人教版高中化学必修一课时作业第2课时 二氧化氮一氧化氮及酸雨含答案.docx
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人教版高中化学必修一课时作业第2课时二氧化氮一氧化氮及酸雨含答案
第2课时 二氧化氮、一氧化氮及酸雨
选题表
考查点
基础过关
能力提升
氮气、氮的氧化物的性质
1,6,8
14
氮的氧化物溶于水的计算
3,5
环境污染与保护
4,11
综合应用
2,7,9,10
12,13
基础过关(20分钟)
1.为除去混入NO中的少量NO2,应将气体通过( C )
A.Na2CO3溶液B.NaHCO3溶液
C.H2OD.浓硫酸
解析:
通过A、B两项都会生成CO2,导致带入新的杂质;H2SO4不和NO2反应;由反应:
3NO2+H2O
2HNO3+NO知,水洗可除去NO中的NO2。
2.关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是( B )
A.两种气体都是无色有毒的气体,且都可用水吸收以消除对空气的
污染
B.二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的
强酸
C.两种气体都具有强氧化性,因此都能够使品红溶液褪色
D.两种气体溶于水都可以与水反应,且只生成相应的酸
解析:
二氧化氮跟水反应,生成硝酸和一氧化氮,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,硝酸氧化亚硫酸生成硫酸。
二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性,二氧化硫也不具有强氧化性。
3.将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里,充分反应后试管中剩余20mL气体,则原混合气体中NO2和NO的体积比为( C )
A.2∶1B.1∶1C.3∶1D.1∶2
解析:
3NO2+H2O
2HNO3+NO ΔV
3mL1mL2mL
V(NO2) (40mL-20mL)
=
解得V(NO2)=30mL
所以原混合气体中V(NO)=40mL-30mL=10mL,因此V(NO2)∶V(NO)=
30mL∶10mL=3∶1。
4.下列物质①氮氧化物 ②未完全燃烧的碳氢化合物 ③含铅化合物 ④二氧化硫 ⑤一氧化碳,其中属于汽车尾气成分的是( D )
A.①②③④B.①②③⑤
C.②③④⑤D.全部
解析:
汽车尾气中的成分比较复杂,有不完全燃烧产生的CO、碳氢化合物、碳的固体颗粒,有N2和O2反应产生的NO、NO2,有汽油中的S元素与O2生成的SO2,汽油中的抗爆剂是含铅的化合物。
5.一定条件下,将等体积NO和O2充入一试管,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的( C )
A.
B.
C.
D.
解析:
4NO+3O2+2H2O
4HNO3;若NO和O2都取4体积,则反应后剩余O21体积,所以充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的
。
6.下列关于氮气的说法中错误的是( C )
A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可以在电焊时作保护气
B.N2+O2
2NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一
C.N2在空气中约占的质量比为
D.在反应3Mg+N2
Mg3N2中,N2作氧化剂
解析:
N2很稳定,常用作保护气;但在高温下N2与O2产生的NO易被氧化为NO2,故汽车尾气会造成环境污染;N2在空气中的体积含量约为
;N2与金属、H2反应时作氧化剂。
7.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法正确的是( C )
A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
B.向煤中加入适量石灰石,在燃烧时SO2最终生成CaSO3,可减少对大气的污染
C.汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2
D.大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2,造成大气污染,从而使雨水pH=5.6
解析:
光导纤维主要材料为SiO2,A错误;B项中最终生成CaSO4,错误;CO2不形成酸雨,D错误。
8.下列说法中,正确的是( D )
A.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物
B.除去O2中混有的NO2,可将混合气体通过水,将NO2溶解
C.NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气
D.NO2是大气污染物之一
解析:
A项前后无因果关系,故A项错误;除去O2中混有的NO2,将混合气体通过水,NO2溶解的同时又生成新的杂质NO且NO又能与O2反应,故B项错误;NO2、溴蒸气分别与NaOH溶液作用均得无色溶液,所以NaOH溶液无法将NO2与溴蒸气区别开,C项错误。
9.如图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴入试管②与气体B充分反应,打开夹子,发现试管①内的水立刻沸腾了。
则液体A和气体B的组合不可能是下列的( C )
A.亚硫酸钠溶液、氯气
B.水、二氧化氮
C.水、一氧化氮
D.氢氧化钠溶液、二氧化碳
解析:
①中水沸腾说明①中气体压强减小,在C项中水与NO不反应,不能使气体压强减小。
10.下列因果关系错误的是( A )
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
解析:
温室效应是CO2引起的,植树造林能降低大气中的CO2的浓度,缓解温室效应;B项,SO2和NO2等酸性气体的大量排放,会导致酸雨;C项,汽车尾气中含氮氧化物、碳氢化合物,可引起光化学烟雾;D项,氮、磷等营养元素可使水体富营养化,引起赤潮。
