【文档说明】2022-2023学年高一化学 人教版2019必修第二册 同步练习 5.2.1氮气氮的氧化物(基础过关A练)Word版含解析.docx,共(19)页,817.457 KB,由小赞的店铺上传
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第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物课时1氮气氮的氧化物本课学习目标(1)通过分析氮的原子结构,推断含氮物质可能的化学特性,理解结构与性质的关系。(2)通过实验探究,了解一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应等性
质,感受化学变化的奇妙。课前预习导学一、氮元素1.氮的原子结构氮元素位于第二周期、第VA族。氮原子最外电子层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。氮的原子结构常
见的化合价有+1、+2、+3、+4、+5、-3,其氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5共有六种,其中N2O5是HNO3的酸酐,N2O3是HNO2的酸酐(氮的氧化物都有毒)。2.氮元素的存在a.游离态:以氮分子的形式存
在于空气中。b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。二.氮气1.物理性质纯净的N2是一种无色无味的气体,难溶于水,在空气中约占五分之四左右。2.化学性质(1)常温下,N2的化学性质不活泼,可代替稀有气体作保护气体。
原因:氮分子内两个氮原子间以共价三键结合,断开该化学键需要较多的能量,所以氮气的化学性质很稳定,通常难以与其它物质反应。(2)在放电条件或高温下氮气跟氧气化合生成一氧化氮N2+O2=====放电或高温2NO(3)镁在氮气中燃烧:3Mg+N2=====点燃Mg3N2;(4)人工
合成氨:N2+3H2高温、高压催化剂2NH3;A练——基础过关三.氮的固定和循环1.含义:将大气中__游离态__的氮转化为__含氮化合物__的过程叫做氮的固定。2.分类:氮的固定自然固氮高能固氮N2+O2═══放电或高温2NO生物固氮豆科
植物的根瘤菌固氮人工固氮合成氨N2+3H2高温、高压催化剂2NH3仿生固氮3.氮的循环四.二氧化氮和一氧化氮氮的氧化物NONO2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水化学性质与O2反应2NO+O2===2NO2不反应与H
2O反应不反应3NO2+H2O===2HNO3+NO1.NO和NO2的化学性质(1)在常温下,NO很容易与O2反应,化学方程式为2NO+O2===2NO2。(2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。
2.二氧化氮溶于水的实验(1)实验过程实验装置实验操作在如图注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹振荡注射器实验现象无明显现象无色气体变为红棕色红棕色气体变浅至消失,有
无色气体生成,注射器活塞向内滑动化学方程式2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO(2)对工业生产硝酸的启示工业上生产硝酸时,向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,能充分利用原料,并能减少NO的排放以保护环境。当堂练习达标知识点一氮
气和氮的固定1.通常状况下,氮气的性质不活泼的原因是()A.氮分子中有三个共价键,键能很大B.氮元素非金属性很弱C.氮分子中氮元素化合价为零D.固态氮属于分子晶体【答案】A【详解】氮气的性质不活泼是因为含有氮氮三键,氮氮三键非常稳定,断裂时需要吸收大量的能量,所以氮气不活泼,性质非常稳定,故选:A
。2.下列关于氮气的说法中,正确的是A.通常情况下,氮气性质比较稳定B.可在氧气中燃烧,生成一氧化氮C.1molN2与3molH2完全反应生成2molNH3D.氮元素是活泼的非金属元素,氮气在化学反应中作氧化剂【答案】A【详解】A.通常情
况下,氮气分子中含有氮氮叁键,键能大,性质比较稳定,A正确;B.N2不能在O2中燃烧,与O2在放电时反应生成NO,B错误;C.N2与H2的反应是可逆反应,1molN2与3molH2不可能完全反应生成2molNH3,C错误;D.氮气中氮元素的化合价为零价,在
