2018-2019学年高中化学课时作业24氮的氧化物新人教版必修1

课时作业24氮的氧化物

时间：45分钟C'满分：100分

一、选择题（每小题4分，共48分）

1.下列关于N0和NO?的叙述正确的是（）

A.N0是一种红棕色气体

B.常温常压下，N0不能与空气中的氧气直接化合

C.含等质量的氧元素的N0和C0的物质的量相等

D.NO,可用排水法收集

解析：N0是无色的气体。常温常压下，N0易与空气中的氧气直接化合生成N0“NOz能

与水反应，故不能用排水法收集。

答案：C

2.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测

得氮气和二氧化碳的物质的量之比为12,则该氮的氧化物是（）

A.N20B.NOC.N02D.N2O5

解析：设氮的氧化物化学式为N.0”则NQ+2C0-N2+2CO2,则xy=l1,即为N0,

应选B。

答案：B

3.对3N0?+H20=2HN03+N0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

C.NO,是氧化剂，是还原剂

D.在反应中若有6molNO2参与反应时，有3mol电子发生转移

失去2xe-

3NO2+H2O2HNO3+NO

解析:得到2e~,该反应中，阻既作氧化剂，又作

还原剂，其物质的量之比为12,即质量之比也为12,HN03为氧化产物，N0为还原产物,

其物质的量比为21,6molNO,参加反应时，转移4mol电子。

答案：A

4.将amLNO、bmLNO,和cmLO2混合于同一试管中，将试管倒置于水中，充分反应

后，试管内气体全部消失，则3b。不可能是（）

A.111B.211

C.374D.152

解析：由以下反应：

4N02+02+2H20=4HN03

4N0+302+2H20=4HN03

可得。=咛2然后代入可得结果。

答案：B

5.将X气体通入Y溶液中，实验结果与预测的现象一致的组合是（已知IINO,有强氧化

性）（）

X气体Y溶液预测的现象

饱和Na2c。3

①co白色沉淀析出X气体

2溶液

Ba(NO3)2

②so2白色沉淀析出

溶液*,Y溶液

③Cl?AgNO3溶液白色沉淀析出

溶液

④NH3A1C13白色沉淀析出

A.只有①②③B.只有①②©

C.只有①③④D.①②③④

解析:①二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,

所以向饱和的碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳发生反应：Na2C0：i+C02+H20=2NaHC03\,

