高中化学人教版 (新课标)必修1第四节 氨 硝酸 硫酸第2课时课时练习

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第2课时　二氧化氮、一氧化氮和大气污染基础过关练　　　　　　 　　　　　 　　　　　 题组一　氮气、一氧化氮和二氧化氮1.下列关于氮气的说法中错误的是 (　　)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占空气质量约为D.在反应3Mg+N2 Mg3N2中,N2作氧化剂2.如图所示,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,水充满试管,原来试管中盛装的不可能是              (　　)A.氮气与二氧化氮的混合气体B.氧气与二氧化氮的混合气体C.一氧化氮与二氧化氮的混合气体D.二氧化氮3.(2021陕西咸阳实验中学高一月考)将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中,再通入0.4 mol O2,充分反应后,水充满整个试管。则原混合气体中NO与NO2的体积比为              (　　)A.1∶2　　　　　　　　B.3∶7C.2∶5　　　　　　　　D.无法确定4.某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应,特进行如下实验(如下图所示)。(1)图1两集气瓶中　　　　(填“上”或“下”)瓶颜色深。 (2)图2中反应的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)图3中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有　　,NO2在该反应中显　　　　性。 (4)根据图2和图3中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 题组二　大气污染与防治5.(2021河北张家口宣化一中高一期末)大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。下列说法正确的是              (　　)A.酸雨的pH为5.7B.酸雨的主要成分为H2SO3和HNO3C.汽车尾气中的NOx是指NO2D.洁净型煤中加入了固硫剂以减少二氧化硫的排放6.中国科学院官方微信于2017年3月发表《灰霾专题》,提出灰霾中细颗粒物的成因,部分分析如下图所示。(1)根据上图信息可以看出,下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的　　　　(填字母)。 a.SO2　　　　　　　　b.NOxc.VOCs　　　　　　　　d.NH3(2)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示,写出稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)科学家经过研究发现某地雾霾呈中性,其主要原因如下图所示:请判断A的化学式并说明判断理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 能力提升练　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.(2021宁夏银川六盘山中学高一月考,疑难2,)“三效催化转化器”可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体,下图为该反应的微观示意图(未配平),其中不同的球代表不同种原子。下列说法不正确的是              (　　)A.该反应属于氧化还原反应B.配平后甲、乙、丙的化学计量数均为2C.甲和丙中同种元素化合价不可能相同D.丁物质是非金属单质2.(2021四川成都树德中学高一月考,)根据图中信息,判断下列说法中错误的是              (　　)A.该转化可实现N2O、CO的无害化处理B.转化过程中,Pt2O+发生氧化反应C.当有1 mol CO2生成时,消耗1 mol N2OD.转化过程中,氧化产物有N2、Pt2O+3.(2020吉林高三月考,疑难1,)NO、NO2、O2按照一定比例通入水中,能被完全吸收,无气体剩余,若NO、NO2、O2的气体体积分别为x、y、z则x∶y∶z不可能为              (　　)A.2∶6∶3　　　　　　　　B.1∶1∶1C.6∶2∶5　　　　　　　　D.3∶6∶44.()NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放,其工作原理如图所示。下列说法错误的是              (　　)A.降低NOx排放可以减少酸雨的形成B.储存过程中NOx被氧化C.还原过程中消耗1 mol Ba(NO3)2转移的电子数为5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D.通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原5.(2020湖南长沙一中高三上月考,)空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成,我国科学家用下列实验进行研究:将SO2和NO2按一定比例混合,以N2或空气为载气通入反应室,反应室底部盛有不同吸收液,相同时间后,检测吸收液中S的含量。数据如下表所示,下列说法正确的是              (　　)反应室载气吸收液S含量数据分析①N2蒸馏水aⅰ.b≈d>a≈cⅱ.若起始不通入NO2,则最终检测不到S②3%氨水b③空气蒸馏水c④3%氨水dA.实验表明:酸性环境下更有利于硫酸盐的形成B.