11.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+2NaOH
2NaNO2+H2O ①,
2NO2+2NaOH
NaNO2+NaNO3+H2O ②。
在反应①中,氧化剂是 ,还原剂是 。
在反应②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 1∶1
(2)8NH3+6NO2
7N2+12H2O
能力提升(15分钟)
12.某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示。
下列说法错误的是( C )
A.X可能含有2种盐
B.Y可能含有NH4HSO4
C.a是SO3
D.(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为+7
解析:
A项,SO2+2NH3·H2O
(NH4)2SO3+H2O、SO2+NH3·H2O
NH4HSO3,正确;B项,硫酸是强酸,(NH4)2SO3+2H2SO4
2NH4HSO4+SO2↑+H2O,正确;C项,根据B选项的分析,产生的气体是SO2,错误;D项,S的最高价为+6价,因此不可能是+7价,正确。
13.随着人类社会的发展,氮氧化物(NOx)已成为大气中的主要气态污染物之一。
(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源。
它们破坏臭氧层的机理为:
①O3
O+O2 ②NO+O3
NO2+O2 ③NO2+O
NO+O2
上述反应的总反应式为 ,其中 是催化剂。
(2)汽车尾气中含有NOx、CO和碳氢化合物等。
①汽车尾气净化装置里装有催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。
尾气净化装置中发生的总反应化学方程式为
。
②NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象,称为“光化学烟雾”。
有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定,变化曲线如图所示。
由图像可知,二次污染物有
等,醛和O3的峰值出现在14:
00左右的主要原因是
。
(3)硝酸工业尾气中的NOx可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:
2NO2+Na2CO3
NaNO2+NaNO3+CO2
NO+NO2+Na2CO3
2NaNO2+CO2
现用0.5L2mol·L-1的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NOx,吸收液质量增加44g(设CO2全部排出)。
则NO2和NO的体积比为 。
解析:
(3)结合反应方程式知吸收NOx的物质的量为2mol(形成的钠盐中相关的比例为Na~N),同时产生1molCO2,由质量变化可推知
2molNOx的质量为88g,故可求出尾气中NO2与NO的体积比为7∶1。
答案:
(1)2O3
3O2 NO
(2)①2NO+O2+4CO
N2+4CO2
②醛与O3 此时日光照射较强,光化学反应速率较快
(3)7∶1
14.某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条燃烧”,由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去)。
已知浓硝酸受热分解、金属和浓硝酸反应的方程式分别为4HNO3(浓)
4NO2↑+O2↑+2H2O,Cu
+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑。
Ⅰ.实验装置如图1所示。
实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学得出“NO2不能支持木条燃烧”的结论。
你认为这一结论 (填“正确”或“错误”),理由是 。
Ⅱ.实验装置如图2所示。
(1)硝酸铜固体受热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,该反应的化学方程式是 。
(2)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了,有的同学得出“NO2能支持木条燃烧”的结论。
你认为这一结论 (填“正确”或“错误”),理由是
。
Ⅲ.为了更直接说明“NO2能否支持木条燃烧”这一问题,请重新设计一个简单的实验方案,并简述实验原理和主要操作:
。
解析:
Ⅰ.由浓硝酸受热分解的产物可知,由实验开始后木条上的火星逐渐熄灭得出“NO2不能支持木条燃烧”的结论是错误的,因为带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生的大量水蒸气造成的。
Ⅱ.
(1)根据硝酸铜固体受热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,可知该反应的化学方程式为
2Cu(NO3)2
2CuO+4NO2↑+O2↑。
(2)由于硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃。
因此“NO2能支持木条燃烧”的结论正确。
Ⅲ.验证NO2能否支持燃烧,需要制取NO2气体,因此,选用金属铜和浓硝酸反应制取NO2气体,而且要将NO2气体净化。
答案:
Ⅰ.错误 带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生的大量水蒸气造成的
Ⅱ.
(1)2Cu(NO3)2
2CuO+4NO2↑+O2↑
(2)正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃
Ⅲ.用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体,并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥,再将带火星的木条伸入NO2中观察现象
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