会出现白色沉淀，故①正确；②SOz通入水中生成H2s。3,溶液呈酸性，NOJ在酸性条件下具

2++

有强氧化性，可发生反应：3S02+2H20+2N0；+3Ba=3BaS0.tI+4H+2N0t,会出现白色

沉淀，故②正确；③氯气与水反应，发生反应：CL+H20=H++Cr+HC10,氯离子和银离

子发生反应：Ag++Cr=AgClI,会出现白色沉淀，故③正确；④氨水是弱碱，不能溶解

氢氧化铝，氯化铝溶液加入过量氨水的反应方程式为AlCl3+3NH3-H20=Al（0H）3l+

3NH.,C1,会出现白色沉淀，故④正确。

答案：D

6.在一大试管中装入10niLNO,倒立于水槽中，然后慢慢地通入6mL02,下面有关

实验最终状态的描述中，正确的是（）

A.试管内气体呈红棕色B.试管内气体无色，是NO

C.试管内气体无色，是GD.试管内液面下降

解析：由方程式4NO+3O2+2Ha=4HNO3知余NO2mL,液面上升。

答案：B

7.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时,

试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上

升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，对原试管中盛装气体的说法正确的是（）

c

-02

A.可能是2与NO2的混合气体

B.可能是6和NO2混合气体

C.可能是NO气体

D.只可能是NOz一种气体

解析：气体为红棕色，故气体不可能是NO。N?和Oz在常温常压下不反应，故水最终不

可能充满试管。0?和NO/或NO在水中都可以发生反应生成HNO：,,故混合气体可能是NO?或

和NO2的混合气体或NO2和NO的混合气体。

答案：B

8.将3moi的NO?气体依次通入下列三个分别装有足量①NaHCOs饱和溶液，②浓&S0,,

③Na曲的装置后，用排水法把残留气体收集起来，则收集到的气体是（同温、同压下测

定）（）

A.1molNOB.1molNO?和0.05mol02

C.2molOsD.0.25molO2

解析:3N02+H20=2HN03+N0由此可知有1molNO产生,有2molHNQ,生成，根据HN03

+NaHC03=NaN03+1120+C02t可知，2molHNO3与足量NaHCOs反应有2molCO2产生。

2C02+2Na202=2Na2C03+02

由此可知有1molOz产生

此时剩余气体为1molNO和1mol02.

用排水法收集时，发生如下反应：

4N0+302+2H20=4HN03。

由此可知最后剩余0.25mol02,故选D。

答案：D

9.如图所示，当向试管内通入21mLO?时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原

试管中NO体积为（）

C.16mLD.18mL

解析：此类题可用NO和S混合气体溶于水的关系式：4N0+302+2H20=4HN03解题。当

KNO），。）=43时，混合气体完全与水反应，无气体剩余；当，（NO）3时，

可能。2剩余或NO剩余。据题意可推知6剩余，且剩余量与原NO体积相同。设原试管中NO

为xmL,则有43=x（21—x）,解得x=12。

答案：B

10.某无色混合气体中可能含有C12、。2、S02、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气

体通过品红溶液，品红溶液褪色；然后向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。则下列对

原混合气体成分的判断中正确的是（）

A.肯定含有SO?和NOB.肯定没有Ck、和N0

C.可能含有Ck和1）.肯定含有Ck和N0

解析：混合气体无色，排除红棕色的NO?和黄绿色的Cb混合气体通过品红溶液，品

红溶液褪色，说明含有SO?；向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色，说明存在N0,则可

推知一定不存在故原混合气体中一定存在S02和N0,肯定没有。2、N02和CL。

答案：A

11,某氮的氧化物是大气污染物之一，在一定温度和有催化剂存在的条件下，该氧化物

与氨气反应只生成氮气和水，若生成的氮气和水的物质的量之比为56,该氧化物的化学

式为（）

A.NOB.N2O3

C.NO2D.NQ

解析：方法一：通式法

可设氧化物的化学式为NQ”然后配平求解。

2

NO+$yNH3=_5_N+网2O

o乙2

X+|K

依题意有：一7,—y—56,x—y,选A。

方法二：代入法

6N0+4NH3=5N2+6H20@

N2O3+2N1I3=2N2+3H2O②

6N02+8NH3=7N2+12H2。③

3N205+10NH3=8N2+15H20@

只有①式中Nz和H20的物质的量符合题意。

方法三：原子守恒法

假设产生的弗和HQ分别为5mol,6mol,则反应物中应共含10molN原子、12mol

H原子和6mol0原子。由题意知从0中氢元素全部来自NM,氧元素全部来自氮的氧化物，

M中的氮原子分别来自NL和氮的氧化物，则有

3H〜NH:）〜N

3mol1mol1mol

12mol4mol4mol

因此氮的氧化物中应提供10mol-4mol=6mol氮原子和6mol氧原子，显然氧化物

中N,0个数比为11。

答案：A

12.在标准状况下，把22.4LNO、NO?的混合气体通入装有1L水的密闭容器中，再

向该容器中充入足量的“，完全反应后（假设反应过程中液体体积不变），容器中所得的溶液

的物质的量浓度为（）

A.无法计算B.1mol,L-1

C.0.5mol,广'D.1.5mol,L1

解析：本题中的NO、NO?在足量的氧气条件下与水反应会全部生成HNO3,因此只要根据

反应过程中的N元素守恒，就可以很简单地算出HNO：；溶液的物质的量浓度为1mol-L-1»

