2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題4硫氮和可持續(xù)發(fā)展第二單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物第1課時氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化課時作業(yè)含解析蘇教版必修1

PAGE5-氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化一、選擇題1．將空氣中氮氣轉(zhuǎn)化成氮的化合物的過程稱為固氮。如圖中能實現(xiàn)人工固氮的是()答案D解析氮的固定是指使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程，主要有自然固氮和人工固氮兩種方式。通過閃電等產(chǎn)生含氮化合物屬于自然固氮中的高能固氮，根瘤菌能夠?qū)⒖諝庵械牡獨馔ㄟ^生物化學(xué)過程轉(zhuǎn)化為含氮化合物，屬于自然固氮中的生物固氮。氨的工業(yè)合成原理為N2＋3H2eq\o(,\s\up17(高溫、高壓),\s\do15(催化劑))2NH3，是目前普遍運用的人工固氮方法。電解飽和食鹽水原理為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，與氮的固定無關(guān)。2．下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是()A．一氧化氮是一種紅棕色的氣體B．常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣干脆化合C．一氧化氮可由氮氣和氧氣在放電條件下干脆化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集答案C解析NO是無色的氣體，不溶于水，可由N2與O2干脆化合而得到，且易與空氣中的氧氣干脆反應(yīng)而生成NO2，故只有C項符合題意。3．試驗室收集NO、NO2兩種氣體()A．均可用排水法B．均可用向上排空氣法C．NO用向上排空氣法，NO2用排水法D．NO用排水法，NO2用向上排空氣法答案D解析NO易與O2反應(yīng)，不能用排空氣法收集，NO2易與H2O反應(yīng)，不能用排水法收集，故只有D項正確。4．正常雨水的pH為5.6，是因為雨水中溶解下列氣體中的()A．SO2 B．NO2C．CO2 D．N2O4答案C5．在體積為VL的密閉容器中通入amolNO、bmolO2，反應(yīng)容器內(nèi)氮原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為()A.eq\f(a,b) B.eq\f(a,2b)C.eq\f(a,a＋2b) D.eq\f(a,2a＋b)答案C解析反應(yīng)前amolNO中含N、O的原子數(shù)都是amol，bmolO2中含2bmol氧原子，依據(jù)質(zhì)量守恒定律，N原子和O原子的個數(shù)比在反應(yīng)前后不變，應(yīng)等于eq\f(a,a＋2b)。6．用排水法收集12mLNO于試管中，然后向倒立于水槽中的該試管內(nèi)間歇地通入O2共12mL，下面的說法中，正確的是()A．剩余NOB．剩余NO2C．試管中氣體為紅棕色D．試管內(nèi)氣體先變?yōu)榧t棕色，后紅棕色消逝，反復(fù)幾次，最終剩余無色氣體答案D解析向NO中間歇通入O2發(fā)生的反應(yīng)為2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，合并兩個反應(yīng)得：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，等體積的NO和O2反應(yīng)最終剩余O2。7．(雙選)將15mLNO和NO2的混合氣體通入倒立于水槽中且盛滿水的量筒里，最終量筒內(nèi)剩余8mL氣體，則原混合氣體中()A．NO占4.5mLB．NO與NO2的體積比為7∶8C．NO占10.5mLD．NO與NO2的物質(zhì)的量之比為3∶7答案AD解析因為NO與水不反應(yīng)，NO2與水反應(yīng)放出NO后體積變小，所以利用體積差量法進(jìn)行求解。3NO2＋H2O=2HNO3＋NOΔV312V(NO2)15－8即V(NO2)＝10.5mL，V(NO)＝15mL－10.5mL＝4.5mL。所以eq\f(VNO,VNO2)＝eq\f(4.5,10.5)＝eq\f(3,7)，故正確答案為A、D。8．將裝有50mLNO2、NO混合氣體的量筒倒立于水槽中，反應(yīng)后氣體體積縮小為30mL，則原混合氣體中NO2和NO的體積比是()A．5∶3 B．3∶5C．3∶2 D．2∶3答案C解析推斷此題可依據(jù)化學(xué)方程式，運用差量法進(jìn)行計算，由所得結(jié)果來確定正確的選項。設(shè)混合氣體中NO2的體積為x。3NO2＋H2O=2HNO3＋NOΔV3mL1mL3mL－1mL＝2mLx50mL－30mL＝20mLeq\f(3mL,x)＝eq\f(2mL,20mL)，x＝30mL。則原混合氣體中NO的體積為50mL－30mL＝20mL，所以V(NO2)∶V(NO)＝30mL∶20mL＝3∶2。9．NO在人體內(nèi)起著多方面的重要生理作用。下列關(guān)于NO的說法不正確的是()A．NO和NO2為同素異形體B．NO是造成光化學(xué)煙霧的因素之一C．NO是汽車尾氣的有害成分之一D．1個NO分子所含電子總數(shù)為奇數(shù)答案A解析同素異形體的前提為單質(zhì)，故A錯誤。NO是造成光化學(xué)煙霧的因素之一，它主要來源于煤和石油產(chǎn)品的燃燒、汽車尾氣及HNO3工廠廢氣等。1個NO分子所含電子的總數(shù)為7＋8＝15。二、非選擇題10．氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧。