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文档简介

5.2.1氮气氮的氧化物考点一考点一氮气1.下列关于氮元素说法中,不正确的是A.工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮B.闪电时,大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定C.氮元素在自然界有游离态和化合态D.非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂【答案】D【详解】A.氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮的过程,工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮,故A正确;B.闪电时,大气中氮气转化为氮的氧化物属于氮的固定,故B正确;C.氮元素在自然界有游离态(氮气)和化合态(铵态氮和硝态氮等),故C正确;D.非金属单质氮气在化学反应中能作氧化剂,也能作还原剂,如氮气与氧气反应中,氮气作还原剂,故D错误;故选D。2.下列物质中,不能由单质直接化合生成的有几个①CuCl2

②FeS

③SO3

④FeCl2

⑤NO2A.3 B.4 C.1 D.2【答案】A【详解】①CuCl2可由氯气和铜两种单质直接化合而成,②FeS可由硫和铁两种单质直接化合而成,③硫和氧气两单质化合只能生成SO2,所以SO3不能由两种单质直接化合而成,④氯气和铁两种单质化合只能生成FeCl3,所以FeCl2不能由两种单质直接化合而成,⑤氮气和氧气两种单质化合只能生成NO,所以NO2不能由两种单质直接化合而成;综上③④⑤不能由两种单质直接化合而成,故选A。3.下列说法不涉及氧化还原反应的是A.雷雨肥庄稼——自然固氮B.自然界中硫的转化——含硫化物的矿石转化为硫酸盐C.干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存D.明矾[KAl(SO4)2•12H2O]净水【答案】D【详解】A.氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮,氮元素化合价发生变化,发生氧化还原反应,A错误;B.含硫化物的矿石中硫元素为负价,转化为硫酸盐中的硫为+6价,发生氧化还原反应,B错误;C.金属腐蚀与防护,涉及氧化还原反应,C错误;D.明矾净水,是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中的悬浮杂质而沉淀,没有涉及氧化还原反应,D正确;故选D。4.下列关于氮气性质的说法中正确的是A.点燃条件下,N2在氧气中燃烧生成NOB.点燃时,N2与金属Mg反应生成Mg3N2,N2作还原剂C.合成氨反应中,N2发生氧化反应D.氮气的化学性质稳定,其原因是两个氮原子之间以共价三键结合【答案】D【详解】A.氮气在放电或高温条件下生成一氧化氮,A错误;B.点燃时,N2与金属Mg反应生成Mg3N2,N2得电子化合价降低作氧化剂,B错误;C.合成氨反应中,N2得电子化合价降低发生还原反应,C错误;D.氮气的化学性质稳定,其原因是两个氮原子之间以共价三键结合,键能大,不易断裂,物质化学性质温度,D正确;考点二氮的氧化物考点二氮的氧化物5.下列气体大量排到空气中不会引起酸雨的是A. B. C. D.【答案】D【详解】A.二氧化硫是有毒气体,是形成硫酸型酸雨的有害气体,会污染大气,选项A不选;B.一氧化氮有毒,会污染大气,并能形成形成光化学烟雾,且与氧气反应生成二氧化氮,会导致硝酸型酸雨的形成,选项B不选;C.二氧化氮有毒,会污染大气,并能形成形成光化学烟雾,也能形成硝酸型酸雨,选项C不选;D.CO有毒,但不会导致酸雨的形成,选项D选;答案选D。6.下列物质属于酸性氧化物的是A.氧化钙 B.二氧化氮 C.七氧化二锰 D.过氧化氢【答案】C【详解】A.氧化钙能与酸反应生成盐和水,则氧化钙属于碱性氧化物,A不符合题意;B.二氧化氮中N元素显+4价,没有对应的酸,则NO2不属于酸性氧化物,B不符合题意;C.七氧化二锰与氢氧化钾反应,生成高锰酸钾和水,则七氧化二锰为酸性氧化物,C符合题意;D.酸性氧化物中,氧元素一定显-2价,过氧化氢中氧元素显-1价,不属于酸性氧化物,D不符合题意;故选C。7.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶液,能出现喷泉现象的是气体溶液ASO2稀盐酸BHCl稀氨水CNO水D饱和溶液A.A B.B C.C D.D【答案】B【分析】能够发生喷泉实验,需要烧瓶内外产生明显的压强差;产生压强差可以通过气体溶于水的方法,也可以通过发生反应消耗气体产生压强差。【详解】A.SO2不与稀盐酸反应,也不溶于盐酸,烧瓶内外不会产生压强差,不能出现喷泉现象,A不符合题意;B.氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应生成氯化铵,使烧瓶内外产生较大压强差,能够出现喷泉现象,B符合题意;C.一氧化氮不溶于水,也不与水反应,烧瓶内外不会产生压强差,不能出现喷泉现象,C不符合题意;D.二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液中,烧瓶内外不会产生压强差,不能出现喷泉现象,D不符合题意;故选B。8.如图所示,在一支50mL注射器中吸入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口。下列实验操作不能达到预期目的的是实验操作目的A振荡注射器,无明显现象验证NO不溶于水B打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后,夹上弹簧夹,无色气体变为红棕色证明可发生反应:2NO+O2=2NO2C再次振荡注射器,气体颜色逐渐变浅至无色,注射器活塞向内移动证明可发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NOD再打开弹簧夹,快速吸入空气至活塞位置处于最大刻度处,夹上弹簧夹,充分振荡注射器后静置,直至无明显现象为止将注射器中的NO完全转化为HNO3A.A B.B C.C D.D【答案】D【详解】A.注射器中吸入和水,振荡注射器,无明显现象,能说明不溶于水且不与水发生反应,A不符合题意;B.打开弹簧夹,快速吸入空气后,夹上弹簧夹,无色气体变为红棕色,能证明发生反应:,B不符合题意;C.再次振荡注射器,气体颜色逐渐变浅至无色,注射器活塞向内移动,气体压强减小,能说明与发生反应,C不符合题意;D.由反应可知,使完全转化为需要,打开弹簧夹,快速吸入空气至活塞位置处于最大刻度处,此时注射器中的(占空气的21%)不足以将完全转化为,故充分振荡注射器后静置直至无明显现象为止,不能说明完全转化为,D符合题意;故选D。9.下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是(

