【人教版】高中化學必修1配套試題(含解析)：第3節(jié)-第2課時二氧化氮和一氧化氮-大氣污染

第四章第三節(jié)第2課時基礎鞏固一、選擇題1．(2016·山東陽谷一中期中)關于氮氣的性質的說法中，錯誤的是eq\x(導學號7391858)(C)A．氮在自然界中既以游離態(tài)存在又以化合態(tài)存在B．通常情況下，氮氣性質很不活潑C．可在氧氣中燃燒生成一氧化氮D．大氣、陸地和水體中的氮元素在不停地進行著氮的循環(huán)2．(雙選)研究表明，NO分子在人體內有獨特功能。關于NO的下列敘述中不正確的是eq\x(導學號7391858)(CD)A．NO可以是某些含低價氮物質的氧化產(chǎn)物或含高價氮物質的還原產(chǎn)物B．NO不是亞硝酸的酸酐C．NO分子所含電子總數(shù)為偶數(shù)D．NO是紅棕色氣體解析：在NO分子中，N元素是＋2價，它既可以是含低價氮物質的氧化產(chǎn)物，又可以是含高價氮物質的還原產(chǎn)物；亞硝酸(HNO2)的酸酐是N2O3而不是NO(化合價不是＋3價)；NO分子中含有15個電子；NO是無色氣體，NO2是紅棕色氣體。3．某研究小組借助如圖儀器裝置收集NO氣體，正確的操作是eq\x(導學號7391858)(C)A．從①口進氣，用排水法集氣 B．從①口進氣，用排氣法集氣C．從②口進氣，用排水法集氣 D．從②口進氣，用排氣法集氣解析：NO易與氧氣反應，只能用排水法集氣，當集氣瓶內充滿水時，氣體要從上部進入，使水從底部排出。4．下列關于NO和NO2的敘述正確的是eq\x(導學號7391858)(C)A．NO是一種紅棕色氣體B．常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合C．含等質量的氧元素的NO和CO的物質的量相等D．NO2可用排水法收集解析：NO是一種無色、難溶于水的氣體，可以用排水法收集，常溫常壓下，NO易與氧氣直接化合生成NO2。NO2能與水反應，故不能用排水法收集。5．關于二氧化硫和二氧化氮敘述正確的是eq\x(導學號7391858)(B)A．兩種氣體都是無色有毒的氣體，且都可用水吸收以消除對空氣的污染B．二氧化硫與過量的二氧化氮混合后通入水中能得到兩種常用的強酸C．兩種氣體都具有強氧化性，因此都能夠使品紅溶液褪色D．兩種氣體溶于水都可以與水反應，且只生成相應的酸解析：二氧化氮跟水反應，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，硝酸氧化亞硫酸生成硫酸。二氧化硫的漂白原理不是利用強氧化性，二氧化硫也不具有強氧化性。6．Murad等三位教授最早提出NO分子在人體內有獨特功能，近年來此領域研究有很大進展。因此這三位教授榮獲了1998年諾貝爾醫(yī)學及生理學獎，并且最新研究也表明：NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情。病毒學研究同時證實，NO對SARS病毒有直接抑制作用。關于NO的下列敘述中正確的是eq\x(導學號7391858)(C)A．NO是無色氣體，可用排空氣法收集B．常溫下，氮氣與氧氣混合就可迅速產(chǎn)生NOC．常溫下NO很容易與空氣中的O2化合生成NO2D．一定條件下，N2與O2反應可以直接合成NO2解析：NO是無色難溶于水的氣體，密度比空氣略大，且常溫下可與O2化合生成NO2，所以不能用排空氣法收集，只能用排水法收集。常溫下，N2和O2共存于空氣中，只有在高溫或放電時才化合成NO，不能一步反應合成NO2。7．室溫時，在容積為amL的試管中充滿NO2氣體，然后倒置在水中到管內水面不再上升時為止；再通入bmLO2，則管內液面又繼續(xù)上升，測得試管內最后剩余氣體為cmL，且該氣體不能支持燃燒。則a、b、c的關系是eq\x(導學號7391858)(A)A．a(chǎn)＝4b＋3c B．a(chǎn)＝4b＋C．a(chǎn)∶b＝4∶1 D．a(chǎn)∶b＝4∶3解析：根據(jù)反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，amLNO2會生成eq\f(a,3)mLNO，通入O2后，最后氣體不支持燃燒，故cmL為NO，即與bmLO2反應的NO為(eq\f(a,3)－c)∶b＝4∶3，整理可得a＝4b＋3c。8．同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關系正確的是eq\x(導學號7391858)(D)A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2解析：可假設試管體積均為2V，則每種氣體的體積均為V；當?shù)怪糜谒壑袝r：①中有反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，則剩余氣體的體積V1＝eq\f(4,3)V；②中有反應：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，則剩余O2的體積V2＝eq\f(3,4)V；③中氣體與水不反應，故試管中氣體體積V3＝2V。綜上所述，V3>V1>V2。9．(雙選)在一定條件下，將充滿NO2和O2的試管倒立于水槽中，充分反應后，剩余氣體體積為原混合氣體體積的eq\f(1,8)，則原混合氣體中NO2和O2的體積之比是eq\x(導學號7391858)(BC)A．8∶1 B．7∶3C．7∶1 D．4∶1解析：設原氣體體積為8L，則剩余氣體體積為1L。