高中化学 4_3_2 二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染课时作业 新人教版

1 二氧化氮和一氧化氮二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 一、选择题 1下列名词与氮元素无关的是( ) A光化学烟雾 B水体富营养化 C酸雨 D地方性甲状腺肿 解析： 地方性甲状腺肿是因缺碘造成的。 答案： D 2. 2016 年 4 月 22 日是第 47 个“世界地球日” ，我国的宣传主题为：“珍惜地球资源， 转变发展方式，倡导低碳生活” 。下列有关活动或行为不符合这一主题的是( ) A采用绿色化学工艺，使原料尽可能转化为产品 B大量开采煤和石油，以满足生产和生活的要求 C对燃料进行脱硫处理，对工业废气进行净化后再排放 D节约能源，提高能源利用率 解析： 化石燃料的大量燃烧是产生 SO2等污染物及温室气体 CO2的主要原因。 答案： B 3关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是 ( ) A两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染 B二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸 C两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色 D两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸 解析： A 中二氧化氮跟水反应，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亚硫酸， 随后形成酸雨对空气的污染没有得以消除；B 中二氧化氮跟水反应，生成了硝酸，硝酸氧 化亚硫酸生成硫酸，能得到两种常用的强酸；C 中二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性， 二氧化硫也不具有强氧化性；D 中二氧化氮跟水反应，还生成了一氧化氮，故选项 B 符合 题意。 答案： B 42010 年 2 月 10 日中国经济网发布的第一次全国污染源普查公报一文中有如下 一组数据： 2 工业废气中主要 污染物 SO2 烟尘 NOx 粉尘 污染物产生量 /(万吨/年) 4 345.4248 927.221 223.9714 731.4 污染物排放量 /(万吨/年) 2 119.75982.011 188.44764.68 下列有关说法中错误的是( ) ASO2、NOx的大量排放会导致酸雨的发生 B煤与石油的大量燃烧是造成 SO2、NOx大量排放的主要因素 C烟尘、粉尘属于固体污染物 D人类活动产生的气态污染物能全部进入大气中 解析： 由表中数据知，产生气体污染物数量大于排放到大气中的污染物数量，D 错 误。 答案： D 5适量的下列物质中，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是( ) A氯水 B碘水 CNO2 DSO2 解析： 能将 I氧化为 I2或本身含有 I2的物质都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 A、B、C 符合，SO2以还原性为主，D 不符合。 答案： D 6对 3NO2H2O=2HNO3NO 反应的下列说法正确的是( ) A氧化剂与还原剂的质量比为 12 B氧化产物与还原产物的物质的量之比为 12 CNO2是氧化剂，H2O 是还原剂 D在反应中若有 6 mol NO2参与反应时，有 3 mol 电子发生转移 解析： 该反应中 N 元素的化合价由4 价变为5 价和2 价，所以生成硝酸的二氧 化氮是还原剂，其化学计量数是 2，生成 NO 的二氧化氮是氧化剂，其化学计量数是 1，所 以氧化剂和还原剂的物质的量、质量之比都是 12，故 A 正确；该反应中氧化产物是硝酸， 还原产物是 NO，所以氧化产物和还原产物的物质的量之比是 21，故 B 错误；该反应中 N 元素的化合价由4 价变为5 价和2 价，所以二氧化氮既是氧化剂又是还原剂，水中各 元素化合价都不变，所以既不是氧化剂又不是还原剂，故 C 错误；在反应中若有 6 mol NO2参与反应时，有 4 mol 电子发生转移，故 D 错误。 答案： A 7某无色透明的混合气体中可能含有 Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。 