有关氮的氧化物的质及典型练习.doc

有关氮的氧化物的性质及典型练习一、氮的氧化物的种类及其氮的化合价氮的氧化物有6种，5中价态。它们分别是N2O NO N2O3 NO2(N2O4) N2O5 其中较为常见的是NO和NO2 二、NO和NO2的颜色、状态及鉴别。NO是一种无色无味的气体，当遇到氧气或空气时会迅速转化为红棕色的NO2气体，故NO气体的鉴别往往采用与氧气或空气相混合的方法。NO2是一种红棕色的有刺激性气味的气体，有氧化性、可溶于水、可转化成N2O4。故鉴别NO2气体有多种方法.例1今有两瓶红棕色气体，已知它们是Br2蒸气和NO2气体。试设计化学实验将其鉴别开来。解析：由于Br2蒸气和NO2都具有较强的氧化性，均可使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。故欲鉴别，需要根据他们的其他性质。方法1、溶解法。将Br2蒸气和NO2气体分别溶解在水中，其中水溶液呈橙色的是Br2蒸气，而水溶液仍为无色的是NO2。但应注意，不可使两溶液浓度过大，否则NO2溶解在浓HNO3中会使溶液呈黄色，无法鉴别它们。将Br2蒸气和NO2气体分别溶解在CCl4中，其中CCl4溶液呈橙红色的是Br2蒸气，CCl4溶液仍呈现无色的是NO2。方法2、沉淀法。将两种红棕色气体分别通入AgNO3溶液中，溶液中有浅黄色沉淀生成的是Br2蒸气，无明显变化的是NO2。方法3、加热法。分别将盛有红棕色气体的圆底烧瓶放入盛有热水的水槽中，烧瓶中的气体颜色变深的是NO2气体，而气体的颜色无明显变化的是Br2蒸气。三、NO和NO2的氧化性和还原性。NO和NO2中氮元素分别是2价和4价，均为N元素的中间价态，既有氧化性又有还原性。但NO主要表现还原性，例如2NO2O2=2NO2。NO2主要表现强氧化性，例如NO2SO2=SO3NO 。例3、今有10mlNO和CO2的混合气体，当通过足量的Na2O2后，气体的体积变为5ml(相同状况)，则CO2和NO的体积比不可能是 ( )A 1BCD解析：NO、CO2 的混合气体通过Na2O2时可以发生如下反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2-2NO+O2=2NO2-设原混合气体中NO和CO2的体积分别为x、y则 若xy，则混合气体通过Na2O2后的总体积为V=（ ）+x = (x+y) 若x=y，则混合气体通过Na2O2后的总体积为V = x = y = （x+y） 若xy，则混合气体通过Na2O2后的总体积为V = x （x+y）综合上述分析可见，当xy时反应后的气体体积均为反应前的，故选择答案C。四、NO和NO2的污染性及其防治NO和NO2都是大气污染物，空气中和NO2主要来自石油产品和煤的燃烧，汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。其中空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。NO能跟血红蛋白作用生成一氧化碳血红蛋白而引起中毒。NO2能刺激呼吸器官，导致肺部病变。目前对氮的氧化物处理的常有方法有两种：（1）种是NH3还原法，发生的反应有：6NO+4NH3=5N2+6H206NO2+8NH3=7N2+12H2O（2）种方法是碱液吸收法发生的反应有：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ONO+NO2+2NaNO2=2NaNO2+H2O例5：汽车尾气（含烃类CO、NO和NO2与SO2等）是城市主要污染源之一，治理的方法之一是在汽车排气管上装催化剂转换器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，并使烃类充分燃烧及SO2的转化，下列说法中错误的是 B 。A：CO与NO反应的化学方程式为：2CO+2NO2CO2+N2B：此法的缺点是由于CO2增多，会大大提高空气的酸度。C：为减少城市污染应开发新能源。D：汽车尾气中有两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒 。例6：硝酸工业尾气中氮的氧化物（NO、NO2）是主要的污染物之一。可用以下方法进行治理。其主要原理而已表示如下： 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH=2NaNO2H2O在标准状况下，a L NO2 （其中含有占体积分数为20的N2O4 气体）和b LNO的混合气体，恰好被200ml 的NaOH溶液完全吸收。（1）欲保证硝酸工业尾气全部被吸收，则a ：b 的取值范围应控制在 。（2）NaOH溶液的物质的量浓度是 。（3）试讨论a b的值与生成的NaNO3和NaNO2物质的量（设分别为n1 n2 ）的比值之间的关系。当生成的产物全部为NaNO2时，n1= , n2= 。当生成的产物中兼有NaNO2和NaNO3时，n1= , n2= 。（4）在标准状况下，若有2.016L氮的氧化物的混合物恰好与50ml 2.0molL-1的NaOH反应完全，切生成的NaNO2和NaNO3的物质的量的比值为4 ：1，则在混合气体中N2O4和NO2气体的体积比为 。解析：由题意可知，NO2体积的体积为0.8aL，N2O4的体积为0.2aL。若N2O4全部转化成NO2时的体积为0.4aL。则NO2的体积共计0.8aL+0.4aL=1.2aL 。V(NO2)V(NO)（1）根据反应式可知，若氮的氧化物全部被吸收，需要满足： 1，即0.2L22.41.2a+bmol 1 则 1.2a+b4.48molL- (2)由反应产物可知：n(N)=n(Na+)故C(NaOH)= = （3）当产物全部是NaNO2时，则n(NaNO3)=n1=01.2a+b22.4mol n(NaNO2)=n2= 既有NaNO3又有NaNO2时：2NO2 2NaOH = NaNO2 NaNO3 H2O1.2a-b (1.2a-b) (1.2a-b)NO2 NO 2NaOH = 2NaNO2 H2O b 则n1 = = mol(1.2a-b)L22.4Lmol-144.81.2a-bn2 =22.4Lmol-1bL2 + （1.2a-b）L22.4Lmol-1= mol1.2a+3b44.82NaOH2NO2 = NaNO2 NaNO3 H2O y y y/2 y/22NaOH NO NO2 =2NaNO2 H2O 2x x x 2x(4)2x+y/2y/2= 4y +2x = 0.1由题意可得 x = 0.03 mol y =0.04 mol 2.016L氮的氧化物物质的量为0.09mol ,设N2O4 的物质的量为a ，NO2 的物质的量为 b 则a + b = 0