反应室①中可能发生反应:SO2+2NO2+2H2O H2SO4+2HNO2C.本研究表明:硫酸盐的形成主要与空气中的O2有关D.燃煤产生的气体盲目排放只会引起酸雨而不会加剧雾霾形成6.()某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持燃烧”,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化学方程式分别为4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O、Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑。Ⅰ.实验装置如图1所示。实验开始后带火星的木条逐渐熄灭,有的同学得出“NO2不能支持燃烧”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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案全解全基础过关练1.C　在通常情况下,N2很稳定,常用作保护气;在高温条件下N2与O2反应产生NO,NO易被氧化为NO2,NO、NO2均会造成环境污染;N2约占空气体积的4/5;N2与金属、H2反应时作氧化剂。2.A　氮气不溶于水,在水中不能与氧气反应,若存在N2,水不能完全充满试管。3.B　设1 mol NO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1-a)mol NO2,根据4NO+3O2+2H2O 4HNO3和4NO2+O2+2H2O 4HNO3可得:=0.4,解得a=0.3,因此V(NO)∶V(NO2)=3∶7,答案选B。4.答案　(1)下　(2)两气体混合后,颜色消失　(3)NO　氧化　(4)NO2+SO2 NO+SO3解析　图3中反应生成的气体遇空气显红棕色,说明图2中反应生成了NO,即NO2和SO2反应,NO2转化为NO,表现氧化性,则SO2表现还原性,被氧化,S元素化合价升高,只能变成+6价,应转化为SO3。5.D　酸雨的pH小于5.6,故A错误;酸雨的主要成分是H2SO4和HNO3,故B错误;汽车尾气中的NOx是指NO、NO2等,故C错误;洁净型煤中加入了固硫剂,可减少SO2的排放,故D正确。6.答案　(1)a　(2)2NO+O2 2NO2　(3)S;因为反应前SO2中S元素为+4价,NO2中N元素为+4价,反应后HONO中N元素为+3价,化合价降低,则S元素从+4价升高到+6价,以S形式存在解析　(1)根据题图可知SO2不是由机动车行驶造成的,故答案为a。(2)稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式为2NO+O2 2NO2。(3)反应前SO2中S元素为+4价,NO2中N元素为+4价,反应后HONO中N元素为+3价,化合价降低,有元素化合价降低,必有元素化合价升高,所以S元素从+4价升高到+6价,故A为S。能力提升练1.C　根据反应的微观示意图及题意可知该反应为2NO+2CO 2CO2+N2,该反应中氮元素的化合价由+2价降低到0价,碳元素化合价由+2价升高到+4价,有元素化合价发生了变化,该反应为氧化还原反应,A正确;配平后该反应为2NO+2CO 2CO2+N2,NO、CO、CO2的化学计量数均为2,B正确;NO和CO2中氧元素的化合价都为-2价,C错误;丁物质为氮气,N2属于非金属单质,D正确。2.D　由题中图示可知发生的反应为N2O+Pt2O+ N2+Pt2 CO2+Pt2O+,则总反应方程式为N2O+CO N2+CO2,由有毒的N2O、CO转化为无毒的N2和CO2,实现了N2O、CO的无害化处理,故A正确;由N2O+Pt2O+ N2+Pt2可知,Pt2O+失电子化合价升高被氧化,发生氧化反应,故B正确;由总反应方程式N2O+CO N2+CO2可知,有1 mol CO2生成时,消耗1 mol N2O,故C正确;由N2O+Pt2O+ N2+Pt2可知,N2O中N元素的化合价由+1价降低到0价,得到电子被还原,发生还原反应,N2是还原产物,同理CO+Pt2 CO2+Pt2O+,Pt2O+也是还原产物,故D错误。3.D　混合气体通入水中被完全吸收后得到硝酸,根据得失电子守恒有3×n(NO)+n(NO2)=4×n(O2),相同状况下气体体积之比等于物质的量之比,因此,3x+y=4z,据此分析。A项,3×2+6=4×3,不选;B项,3×1+1=4×1,不选;C项,3×6+2=4×5,不选;D项,3×3+6≠4×4,选。4.C　NOx可形成硝酸型酸雨,降低NOx排放可以减少酸雨的形成,A正确;储存过程中NOx中N元素化合价升高,被氧化,B正确;还原过程中消耗1 mol Ba(NO3)2转移的电子数为10NA,C错误;由图示可知,通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化可实现NOx的储存和还原,D正确。5.B　依据实验可知在碱性环境下更有利于硫酸盐的形成,A错误;依据题意可知二氧化硫、二氧化氮、水发生反应生成亚硝酸和硫酸,所以反应室①中可能发生的反应为SO2+2NO2+2H2O H2SO4+2HNO2,B正确;依据数据b≈d>a≈c可知,硫酸盐的形成与空气中的氨有关,C错误;燃煤产生的SO2和氮氧化物会引起酸雨,进而与空气中的氨反应生成硫酸铵等,空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成,D错误。6.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中观察现象解析　Ⅰ.由浓硝酸受热分解的产物和实验开始后带火星的木条逐渐熄灭得出“NO2不能支持燃烧”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。