002氮及其化合物 模块1 氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮 寒假衔接讲义

氮及其化合物模块1：模块1：氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮一、氮气与氮的固定1．氮气（1）氮元素的存在①氮原子的结构：原子结构示意图：________，一般通过___________与其他原子结合。②自然界中，氮元素主要以氮气的形式存在于空气中，部分存在于动植物的蛋白质中以及存在与土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。（2）氮气的物理性质：无色，无味，气体，密度与空气接近，___溶于水。（3）氮气的化学性质：氮气的化学性质_____，通常很难与其他物质发生化学反应。①还原性_________________②氧化性a．N2与H2反应生成NH3，反应的化学方程式为_____________________。b．在点燃条件下与金属镁反应，化学方程式为___________________。氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护，国内外不乏先例。美国的《独立宣言》、中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆、北京房山云居寺“99石经回藏”都是氮气保护的成功典范。为什么氮气可以作为保护气？2．氮的固定（1）含义：将大气中_______的氮转化为___________的过程叫做氮的固定。（2）分类：【巧判断】（1）氮的固定中氮元素一定被氧化。（）（2）雷雨天含氮物质发生的反应都属于氮的固定。（）

3．自然界中氮的循环二、NO和NO21．物理性质物质颜色状态气味毒性水溶性NO_____气体_____有毒___溶于水NO2_______气体_______有毒___溶于水2．化学性质（1）：实验装置：实验操作：在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：___________打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器。_________________，振荡后________________（2）结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化，反应的化学方程式为①NO→NO2：___________________；②NO2→NO：__________________________（工业制取硝酸）。NO和NO2分别采用什么方法收集？说明原因。NO2转化为NO的变化中，NO2只能作氧化剂吗？某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加，但树木、灌木、草等植被非常茂密，但很少有人敢进入这个山谷。你能解释该山谷植被茂密的原因吗？知识点氮的氧化物的性质及有关计算NO和NO2性质的对比NONO2色、态、味无色、无味、有毒气体红棕色、刺激性气味、有毒气体水溶性不溶易溶且与水反应与O反应2NO+O2====2NO2与H2O反应3NO2+H2O====2HNO3+NO与O2、H2O共同反应4NO+3O2+2H2O====4HNO34NO2+O2+2H2O====4HNO3氧化性6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2O，NO2+SO2====SO3+NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝2．氮的氧化物溶于水的计算（1）原理：解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，无论是单一气体（NO2），还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2+H2O====2HNO3+NO，2NO+O2====2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。（2）方法——加合式法①NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2+O2+2H2O====4HNO3可知：②NO与O2同时通入水中2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO总的化学方程式为4NO+3O2+2H2O====4HNO3可知：③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：a．可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。b．也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO+3O2+2H2O====4HNO3情况处理。【知识拓展】氮的氧化物溶于水的计算的其他方法（1）原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5+H2O====2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。（2）电子守恒法NO与O2的混合气体通入水中发生反应：2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO，在这当中，存在着NO向NO2转化、NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲，NO→HNO3，N的化合价升高是由于被O2氧化，因此可写出在氧化还原反应中得失电子数必然相等。要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中，让水充满试管，必须按什么样的体积比混合？（2）将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2mL的无色气体，则原混合气体中O2为多少毫升？【典例1】下列对NO、NO2的描述，不正确的是（）A．NO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D．NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一【解题指南】解答本题应注意以下两点：（1）N2和O2直接化合得到NO，不能得到NO2。（2）NO与NO2均不是酸性氧化物。【易错提醒】（1）NO不能和碱反应，是不成盐化合物；NO2和碱反应化合价发生了变化，所以二者均不是酸性氧化物。（2）N2和O2反应，不管量和条件如何变化，均只能生成NO。【典例2】（郑州高一检测）将盛有1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4molO2，充分反应后，整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为 （）A．1∶2B．2∶5C．3∶7D．无法确定【解题指南】解答本题应注意以下两点：（1）NO2与O2混合物完全溶于水的比值为4∶1。（2）NO与O2混合物完全溶于水的比值为4∶3。【母题追问】（1）1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4mol，则NO与NO2体积比为多少？（2）1molNO和NO2混合气体中两者体积之比为1∶1，试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少O2？1．科学家研究发现SARS病毒的全部基因组组分都可以在蝙蝠的粪便里找到，且SARS样冠状病毒基因内部多个位点频繁重组。病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是（）A．一氧化氮是一种红棕色的气体B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C．一氧化氮可以由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集2．如图所示，室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2（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________。