因此必需對含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以汲取廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O在該反應(yīng)中，氧化劑是________，還原劑是________。(2)汽車尾氣中含有一氧化氮和一氧化碳，經(jīng)過排氣管中的催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為對大氣無污染的物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________。(3)在肯定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣和二氧化氮在肯定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。答案(1)NO2NO(2)2NO＋2COeq\o(=,\s\up17(催化劑))N2＋2CO2(3)6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up17(肯定條件))7N2＋12H2O解析(1)在該反應(yīng)中NO2中的氮元素化合價降低作氧化劑，NO中氮元素化合價上升作還原劑。(2)依據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)后生成的對大氣無污染的物質(zhì)應(yīng)為氮氣和二氧化碳。(3)依據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，氨氣和二氧化氮反應(yīng)后生成的無污染的物質(zhì)為氮氣和水。11．一瓶紅棕色的氣體，用玻璃片蓋好，然后向其中加入少量水，振蕩后變?yōu)闊o色，然后輕輕移動玻璃片使少量空氣進(jìn)入集氣瓶，氣體又變?yōu)榧t棕色，振蕩，又變?yōu)闊o色……(1)瓶中紅棕色的氣體是_________________________________________。(2)氣體顏色改變的緣由是________________________________________________________________________________________________________________；有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。(3)操作過程中要留意什么問題？________________________________________________________________。答案(1)NO2(2)NO2與H2O反應(yīng)生成無色氣體NO，NO遇到空氣，與空氣中的O2反應(yīng)又生成紅棕色的NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO,2NO＋O2=2NO2(3)操作時要留意平安，因為NO2、NO都是有毒氣體解析紅棕色氣體與水反應(yīng)生成無色氣體，無色氣體遇空氣又變?yōu)榧t棕色，這說明紅棕色氣體為二氧化氮，與水反應(yīng)生成的無色氣體為一氧化氮，一氧化氮遇到空氣，與空氣中的氧氣反應(yīng)又生成了紅棕色的二氧化氮，二氧化氮和一氧化氮都有毒，操作時必需要留意平安。12．A、B、C都是污染空氣的三種有害氣體，A能使品紅溶液褪色，B氣體呈黃綠色，它與A按等物質(zhì)的量反應(yīng)后溶解于水生成兩種強(qiáng)酸，C是紅棕色氣體，它溶于水，生成一種強(qiáng)酸和無色氣體。則A、B、C各是什么氣體？答案SO2Cl2NO213．將25mLNO2與O2的混合氣體通入水中，充分反應(yīng)后，剩余5mL氣體，求原混合氣體中O2和NO2各自的體積。(氣體體積均為相同條件下測定)答案原混合氣體中有O29mL，NO216mL或O22mL，NO223mL。解析依據(jù)反應(yīng)方程式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，汲取后剩余的5mL氣體有兩種可能，一種是剩余5mLO2，另一種是剩余5mLNO，而剩余NO是由于過量的NO2與H2O反應(yīng)而生成的，所以實際過量的NO2為15mL。(1)設(shè)剩余氣體為5mLO2，則恰好反應(yīng)的混合氣體的總體積為25mL－5mL＝20mL。由反應(yīng)方程式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3得，V(O2)＝20mL×eq\f(1,5)＋5mL＝9mL，V(NO2)＝25mL－9mL＝16mL。(2)設(shè)剩余氣體為5mLNO，則實際過量的NO2的體積為15mL，與O2恰好反應(yīng)的混合氣體的總體積為25mL－15mL＝10mL。由反應(yīng)方程式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3得，V(O2)＝10mL×eq\f(1,5)＝2mL，V(NO2)＝25mL－2mL＝23mL。14．將20mL充溢NO和NO2的混合氣體的試管倒立于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積變?yōu)?0mL，求原混合氣體中NO和NO2的體積各為多少？答案設(shè)原混合氣體中NO2的體積為xmL，NO的體積為(20－x)mL，則3NO2＋H2O=2HNO3＋NO31xmLeq\f(1,3)xmL由題意得：20－x＋eq\f(1,3)x＝10，解得：x＝15則原混合氣體中NO的體積為20mL－15mL＝5mL。15．將10mL充溢NO2和O2的混合氣體的試管，倒置在水槽中，反應(yīng)停止后試管內(nèi)剩余2mL的無色氣體，求原混合氣體中NO2和O2各多少mL?答案(1)若剩余的是NO，可以看成先發(fā)生了反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。剩余的NO2又與水作用，最終有2mLNO產(chǎn)生。由反應(yīng)3NO2＋H2O=2H