2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第4章非金屬及其化合物第3節(jié)課時2氮的氧化物和大氣污染作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE4-課時2氮的氧化物和大氣污染(建議用時：25分鐘)1．環(huán)境污染問題越來越受到人們的關(guān)注，造成環(huán)境污染的主要緣由大多是由于人類生產(chǎn)活動中過度排放有關(guān)物質(zhì)引起的。下列環(huán)境問題與所對應(yīng)的物質(zhì)不相關(guān)的是()A．溫室效應(yīng)——CO2 B．臭氧層破壞——COC．白色污染——聚乙烯塑料 D．光化學(xué)污染——NOxB[臭氧層破壞與NOx、氟氯烴有關(guān)，與CO無關(guān)。]2．光化學(xué)煙霧通常呈現(xiàn)淡藍(lán)色，其主要成分及簡潔形成機(jī)理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．光化學(xué)煙霧有強(qiáng)氧化性B．氮氧化物還可引發(fā)酸雨等污染問題C．光化學(xué)煙霧成分中含有烴和烴的衍生物D．光化學(xué)煙霧呈現(xiàn)淡藍(lán)色是因?yàn)楹蠳O2D[光化學(xué)煙霧中的臭氧、NO2、過氧乙酰硝酸酯都有強(qiáng)氧化性，故A正確；氮氧化物還可引發(fā)酸雨、臭氧層空洞等污染問題，故B正確；碳?xì)浠衔锛礋N類，醛、酮、過氧乙酰硝酸酯都屬于烴的衍生物，故C正確；NO2是紅棕色氣體，光化學(xué)煙霧呈現(xiàn)淡藍(lán)色是由于光的折射和反射，故D錯誤。]3．下列敘述中正確的是()A．SO2和NO2都是無色有毒的氣體，且都可用水汲取以消退對空氣的污染B．NO和NO2均可用排水法收集C．運(yùn)用清潔能源是削減酸雨形成的重要措施之一D．CO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在C[A項(xiàng)，NO2為紅棕色氣體；B項(xiàng)，NO2與水反應(yīng)，不能用排水法收集；D項(xiàng)，NO在空氣中易被O2氧化為NO2。]4．某混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種氣體?，F(xiàn)將此無色透亮的混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色。對于原混合氣體成分的推斷中正確的是()A．確定有SO2和NOB．確定沒有O2和NO2，可能有Cl2C．可能有Cl2和O2D．確定只有NOA[由于混合氣體無色，所以沒有Cl2、NO2；通入品紅溶液后，品紅褪色，則氣體中有SO2；剩余氣體排入空氣中變?yōu)榧t棕色，說明混合氣體中含有NO，沒有O2，因?yàn)镹O、O2不共存。]5．在確定溫度和壓強(qiáng)下將裝有N2和NO2混合氣體的試管倒立在水中，經(jīng)過足夠的時間后，試管內(nèi)氣體體積縮小為原體積的eq\f(3,5)，則原混合氣體中N2和NO2氣體的體積比是()A．2∶3 B．3∶2C．3∶5 D．5∶3A[3NO2＋H2O=2HNO3＋NOΔV312eq\f(3,5)Veq\f(2,5)V故V(N2)＝V－eq\f(3,5)V＝eq\f(2,5)V，故V(N2)∶V(NO2)＝2∶3。](老師備選)如圖所示，夾子起先處于關(guān)閉狀態(tài)，將液體A滴入試管②與氣體B充分反應(yīng)，打開夾子，發(fā)覺試管①內(nèi)的水立即沸騰了。則液體A和氣體B的組合不行能是下列的()A．亞硫酸鈉溶液、氯氣 B．水、二氧化氮C．水、一氧化氮 D．氫氧化鈉溶液、二氧化碳C[壓強(qiáng)減小，水沸點(diǎn)降低。]6．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為探究NO2和SO2的反應(yīng)，特進(jìn)行如下試驗(yàn)(如下圖所示)。圖1圖2圖3(1)圖1兩集氣瓶中________(填“上”或“下”)瓶顏色深。(2)圖2中反應(yīng)的現(xiàn)象是______________________________________。(3)圖3中“有紅棕色氣體產(chǎn)生”說明SO2和NO2反應(yīng)的產(chǎn)物中有________________，說明NO2在該反應(yīng)中表現(xiàn)______________性。(4)由圖2和圖3中的現(xiàn)象寫出NO2和SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________。[解析]圖3中反應(yīng)生成的氣體遇空氣顯紅棕色，說明圖2中反應(yīng)生成了NO，即NO2和SO2反應(yīng)，NO2轉(zhuǎn)化為NO，表現(xiàn)氧化性，而SO2則表現(xiàn)還原性，被氧化，硫元素化合價上升，只能變成＋6價，應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO3。[答案](1)下(2)下瓶中的紅棕色漸漸消逝，最終變?yōu)闊o色(3)NO氧化(4)NO2＋SO2=NO＋SO37．