2019-2020年高中化學(xué) 4.3.2二氧化氮和一氧化氮練習(xí) 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 4.3.2二氧化氮和一氧化氮練習(xí) 新人教版必修1.doc
2019-2020年高中化學(xué) 4.3.2二氧化氮和一氧化氮練習(xí) 新人教版必修1
一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分)
1.下列變化過(guò)程屬于物理變化的是( )
A.活性炭使紅墨水褪色
B.雷雨天氮?dú)馀c氧氣化合
C.二氧化氮溶于水
D.酸雨侵蝕建筑物
【答案】 A
2.(xx蕪湖高一檢測(cè))對(duì)3NO2+H2O===2HNO3+NO反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是( )
A.氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1:2
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2
C.NO2是氧化劑,H2O是還原劑
D.在反應(yīng)中若有6 mol NO2參與反應(yīng)時(shí),有3 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
【答案】 A
3.某集氣瓶中的氣體呈紅棕色,加入足量水,蓋上玻璃片振蕩,得橙色溶液,氣體顏色消失。再拿走玻璃片后,瓶中氣體又變?yōu)榧t綜色,則該氣體可能是下列混合氣體中的( )
A.N2、NO2、Br2
B.NO2、NO、N2
C.NO2、NO、O2
D.N2、O2、Br2
【答案】 A
【點(diǎn)撥】 氣體呈紅棕色說(shuō)明含有NO2或Br2中的至少一種,溶于水得橙色溶液說(shuō)明氣體中必定含有溴蒸氣,所得無(wú)色氣體遇空氣重新變?yōu)榧t棕色說(shuō)明無(wú)色氣體含NO,即原氣體中有NO2,原氣體既有NO2也有Br2,只有A選項(xiàng)符合。
4.(xx陽(yáng)泉第十五中學(xué)高一期末)把少量NO2氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中,再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量的過(guò)氧化鈉顆粒的干燥管,最后收集到的氣體是( )
A.O2 B.NO2
C.NO2和O2 D.NO2和NO
【解析】 NO2氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O===2HNO3+NO,HNO3+NaHCO3===NaNO3+H2O+CO2↑,據(jù)3NO2~2HNO3~2CO2~NO可知,逸出的氣體為體積比為21的CO2和NO混合氣體。當(dāng)通過(guò)足量的過(guò)氧化鈉時(shí)發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2NO+O2===2NO2,據(jù)方程式可知NO與O2反應(yīng)時(shí),O2過(guò)量,故收集到的氣體是NO2與O2的混合氣體,C正確。
【答案】 C
5.(xx武昌高一檢測(cè))將盛有N2和NO2混合氣體的試管倒立于水中,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,試管內(nèi)氣體的體積縮小為原來(lái)的一半,則原混合氣體中N2和NO2的體積比是( )
A.1:1 B.1:2
C.1:3 D.3:1
【答案】 C
【點(diǎn)撥】 將試管倒立于水中,只有NO2和H2O反應(yīng),生成的NO與不反應(yīng)的N2為剩余氣體。設(shè)原氣體的體積為V,NO2的體積為x,根據(jù)差量法求解:
3NO2+H2O===2HNO3+NO ΔV
3 1 2
x
解得:x=,V(N2)=V-=,故=。
6.在一定條件下,將6體積的NO2(不考慮N2O4)和一定體積的NO置于試管中,并將試管倒置于水中,當(dāng)通入4.5體積的O2充分反應(yīng)后,剩余1.5體積氣體,則原NO體積可能為( )
①3體積?、?體積?、?體積?、?.5體積?、?體積
A.③ B.⑤
C.④或⑤ D.②或⑤
【解析】 本題的關(guān)鍵在于理解剩余的1.5體積氣體,可能是一氧化氮,也有可能是氧氣。若是一氧化氮,則氧氣全部反應(yīng),二氧化氮完全反應(yīng)用掉了1.5體積氧氣,剩余3體積應(yīng)該被一氧化氮消耗,所以一氧化氮體積為4體積+1.5體積=5.5體積;若剩余的為氧氣,則這過(guò)程中一氧化氮消耗的氧氣為1.5體積,所以一氧化氮的體積是2體積。
【答案】 C
7.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將O2和NO2按1:4體積比充滿干燥燒瓶,把燒瓶倒置于水中,瓶?jī)?nèi)液體逐漸上升,假設(shè)燒瓶?jī)?nèi)溶液不擴(kuò)散,最終燒瓶?jī)?nèi)溶液里溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為( )
A. molL-1 B. molL-1
C. molL-1 D. molL-1
【解析】 設(shè)燒瓶的體積為V L,由4NO2+O2+2H2O===4HNO3知NO2的體積為V L。又O2和NO2的體積比為14,所以最終液體充滿整個(gè)燒瓶,溶液的體積為V L,NO2的物質(zhì)的量為V L22.4 Lmol-1=V mol,所以硝酸的物質(zhì)的量濃度為V molV L= molL-1。
【答案】 C
8.以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問(wèn)題及主要來(lái)源對(duì)應(yīng)正確的是( )
氧化物