化学反应中即可升高也可降低,即可作氧化剂,也可作还原剂,D错误;故选A。3.N2是空气的重要组成部分,因此有科学家依据蒸汽机的原理,设计制造出液氮蒸汽机,即利用液态氮的蒸发来驱动机车,从而达到环境保护的目的,其原理主要依据是()A.液氮的沸点
为﹣195.8℃,远低于常温B.N2在空气中燃烧放热C.N2的化学性质很稳定D.N2在空气中的体积分数为78%【答案】A【详解】液氮的沸点很低,极易汽化,汽化时吸收热量,体积膨胀而驱动机车转动,此过程中不产生污染物,保护了环境,跟氮气的化学性质及在空气中的体积分数无关,故选A。4.下
列化学反应中起固氮作用的是A.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.雷电使氮气和氧气反应生成了一氧化氮气体【答案】D【详解】氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态
的氮的过程,故只有D项符合定义,故答案为:D。5.下列说法正确的是()A.N2+3H2催化剂高温高压2NH3属于自然固氮B.固氮属于氧化还原反应C.俗语“雷雨发庄稼”毫无科学道理D.氨气溶于水得到的溶液能导电,所以NH3是电解质【答案】B【详解】A.N2+3H2催化剂高温高压2NH3属于人工固氮
,故A错误;B.固氮是将游离态的氮转化为化合态的过程,属于氧化还原反应,故B正确;C.俗语“雷雨发庄稼”是指将游离态的氮转化为化合态进入到土壤被植物吸收,促进了植物的生长,故俗语“雷雨发庄稼”有科学道理,故C错误;
D.氨气溶于水得到的溶液能导电,是因为氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨是弱电解质能电离,生成铵根离子和氢氧根离子,所以NH3不是电解质,故D错误;故答案:B。6.根据下图简单描述氮在自然界的循环过程,并思考和讨论以下问题。(1
)氮在自然界中主要以哪些形式存在_______?(2)人体蛋白质中的氮是从哪里来的_______?(3)自然界中有哪些固定氮的途径________?(4)人类的哪些活动参与了氮的循环___________?【答案】(1)以游离态和化合态存在(2)从动植物等食物中获取(3)人工固
氮、自然固氮(4)工农业生产中的人工固氮、人类排泄物及遗体等参与了氮的循环【解析】(1)氮元素在氮气中以游离态存在,在氨、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐等中一化合态存在;故氮在自然界中主要以游离态和化合态存在。(2)由图示可知,人体蛋白质中的氮从动植物等食物中获取。(3)自然界中
固定氮的途径有人工固氮、自然固氮。(4)人类的工农业生产中的人工固氮、人类排泄物及遗体等参与了氮的循环。7.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NO22N+O2NO放电【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:22N+O2NO放电。知识点二一氧化氮和二氧化氮8.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接控制作用,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【答案】C【详解】A.一氧化氮是一种无色的气体,故A错误;B.常温常压下,一氧化氮能与空气中的氧气直接
化合生成二氧化氮,故B错误;C.在放电条件下,氮气和氧气直接化合得到一氧化氮,故C正确;D.一氧化氮微溶于水,能用排水法收集一氧化氮,故D错误;答案选C。9.下列关于氮的氧化物的叙述正确的是A.氮的氧化物只有NO
、NO2B.氮的氧化物均为红棕色气体C.氮的氧化物均有毒D.氮的氧化物在空气中能稳定存在【答案】C【详解】A.氮的氧化物包括NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等,则A错误;B.NO、N2O4等均为无色气体,则B错误;C.氮的氧化物均有毒,则C正确;D.NO在
空气中易被O2氧化为NO2,则D错误;本题答案C。10.下列无色气体中,遇空气变成红棕色的是()A.COB.HClC.SO2D.NO【答案】D【详解】A.CO与空气常温下不反应,加热条件下反应生成CO2,CO2是无色气体,故A不符
合题意;B.HCl与空气常温下不反应,故B不符合题意;C.SO2与空气在催化剂热条件下反应,但SO3不是红棕色,故C不符合题意;D.NO与空气中氧气反应生成NO2,NO2为红棕色,故D符合题意。综上所述,答案为D。11.