答案：B

二、非选择题（共52分）

13.（10分）下图表示常见元素单质及化合物相应转化关系，部分反应的产物没有全部

列出。

S

高

温{

y「

溶于水

②同

±一

D娥^

过Z

叵

f③l:溶

己知：B是一种黄绿色气体，C在所有气体中密度最小，D是一种碱；X、Y是生活中应

用最为广泛的金属，F是一种红棕色氧化物，常用作红色油漆和涂料；Z为气态氧化物。

请回答下列问题：

(1)气体B具有(填“还原性”“氧化性”或“漂白性”)，反应②属于四种基

本反应类型中的o

(2)有学生认为B与X反应的产物E不一定是纯净物。他认为产物中可能还有

(填化学式)，为验证其猜想该同学设计了相关实验，你认为他需要选择的试剂为

(填序号)。

a.酸性高锌酸钾溶液b.NaOH溶液

c.KSCN溶液d.稀硫酸

(3)若Z能导致温室效应，则反应③的离子反应方程式为

(4)若Z是我国酸雨形成的罪魁祸首，目前应用最广泛的工业处理含Z废气的方法是在

一定条件下与生石灰作用而使其固定，产物可作建筑材料，反应的化学方程式为

(5)若Z是形成酸雨的另一种主要物质，Z与足量的D溶液反应时能被完全吸收，且生

成两种盐(物质的量之比为11).请写出该反应的化学反应方程式

解析：(1)B为黄绿色气体，可知B为氯气，具有氧化性，X为铁，Y为铝，②实际是铝

热反应，其类型属于置换反应。

(2)氯气与铁反应还可能生成的产物是FeCk,验证Fe?+的存在需选择强氧化剂，如酸性

高镭酸钾溶液，答案选a。

(3)若Z为CO”I溶液为NaAlOz溶液，其离子方程式为C02+A10r+2H20=Al(OH)U+

HC07o

(4)若Z为SO”与生石灰反应先生成CaSO：,后继续被氧化生成CaSOio

(5)形成酸雨的另一种物质可能为NOz,D为NaOH,二者反应生成两种物质的量之比为

11的盐，该反应的化学方程式为2N02+2Na0H=NaN02+NaN03+HQ。

答案：(1)氧化性置换反应

(2)FeCLa

(3)CO2+A1O；+2H2O=A1(Oil)3I+HCO；

(4)2S0z+2Ca0+02=2CaS0i(答案合理即可)

(5)2N02+2NaOH=NaNO2+NaNOs+H20

14.(10分)2015年冬天，我国多地发生了严重的雾霾天气，这种天气的形成与汽车尾

气排放有关。汽车尾气中常含有CO、NO,等气体，为减轻污染，一般汽车都加装了“催化净

化器”，可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某化学兴趣小组在实验室模拟汽

车尾气处理，设计了下图所示装置(部分夹持装置已略去)。

(1)装置(III)的主要作用为

⑵停止加热，打开活塞K,放入适量氧气时，装置(II)中可观察到的现象是

(3)该套装置中有不完善之处，还应在装置(W)后补充_______。

(4)工业上常用纯碱液来吸收N0”有关反应的化学方程式为2N02+Na2C03=NaN02+

NaN0：t+C02>NO,+NO+Na2C0;,=2NaN02+C02„现有标准状况下aLNO?和6LNO的混合气体

恰好被200mLNazCOs溶液完全吸收，则a、6应满足的关系为。Na2c(h溶液的物质

的量浓度为mol•(不必化简)。

解析：(DCO和NO在催化剂和加热条件下转化为电和C02,CQ与澄清石灰水反应生成

CaCO,而出现浑浊，所以装置(III)的主要作用是检验C0是否转化为C0.