環(huán)境問(wèn)題
主要來(lái)源
A
CO2
酸雨
化石燃料的燃燒
B
SO2
光化學(xué)煙霧
汽車尾氣的排放
C
NO2
溫室效應(yīng)
工廠廢氣的排放
D
CO
CO中毒
汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒
【點(diǎn)撥】 A項(xiàng)氧化物應(yīng)為SO2;B項(xiàng)氧化物應(yīng)為氮氧化物;C項(xiàng)氧化物應(yīng)為CO2;D項(xiàng)正確。
9.在汽車尾氣凈化裝置里,氣體在催化劑表面吸附與釋放的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.NO是該過(guò)程的中間產(chǎn)物
B.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)
C.汽車尾氣的主要污染成分包括CO2和NO
D.汽車尾氣的主要污染物是CO和NO
【答案】 D
【點(diǎn)撥】 NO2是該過(guò)程的中間產(chǎn)物;NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑;汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NO。
10.將40 mLNO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管中,充分反應(yīng)后試管中剩下20 mL氣體,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為( )
A.2:1 B.1:3
C.3:1 D.1:1
【解析】 NO不溶于水,也不與水反應(yīng),NO2與水的反應(yīng)為
3NO2+H2O===2HNO3+NO ΔV
3 1 2
=30 mL (40-20)mL
NO的體積為40 mL-30 mL=10 mL,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為3:1,C正確。
【答案】 C
二、非選擇題(本題包括5小題,共50分)
11.(10分)X、Y、Z三種氣體都能對(duì)大氣造成污染,在工業(yè)上都可以用堿液吸收。已知X是化石燃料燃燒產(chǎn)物之一,是形成酸雨的主要物質(zhì);Y是一種單質(zhì),它的水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工業(yè)和汽車尾氣中的有害物質(zhì)之一,能與水反應(yīng)。請(qǐng)寫出下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(1)X在一定條件下與氧氣反應(yīng)________;
(2)Y與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)________;
(3)Z與水的反應(yīng)________。
【解析】 據(jù)題意可知,形成酸雨的主要物質(zhì),是燃燒化石燃料所得,則X是SO2;氯水具有漂白性,則Y是Cl2;NO2是硝酸工業(yè)和汽車尾氣的有害成分,且易溶于水,Z是NO2。
【答案】 (1)2SO2+O22SO3
(2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(3)3NO2+H2O===2HNO3+NO
12.(10分)(xx荊州高一檢測(cè))為了有效實(shí)現(xiàn)NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):按圖組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,并檢查裝置氣密性,實(shí)驗(yàn)前用排水法收集半瓶NO氣體。
(1)打開(kāi)止水夾,推動(dòng)針筒活塞,使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)上止水夾,首先觀察到燒瓶中的現(xiàn)象:__________________________________________,產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________。
(2)輕輕搖動(dòng)燒瓶,觀察到燒瓶中的現(xiàn)象為
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)燒瓶中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色 2NO+O2===2NO2
(2)①燒杯中紅棕色氣體又變?yōu)闊o(wú)色
②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升) 3NO2+H2O===2HNO3+NO
13.(10分)如圖所示:在B水槽中裝有500 mL水,容積為a mL的試管A充滿了NO2和NO的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),將試管A倒插入B水槽的水中。充分反應(yīng)后,試管A中余下氣體的體積為0.5a mL。
(1)將A倒插入B槽中發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為_(kāi)_______,原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
(2)通過(guò)導(dǎo)氣管C向余下0.5a mL氣體的試管A中持續(xù)通入氧氣,A中可能觀察到的現(xiàn)象是______________________。
