高中化学课时跟踪检测二十二氮氧化物的产生及转化必修10

课时跟踪检测（二十二）氮氧化物的产生及转化1．能用排水法收集，但不能用排空气法收集的气体是()A．NO B．CO2C．H2 D．Cl2解析：选A一氧化氮不溶于水，且密度和空气相近，用排水法收集。2．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()A．一氧化氮是一种红棕色的气体B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集解析：选CNO是无色的气体，微溶于水，能用排水法收集，可由N2与O2直接化合而得到，NO易与空气中的氧气直接反应而生成NO2，故只有C项符合题意。3．下列关于二氧化氮的描述正确的是()A．无色气体B．常温下能与氧气化合C．与水反应生成硝酸D．可由氮气和氧气在放电条件下反应生成解析：选C二氧化氮是红棕色气体，常温下与氧气不反应，氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，而不是二氧化氮。4．NO对环境的危害在于()①破坏臭氧层②高温下能使一些金属被氧化③造成酸雨④与人体血红蛋白相结合A．仅①③ B．仅③④C．①②③ D．①③④解析：选ANO在高温下不能氧化金属，②错误，④不属于对环境的危害，①③正确。5．常温常压下，下列气体不能共存的是()A．SO2与O2 B．NO2与NOC．O2与N2 D．NO与O2解析：选DSO2与O2反应需要的条件是催化剂和加热，NO2与NO不反应；O2与N2反应需要的条件是放电或高温。6．实验室收集NO、NO2两种气体()A．均可用排水法B．均可用向上排气法C．NO用向上排气法，NO2用排水法D．NO用排水法，NO2用向上排气法解析：选DNO易与空气中的O2反应，NO2与水反应，故前者不能用排气法收集，后者不能用排水法收集。7．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是()A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．3∶1解析：选C设NO2的体积为x，N2的体积为(1－x)，由题意结合化学方程式3NO2＋H2O=2HNO3＋NO↑，可得eq\f(1,3)x＋(1－x)＝eq\f(1,2)，x＝eq\f(3,4)，1－x＝eq\f(1,4)，N2和NO2的体积比为1∶3。8．某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色；然后向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是()A．肯定含有SO2和NOB．肯定没有Cl2、O2和NOC．可能含有Cl2和O2D．肯定含有Cl2和NO解析：选A混合气体无色，排除红棕色的NO2和黄绿色的Cl2；混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色，说明含有SO2；向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色，说明存在NO，则可推知一定不存在O2。故原混合气体中肯定含有SO2和NO，肯定没有O2、NO2和Cl2。9．A、B、C三种气体，A为无色不溶于水的气体单质，在一定条件下，A与O2反应生成B，B无色且难溶于水，它也能与O2反应生成C，C易溶于水并与水反应生成B，反应后所得溶液呈酸性，则：(1)三种气体的化学式为A______，B______，C__________。(2)除去A气体中的少量O2的方法是_________________________________________。(3)除去B中的少量C的方法是_________________________________________。解析：A为无色不溶于水的气体单质，A可能是H2、N2、O2，A与O2反应生成B，B无色难溶于水，则A为N2，B为NO，C为NO2。答案：(1)N2NONO2(2)通过灼热的铜丝网(3)通过盛水的洗气瓶后干燥10．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在该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式：______________________________________。(3)在一定条件下氨气(NH3)亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：_________________________________________。解析：(1)在该反应中，NO2中的氮元素化合价降低作氧化剂，NO中的氮元素化合价升高作还原剂。(2)根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。(3)根据质量守恒定律结合题目信息可知，氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质为氮气和水。答案：(1)NO2NO(2)2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5())N2＋2CO2(3)6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(一定条件),\s\do5())7N2＋12H2O1．光化学烟雾是一次污染物(如氮氧化物、碳氢化合物等)发生光化学反应后生成的二次污染物，主要含有臭氧、过氧硝酸酯等。下列有关光化学烟雾的说法不正确的是()A．浅蓝色有刺激性气味B．汽车尾气是造成光化学烟雾的主要原因之一C．光化学烟雾对人体没有危害D．光化学烟雾一般出现在强日照条件下解析：选C光化学污染对人体有危害。2．在汽车尾气处理装置中加入适当的催化剂，能发生反应：4CO＋2NO2=4CO2＋N2。下列对该反应的说法中正确的是()A．该反应是化合反应B．该反应中氧化剂是NO2、还原剂是COC．该反应生成28gN2时，转移4mol电子D．该反应不能减少汽车尾气对环境的污染解析：选B该反应不是化合反应；在反应中，二氧化氮中氮元素的化合价降低，作氧化剂，一氧化碳作还原剂；生成28g氮气时，转移8mol电子；该反应生成的是CO2与N2，能减少汽车尾气对环境的污染。3．一定条件下，将等体积的NO2和O2的混合气体置于试管并将该试管倒置于水槽中至液面不再上升时，剩余气体的体积约为原体积的()A.eq\f(1,4) B.eq\f(3,4)C.eq\f(1,8) D.eq\f(3,8)解析：选D根据4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，O2过量。