(2)由于有部分NO没有转化为冲，向装置中通入空气时，装置(H)中的N0与6反应生

成红棕色的N02»

(3)由于尾气中仍残留未反应的CO、N0,所以该套装置应增加尾气处理装置。

(4)根据反应2N02+Na2C03=NaN02+NaN03+C02>N02+N0+Na2CO3=2NaNO2+C02可知，

NO2和NO的物质的量之比应大于或等于11,气体才会反应完全。与NO?和N0反应的NazCOs

的物质的量为不上mol,与N0?单独反应的g2«)3的物质的量为*Vmol，故NazCOs的总物

质的量为氢Rmol.c(Na£03)=嬴mol/L。

答案：(1)检验CO是否转化为CO?

(2)出现红棕色气体

(3)尾气处理装置

.,a+6

⑷a1丁天

8.96

15.(10分)某课外活动小组探究镁与CO?、NO?的反应。

(1)实验发现点燃的镁条能在CO2气体中继续燃烧，产生黑、白两种固体，请用化学反

应解释该现象：。

⑵该小组采用类比Mg与⑩反应的思路对Mg与NO/的反应进行预测，写出Mg与N0?

反应的化学方程式：o

(3)设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)

资料信息：2N02+2Na0H=NaN03+NaN02+H20

①装置A中的试剂是________.

②干燥管和装置B的作用分别是、。

③实验开始时正确的操作步骤是o

a.通入NO?

b.打开弹簧夹

c.点燃酒精灯

d.当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹

解析：(1)点燃的镁条能在C0?气体中继续燃烧，产生的黑、白两种固体分别为碳和氧

点燃

化镁，反应的化学方程式为2Mg+C()2^=2MgO+C。

(2)类比Mg与CO?反应的思路，镁与二氧化氮气体反应生成氧化镁和氮气，反应的化学

点燃

方程式为4Mg+2NO2^=4MgO+N2„

(3)①依据反应2N02+2Na0H=NaN03+NaN02+H20分析，装置A主要吸收多余的二氧化

氮气体，需要用氢氧化钠溶液。②干燥管是用来吸收二氧化氮气体，避免其排放到空气中污

染空气，B装置是排水法收集反应生成的氮气。③应先在装置中充满二氧化氮气体再进行加

热，防止空气的影响，所以实验顺序为badc。

点燃

答案：(l)2Mg+CO2=2MgO+C

点燃

(2)4Mg+2NO2^=4MgO+N2

(3)①NaOH溶液②吸收NO?避免污染环境收集N?③badc

16.(11分)如下图所示，室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mL0?(所有

气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：

(1)写出观察到的现象：

①;

②;

③。

(2)最终试管中剩余的气体是体积为一o

解析：通入的&与N0发生反应生成NO?：2N0+02=2N02,所以看到有红棕色气体生成；

生成的NO?溶于水：3N02+H20=2HN03+N0。两个反应的总方程式为:4N0+302+2H20=4HN03»

气体被消耗，所以看到试管内液面上升。根据总反应方程式可以计算出，氧气全部反应，剩

余N0的体积是1.0mL,NO为无色气体，这是可观察到的第三个现象。

答案：(D①通入后试管内气体变为红棕色②试管内液面升高③最后试管内剩余

一种无色气体(2)NO1.0mL

17.(11分)为了探究几种气态氧化物的性质，某同学设计了以下实验：

用三只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体，倒置在水槽中。然后，分别缓慢通入适量

氧气或氯气，如图所示。一段时间后，A、B装置中集气瓶充满溶液，C装置中集气瓶里还有

气体。

(1)如果装置A中通入的氧气恰好使液体充满集气瓶，假设瓶内液体不扩散。

①写出A中总反应的化学方程式：；该实验对工业上生产硝酸的启示是

②假设该实验条件下，气体摩尔体积为aL-mol",集气瓶中溶液的物质的量浓度为

(2)实验前在C水槽里滴加几滴紫色石蕊