即V總＝8L，V剩＝1L，ΔV＝7L。依據(jù)反應4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3進行分析：①若剩余的1L氣體為O2，則V(NO2)＝eq\f(4,5)×7L＝5.6L，V(O2)＝8L－5.6L＝2.4L，V(NO2)∶V(O2)＝7∶3。②若剩余的1L氣體為NO，即上述反應后剩余3LNO2，則V(O2)＝eq\f(1,5)(V總－3V剩)＝eq\f(1,5)(8L－8L)＝1L，V(NO2)＝7L，V(NO2)∶V(O2)＝7∶1。二、非選擇題10．氮氧化物進入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學煙霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。eq\x(導學號7391858)(1)用NaOH溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應的化學方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O①2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O②在反應①中，氧化劑是__NO2__，還原劑是__NO__。在反應②中，氧化劑和還原劑的物質的量之比為__1∶1__。(2)汽車尾氣中含有CO和NO，消除這兩種物質對大氣污染的方法是安裝催化轉化器，使它們發(fā)生反應生成N2和CO2，該反應的化學方程式為__2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2__。(3)在一定條件下NH3亦可用來將氮氧化物轉化為無污染的物質。寫出NH3和NO2在一定條件下反應的化學方程式：__6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(一定條件))7N2＋12H2O__。解析：(1)在反應①中NO2中的氮元素化合價降低作氧化劑，NO中氮元素化合價升高作還原劑，在反應②中氧化劑和還原劑都是NO2，它們的物質的量之比是1∶1。(2)根據(jù)質量守恒定律結合題目信息可知，NO與CO反應后生成的對大氣無污染的物質應為N2和CO2。(3)根據(jù)質量守恒定律結合題目信息可知，NH3和NO2反應后生成的無污染的物質為N2和H2O。11．將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余2mL無色氣體，則原混合氣體中O2的體積是__1.2_mL或4_mL__。eq\x(導學號7391858)解析：若NO2過量，剩余氣體為NO，則由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO得過量的NO2為6mL，發(fā)生4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3反應的NO2和O2共為12mL－6mL＝6mL。其中O2為6mL×eq\f(1,5)＝1.2mL。若O2過量，則無色氣體為O2。發(fā)生4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3反應的NO2和O2共為12mL－2mL＝10mL，其中O2為10mL×eq\f(1,5)＝2mL，所以原有O2共2mL＋2mL＝4mL。12．將盛有N2和NO2混合氣體的試管(試管容積為VL)倒立于水中，經(jīng)過足夠長的時間后，試管內氣體的體積變?yōu)閍L。請回答下列問題：eq\x(導學號7391858)(1)寫出該混合氣體倒立于水中發(fā)生反應的化學方程式：__3NO2＋H2O=2HNO3＋NO__。(2)若a＝eq\f(1,2)V，則原混合氣體中N2與NO2的體積之比為__1∶3__。(3)若a＝eq\f(1,2)V，向aL氣體中緩緩通入O2至試管中剛好只有一種氣體時，停止通入O2，則試管中最終剩余的氣體為__N2__，其體積為__eq\f(1,4)VL__，該過程中總反應的化學方程式為__4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3__。解析：本題所涉及的反應主要有：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO、2NO＋O2=2NO2，據(jù)此可推出另外兩個反應：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，由此可計算出相應氣體的體積。能力提升一、選擇題1．(2017·呂粱高一檢測)四支試管中分別充滿NO、SO2、NO2、Cl2中的一種，把它們分別倒立于盛有水的水槽中，一段時間后的現(xiàn)象如下圖所示。其中原試管充滿NO2的是eq\x(導學號7391858)(B)解析：根據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，剩余氣體是試管的eq\f(1,3)，故B項正確；NO不溶于水，對應D項；SO2在水中的溶解度為1體積水溶解40體積SO2，對應A項；Cl2對應C項。2．如圖所示，集氣瓶內充滿某混合氣體，將集氣瓶置于光亮處，然后擠壓膠頭滴管使膠頭滴管內的水進入集氣瓶，發(fā)現(xiàn)燒杯中的水會倒吸進入集氣瓶，則集氣瓶內的混合氣體可能是eq\x(導學號7391858)(B)①CO、O2②NO2、O2③N2、H2A．