4.3二氧化氮和一氧化氮1、将装有50mLNO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为30mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是（ ）A．5：3B．3：5C．3：2D．2：3【答案】C【解析】50mlNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中发生反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，剩余30ml气体，反应前后气体体积减少20ml，设二氧化氮气体的体积为V，3NO2+H2O=2HNO3+NO△V（气体体积减少）32V（NO2）20ml3：2=V（NO2）：20mL，V（NO2）==30ml，原气体中V（NO）=50ml﹣30mL=20mL，所以原混合气体中NO和NO2的体积比为为V（NO2）：V（NO）=30ml：20ml=3：2，故选C．2、科学家根据自然界存在的N2制出N3，1998年底又制出N5,这三种物质间的关系为（）A.同分异构体B.同位素C.同系物D.同素异形体【答案】D【解析】3、用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H＝-574kJ·mol-1②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H＝-1160kJ·mol-1下列说法不正确的是（ ）A.由反应①可推知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O（l）△H＞-574kJ·mol-1B．反应①②转移的电子数相同C．0.2mol4.48LCH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJD．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为1.60mol【答案】A【解析】4、将足量的甲和乙组成的混合气体通入丙溶液，一定能产生沉淀的是（）甲乙丙A．NO2SO2BaCl2B．HClCO2石灰水C．CO2SO2石灰水D．CO2NH3CaCl2【答案】A【解析】5、下列说法中，不正确的是（）①将盛有二氧化氮气体的试管倒立在水中，溶液会充满试管②酒精灯加热铝箔至熔化，铝并不滴落，说明铝表面生成了一层致密的氧化膜③为测定熔融氢氧化钠的导电性，可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化④电解从海水中得到的氯化镁溶液可获得金属镁⑤向蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有吸水性A．①③④⑤ B．②③④ C．①③④ D．①②③④⑤【答案】A【解析】6、如下图所示，三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯中。在（1）中加入无水CaCl2，在（3）中加入NH4Cl晶体，（2）中不加任何物质，发现（1）中NO2红棕色变深，（3）中NO2红棕色变浅，下列叙述不正确的是()A.CaCl2溶于水时放出热量B．烧瓶（1）中气体的压强增大C.NH4Cl溶于水时放出热量D．烧瓶（3）中气体的压强减小【答案】D【解析】7、有关X气体的收集及其尾气处理的装置如右图所示，下列选项合理的是()【答案】A【解析】8、在图装置中，烧瓶中充满于燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是（）a（干燥气体）b（液体）A水B溶液C饱和溶液D浓溶液【答案】B【解析】9、已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下：3NO2＋2NaOH2NaNO3＋NO↑＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O；现有mmolNO2和nmolNO组成的混合气体，要用NaOH溶液使其完全吸收无气体剩余，现有浓度为amol/L的NaOH溶液，则需此NaOH溶液的体积为（）A．LB．LC．LD．L【答案】D【解析】10、工业制硝酸的尾气因为含有NO、NO2等有害物质而不能直接排放，工业上普遍采用催化还原法将NOx转化成N2和H2O而除去。下列式子是相应物质间的关系式（未配平）：有关说法不正确的是（）A．物质的量之比可能是：B．氧化性比较：C．NO2既有氧化性又有还原性，在该反应中只有氧化性D．将反应后的气体通过石灰水可得到纯净的氮气【答案】D【解析】11、下列气体中，与酸雨密切相关的是（）①NO2②CO2③SO2④COA.③B.①③C.①②D.③④【答案】B【解析】12、某氮的氧化物与CO在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得反应后N2和CO2的体积比为1∶1，则该氮的氧化物是（）A.N2OB.NOC.NO2D.N2O5【答案】A【解析】13、向如下图所示的装置中缓慢地通入气体X，若关闭活塞K，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液褪色。X和Y可能是（）ABCDXSO2NO2HClCl2Y饱和NaHCO3溶液水Na2SO3溶液Na2SO3溶液【答案】A【解析】14、已知：2NO＋O2=2NO2。在体积为VL的密闭容器中通入xmolNO和ymo1O2。反应后容器中的N和O的个数之比是a：b，则x：y数值是（）A.a：bB.2a：bC.（2a－b）：bD.2a：（b－a）【答案】D【解析】15、下列物质中的氮元素只能体现氧化性的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】16、亚硝酸钠大量用于染料和有机合成工业。用木屑制备亚硝酸钠的流程如下：已知氧化过程中，控制反应液的温度在55～60℃条件下发生的主要反应为：C6H12O6＋12HNO33H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O⑴酸溶过程中，硫酸的作用是。