1、第 2 课时 二氧化氮、一氧化氮及酸雨 课后训练 案 巩固提 升 A组 1.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之 比为 12,则该氮的氧化物是( ) A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5 解析:设氮氧化物的化学式为 NOx,由题意得:2NOx+2CON2+2CO2 先写出反应物和生成物,再写出 N2、CO2的化学计量数 1和 2,然后分别根据 N、C原子守恒得出 NOx、CO的化 学计量数是 2和 2。 答案:B 2.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体
2、又 变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的 ( ) A.N2、NO2、Br2 B.NO2、NO、N2 C.NO2、NO、O2 D.N2、O2、Br2 解析:气体呈红棕色说明含有 NO2和 Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液说明气体中必定含有溴蒸气,所得无色气体 遇空气重新变为红棕色说明无色气体含 NO。原气体可能既有 NO2也有 Br2。 答案:A 3.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是 ( ) 对燃煤进行脱硫;对含 SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后,再排放到大气中;人工收集雷电作用所产生的 氮的氧化物;飞机、汽车等
3、交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等 A. B. C. D. 解析:酸雨的形成主要是 SO2、NO2的大量排放所造成的,都可减少 SO2或 NO2的排放量且是可行的,而雷电作 用所产生的氮的氧化物扩散在大气中,无法人工收集。 答案:C 4.在一定温度和压强下,将装有 N2和 NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够长时间后,试管内气体体积缩小为原体积 的 ,则原混合气体中 N2与 NO2的体积比是( ) A.23 B.32 C.35 D.53 解析:NO2与水反应使气体的体积减小,设原混合气体的体积为 5 mL,则: 3NO2+H2O2HNO3+NO V 3 1 2 V(NO2) 5 mL(1
4、- ) V(NO2)=3 mL V(N2)V(NO2)=(5 mL-3 mL)3 mL=23 答案:A 5.下列因果关系不正确的是( ) 选 项 原因 结果 A 植树造林 温室效应 B SO2和 NO2大量排放 酸雨 C 汽车尾气的排放 光化学烟 雾 D 含氮、磷等生活废水的大量 排放 赤潮 答案:A 6.某混合气体可能由 Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种组成。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后, 品红溶液褪色,把剩余气体通入一个充满空气的集气瓶中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是 ( ) A.肯定有 SO2和 NO B.肯定没有 NO和 NO2 C.可能
5、有 Cl2和 O2 D.肯定只有 NO 解析:由于混合气体无色,所以没有 Cl2、NO2;通入品红溶液,品红溶液褪色,则混合气体中有 SO2;排入空气变红棕色,说 明混合气体中有 NO,没有 O2。 答案:A 7.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( ) 氧化 物 环境问题 主要来源 A CO2 酸雨 化石燃料的燃烧 B SO2 光化学烟 雾 汽车尾气的排放 C NO2 温室效应 工厂废气的排放 D CO CO中毒 燃料的不完全燃 烧 解析:形成酸雨的氧化物主要是 SO2和氮氧化物,CO2是造成温室效应的主要气体,引起光化学烟雾的主要气体为 NO2,CO会造成煤气中毒,由
6、此判断,选项 D正确。 答案:D 8.汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与 NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个 “催化剂转换器”(用铂钯合金作催化剂),它的特点是使 CO与 NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促 使烃类充分燃烧及 SO2的转化。 (1)写出 CO与 NO反应的化学方程式: 。 (2)“催化剂转换器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因 是 。 (3)控制城市空气污染源的方法可以有 。 A.开发氢能源 B.使用电动车 C.植树造林 D.戴上呼吸面具 解析:在催化剂作用下把 CO和 NO都转化为参与大气生态环境循环的无毒气体
7、,即 NO转化为 N2、CO转化为 CO2, 反应的化学方程式为 2NO+2CO2CO2+N2。同时 SO2也在催化剂的作用下转化为 SO3,从而提高了空气的酸 度。控制城市空气污染源主要是减少煤和汽油的使用。 答案:(1)2CO+2NO2CO2+N2 (2)SO2转化为 SO3,产生硫酸酸雾 (3)AB 9.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+2NaOH2NaNO2+H2O ,2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O , 在反应中,氧
8、化剂是 ,还原剂是 。 在反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (2)在一定条件下氨气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: 。 答案:(1)NO2 NO 11 (2)8NH3+6NO27N2+12H2O B 组 1.导学号 98980075 把 3体积的 NO2气体,依次通过下列 3个分别装有NaHCO3饱和溶液,浓硫酸,Na2O2的装置 后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温、同压下测定)( ) A.1体积 NO B.2体积 NO2和 0.5体积 O2 C.2体积 O2 D.0.25体积 O2 解析:3体积的 N