下列关于NO、NO2性质的说法,正确的是A.都是无色无味气体B.都不溶于水C.都可以用向上排空气法收集D.NO2与水能够发生反应,而NO不能【答案】D【详解】A.NO2为红棕色气体有刺激性气味,A错误;B.二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮,B错误;C.一氧化氮密度与空气
接近、能与氧气反应,不能用向上排空气法收集,C错误;D.NO2与水能够发生反应生成硝酸和一氧化氮,而NO不能,D正确;答案选D。12.宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体,从火箭
尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等,这些气体均无色,但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟,产生红烟的原因是()A.高温下N2遇空气生成NO2B.NO遇空气反应生成NO2C.CO2与NO
反应生成NO2D.NO与H2O反应生成NO2【答案】B【详解】A.氮气为空气的主要组成气体,性质稳定,高温下N2遇空气不会直接生成NO2,故A错误;B.一氧化氮极易被氧气氧化,NO在常温下能与氧气反应2NO+O2=2NO2,生成
红棕色的NO2,所以B选项正确;C.高温条件下一氧化碳在空气中不可能为反应产物,必然被氧气氧化成二氧化碳,所以,CO2与NO在空气中高温条件下不反应,故C错误;D.一氧化氮和水之间不会发生反应,故D错误故选B。13.在NO2与水的反应中,下列判断正
确的是()A.氮元素的化合价不发生变化B.氧化剂与还原剂的质量比为2∶1C.NO2只是还原剂D.3molNO2参加反应转移2mol电子【解析】选D。。14.工业上以氮气为主要原料制备硝酸,其转化过程如下所
示,其中氮元素只被还原的一步是N22H⎯⎯→①NH32O⎯⎯→②NO2O⎯⎯→③NO22HO⎯⎯⎯→④HNO3A.①B.②C.③D.④【答案】A【分析】氮元素只被还原,表明含氮物质作氧化剂,氮元素化合价降低。【详解】①N
2→NH3,N元素的化合价降低,①符合题意;②NH3→NO,N元素的化合价升高,②不合题意;③NO→NO2,N元素的化合价升高,③不合题意;④NO2→HNO3,N元素的化合价一部分升高,一部分降低,④不合题意;综合以上分析,只有①符合题意;故选A。15.氮元素的单
质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛.(1)工业上利用分离空气的方法得到氮气.空气各主要成分的沸点如下:N2O2ArCO2-196℃-183℃-186℃-78℃现将空气深度冷却液化,然后缓慢升温,则最先分离出来的气体是____________。(2)雷雨时空气中的N2转化为NO
,生成物NO是______色的气体,________(填“易”或“难”)溶于水;NO在空气中很容易被氧化成NO2,NO2能与水发生化学反应。NO2与水反应的化学方程式为_________________
______________。【答案】N2(氮气)无难3NO2+H2O=2HNO3+NO【分析】(1)逐渐升温的过程中,沸点低的物质先分离,据此解答;(2)NO为无色气体;难溶于水;NO2与H2O反应生成硝酸和NO,据此解答;【详解】(1)逐渐升温的过程中,沸点低的物质先分离,由表可知,最先
分离出来的气体时N2;故答案为:N2(氮气);(2)NO为无色气体;难溶于水;NO2与H2O反应生成硝酸和NO,且反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。故答案为:无;难;3NO2+H2O=2HNO3+NO。16.某化学学
习小组为探究NO2和SO2的反应,进行如下实验(如图所示)。(1)图甲两集气瓶中___________(填“上”或“下”)瓶颜色深。(2)图乙中反应的现象是___________。(3)图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有__________
_,说明NO2在该反应中表现___________性。(4)由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式:___________。【答案】(1)下(2)两气体混合后,颜色由红棕色变为无色(3)NO氧化(4)NO2+SO2=NO+SO3【分析】(1)NO2是红
棕色的SO2没有颜色,故是下层有颜色,故下层颜色深;(2)二氧化硫与密度比二氧化氮密度大,抽开玻璃片,二氧化氮向上,二氧化硫向下混合,生成三氧化硫和一氧化氮,一氧化氮无色气体,所以红粽色逐渐褪去,最终变为无色故答案为:两气体混合后,颜色由红棕色变为无色;(3)图丙中“有红棕色气体产生”说
明反应的产物中有一氧化氮,说明NO2在该反应中显氧化性;(4)图丙中反应生成的气体遇空气显红棕色,说明图乙中反应生成了NO,即NO2和SO2反应,NO2转化为NO,表现氧化性,而SO2则表现还原性,被氧化,硫元素化合价升高
,只能变成+6价,应转化为SO3,为化学方程式为:NO2+SO2=NO+SO3。17.将体积为VmL(已换算成标准状况)的2NO充满体积为VmL的试管后倒扣在水中,如图所示。(1)2NO溶于水的化学方程式是______。(
2)使试管中2NO恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气,标准状况下通入氧气的体积为______。最终试管中所得硝酸的物质的量浓度为______(假设溶质不扩散)。(3)为了消除2NO的污染,可将它与氨气在催化剂作用下反应