3 现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕 色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是( ) A肯定没有 SO2和 NO B肯定没有 Cl2、O2和 NO2 C可能有 Cl2和 O2 D肯定只有 NO 解析： 该混合气体为无色气体，故一定不含 Cl2和 NO2，也不可能是 O2和 NO 同时存 在，混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，故一定含有 SO2；剩余气体排入空气中， 很快变为红棕色，所以还含有 NO，则一定不含 O2。 答案： B 8如图表示物质通过一步反应的转化关系，下表中能符合题意的选项是( ) 单质酸性氧化物盐 O2 选项单质酸性氧化物盐 ASSO3Na2SO4 BN2NO2NaNO3 CSiSiO2Na2SiO3 DNaNa2ONa2CO3 解析： S 和 O2反应生成 SO2，SO2在催化剂的条件下反应生成 SO3，故 A 错误；N2和 O2反应生成 NO，NO 继续与 O2反应可生成 NO2，且 NO2不属于酸性氧化物，故 B 错误；Si 和 O2反应生成 SiO2，SiO2和 NaOH 反应可生成 Na2SiO3，符合转化关系，故 C 正确；Na2O 属 于碱性氧化物，不是酸性氧化物，故 D 错误。 答案： C 9(2015保定高一检测)将盛有 12 mL NO2和 O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充 分反应后，还剩余 2 mL 无色气体，则原混合气体中 O2的体积和剩余的 2 mL 气体分别是( ) A1.2 mL，NO B2.4 mL，O2 C3.5 mL，O2 D4 mL，NO 解析： 解题依据的化学反应原理为 4NO2O22H2O=4HNO3 3NO2H2O=2HNO3NO 设 O2的体积为x。剩余的气体有两种可能： 若剩 O2，则V剩x (12 mLx)2 mL， 1 4 解得x4 mL，选项 B、C 不正确。 若剩 NO，则V剩 (12 mLx)4x2 mL，解得x1.2 mL，选项 D 不正确。 1 3 答案： A 10把 3 体积的 NO2气体，依次通过下列 3 个分别装有 NaHCO3饱和溶液 浓 H2SO4 Na2O2的装置(假设每一步反应都是充分的)，用排 4 水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体应是(同温同压下测定)( ) A1 体积 NO B1 体积 NO2和 0.5 体积 O2 C2 体积 O2 D0.25 体积 O2 解析： 假设开始的 NO2为 3 mol，依次发生如下反应：3NO2H2O=2HNO3NO HNO3NaHCO3=NaNO3CO2H2O 2CO22Na2O2 =2Na2CO3O2 2NOO2=2NO2 4NO2O22H2O=4HNO3。 即 3 mol NO2 NaHCO3饱和溶液 2 mol CO2 1 mol NO 浓 2 mol CO2 1 mol NO Na2O2 1 mol O2 1 mol NO 0.5 mol O2 1 mol NO20.25 mol O2 答案： D 二、非选择题 11(1)用仪器 A、B 和胶管组成装置收集 NO 气体(仪器 A 已经气密性检查；除水 外不能选用其他试剂)。正确的操作步骤是 _ _。 (2)喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。图中为化学教学中所用的 喷泉实验装置。已知 3NO2H2O=2HNO3NO(NO 为气体，难溶于水)在烧瓶中充满干燥 NO2 气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有水进行喷泉实验。假设实验在标准状况下进行，经充分 反应后，计算瓶内 HNO3溶液的物质的量浓度为_。 解析： (1)一氧化氮气体难溶于水，密度比空气略大，易与氧气发生反应，不能用排 空气法收集，只能用排水法，因此可在 A 中装满水，盖紧瓶塞，用胶管连接 b 和 c 接口， 然后由 a 通入 NO，水通过 b 和 c 排入 B 中。 (2)二氧化氮与水反应方程式为 3NO2H2O=2HNO3NO，设烧瓶体积为 22.4 L，则标 5 准状况下二氧化氮的物质的量为1 mol,1 mol 二氧化氮完全反应生成 mol 硝 22.4 L 22.4 L/mol 2 3 酸、 mol NO，反应后烧瓶中溶液体积为 22.4 L22.4 L/mol molL，反应后的溶 1 3 1 3 44.8 3 液的物质的量浓度cmol/L。 