9、O2通入 NaHCO3溶液中发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,NaHCO3+HNO3 NaNO3+H2O+CO2,生成 2体积 CO2和 1体积 NO;1体积 NO和 2体积 CO2和水蒸气通过浓硫酸时,水蒸气被吸收, 余下 1体积 NO和 2体积 CO2;2体积 CO2与 Na2O2发生反应:2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,生成 1体积 O2,NO与 O2反应化学方程式为:2NO+O22NO2,生成 1体积 NO2,剩余 0.5体积 O2,这两种气体通入水中,发生反 应:4NO2+O2+2H2O4HNO3,NO2完全反应,剩余 0.25体积 O2。 答案:D 2.如图所
10、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,对原试管中盛装 气体的说法正确的是 ( ) A.可能是 N2与 NO2的混合气体 B.可能是 NO2气体 C.只能是 NO一种气体 D.只能是 NO2一种气体 解析:由题意可知,试管内最终完全被水充满,说明气体中没有 N2。原试管中盛有的是红棕色气体,则一定含有 NO2。 若为纯净物,则只有 NO2;若为混合物,则可能含有 NO2和 NO。 答案:B 3.导学号 98980076 在标准状况下,将 O2
11、和 NO2按 14体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升, 假设烧瓶内溶液不向外扩散,最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( ) A. mol L -1 B. mol L -1 C. mol L -1 D. mol L -1 解析:设烧瓶的体积为 V L,由 4NO2+O2+2H2O4HNO3知 NO2的体积为 V L。又 O2和 NO2的体积比为 14,所以 最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为 V L,NO2的物质的量为 V L22.4 L mol -1= V mol,所以硝酸的物质的量浓度 为 V molV L= mol L -1。 答案:C 4.已知 Cu(NO3)2受热
12、分解的化学方程式:2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2,某同学将少量的 Cu(NO3)2固体放入试管 中加热,然后用带火星的木条放入试管中,木条复燃,则下列说法正确的是( ) NO2能支持燃烧 NO2不能支持燃烧 带火星的木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气的缘故 带火星的 木条复燃是因为硝酸铜分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果 A. B. C. D. 解析:Cu(NO3)2受热分解产生的混合气体中 O2体积分数为 ,等于空气中 O2的体积分数( ),故木条复燃是因为硝酸铜 分解产生了氧气和二氧化氮共同作用的结果。 答案:D 5.为了探究几种气态氧化物的性质,某同学设计以下实验。 用三
13、只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体,倒置在水槽中。然后,分别缓慢通入适量氧气或氯气,如图所示。一段时 间,A、B装置中集气瓶充满溶液,C装置中集气瓶里还有气体。 (1)如果装置 A中通入氧气恰好使液体充满集气瓶,假设瓶内液体不向外扩散。 写出总反应的化学方程式: ;该实验对工业上生产硝酸的启示 是 。 假设实验条件下,气体摩尔体积为 a L mol-1,计算集气瓶里溶液的物质的量浓度为 。 (2)实验前在 C水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,通入氧气前后,实验现象可能为 ;写出化学 方程式: ;C装置实验可以探究酸雨变化过程。 (3)溶液充满集气瓶后,在 B水槽里滴加硝酸钡溶液,可能观察到的现象为
14、;写出有关离子 方程式 ;证明 B水槽反应后溶液 里有氯离子的操作方法是 。 解析:(1)A装置中集气瓶里发生的反应有:3NO2+H2O2HNO3+NO,2NO+O22NO2,总反应的化学方程 式:4NO2+O2+2H2O4HNO3。工业上,利用二氧化氮与水反应制硝酸,为了充分利用原料,不排放大气污染物 NO,应 向吸收器(向二氧化氮中)通入足量空气,使氮元素全部转化成硝酸。设 A装置中集气瓶体积为 V L,二氧化氮气体体 积为 V L,n(NO2)= - mol,最后充满液体,HNO3溶液体积为 V L,c(HNO3)= mol L -1。(2)二氧化硫溶 于水生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸,通
15、入氧气反应后,生成强酸(硫酸),溶液红色变深。(3)氯气在水中将二氧化硫氧化成 硫酸,检验氯离子前要除去 S -。 答案:(1)4NO2+O2+2H2O4HNO3 在吸收器里充入足量空气 mol L -1 (2)红色由浅变深 2SO2+O2+2H2O2H2SO4 (3)出现白色沉淀 Cl2+SO2+2H2O2Cl-+S -+4H+,Ba2+S - BaSO4 取少量反应后的溶液于试管中,向 试管里加入过量的硝酸钡溶液,待沉淀完全后,静置,取上层清液滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明原溶液中含 有 Cl- 6.将 V mL NO 和 NO2的混合气体通过水吸收后,得到无色气体 A。将此无色气
16、体 A与等体积的 O2混合,通过水充分 吸收后,得到 5 mL无色气体 B,试回答: (1)A气体是 ,B气体是 。 (2)A气体的体积是 mL。 (3)V的取值范围是 。 解析:(1)NO、NO2混合气体与水反应后只能得到无色气体 NO,即 A为 NO。NO与 O2等体积混合后与水反应,据 4NO+3O2+2H2O4HNO3知,剩余气体为 O2。 (2)设 A气体的体积为 x,则 x- x=5 mL,x=20 mL。 (3)按极限取值法,若 V mL全为 NO,则 V=20; 若 V mL全为 NO2,则 V=60,故其取值范围为 20V60。 答案:(1)NO O2 (2)20 (3)20V60