吸收完成后，将吸收液蒸发浓缩、、(填操作名称)、洗涤得到白色晶状的亚硝酸钠。⑵实验室模拟氧化和吸收过程的装置如图所示，A装置须控制反应液的温度不高于60℃的原因是；B装置用于制备亚硝酸钠，其中盛放的溶液是（填字母）。a．NaCl溶液b．Na2CO3溶液c．NaNO3溶液⑶工业上在吸收过程中需控制NO和NO2的物质的量比接近1∶1。若(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则会导致；若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1会使产品中混有的杂质为。⑷已知NaNO2能把酸性条件下的Fe2＋氧化，同时产生一种有毒的气体，请写出该反应的离子方程式：。⑸已知：①NaNO2有氧化性，在酸性条件下能把I－氧化为I2；S2O32-又能把I2还原为I－。②NaNO2也有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。为测定产品NaNO2的纯度，请补充完整实验方案：准确称量适量的NaNO2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解，。实验中可供选择的试剂：稀硫酸、c1mol·L－1KI溶液、淀粉溶液、c2mol·L－1Na2S2O3溶液、c3mol·L－1酸性KMnO4溶液。【答案】⑴催化剂或使纤维素水解成为葡萄糖；浓硫酸会使木屑炭化冷却结晶；过滤⑵温度过高会导致HNO3分解，降低NaNO2的产率；b⑶排放气体中NO含量升高；NaNO3⑷NO2-＋2H＋＋Fe2＋＝NO↑＋Fe3＋＋H2O⑸然后用c3mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定至溶液由无色恰好变为浅红色，且半分钟内不褪色，读数，重复以上操作2～3次【解析】(1)木屑的主要成分是纤维素［(C6H10O5)n］，而题给氧化反应是葡萄糖反应，所以加H2SO4的目的催化纤维素的水解得到葡萄糖溶液。(2)温度过高，HNO3会发生分解。用NaOH吸收的原理是：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2，即在碱性溶液中NO2和NO发生归中反应，所以选用Na2CO3溶液，发生反应：Na2CO3+NO2+NO=2NaNO2+CO2。(3)若NO过多，则NO不能被吸收，排入空气引起污染；若NO2过多发生反应：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，产生NaNO3杂质。(4)NaNO2将Fe2＋氧化，自身被还原，氮元素化合价降低，产生有毒气体，说明被还原为NO，酸性条件下依据得失电子守恒配平反应。（5）本题运用KMnO4氧化NO2－进行滴定计算NaNO2的含量。不可采用酸性条件，NO2－氧化I－生成I2后，再用Na2S2O3滴定计算，因为产品中的NaNO3中的NO3－在酸性条件也会氧化I－生成I2。17、为了探究三种气态氧化物(SO2、NO2、CO2)的性质，某同学设计了一组实验：实验一：探究三种气体在水中的溶解性，用三支相同的试管收集满三种气体，倒置在盛满水的烧杯中，一段时间后，观察到的现象如图A、B、C所示。(1)在相同条件下，三种气体在水中溶解度最大的是________（写化学式）写出A烧杯中发生反应的化学方程式：____。如果在三只烧杯中分别滴几滴紫色石蕊试液，可观察到的现象是_____________________。实验二：用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2或Cl2，如图D、E、F所示。一段时间后，D、E装置的集气瓶中充满溶液，F装置的集气瓶中还有气体剩余。(2)实验二中装置D的集气瓶最终充满溶液(假设瓶内液体不扩散)：①写出装置D中总反应的化学方程式：_______________________________________________。②假设该实验条件下，气体摩尔体积为aL·mol－1。则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为____________________。(3)写出实验F通入氧气后，发生反应的化学方程式：____________________________。(4)溶液充满集气瓶后，在E装置的水槽里滴加硝酸钡溶液，可能观察到的现象为________，用有关的离子方程式解释原因：________________________。【答案】(1)NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO 溶液都变红色(2)①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3②mol·L－1(3)2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4(4)出现白色沉淀Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋SO＋4H＋Ba2＋＋SO===BaSO4↓【解析】18、硝酸工业尾气中氧化物(NO、NO2)是大气污染物，可用于下述反应的方法治理：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，现有标准状况下aLNO2和bLNO的混合气体(本题不考虑N2O4的存在)，恰好可被200mLNaOH溶液完全吸收。(1)欲保证工业尾气全部被吸收，则a∶b的值应控制在________________范围。(2)NaOH溶液的物质的量浓度是________mol·L－1(用含a、b的代数式表示)。(3)试讨论a、b的值与生成的NaNO3和NaNO2的物质的量(设分别为n1，n2)之间的关系：(用含a、b的代数式表示)①当生成的产物全部为NaNO2时，n2与a、b的关系；②当产物中兼有NaNO3和NaNO2时，n1、n2与a、b的关系。