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1、2022高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 4-4-1 考點一 氮氣及其常見氧化物基礎(chǔ)小題快練 新人教版
一、氮及其氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響
1.關(guān)于氮的變化關(guān)系圖如圖:
則下列說法不正確的是( )
A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑
B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑
C.上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
D.上述反應(yīng)中只有③屬于氮的固定
解析:工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的流程是氮氣和氫氣生成氨氣,氨氣與氧氣反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O路線①,一氧化氮與氧氣反應(yīng)2NO+O2===2NO2路線②,二氧化氮被水吸收3NO2+H2O===2HNO3+NO路線
2、③,路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑,A正確;在放電條件下,氮氣和氧氣發(fā)生化合反應(yīng):N2+O22NO路線Ⅰ;NO不穩(wěn)定,易被氧氣氧化為二氧化氮:2NO+O2===2NO2路線Ⅱ,二氧化氮溶于水生成硝酸:3NO2+H2O===2HNO3+NO路線Ⅲ,B正確;從氮的變化關(guān)系圖可知:N從N2(0價)→NO(+2價)→NO2(+4價)→HNO3(+5價),都是氧化還原反應(yīng),C正確;上述反應(yīng)中空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹衔?,符合氮的固定的定義,屬于氮的固定,②③含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì),是氮的化合物之間的轉(zhuǎn)化,不是氮的固定,D錯誤。
答案:D
2.下列說法正確的是( )
A.CO、NO、NO2都
3、是大氣污染物,在空氣中都能穩(wěn)定存在
B.NO可用于某些疾病的治療
C.NO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象
D.NO是一種紅棕色氣體
解析:NO易被氧化為NO2;NO2通入溶液中生成HNO3,能把Fe2+氧化成Fe3+,溶液由淺綠色變成棕黃色;NO為無色氣體。
答案:B
3.隨著我國汽車年銷量的大幅增加,空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示,下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)中NO為氧化劑,N2為氧化產(chǎn)物
B.汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2
C.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)
D.催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式
4、為2NO+O2+4CO4CO2+N2
解析:反應(yīng)過程中NO、O2為氧化劑,N2為還原產(chǎn)物;汽車尾氣中的N2不是污染物;NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑;根據(jù)題中的圖示,可將反應(yīng)的過程分成如下兩步寫:2NO+O2===2NO2,2NO2+4CO===N2+4CO2,將兩步反應(yīng)式合并可得總化學(xué)方程式為2NO+O2+4CO4CO2+N2。
答案:D
4.已知化學(xué)反應(yīng):①2NO+2CON2+2CO2,②NO2+SO2NO+SO3。下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)①可用于汽車尾氣處理,NO是還原劑,CO2是氧化產(chǎn)物
B.反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng),反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變
C.反應(yīng)②中,NO2
5、的氧化性比SO2的氧化性強
D.利用上述兩反應(yīng)處理尾氣,能達到保護環(huán)境要求
解析:反應(yīng)①中N元素的化合價由+2價降為0,被還原作氧化劑,A錯誤;反應(yīng)②中,N、S元素的化合價均發(fā)生了變化,為氧化還原反應(yīng),B錯誤;反應(yīng)②中的產(chǎn)物NO、SO3均是污染物,D錯誤。
答案:C
5.下列反應(yīng)必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成的是( )
①N2→NO2?、贜O2→NO?、跱O2→HNO3 ④N2→NO
⑤N2→NH3
A.① B.②⑤ C.④ D.③④
解析:本題有兩個要求:(1)必須加入氧化劑;(2)一步反應(yīng)就能完成。反應(yīng)①、③、④從化合價角度來看都升高,但反應(yīng)①N2→NO
6、2不能一步反應(yīng)完成;而反應(yīng)③NO2→HNO3,雖然氮的化合價升高,但不加氧化劑也能實現(xiàn),如3NO2+H2O===2HNO3+NO,在該反應(yīng)中,NO2既是氧化劑又是還原劑;只有反應(yīng)④N2→NO必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成。
答案:C
二、氮及其氧化物的簡單計算
6.已知氮的氧化物跟NaOH溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下:
3NO2+2NaOH===2NaNO3+NO+H2O;NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O;現(xiàn)有m mol NO2和n mol NO組成的混合氣體,要用NaOH溶液使其被完全吸收無氣體剩余,現(xiàn)有濃度為a mol·L-1的NaOH溶液,則需此NaOH溶液的體積為
7、( )
A. L B. L C. L D. L
解析:生成物不論是硝酸鈉還是亞硝酸鈉,根據(jù)原子守恒可知氫氧化鈉的物質(zhì)的量就是NO2和NO的物質(zhì)的量之和,則氫氧化鈉是(m+n) mol,則氫氧化鈉溶液的體積為(m+n)/a L。
答案:C
7.如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物),當?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r,試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管,當向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升,經(jīng)過多次重復(fù)后,試管內(nèi)完全被水充滿,原來試管中盛裝的氣體是( )
A.可能是N2與NO2的混合氣體
B.只能是O2與NO2的混合氣體
C.可能是NO與NO2的混合氣體
8、
D.只能是NO2一種氣體
解析:解答本題要注意以下兩點:(1)明確氮氣不溶于水,且常溫下不與O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(2)NO2可與水反應(yīng)生成不溶于水的NO,NO2和NO分別與氧氣按適當?shù)谋壤杀凰耆铡?
答案:C
8.氮的氧化物(用NOx表示)是大氣污染物,必須進行處理。
(1)汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì),這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。
①汽車尾氣中的CO來自于_____________________________,
NO來自于___________________________________________。
汽車尾氣對環(huán)境的
9、危害主要有____________________________
____________________________________________(至少填兩種)。
②汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理,使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為___________________________________________。
(2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。已知:4NH3+6NO5N2+6H2O,8NH3+6NO27N2+12H2O。同溫同壓下,3.5 L NH3恰好將3.0 L NO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2,則原
10、混合氣體中NO和NO2的體積之比是________。
(3)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理,若NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后得到一種鈉鹽,該鈉鹽的化學(xué)式是________。
解析:(1)①汽車汽缸內(nèi)不斷進行著汽油的燃燒反應(yīng),當空氣不足時,汽油不完全燃燒,會產(chǎn)生CO;當空氣過量時,N2和O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO。汽車尾氣對環(huán)境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,導(dǎo)致光化學(xué)煙霧,產(chǎn)生溫室效應(yīng)。②CO、NOx反應(yīng)后生成的無毒氣體為CO2和N2。(2)V(NO)+V(NO2)=3.0 L,V(NO)+V(NO2)=3.5 L,則V(NO)=0.75 L,V(NO2)=2.25 L,V(NO)∶V(NO2)=1∶3。(3)NO中氮的化合價為+2價,NO2中氮的化合物為+4價,二者1∶1混合時與NaOH反應(yīng)生成鹽的化合價必然為+3價,即為NaNO2。
答案:(1)①汽油的不完全燃燒 N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng) 形成酸雨、導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、產(chǎn)生溫室效應(yīng)(任寫兩種即可)
②2xCO+2NOx2xCO2+N2
(2)1∶3 (3)NaNO2