)气体(杂质)方法A()通过酸性高锰酸钾溶液B(HCl)通过饱和的食盐水C()通过灼热的铜丝网DCO()通过氢氧化钠溶液A.A B.B C.C D.D【答案】C【详解】A.硫化氢具有还原性,能被高锰酸钾氧化,二氧化碳与高锰酸钾不反应,故可以用高锰酸钾溶液除去二氧化碳中的硫化氢杂质,A项正确;B.氯气不溶于饱和食盐水,氯化氢能溶于饱和食盐水,因此可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质,B项正确;C.氮气和氢气均不能与灼热的氧化铜反应,所无法除去氮气中的氢气杂质,C项错误;D.二氧化氮能与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,一氧化碳与氢氧化钠溶液不反应,可以用氢氧化钠溶液除去一氧化碳中的二氧化氮杂质,D项正确;故选C。10.汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物,已成为城市空气的主要污染源。汽油和柴油中基本不含氮元素,那么汽车尾气中的NO是如何产生的?请推测可能的原因______,并写出有关反应的化学方程式_______。【答案】

在点火和燃烧条件下,空前中的氮气和氧气发生反应生成NO

【详解】空气中存在大量的氮气和氧气,虽然汽油和柴油中基本不含氮元素,但是在点火和燃烧条件下,空前中的氮气和氧气发生反应生成NO,反应的化学方程式:。11.下列说法正确的是A.NO2与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2,所以NO2是酸性氧化物B.Na2O2与盐酸反应生成盐、水和氧气,所以Na2O2是碱性氧化物C.FeO、Fe2O3与硫酸反应只生成对应的盐和水,所以都是碱性氧化物D.NaHSO3能电离出氢离子溶液显酸性,所以NaHSO3是酸【答案】C【详解】A.NO2与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,但生成的盐是两种,且发生元素化合价的变化,所以NO2不是酸性氧化物,A不正确;B.Na2O2与盐酸反应生成盐、水和氧气,反应过程中存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,且生成了氧气,所以Na2O2不是碱性氧化物,B不正确;C.FeO、Fe2O3与硫酸反应只生成对应的盐和水,没有元素化合价的变化,所以FeO、Fe2O3都是碱性氧化物,C正确;D.虽然NaHSO3能电离出氢离子使溶液显酸性,但NaHSO3由金属离子和酸根离子构成,所以NaHSO3是酸式盐,D不正确;故选C。12.有一充有10mLNO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有6mL无色气体,则原混合气体中NO和NO2体积比为A.3:2 B.2:3 C.1:4 D.4:1【答案】B【详解】二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮和水不反应,所以,剩余的气体为一氧化氮,设混合气体中二氧化氮的体积为V,则所以V=6mL,即二氧化氮的体积为6mL,则混合气体中一氧化氮的体积为4mL,所以原混合气体中NO和NO2体积比为4mL:6mL=2:3。故选B。13.用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:下列说法不正确的是A.用石灰乳比用澄清石灰水吸收效果更好B.采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收C.吸收时主要反应的离子方程式为NO+NO2+2OH-=2NO+H2OD.若尾气中n(NO2):n(NO)<1∶1,吸收后排放的气体中NO含量升高【答案】C【分析】吸收时,NO、NO2与氢氧化钙氧化还原反应生成Ca(NO2)2,由电子守恒和原子守恒可得方程式为NO+NO2+Ca(OH)2═Ca(NO2)2+H2O;【详解】A.澄清石灰水中氢氧化钙溶解量小,吸收气体量少,不如石灰乳吸收效率大,故A正确;B.采用气液逆流接触能增大反应接触面积,有利于尾气中NO、NO2和氢氧化钙溶液充分反应,使气体吸收充分,故B正确;C.吸收时,NO、NO2与氢氧化钙氧化还原反应生成Ca(NO2)2,由电子守恒和原子守恒可得方程式为NO+NO2+Ca(OH)2═Ca(NO2)2+H2O,石灰乳不可拆,离子方程式为:NO+NO2+Ca(OH)2=Ca2++2+H2O,故C错误;D.若尾气中n(NO2):n(NO)<1:1,NO过量,过量的NO不与碱反应也不溶于水,吸收后排放的气体中NO含量升高,故D正确;故选:C。14.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入6mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是A.60mL B.50mL C.45mL D.15mL【答案】B【详解】n(O2)==0.075mol,NO2、N2O4、NO的混合气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸,根据电子转移守恒,Cu提供的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量,而硝酸铜与氢氧化钠恰好反应生成氢氧化铜,Cu-2e-→Cu2++2OH-→Cu(OH)2,故n(OH-)=n(e-)=4n(O2)=0.075mol×4=0.3mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为=0.05L=50mL;答案选B。15.非金属单质A经下图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①B、D的化学式是B_______;D_______。②在工业生产中,大量排放的B气体被雨水吸收后形成了_______而污染环境。(2)若A在常温下为气体,C是红棕色气体。①A、C的化学式分别是:A_______;C_______。②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式_______。该反应_______(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。【答案】(1)

