．②③④C．①②③ D．都可以解析：NO2和溴蒸气在性质上有许多相似之处，如均有氧化性，溶于水后溶液均呈酸性，均能与碱反应。鉴别溴蒸气和NO2不能用淀粉­KI试纸、碱溶液等。答案：B9．现有等体积混合而成的四组气体：①NO2＋NO；②NO2＋O2；③HCl＋N2；④Cl2＋SO2。现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是()A．h4>h2>h3>h1 B．h4>h3>h2>h1C．h2>h3>h1>h4 D．h3>h2>h1>h4解析：设四组气体的体积均为2L。①中3NO2＋H2O=2HNO3＋NO1eq\f(1,3)L余下NO的体积为1L＋eq\f(1,3)L＝eq\f(4,3)L；②中4NO2＋O2＋2H2O=4HNO31Leq\f(1,4)L余下O2的体积为eq\f(3,4)L；③中HCl极易溶于水，余下N21L；④中Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，无气体剩余。答案：A10．在标准状况下，将NO2(不含N2O4)、NO、O2混合后充满容器，倒置于水中完全溶解，无气体剩余。若产物不扩散，则所得溶液中溶质的物质的量浓度(单位：mol/L)为()A．0<c<eq\f(1, \f(1,<c<eq\f(1,\f(1,<c<eq\f(1,28) \f(1,28)<c<eq\f(1,解析：本题可用极值讨论法确定最大值和最小值，还必须抓住关键字句“无气体剩余”。设气体体积为VL，则溶液体积也是VL。(1)若为NO2和O2两气体组成，则发生4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3n(HNO3)＝n(NO2)c(HNO3)＝eq\f(\f(4VL,5)÷L/mol,VL)＝eq\f(1,28)mol/L(2)若为NO和O2两气体组成，则发生4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3n(HNO3)＝n(NO)c(HNO3)＝eq\f(\f(4VL,7)÷L/mol,VL)＝eq\f(1,mol/L所以实际上eq\f(1,mol/L<c(HNO3)<eq\f(1,28)mol/L。答案：C二、非选择题11．雷鸣电闪是人们司空见惯的自然现象，地球上每年平均发生31560余次闪电。(1)每当雷电交加之际，轰鸣闪电之时，空气中可能发生如下反应：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。(2)由此说明闪电对人类生活有何益处：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电))2NO②2NO＋O2=2NO2③3NO2＋H2O=2HNO3＋NO④3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3(2)闪电时可把空气中的氮(N2)转化为氮的化合物(固氮反应)落到地面上可发生：2HNO3＋Ca(HCO3)2=Ca(NO3)2＋2CO2↑＋2H2O形成硝酸盐以利于作物生长12．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：(1)上述工艺中采用气－液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是__________________________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是____________(填化学式)。(2)该工艺需控制NO和NO2的物质的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，则会导致____________________；若n(NO)∶n(NO2)<1∶1，则会导致__________________________。(3)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)气体上升，液体下降，这样气液接触充分，使尾气被充分吸收；分析加入的原料及生成物，只有Ca(OH)2微溶于水，Ca(NO3)2易溶，所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。(2)当n(NO)>n(NO2)时，NO过剩；当n(NO)<n(NO2)时，NO2过剩，剩余的NO2会与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2。(3)酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，据得失电子守恒，可写出离子方程式：3NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=NOeq\o\al(－,3)＋2NO↑＋H2O。答案：(1)使尾气中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(2)排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(3)3NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=NOeq\o\al(－,3)＋2NO↑＋H2O13．在一只试剂瓶中盛满O2(如下图所示)，试管中充满NO，现向试剂瓶内慢慢滴入水，试管中的物质充分反应。若滴入的水为35mL时，试管先充满水而后又充满气体，则原试管中盛有的NO为________mL，若想使水充满试管，则应向试剂瓶中滴入的水是________mL。解析：设原试管中NO的体积为x，则4NO＋3O2＋2H2O=4HNO343xeq\f(3,4)xeq\f(3,4)x＋x＝35mL，解得x＝20mL；则eq\f(3,4)x＝eq\f(3,4)×20mL＝15mL。原试管中NO的体积为20mL，需滴入水15mL。答案：201514．2023年5月17日新疆电视台(午间新闻)报道：我国新增阿勒泰大气背景监测点。这标志着气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等污染物。NO分子因污染空气而“臭名昭著”，后来发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，从而成为生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。(1)NO对环境的危害在于________(填编号)。A．破坏臭氧层B．高温下能使一些金属氧化C．造成酸雨D．与人体血红蛋白结合(2)在含Cu＋的酶的活化中心中，亚硝酸根离子(NOeq\o\al(－,2))可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(3)“绿色奥运”是2023年北京奥运会的主题之一，为迎接奥运，减少空气污染，北京为汽车加装了“三效催化净化器”，可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体，该气体是()A．二氧化碳和氮气 B．二氧化碳和二氧化氮C．二氧化碳和氧气 D．二氧化碳和氢气(4)氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下：O3eq\o(,\s\up7(光),\s\do5(光))O2＋OCl＋O3→ClO＋O2ClO＋O→Cl＋O2。总反应：2O3→3O2。在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是__________