苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量第1课时练习题

这是一份苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量第1课时练习题，共8页。试卷主要包含了化学性质，氮氧化物污染治理方法，6，pH小于5等内容，欢迎下载使用。

第二单元 生产生活中的含氮化合物


第1课时 氮氧化物的产生及转化


目标与素养：1.了解氮氧化物产生的反应原理及应用。(宏观辨识与微观探析)2.了解NO、NO2的性质及应用。(宏观辨识与微观探析)3.了解氮氧化物的污染与防治。(科学态度与社会责任)








一、氮气、一氧化氮和二氧化氮


1．氮元素的存在


游离态―→空气中：氮气；化合态―→铵盐、硝酸盐、蛋白质等。


2．物理性质


3.化学性质


(1)氮气


①通常状况下较稳定，与其他物质不反应。


②高温或放电时N2与O2反应：N2＋O2eq \(=====,\s\up8(放电))2NO。


③高温、高压、催化剂条件下N2与H2反应生成NH3，化学方程式为。


④与活泼金属Mg反应：N2＋3Mgeq \(=====,\s\up8(点燃))Mg3N2。


(2)一氧化氮


NO很不稳定，常温下与O2反应： 2NO＋O2===2NO2。


(3)二氧化氮


NO2溶于水生成硝酸和NO，化学方程式为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。


微点拨


(1)实验室里收集NO气体是用排水集气法而不能用排空气法。


(2)检验NO气体的方法是向气体中通入O2(或空气)，气体由无色变为红棕色。


二、氮氧化物对环境的危害及防治


1．来源：氮肥的生产、金属的冶炼和汽车尾气的排放。


2．危害：(1)形成酸雨。(2)产生光化学烟雾。(3)破坏臭氧层。


3．防治：(1)使用洁净能源，减少氮氧化物排放。(2)转化汽车尾气。(3)废气处理。





1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同，但它们都是有毒的气体


(√)


(2)实验室用排水法收集NO，用向上排空气法收集NO2(√)


(3)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中，没有明显现象出现(×)


(4)NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂(×)


2．下列关于一氧化氮的叙述正确的是( )


A．一氧化氮是一种红棕色的气体


B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合


C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到


D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集


C [NO是无色的气体，微溶于水，能用排水法收集，可由N2与O2直接化合而得到，且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2。]


3．NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。


(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：__________________________________________________________________。


(2)在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_________________________________________________________


____________________________________________________________。


[答案] (1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO


(2)2NO＋2COeq \(=====,\s\up8(催化剂))N2＋2CO2





1.相关反应原理


3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①


2NO＋O2===2NO2②


由方程式①×2＋②得：


4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③


由方程式①×2＋②×3得：


4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④


2．氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体


(1)NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)。


当V(NO2)∶V(O2)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(＝4∶1，恰好完全反应,＞4∶1，NO2过量，剩余NO,＜4∶1，O2过量，剩余O2))


(2)NO与O2的混合气体溶于水(反应④)。


当V(NO)∶V(O2)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(＝4∶3，恰好完全反应,＞4∶3，剩余NO,＜4∶3，剩余O2))


特别提醒：氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因为NO2会与水反应又生成NO。


在相同状况下，将下列四种混合气体：①体积比为3∶1的HCl和N2 ②体积比为1∶1的NO2和N2


③体积比为1∶1的NO2和O2 ④体积比为4∶1的NO2和O2，分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中，充分反应后液面上升高度分别为h1、h2、h3、h4，下列关系正确的是( )


A．h1>h2>h3>h4 B．h4>h3>h2>h1


C．h4>h1>h3>h2 D．h2>h3>h1>h4


C [①HCl极易溶于水，试管中剩余气体占试管体积为1/4；②体积比为1∶1的NO2和N2，在试管中发生如下反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，剩余气体占试管体积为eq \f(1,2)＋eq \f(1,2)×eq \f(1,3)＝eq \f(2,3)；③体积比为1∶1的NO2和O2，发生如下反应：4NO2＋2H2O＋O2===4HNO3，剩余气体占试管体积为eq \f(1,2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1－\f(1,4)))＝eq \f(3,8)；④体积比为4∶1的NO2和O2溶于水恰好完全反应，试管中无气体剩余。故h4>h1>h3>h2。]





1．将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是( )


A．5∶3 B．3∶5 C．3∶2 D．2∶3


C [设混合气体中NO2的体积为x，差量法：


3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV


3 mL 1 mL 2 mL


x 50 mL－30 mL＝20 mL


eq \f(3 mL,x)＝eq \f(2 mL,20 mL)，解得x＝30 mL。


则原混合气体中NO为50 mL－30 mL＝20 mL，所以V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶20 mL＝3∶2。]