SO2

H2SO4

酸雨(2)

N2

NO2

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

属于【分析】非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,D为强酸,若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,可知B是SO2,则A是S,B是SO2,C是SO3,SO3与H2O反应产生D是H2SO4;若A在常温下为气体,C是红棕色气体,可知C是NO2,则A是N2,B是NO,C是NO2,D是HNO3。【详解】(1)①根据上述分析可知B是SO2,D是H2SO4;②B是SO2,SO2在空气中大量排放被水吸收时会形成酸雨而污染环境;(2)①根据上述分析可知:A是N2,C是NO2;②D是HNO3,浓硝酸与Cu反应产生Cu(NO3)2、NO2、H2O,该反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,该反应过程中元素化合价发生了变化,因此该反应属于氧化还原反应。重点突破重点突破16.硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气,废气中只含有NO、NO2两种气体。将一定量废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收,溶液中生成的NO、NO两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x(x=)变化关系可用如图所示。已知溶液中可发生以下两个反应:①NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;②2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2下列说法正确的是A.图中线段a表示NO离子B.随x值增大,溶液中n(NO)+n(NO)增大C.若测得所得溶液中n(NO)为0.5mol,则x值为0.75D.x=0.6时,反应中可收集到标准状况下44.8LCO2【答案】C【分析】由方程式和图象可知,NO单独不能被吸收:①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收,满足n(NO2):n(NO)=1,即x=0.5,此时只生成,n()=0,n()=2mol,所以a曲线表示离子、b曲线表示NO3-离子;②当气体只有NO2时,即x=1,发生反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,此时生成n()=n()=1mol;③反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2均有n(N)=2n(C),即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,所以n(CO2)=1mol;④由x=0.5和x=1可知,一定量废气中n(NO2)≥n(NO),并且n(NO2)+n(NO)=2mol,生成n()+n()=2mol;综上可知:2mol废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收,即n(NO2)≥n(NO),生成n()+n()=2mol;n(CO2)=1mol;a曲线表示离子、b曲线表示离子,据此分析解题。【详解】A.由分析可知,a曲线表示离子、b曲线表示离子,A错误;B.由分析可知,随x值增大,溶液中n()+n(NO)不变,B错误;C.设n(NO2)=a,n(NO)=b,则a+b=2mol,发生反应①余下NO2的物质的量为(a-b)mol,发生反应②生成n()=0.5(a-b)=0.5

mol,即a-b=1mol,联立方程组解得a=1.5mol,b=0.5mol,废气中NO2的物质的量分数x=×100%=75%,C正确;D.反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2均有n(N)=2n(C),即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol,所以n(CO2)=1mol;反应中可收集到标准状况下1mol×22.4L/mol=22.4LCO2,D错误;故答案为C。17.工业或机动车尾气中的NOx会造成环境问题,可用多种方法脱除。(1)碱液吸收:NaOH溶液可吸收硝酸工业尾气(含),获得副产品。①等物质的量NO与NO2被NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为_______。②若吸收时NO与NO2比例控制不当,则吸收液经浓缩结晶、过滤得到晶体中最有可能混有的杂质是_______(填化学式)。排放的尾气中含量较高的氮氧化物是_______(填化学式)。(2)还原法:尿素水溶液热解产生的NH3可去除尾气中的NOx,流程如下:①尿素中氮元素的化合价为_______。②写出“催化反应”过程中NH3还原NO2的化学方程式_______。③若氧化处理后的尾气中混有SO2,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低NOx的去除率。试分析硫酸盐的产生过程_______。④“催化反应”过程中需控制温度在之间。温度过高,NOx的去除率下降,其原因可能是温度过高催化剂的活性降低和_______。【答案】(1)

NO(2)

-3

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