3.将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是（）A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．3∶1【素养提升】中国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气转化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。（1）汽车尾气的主要污染成分包括哪些？（2）由图分析写出汽车尾气转化装置里发生的反应？在反应中氮的氧化物分别表现什么性质？（3）由图可以推出NO和O2必须在催化剂表面才能反应吗？（4）汽车尾气的排放有哪些危害？

模块1：模块1：氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮一、氮气与氮的固定1．氮气（1）氮元素的存在①氮原子的结构：原子结构示意图：________，一般通过_共用电子对_与其他原子结合。②自然界中，氮元素主要以氮气的形式存在于空气中，部分存在于动植物的蛋白质中以及存在与土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。（2）氮气的物理性质：无色，无味，气体，密度与空气接近，_难__溶于水。（3）氮气的化学性质：氮气的化学性质__稳定___，通常很难与其他物质发生化学反应。①还原性_N2+O2放电或高温2NO②氧化性a．N2与H2反应生成NH3，反应的化学方程式为__N2+3H2===2NH3__。b．在点燃条件下与金属镁反应，化学方程式为_N2+3Mg===Mg3N2__。氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护，国内外不乏先例。美国的《独立宣言》、中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆、北京房山云居寺“99石经回藏”都是氮气保护的成功典范。为什么氮气可以作为保护气？氮气性质稳定，常温下不与物质发生反应，故可作保护气。2．氮的固定（1）含义：将大气中_游离态_的氮转化为_含氮化合物_的过程叫做氮的固定。（2）分类：【巧判断】（1）氮的固定中氮元素一定被氧化。（X）（2）雷雨天含氮物质发生的反应都属于氮的固定。（X）