,生成水和一种无污染的物质,该物质是空气的主要成分之一,该反应的化学方程式是______。【答案】2233NOHO=2HNONO++VmL41mol/L22.42322催化剂6NO+8NH7N+12HO【详解】(1)2NO溶于水生成3HNO和NO,反应的化学方
程式是2233NOHO2HNONO++═。故答案为:2233NOHO=2HNONO++;(2)由化学方程式222232NOO2NO{3NOHO2HNONO+++══可推出22234NOO2HO4HNO++═,使试管中2NO恰好完全被水吸收,需要通入标
准状况下氧气的体积为mL4V,根据化学方程式可知最终试管中所含的硝酸的物质的量浓度为0.001122.4L/molmol/L0.001L22.4VLV=。故答案为:VmL4;1mol/L22.4;(3)为了消除2NO的污染,可将它与氨气在催化剂作用下反应,生成水和一种
无污染的物质,该物质是空气的主要成分之一,该物质是氮气,反应的化学方程式是23226NO8NH7N12HO++催化剂。故答案为:2322催化剂6NO+8NH7N+12HO。课后作业检测见下页课后作业检测1.下列关于氮的固定,说法不正确的是A.在雷雨天,N2可直接转化NO
B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物的过程被称之为人工固氮C.氮的固定的过程中氮原子有可能被氧化,也有可能被还原D.一些豆科植物的根瘤菌可以将空气中的N2转化为硝酸盐【答案】B【解析】A项,雷雨天,氮气和氧气能反应生成一氧化氮,正确;B项,工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物,是不同氮的化合物
之间的转化,不属于氮的固定,不是人工固氮,错误;C项,氮的固定的过程中,氮元素化合价有可能升高,如氮气变为一氧化氮,也有可能降低,如氮气变为氨气,即氮原子有可能被氧化,也有可能被还原,正确;D项,一些
豆科植物的根瘤菌可以将空气中的N2转化为硝酸盐,形成氮肥,属于生物固氮,正确。2.有报道称“氮气能有效减少轮胎的噪音,延长轮胎使用寿命”,关于氮气的性质的说法,错误的是()A.通常情况下,氮气性质很不活泼B
.可在氧气中燃烧,生成一氧化氮C.在水中溶解度小(通常情况下)D.跟氢气在一定条件下发生反应,氮气是氧化剂【解析】选B。N2在O2中不能燃烧,在放电或高温条件下N2被O2氧化为NO,B错误。3.(2021·石嘴山市第三中学高一期末)下列说法正确的是A.实验室能用排空气法收集N2、NO和NO2B.合
成氨反应属于高能固氮C.除去NO中的NO2气体可以使混合气体通过蒸馏水D.NO、NO2、N2O3、N2O5都属于酸性氧化物【答案】C【详解】A.N2相对分子质量和空气接近,不能用排空气法收集;NO能和氧气反应,不能用排空气法收集,故A错误;B.工业合成氨反应属于人工固氮,
故B错误;C.NO2能和水反应生成NO和硝酸,故C正确;D.酸性氧化物是能和碱反应生成盐和水,所以NO、NO2不属于酸性氧化物,故D错误;故答案:C。4.目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(含有催化剂),在催化剂作用下,尾气中CO和NO发生反应,其微观过程如图所示。下列说法
错误的是为A.CO和NO在催化剂表面反应过程的顺序为①②③④⑤B.该反应属于氧化还原反应C.反应中CO和NO的物质的量比为1∶1D.反应前后涉及3种氧化物【答案】A【解析】A项,在催化剂表面反应过程中,一氧化碳和一氧化氮混合③,然后被吸附到
催化剂表面②,再分解成碳原子、氮原子、氧原子①,接着反应生成二氧化碳和氮气④,最后再脱离催化剂表面⑤,即反应过程的顺序是③②①④⑤,错误;B项,该反应过程有元素化合价变化,属于氧化还原反应,正确;C项,2CO+2NO=====催化剂2C
O2+N2,反应中CO和NO的物质的量之比为1∶1,正确;D项,反应前后涉及一氧化碳、一氧化氮和二氧化碳三种氧化物,正确。5.近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示,下列说法正确的是()A.汽车尾气
的主要污染成分包括CO、NO和N2B.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总反应为222催化剂2NO+O+4CO4CO+N【答案】D【详解】A.汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等,氮气为空气成分,
不是空气污染物,故A错误;B.根据图示反应,氮元素从NO中的2+价降为0价,化合价降低,所以一氧化氮为氧化剂,氮气为还原产物,碳元素的化合价从+2价升至+4价,二氧化碳为氧化产物,故B错误;C.NO和2O在常温下就会发生反
应生成二氧化氮,故C错误;D.尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分,根据图示反应的方程式为2222NOO4CO4CON++=+催化剂,故D正确。答案选D。6.下图是氮元素的转化示意图:下列说法不正确...的是A.反应①
是自然界中的氮的固定B.反应②的现象是气体由无色变红棕色C.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶2D.X的浓溶液与铁不能发生反应【答案】D【解析】A项,反应①是氮气和氧气在放电条件下生成NO,属于自然界中的氮的固定,正确;B项,NO是无色气体、NO2是红