(4)若在标准状况下有NO、NO2的混合物恰好与50mL2.0mol·L－1的NaOH溶液完全反应，且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比值为4∶1，则在混合气体中NO气体的体积分数多大？________。【答案】 (1)a∶b≥1 (2)(3)①n2＝mol ②n1＝mol；n2＝mol(4)30%19、NO分子曾因污染空气而臭名昭著，但随着其“扩张血管、免疫、增强记忆”功能的发现，现在成为当前生命科学研究中的“明星分子”，回答下列问题（1）NO的危害在于a．破坏臭氧层b．参与酸雨和光化学烟雾的形成c．与人体内血红蛋白结合d．当它转化为N2后使空气中O2含量降低(2)在含有Cu+的酶的活化中心，亚硝酸根离子（NO2﹣）可转化为NO，写出Cu+和NO2﹣在酸性溶液中转化为NO的离子方程式．（3）一定条件下NO可转化为N2O和另一种红棕色气体，方程式为（4）将0.05molNO、0.03molO2的混合气体以适当的速率缓慢通入盛有100mL水的集气瓶中，最终所得溶液中溶质的物质的量浓度为（设溶液体积变化忽视不计）（5）镁铁混合物4.9g，溶解在过量的某浓度的稀硝酸中，完全反应后得到标准状况下2.24LNO气体．若向反应后的溶液中加入足量的烧碱，则可生成沉淀的质量是．【答案】（1）abc；(2)Cu++NO2﹣+2H+═Cu2++NO↑+H2O；（3）3NO=N2O+NO2；（4）0.4mol·L﹣1；（5）10g．【解析】解：（1）因NO易与氧气结合，氮的氧化物、二氧化硫是形成酸雨的成分，所以NO易形成酸雨，NO能与臭氧反应而破坏臭氧层，则abc正确，而只有闪电条件下，氮气才和氧气反应，所以d不正确，故答案为：abc；(2)酸性条件下，亚硝酸根离子具有氧化性、亚铜离子具有还原性，所以亚硝酸根离子和亚铜离子反应生成铜离子、NO和水，离子反应方程式为：Cu++NO2﹣+2H+═Cu2++NO↑+H2O，故答案为：Cu++NO2﹣+2H+═Cu2++NO↑+H2O；（3）红棕色气体是NO2，故有NO→N2O+NO2，配平后得：3NO=N2O+NO2，故答案为：3NO=N2O+NO2；（4）在水中NO与O2反应为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，0.05molNO和0.03molO2反应氧气不足，由此可求出生成的HNO3的物质的量为0.04mol，故所得硝酸浓度为0.4mol·L﹣1，故答案为：0.4mol·L﹣1；（5）n（NO）=0.1mol，生成0.01molNO，转移的电子的物质的量为：n（e﹣）=0.1mol×（5﹣2）=0.3mol，反应中存在：Mg→Mg2+→Mg（OH）2，Fe→Fe3+→Fe（OH）3，得出n（e﹣）=n（OH﹣），又m（沉淀）=m（混合物）+m（OH﹣），所以：m（沉淀）=4.9g+0.3mol×17g/mol=10g，故答案为：10g．20、氮氧化合物是大气污染的重要因素．（1）汽车排放的尾气中含NO，生成NO的反应的化学方程式为 ．（2）采取还原法，用炭粉可将氮氧化物还原．已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ·mol﹣1C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ·mol﹣1则反应C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H= kJ·mol﹣1．（3）将NO2变成无害的N2要找到适合的物质G与适当的反应条件，G应为 （填写“氧化剂”或“还原剂”）．下式中X必须为无污染的物质，系数n可以为0．NO2+GN2+H2O+nX（未配平的反应式）．下列化合物中，满足上述反应式中的G是 （填写字母）．a．NH3b．CO2c．SO2d．CH3CH2OH（4）治理水中硝酸盐污染的方法是：①催化反硝化法中，用H2将NO3﹣还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强．则反应的离子方程式为： ．②在酸性条件下，电化学降解NO3﹣的原理如图，电源正极为： （选填“A”或“B”），阴极反应式为： ．【答案】（1）N2+O22NO；（2）C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=﹣574.1kJ·mol﹣1；（3）还原剂；ad；（4）①2NO3﹣+5H2N2+2OH﹣+4H2O；②A；2NO3﹣+12H++10e﹣=N2↑+6H2O．【解析】（1）氮气和氧气在闪电的条件下转化为一氧化氮，反应为：N2+O22NO，故答案为：N2+O22NO；（2）已知：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ·mol﹣1②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ·mol﹣1则反应C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）可以是②﹣①得到，所以该反应的△H=﹣393.5kJ·mol﹣1﹣180.6kJ·mol﹣1=﹣574.1kJ·mol﹣1，故答案为：C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=﹣574.1kJ·mol﹣1；（3）将NO2变成无害的N2中，氮元素的化合价降低了，二氧化氮做氧化剂，需要加入还原剂，在下列四种物质：a．NH3b．CO2c．SO2d．CH3CH2OH中，能被二氧化氮氧化具有还原性的物质有乙醇和NH3，故答案为：还原剂；ad；（4）①根据信息：用H2将NO3﹣还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强，即生成氢氧根离子，发生的反应为：2NO3﹣+5H2N2+2OH﹣+4H2O，故答案为：2NO3﹣+5H2N2+2OH﹣+4H2O；②根据装置图示可以看出，右端电极上发生得电子的还原反应，即为阴极，反应式为：2NO3﹣+12H++10e﹣=N2↑+6H2O，所以B是负极，A是正极，故答案为：A；2NO3﹣+12H++10e﹣=N2↑+6H2O．