① B．②C．③ D．①②③3．(2016·經(jīng)典習題選萃)對3NO2＋H2O=2HNO3＋NO反應的下列說法正確的是eq\x(導學號7391858)(A)A．氧化劑與還原劑的質量比為1∶2B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質的量之比為1∶2C．NO2是氧化劑，H2O是還原劑D．在反應中若有6molNO2參與反應時，有3mol電子發(fā)生轉移4．下列說法正確的是eq\x(導學號7391858)(C)①正常雨水的pH為7.0，酸雨的pH小于7.0；②嚴格執(zhí)行機動車尾氣排放標準有利于防止大氣污染；③使用二氧化硫和某些含硫化合物進行增白的食品會對人體健康產(chǎn)生損害；④使用氯氣對自來水消毒過程中，生成的有機氯化物可能對人體有害；⑤食品廠產(chǎn)生的含豐富氮、磷營養(yǎng)素的廢水可長期排向水庫養(yǎng)魚。A．①②③ B．①④⑤C．②③④ D．③④⑤解析：正常雨水的pH為5.6，酸雨的pH小于5.6，含豐富氮、磷營養(yǎng)素的水會加速藻類植物的生長，形成水華，污染環(huán)境。5．兩瓶氣體分別為NO2和Br2蒸氣，外觀均相同，某同學設計了各種鑒別法：①用濕潤的淀粉KI試紙；②加少量NaCl溶液；③加少量AgNO3溶液；④加少量水后再加適量苯。其中可行的是eq\x(導學號7391858)(C)A．①③④ B．①②④C．②③④ D．都可以解析：NO2溶于水呈無色，Br2蒸氣溶于水呈橙色，可以用氯化鈉溶液鑒別(其實是用水)；Br2蒸氣與AgNO3反應生成淡黃色沉淀，二氧化氮與AgNO3反應無沉淀；NO2和Br2蒸氣都有強氧化性，都使?jié)駶櫟牡矸郏璌I試紙變藍。6．已知有如下兩個反應的總式：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3,4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。如下圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物)，當?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內水面上升，但不能充滿試管，當向試管內鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復后，試管內完全被水充滿，關于原來試管中盛裝的可能是什么氣體的說法中錯誤的是eq\x(導學號7391858)(A)A．可能是N2與NO2的混合氣體 B．可能是O2與NO2的混合氣體C．可能是NO與NO2的混合氣體 D．可能是NO2氣體解析：A項不可能，如有N2，水不可能全部充滿；B項可能，發(fā)生總反應：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，此種情況下要保證原有的NO2和O2的物質的量之比大于4∶1；C項可能，可假設NO2先與水完全反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，然后發(fā)生總反應：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。7．汽車尾氣裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是eq\x(導學號7391858)(D)A．反應中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應D．催化轉化的總反應為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2解析：反應過程中NO、O2為氧化劑，N2為還原產(chǎn)物；汽車尾氣中的N2不是污染物；NO和O2的反應不需要催化劑；根據(jù)題中的圖示，可將反應的過程分成如下兩步寫：2NO＋O2=2NO2,2NO2＋4CO=N2＋4CO2，將兩步反應式合并可得總反應式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2。二、非選擇題8．如圖所示，室溫下向盛有3.0mLNO的試管中緩緩通入1.5mLO2(所有氣體體積均在標準狀況下測定)。eq\x(導學號7391858)試回答下列問題：(1)寫出觀察到的現(xiàn)象：①__通入O2后試管內氣體變?yōu)榧t棕色__；②__試管內液面升高__；③__最后試管內剩余一種無色氣體__。(2)最終試管中剩余的氣體是__NO__，體積為__1.0_mL__。解析：通入的O2與NO發(fā)生反應生成NO2：2NO＋O2=2NO2，所以看到有紅棕色氣體生成；生成的NO2溶于水：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。兩個反應的總方程式為：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。氣體被消耗，所以看到試管內液面上升。根據(jù)總反應方程式可以計算出，氧氣全部反應，剩余NO的體積是1.0mL，NO為無色氣體，這時為可觀察到的第三個現(xiàn)象。9．地球外層空間存在微量臭氧(O3)分子和氧原子，臭氧層能吸收太陽強烈有害的紫外線輻射，可是人為的大氣污染物會破壞臭氧層，如超音速飛機排放物中的氮氧化物(NO和N