棕色气体,反应②的现象是气体由无色变红棕色,正确;C项,反应③的方程式为H2O+3NO2=2HNO3+NO,NO2中N元素化合价由+4升高为+5、由+4降低为+2,NO2既是氧化剂又是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶2,正确;D项,H2O+3NO2=2HNO3+NO,X是硝酸,
常温下铁在浓硝酸发生钝化,钝化是化学变化,加热时浓硝酸与铁也能直接发生反应,错误。7.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体,分别倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通入边慢慢摇动试管,直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液
中溶质的物质的量浓度之比为()A.1∶1B.5∶7C.7∶5D.4∶3答案:A解析:因为NO2和NO的体积相等,在同温同压下两者的物质的量相等,根据反应:2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO,生成的HNO
3的物质的量也相等,因此两试管内HNO3的物质的量浓度相等。8.工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。(1)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx
。已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2(Ⅰ)2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是___________(填字母)。A.1.9B.1.8C.1
.6D.1.3(2)用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的x值为___________。【答案】D1.875【分析】由方程式可知,当NOx被Na2CO3溶液完全
吸收时,则n(NO2)≥n(NO);由方程式可知,NOx的物质的量是CO2的2倍,由此分析。【详解】(1)由方程式NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2(Ⅰ)、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)可知,当NOx被Na2CO3溶液完全
吸收时,则n(NO2)≥n(NO),NO含量越少,x值越小,而n(NO2)=n(NO),x值最小,x最小=2+12=1.5,故x不可能为1.3,答案选D;(2)由方程式NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
(Ⅰ)、2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)可知,NOx的物质的量是CO2的2倍,CO2的物质的量为22.4L22.4L/mol=1mol,则2mol×(14+16x)mol-1mol×44g/mol=44g,解得x=1.875。9.某校化学兴趣小组用如图装置
验证NO2的氧化性和NO的还原性。已知:①装置甲中发生的反应为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。②硝酸具有挥发性,可将I-氧化成I2。请回答下列问题:(1)装置乙中的现象是。(2)说明NO具有还原性的操作和现象是。(3)小组一成员对实验设计提出了疑问,
他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性,他的理由是。(4)小组另一成员为探究NO2的氧化性,进行如下实验(如图所示)。由图B和图C中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式:_____________。【解析】(1)
碘化钾被氧化为单质碘,碘使淀粉变蓝。(2)丙中NO2与水反应生成的NO会和氧气反应生成红棕色的NO2,证明NO具有还原性,故操作和现象为打开开关,挤压空气囊,丙中气体由无色变为红棕色。(3)浓硝酸具有挥发性,且NO
2与水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性,也能将碘离子氧化成单质碘,使溶液变蓝,对NO2的性质检验造成干扰。(4)题图B中“无色气体”,题图C中“有红棕色气体产生”,说明题图B中反应生成了NO,即NO2和SO2反应,NO
2转化为NO,表现氧化性,而SO2则表现还原性,被氧化,硫元素化合价升高,只能变成+6价,应转化为SO3,故化学方程式为NO2+SO2===NO+SO3。答案:(1)乙试管中溶液变蓝色(2)打开开关,
挤压空气囊,丙中气体由无色变为红棕色(3)挥发出来的HNO3,NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸,也可将I-氧化成I2,使溶液变蓝(4)NO2+SO2===NO+SO310.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,
其部分工艺流程如图:(1)一定条件下,NO与NO2可以生成一种新的氧化物,试写出该反应的化学方程式:___________________。(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目