设NO2和O2的体积各1L，则1LNO2消耗O2eq\f(1,4)L，剩余O2eq\f(3,4)L，所以eq\f(3,4)×eq\f(1,2)＝eq\f(3,8)。4.按如图进行实验，试管内装有12mLNO，然后间歇而缓慢地通入8mLO2，下面有关实验最终状态的描述正确的是()A．试管内气体呈红棕色B．试管内气体为无色的NOC．试管内气体为无色的O2D．试管内充满了液体解析：选B据题意在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，二者相加得总反应为4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，由于eq\f(VNO,VO2)＝eq\f(12mL,8mL)＝eq\f(3,2)>eq\f(4,3)，即NO过量，试管内剩余气体为无色的NO，液体未充满试管。5．盛有O2和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中O2和NO2的体积比是()A．3∶1 B．3∶2C．2∶1 D．1∶2解析：选B设NO2体积为x，O2体积为(1－x)，若剩余气体为O2，由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3知，1－x－eq\f(1,4)x＝eq\f(1,2)，x＝eq\f(2,5)，1－x＝eq\f(3,5)，两者体积之比为3∶2；若剩余气体为NO，由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO知NO2为原来总体积的1.5倍，这种情况不存在。6．关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是()A．两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染B．二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸C．两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色D．两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸解析：选BA中二氧化氮为红棕色气体；B中二氧化氮跟水反应，生成了硝酸，硝酸氧化亚硫酸生成硫酸，能得到两种常用的强酸；C中二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性，二氧化硫也不具有强氧化性；D中二氧化氮跟水反应，还生成了一氧化氮，故选项B符合题意。7．在标准状况下，将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥的烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为()A.eq\f(1,14)mol·L－1B.eq\f(4,5)mol·L－1C.eq\f(1,28)mol·L－1D.eq\f(1,42)mol·L－1解析：选C根据化学方程式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，设烧瓶的容积为VL，则NO2的体积为eq\f(4,5)VL。又因NO2与O2的体积比为4∶1，所以最终液体充满烧瓶，溶液的体积为VL。NO2的物质的量为eq\f(4,5)VL/22.4L·mol－1，HNO3的物质的量也为eq\f(4,5)VL/22.4L·mol－1，烧瓶内HNO3的物质的量浓度为c(HNO3)＝eq\f(\f(4,5)VL÷22.4L·mol－1,VL)＝eq\f(1,28)mol·L－1。8．某氮的氧化物是大气污染物之一，在一定温度和有催化剂存在下，该氧化物与氨气(NH3)反应只生成氮气和水，若生成的氮气和水的物质的量之比为5∶6，该氧化物的化学式为()A．NO B．N2O3C．NO2 D．N2O5解析：选A由题意知：NH3＋eq\x()→N2＋H2O，eq\x()内表示氮的氧化物，配平后应为4NH3＋eq\x()=5N2＋6H2O，eq\x()中为6个N原子和6个O原子，即6NO，该氮的氧化物的化学式为NO。9.如图所示，室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。(2)最终试管中剩余的气体是________________，体积为________________。解析：(1)通入的O2与NO发生反应生成NO2：①2NO＋O2=2NO2，所以看到有红棕色气体生成，生成的NO2溶于水：②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，①②两反应的总方程式为③4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，气体被消耗，所以又会看到试管内液面上升。V(NO)∶V(O2)≠4∶3，故最后有气体剩余，不论剩余NO还是O2，都为无色气体，这是看到的第三个现象。(2)设1.5mLO2全部参加反应，由(1)中③知：V反应(NO)＝V反应(O2)×eq\f(4,3)＝1.5mL×eq\f(4,3)＝2.0mL，而NO的总体积是3.0mL，故剩余NO气体1.0mL。答案：(1)①通入O2，试管内气体变为红棕色②试管内液面升高③最后试管内剩余无色气体(2)NO1.0mL10．已知NO不溶于水，NO2与水发生反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。把盛有48mLNO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24mL，则：(1)原混合气中，NO是______mL，NO2是______mL。(2)若在剩余的24mL气体中，通入6mLO2，待液面稳定后，反应后容器内剩余气体体积为________mL。(3)若在剩余的24mL气体中，通入24mLO2，待液面稳定后，反应后容器内剩余气体体积为________mL。(4)若在原48mLNO、NO2中，通入________mLO2再倒置于水中，气体会全部被吸收。解析：(1)设NO2的体积为x，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO体积差312x(48－24)mLx＝36