1.常见的环境污染


2.氮氧化物污染治理方法


(1)汽车尾气“催化转化法”


2CO＋2NOeq \(=====,\s\up8(催化剂))2CO2＋N2


(2)氨还原法


6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up8(催化剂),\s\d10(△))5N2＋6H2O


6NO2＋8NH3eq \(=====,\s\up8(催化剂),\s\d10(△))7N2＋12H2O


(3)碱液吸收法


2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O


NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O


以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )


C [CO2―→温室效应；SO2―→酸雨；NO2―→光化学烟雾。]





2．诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是( )


A．CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用


B．汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2


C．CO在铂表面可能和O2、NOx反应


D．NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合


D [CO、NOx在铂表面发生的反应为CO＋NOx―→CO2＋N2(未配平)，也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂；CO2不能与人体中的血红蛋白结合。]





1．下列关于自然界中氮循环(如图所示)的说法不正确的是( )





A．氮元素均被氧化


B．工业合成氨属于人工固氮


C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化


D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环


A [人工固氮中氮气转化为氨气，是N2转化为NH3的过程，N化合价由0→－3价，化合价降低，被还原，故A错误；工业合成氨是典型的人工固氮方法，故B正确；根据图像知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮的无机物和有机物的转化，故C正确；生物体合成蛋白质的过程也有碳、氢、氧三种元素的参与，故D正确。]


2．下列关于NO的叙述正确的是( )


A．NO是一种红棕色的气体


B．NO不能与空气中的氧气直接化合


C．含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等


D．NO易溶于水，不能用排水法收集


C [NO是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO极易与氧气直接化合生成NO2。]


3．发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是 ( )


A．高温下N2遇空气生成NO2


B．NO遇空气生成NO2


C．CO2与NO反应生成CO和NO2


D．NO与H2O反应生成H2和NO2


B [NO是一种极易被空气中O2氧化的气体，产物是红棕色气体NO2。]


4．C、N、S的氧化物中许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物说法不正确的是( )


A．开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生


B．这些氧化物使雨水的pH＜7，我们把pH＜7的雨水称之为酸雨


C．N与S的氧化物还能直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病


D．“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系


B [正常雨水为CO2的饱和溶液，其pH为5.6，pH小于5.6的雨水称为酸雨。]


5．氮元素的化合价通常有—3、0、＋1、＋2、＋3、＋4和＋5，氮元素各种正价都有相应的氧化物。


(1)试写出各对应价态的氧化物的化学式_______________。


(2)在能产生高压电的容器内发现有红棕色气体，其化学方程式为__________________________________________________________________


________________________________________________________________。


其中两分子红棕色气体能化合生成一分子不稳定的无色氧化物，其化学方程式为__________________________________。


(3)在各种氮的氧化物中属于HNO2及HNO3的酸酐的分别是___________________________________________________


和___________________________________________。


[解析] 氮元素化合价从＋1到＋5都有对应的氧化物，其中＋4价的氮对应两种氧化物：NO2和N2O4。在放电条件下，N2能与O2化合成无色的NO，NO易被氧化为红棕色的NO2。所以，当看到红棕色气体产生时，实际上已经发生了两步反应，即N2转化成NO、NO转化成NO2。两分子NO2可化合生成一分子无色的N2O4。酸酐是酸脱水后得到的氧化物，HNO2的酸酐是N2O3，HNO3的酸酐是N2O5。


[答案] (1)N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5


(2)N2＋O2eq \(=====,\s\up8(放电))2NO、2NO＋O2===2NO2 2NO2N2O4


(3)N2O3 N2O5N2
NO
NO2
色态
无色气体
无色气体
红棕色气体
气味
无味
无味
有刺激性气味
密度
比空气的略小
比空气的略小
比空气的大
溶解性
难溶
微溶
与水反应
毒性
无毒
有毒
有毒
氮的氧化物溶于水的有关数量关系
常见环境污染与防治
环境污染
形成原因
危害
温室效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖，冰雪融化，海平面上升等
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
土壤酸化，腐蚀建筑物等
光化学


烟雾
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物生长等
臭氧空洞
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和


水华
含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放
使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华
白色污染
聚乙烯等塑料的大量使用，任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境等
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
破坏臭氧层
化石燃料的燃烧
B
SO2
温室效应
汽车尾气的排放
C
NO2
光化学烟雾
自然来源及燃料燃烧


和城市汽车尾气等
D
CO
酸雨
汽车尾气和化石燃


料的不完全燃烧