的是_________________________;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是________(填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2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_________________________。(4)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_________
_________。答案:(1)NO+NO2===========一定条件N2O3(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2(3)排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高(4)3NO-2+2H+===N
O-3+2NO↑+H2O解析:(1)若NO与NO2反应生成新的氧化物,必然是NO中N的化合价升高被氧化,NO2中N的化合价降低被还原,生成的新的氧化物中N的化合价应该介于+2和+4之间,为+3价,据此写出反应的化学方程式:NO+NO2===========一定条件N2O3。(2)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,所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2。(3)当n(NO)>n(NO2)时,NO过剩;当n(NO)<n(NO2)时,NO2过剩,剩余NO
2会与Ca(OH)2反应生成Ca(NO3)2。(4)依据化合价升降守恒,NO-2生成NO时氮元素化合价降低,则反应中NO-2中氮元素的化合价也有升高,可能生成NO-3或NO2,但在水溶液中NO2会与水反
应生成NO-3,所以最终产物为NO-3,据此写出离子方程式:3NO-2+2H+===NO-3+2NO↑+H2O。11.氮的氧化物是主要的大气污染物,必须脱除才能排放(已知:4NH3+5O2======催化剂高温4NO+6H2O)。(1)臭氧与空气中的氮氧化物
和_______(填字母)在紫外线照射下产生光化学烟雾。a.二氧化硫b.碳氢化合物c.二氧化碳(2)汽车排气管内的催化剂能将CO和NO2转化为无害气体,发生的反应方程式为_______________________________________
。(3)工业上在催化剂作用下用NH3还原废气中NOx生成N2和H2O达到脱除目,但当温度高于400℃时,NOx脱除率下降,原因可能是_______________________________________。(4)工业
上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。①用Na2CO3溶液吸收硝酸工业尾气中的NO2,生成等物质的量的两种钠盐(一种为NaNO2)及一种气体,反应的离子方程式为___________________________________。②NaOH溶液浓度
越大黏稠度越高,用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气,氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如题图所示,曲线II表示NO的物质的量_______(填:“大于”、“小于”、
“等于”)NO2物质的量:当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后,氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是___________________________________________。的【答案】(1)b(2)4CO+2NO2=====
催化剂N2+4CO2(3)当温度过高时,氨气和氧气发生副反应生成一氧化氮(4)①2NO2+CO32-=NO2-+NO3-+CO2②大于③NaOH溶液黏稠度越来越高【解析】(1)臭氧与空气中的氮氧化物和一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用后,产生
一种有毒的烟雾,为光化学烟雾,答案选b;(2)CO和NO2在催化剂的作用下反应生成无害气体CO2和N2,反应的化学方程式为:4CO+2NO2=====催化剂N2+4CO2;(3)当温度高于400℃时,氨气可能会和氧气发生反应4NH3+5O2======催化剂高温4NO
+6H2O,导致氨气的浓度减小,所以NOx的脱出率减小;(4)①用碳酸钠溶液吸收二氧化氮,生成等物质的量的硝酸钠、亚硝酸钠和一种气体,气体为二氧化碳,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:2N
O2+CO32-=NO2-+NO3-+CO2;②NaOH溶液与NO、NO2反应的化学方程式为:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O,当n(NO)=n(NO2)时,气体刚好能被充分吸收,当n(NO2)<n(NO),NO不能被
NaOH溶液吸收,氮氧化物的吸收率降低,因此曲线II表示NO的物质的量大于NO2的物质的量;NaOH溶液浓度越大黏稠度越高,当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后,黏稠度越来越高,对氮氧化物的吸收率下降。