把3體積的NO2氣體，依次通過下列3個分別裝有足量①NaHCO3飽和溶液，②濃硫酸，③Na2O2的裝置后，用排水法把殘留氣體收集到集氣瓶中，集氣瓶內(nèi)氣體應(yīng)是(同溫同壓下測定)()A．1體積NOB．2體積NO2和0.5體積O2C．2體積O2D．0.25體積O2D[本題涉及的化學(xué)過程如下：NO2eq\o(→,\s\up10(NaHCO3溶液),\s\do10(①))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(CO2,NO,H2O))eq\o(→,\s\up10(濃硫酸),\s\do10(②))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(NO,CO2))eq\o(→,\s\up10(Na2O2),\s\do10(③))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(NO2,O2))eq\o(→,\s\up10(H2O),\s\do10(④))eq\o(\a\al(HNO3、O2,或HNO3、NO。))第①步生成2體積CO2、1體積NO；第②步得到干燥的2體積CO2、1體積NO；第③步得到1體積NO2、eq\f(1,2)體積O2；第④步通入水中發(fā)生反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，故氧氣過量，最終剩余0.25體積氧氣。]8．為了探究幾種氣態(tài)氧化物的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)：用三只集氣瓶收集二氧化硫、二氧化氮?dú)怏w，倒置在水槽中。然后，分別緩慢通入適量氧氣或氯氣，如圖所示。一段時間后，A、B裝置中集氣瓶充溢溶液，C裝置中集氣瓶里還有氣體。(1)假如裝置A中通入的氧氣恰好使液體充溢集氣瓶，假設(shè)瓶內(nèi)液體不擴(kuò)散。①寫出A中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________。②假設(shè)該試驗(yàn)條件下，氣體摩爾體積為aL·mol－1，集氣瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度為________。(2)試驗(yàn)前在C水槽里滴加幾滴紫色石蕊試液，通入氧氣前后，試驗(yàn)現(xiàn)象改變可能為__________________________________________________；寫出總反應(yīng)化學(xué)方程式：_________________________________。(3)溶液充溢集氣瓶后，在B水槽里滴加硝酸鋇溶液，可能視察到的現(xiàn)象為________________；寫出有關(guān)的離子方程式：_____________________________。[解析](1)①A中先后發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO、2NO＋O2=2NO2，總反應(yīng)為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。②設(shè)充溢NO2的集氣瓶容積為VL，n(NO2)＝eq\f(VL,aL·mol－1)＝eq\f(V,a)mol，倒置于水槽中通入O2形成eq\f(V,a)molHNO3，溶液體積也為VL，故集氣瓶中HNO3濃度為：c(HNO3)＝eq\f(V/amol,VL)＝eq\f(1,a)mol·L－1。(2)H2SO3是中強(qiáng)酸，且濃度很小時酸性很弱，滴加紫色石蕊試液顯淺紅色，通入氧氣后，H2SO3被氧化為H2SO4，酸性增加，石蕊試液所顯紅色變深。總反應(yīng)化學(xué)方程式為2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4。(3)氯氣在水中將SO2氧化成H2SO4，H2SO4擴(kuò)散到水槽中，與Ba(NO3)2反應(yīng)，生成BaSO4沉淀。[答案](1)①4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3②eq\f(1,a)mol·L－1(2)通氧氣前，溶液顯淺紅色，通氧氣后，紅色變深2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4(3)產(chǎn)生白色沉淀Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋、Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(老師備選)現(xiàn)把盛有48mLNO、NO2混合氣體的容器倒置于水中(同溫同壓)，待液面穩(wěn)定后，容器內(nèi)氣體體積變?yōu)?4mL，則：(1)原混合氣體中，NO是______mL，NO2是________mL。(2)若在剩余的24mL氣體中，通入6mLO2，待液面穩(wěn)定后，容器內(nèi)氣體體積變?yōu)開_______mL。[解析](1)設(shè)混合氣