(3)當(dāng)試管A中充滿氣體時(shí)停止通入氧氣,然后將試管取出水槽,水槽B中溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______molL-1(設(shè)溶液的體積仍為500 mL)。
【解析】 (1)試管A倒插入B水槽水中后,發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O===2HNO3+NO,氧化劑與還原劑均為NO2,質(zhì)量比為1:2。根據(jù)題意有n(NO2)+n(NO)=[n(NO2)+n(NO)],n(NO2):n(NO)=3:1。
(2)試管A中剩余0.5a mL氣體為NO,通入氧氣后,發(fā)生反應(yīng)2NO+O2===2NO2,4NO2+O2+2H2O===4HNO3,可寫為4NO+3O2+2H2O===4HNO3,無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色氣體,試管中液面不斷上升至全充滿,繼續(xù)通入氧氣后,試管中液面下降,最后充滿無(wú)色氣體(O2)。
(3)試管中充滿氣體時(shí),根據(jù)氮原子守恒,n(HNO3)=n(氣體)=10-3 mol,
c(HNO3)=
= molL-1。
【答案】 (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO 1:2 3:1
(2)無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色,試管中液面不斷上升至全充滿。繼續(xù)通入氧氣后,試管中液面下降,最后充滿無(wú)色氣體
(3)
14.(10分)(xx巢湖高一檢測(cè))已知:Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。某校化學(xué)興趣小組用如下裝置圖驗(yàn)證NO2的氧化性和NO的還原性。
試回答下列問(wèn)題:
(1)甲中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)說(shuō)明NO2具有氧化性的現(xiàn)象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)說(shuō)明NO具有還原性的操作和現(xiàn)象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)小組一成員對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出了質(zhì)疑,他認(rèn)為乙中的現(xiàn)象不足以證明NO2的氧化性,他的理由是____________________________________________________。經(jīng)小組討論,他們?cè)O(shè)計(jì)了以下方案,其中合理的是________。
A.NO2與HCl氣體混合
B.NO2與H2S氣體混合
C.NO2通入Na2S溶液中
【解析】 (1)硝酸是一種強(qiáng)酸,在書寫離子方程式時(shí)濃硝酸可以拆寫成離子形式,所以濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O。
(2)若乙試管中溶液變藍(lán)色,說(shuō)明I-被NO2氧化為I2。
(3)NO具有還原性可通過(guò)與氧氣反應(yīng)生成NO2體現(xiàn)。
(4)因?yàn)镹O2和水反應(yīng)生成的HNO3是一種氧化性酸,也可將I-氧化成I2,使溶液變藍(lán),無(wú)法確認(rèn)NO2是否有氧化性。所以要證明NO2的氧化性,必須消除硝酸的干擾,所選用的物質(zhì)中不能含水。所以可以將NO2通入盛有H2S氣體的容器,不僅能觀察到H2S被氧化為固體硫單質(zhì),還能觀察到NO2被還原,紅棕色消失的現(xiàn)象。
【答案】 (1)Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
(2)乙試管中溶液變藍(lán)色
(3)打開(kāi)活塞,擠壓氣囊;丙中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t色
(4)NO2和水反應(yīng)生成的HNO3是一種氧化性酸,也可將I-氧化成I2,使溶液變藍(lán) B
15.(10分)(xx山東濱洲高一檢測(cè))將裝有30 mL NO和NO2(設(shè)無(wú)N2O4)混合氣體的試管倒立于水中,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間,到水面不再上升為止,此時(shí)試管內(nèi)剩余氣體的體積為16 mL,求原混合氣體中NO和NO2的體積各多少毫升?
【解析】 NO與水不反應(yīng),NO2與H2O反應(yīng):3NO2+H2O===2HNO3+NO;由化學(xué)方程式知,最終余下的16 mL氣體為NO,既包括原NO,又有NO2與水生成的NO。
解法一:氣體體積之和法。
設(shè)原混合氣體中含NO2的體積為x,NO的體積為y。
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3 1
x
?
解法二:氣體體積差量法。
反應(yīng)后氣體體積減小值為:30 mL-16 mL=14 mL。
設(shè)原混合氣體中含NO2的體積為x。
3NO2+H2O===2HNO3+NO ΔV
3 1 2
x 14 mL
由=得,x=21 mL。
V(NO)=30 mL-21 mL=9 mL。
【答案】 混合氣體中含NO2為21 mL,NO為9 mL。
【點(diǎn)撥】 化學(xué)反應(yīng)是按比例進(jìn)行的,成比例的各項(xiàng)間的和或差也是成比例的,這就是比例中的差量定律,將它應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算中,就是我們常說(shuō)的差量法。差量可以是質(zhì)量差量、體積差量,甚至熱量差量等。