3．自然界中氮的循环二、NO和NO21．物理性质物质颜色状态气味毒性水溶性NO___无色__气体___无味__有毒__不_溶于水NO2_红棕色_气体__刺激性_有毒__易_溶于水2．化学性质（1）：实验装置：实验操作：在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：__无明显现象__打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器。_无色气体变红棕色__，振荡后_红棕色变为无色___（2）结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化，反应的化学方程式为①NO→NO2：_2NO+O2====2NO2_；②NO2→NO：__3NO2+H2O====2HNO3+NO__（工业制取硝酸）。NO和NO2分别采用什么方法收集？说明原因。常温下NO能与O2反应，只能用排水法收集；NO2能与水反应生成NO，故只能用排空气法收集。NO2转化为NO的变化中，NO2只能作氧化剂吗？NO2与水反应转化为NO的同时生成HNO3，NO2既作氧化剂又作还原剂。某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加，但树木、灌木、草等植被非常茂密，但很少有人敢进入这个山谷。你能解释该山谷植被茂密的原因吗？雷雨天时在闪电的作用下，空气中氮气与氧气反应生成NO，然后发生NO→NO2→HNO3，HNO3随雨水进入土壤，为植被提供了丰富的氮肥。知识点氮的氧化物的性质及有关计算NO和NO2性质的对比NONO2色、态、味无色、无味、有毒气体红棕色、刺激性气味、有毒气体水溶性不溶易溶且与水反应与O反应2NO+O2====2NO2与H2O反应3NO2+H2O====2HNO3+NO与O2、H2O共同反应4NO+3O2+2H2O====4HNO34NO2+O2+2H2O====4HNO3氧化性6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2O，NO2+SO2====SO3+NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝2．氮的氧化物溶于水的计算（1）原理：解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，无论是单一气体（NO2），还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2+H2O====2HNO3+NO，2NO+O2====2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。（2）方法——加合式法①NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2+O2+2H2O====4HNO3可知：②NO与O2同时通入水中2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO总的化学方程式为4NO+3O2+2H2O====4HNO3可知：③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：a．可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。b．也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO+3O2+2H2O====4HNO3情况处理。【知识拓展】氮的氧化物溶于水的计算的其他方法（1）原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5+H2O====2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。（2）电子守恒法NO与O2的混合气体通入水中发生反应：2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO，在这当中，存在着NO向NO2转化、NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲，NO→HNO3，N的化合价升高是由于被O2氧化，因此可写出在氧化还原反应中得失电子数必然相等。（1）要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中，让水充满试管，必须按什么样的体积比混合？由3NO2+H2O====2HNO3+NO和2NO+O2====2NO2得4NO2+O2+2H2O====4HNO3，即当NO2和O2的体积比为4∶1时可完全溶于水。（2）将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2mL的无色气体，则原混合气体中O2为多少毫升？①若剩余的是NO，由反应3NO2+H2O====2HNO3+NO，得NO2体积为2mL×3=6mL。则原有O2体积为（10mL-6mL）×=0．8mL。②若剩余的是O2，则有10mL-2mL=8mLNO2和O2的混合气体按反应4NO2+O2+2H2O====4HNO3进行。所以NO2的体积为8mL×=6.4mL，O2体积为10mL-6.4mL=3.6mL。【典例1】下列对NO、NO2的描述，不正确的是（B）A．NO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D．NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一【解题指南】解答本题应注意以下两点：（1）N2和O2直接化合得到NO，不能得到NO2。（2）NO与NO2均不是酸性氧化物。【易错提醒】（1）NO不能和碱反应，是不成盐化合物；NO2和碱反应化合价发生了变化，所以二者均不是酸性氧化物。（2）N2和O2反应，不管量和条件如何变化，均只能生成NO。【典例2】（郑州高一检测）将盛有1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4molO2，充分反应后，整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为 （C）A．1∶2B．2∶5C．3∶7D．无法确定【解题指南】解答本题应注意以下两点：（1）NO2与O2混合物完全溶于水的比值为4∶1。（2）NO与O2混合物完全溶于水的比值为4∶3。【母题追问】（1）1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4mol，则NO与NO2体积比为多少？1∶9（2）1molNO和NO2混合气体中两者体积之比为1∶1，试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少O2？0.51．科学家研究发现SARS病毒的全部基因组组分都可以在蝙蝠的粪便里找到，且SARS样冠状病毒基因内部多个位点频繁重组。病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是（C）A．一氧化氮是一种红棕色的气体B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C．一氧化氮可以由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集2．如图所示，室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2（所有气体体积均在标准状况下测定）。试回答下列问题：（1）（1）写出观察到的现象：①通入O2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）最终试管中剩余的气体是_NO_，体积为1.0mL。