2 3mol 44.8 3 L 1 22.4 答案： (1)在 A 中加满水，盖紧瓶塞，用胶管连接 b 和 c 接口，由 a 导入 NO 气体， 水通过 b 和 c 排入 B 中 (2)mol/L 1 22.4 12酸雨的形成与大气中二氧化硫及氮氧化物的含量有关。 (1)机动车所排放的废气中主要含 CO 和氮氧化物。为使机动车达标排放，可在排气筒 中安装一个催化净化装置，使尾气中的 CO 和 NO 转化为参与大气循环的两种无毒气体，写 出反应的化学方程式： _。 (2)某火力发电厂为除去有害气体 SO2，并变废为宝，采用尾气脱硫新工艺，如下图所 示。写出尾气脱硫工艺中反应的化学方程式为 _。 解析： (1)根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的 对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳，化学方程式为 2NO2CON22CO2。 = 催化剂 (2)根据图示，结合物质的性质可写出发生反应的化学方程式为 SO2CaO=CaSO3、2CaSO3O2=2CaSO4。 答案： (1)2NO2CON22CO2 = 催化剂 (2)SO2CaO=CaSO3、2CaSO3O2=2CaSO4 13氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必 6 须对含有氮氧化物的废气进行处理。 (1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O ，2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O ，在反应中， 氧化剂是_，还原剂是_。在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 _。 (2)氨气也可以用来处理氮氧化物。例如：6NO28NH37N212H2O，若 = 一定条件 某工厂排出的尾气中二氧化氮含量为 0.5%(体积分数)，处理 4 480 L(标准状况)这种尾气， 需要氨气的质量为_g(不需写出解题过程)。 解析： (1)氧化剂在反应中得电子被还原，化合价降低，还原剂在反应中失电子被氧 化，化合价升高，则反应中的氧化剂为 NO2，还原剂为 NO；反应中氧化剂和还原剂都 为 NO2，其物质的量之比为 11。 (2)4 480 L(标准状况)尾气中含 NO2的物质的量为0.5%1 mol，根 4 480 L 22.4 Lmol1 据反应 6NO28NH37N212H2O 可得需 NH3的物质的量为 mol，即约为 = 一定条件 4 3 22.7 g。 答案： (1)NO2 NO 11 (2)22.7 14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 A、B、C 三只试管中的原气体是 A_，B_，C_。 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 _。 (2)实验二：用三只集气瓶收集满二氧化硫或二氧化氮气体，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。 7 (假设瓶内液体不扩散)： 写出装置 E 中反应的离子方程式： _ _。 假设该实验条件下，气体摩尔体积为a Lmol1。则装置 D 的集气瓶中所得溶液溶 质的物质的量浓度为_。 (3)通入氧气前在 F 装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊试液，观察到的现象是 _，通入氧气后，可能观察到的实验现象是_，写出总反应的 化学方程式： _ _。 解析： (1)SO2易溶于水，CO2微溶于水，溶解的 SO2、CO2部分与水反应分别生成 H2SO3和 H2CO3。NO2与水反应 3NO2H2O=2HNO3NO，进入试管溶液体积为 ，A 试 3VV 3V 2 3 管中原气体是 NO2，B 试管中是 SO2，C 试管中是 CO2，试管中的溶液向烧杯中扩散，溶液均 呈酸性，都能使紫色石蕊试液变红色。 (2)NO2和 O2，SO2和 Cl2按一定比例可完全溶解于水中形成溶液 4NO2O22H2O=4HNO3，SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，而 SO2溶于水只有部分 SO2与水 反应 SO2H2OH2SO3，很少量的 H2SO3消耗很少量的 O2,2H2SO3O2=2H2SO4。 设充满 NO2的集气瓶容积为V L，n(NO2) mol，倒置于水槽中通入 O2形 V L a Lmol1 V a 成 mol HNO3，溶液体积