3.将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是（C）A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．3∶1【素养提升】中国汽车销量增长幅度很大，同时也带来了空气污染。汽车尾气转化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。汽车尾气的主要污染成分包括哪些？CO、NO2、NO等由图分析写出汽车尾气转化装置里发生的反应？在反应中氮的氧化物分别表现什么性质？发生的反应为2NO+O2====2NO2，NO表现还原性；2NO2+4CO4CO2+N2，NO2表现氧化性由图可以推出NO和O2必须在催化剂表面才能反应吗？不对，NO和O2在空气中就能迅速反应生成NO2（4）汽车尾气的排放有哪些危害？汽车尾气被人吸收造成伤害，排入大气会引起光化学烟雾、硝酸型酸雨等合格考达标练1.下列反应起到了固氮作用的是()A.工业上N2与H2在一定条件下合成NH3B.NO与O2反应生成NO2C.NH3被O2氧化成NO和H2OD.由NH3制备化肥NH4HCO3答案A解析由定义知,氮的固定是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物。2.(原创题)年6月17日9时22分,搭载“神舟十二号”载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,将三位宇航员顺利送入空间站。火箭中的燃料在引燃后发生剧烈反应,产生大量含CO2、H2O、N2、NO等高温气体,这些气体均为无色,但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量“红烟”,产生“红烟”的原因是()A.“红烟”的主要成分是Fe2O3B.NO与H2O反应生成NO2C.CO2与NO反应生成NO2D.NO遇空气生成NO2答案D解析气体中不含铁元素,“红烟”不可能是Fe2O3,A错误;NO与H2O不反应,B错误;CO2与NO不反应,C错误;高温气体的成分有CO2、H2O、N2、NO等,其中NO能与空气中的O2反应生成红棕色的NO2而产生“红烟”,反应的化学方程式为2NO+O22NO2,D正确。3.(湖南长郡中学高一检测)汽车发动机稀燃控制系统主要工作原理是发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下:下列说法不正确的是()A.稀燃过程中,NO发生的主要反应为:2NO+O22NO2B.稀燃过程中,NO2被吸收的反应为:BaO+2NO2Ba(NO3)2C.富燃过程中,NO2被CO还原的反应为:2NO2+4CON2+4CO2D.富燃过程中,CxHy被O2氧化的反应为:CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2答案B解析由图可知,稀燃过程中NO和O2在Pt催化下生成NO2,化学方程式为2NO+O22NO2,A正确;稀燃过程中NO2被BaO吸收生成Ba(NO3)2,根据氧化还原反应规律推知,+4价氮元素应发生“歧化反应”变为+5价和+2价,化学方程式为BaO+3NO2Ba(NO3)2+NO,B错误;由图可知,富燃过程中NO2与CO在Pt催化作用下生成N2和CO2,化学方程式为2NO2+4CON2+4CO2,C正确;富燃过程中CxHy被氧化生成CO2和H2O,化学方程式为CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O,D正确。4.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的()A.N2、NO2、Br2 B.NO2、NO、N2C.NO2、NO、O2 D.N2、O2、Br2答案A解析气体呈红棕色说明含有NO2和Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液说明气体中必定含有溴蒸气,所得无色气体遇空气重新变为红棕色说明无色气体含NO。由于NO2溶于水时生成HNO3和NO,原气体可能既有NO2也有Br2,A项正确。5.在一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够长时间后,试管内气体体积缩小为原体积的35,则原混合气体中N2与NO2的体积比是()A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3答案A解析NO2与水反应使气体的体积减小,设原混合气体的体积为5mL,则:3NO2+H2O2HNO3+NOΔV 3 1 2 V(NO2) 5mL×(1-35V(NO2)=3mLV(N2)∶V(NO2)=(5mL-3mL)∶3mL=2∶3。6.某同学收集了一集气瓶红棕色气体,用玻璃片盖好,然后向其中加入少量水,振荡后变为无色,然后轻轻移开玻璃片使少量空气进入瓶内,气体又变为红棕色。(1)集气瓶内红棕色气体是。

(2)气体颜色变化的原因是,写出有关反应的化学方程式:。

(3)在收集该红棕色气体时采用的方法是。

答案(1)NO2(2)NO2与H2O反应生成无色的NO;NO遇空气中的O2,与之发生反应生成红棕色的NO23NO2+H2O2HNO3+NO、2NO+O22NO2(3)向上排空气法解析(1)NO2为红棕色气体;(2)NO2与H2O反应生成无色的NO,NO遇空气中的O2,与之发生反应生成红棕色的NO2;(3)密度大于空气的气体可采用向上排空气法收集。等级考提升练7.(湖南师大附中高一检测)常温常压下,向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2,最终试管中剩余的气体成分和体积为()A.NO,1.0mL B.O2,0.5mLC.NO2,1.0mL D.无法确定答案A解析NO、O2及水发生反应:4NO+3O2+2H2O4HNO3,根据化学方程式可知,1.5mLO2与NO反应时消耗2.0mLNO,故NO有剩余,剩余NO的体积为3.0mL-2.0mL=1.0mL。8.(山东泰安高一期末)将盛有25mLNO2和O2的混合气体的量筒倒置于水槽中,一段时间后,气体体积减小到5mL且不再变化(同温同压下)。则原混合气体中NO2和O2的体积比可能是()A.1∶1 B.18∶7 C.9∶16 D.23∶2答案D解析NO2和O2的混合气体与水发生反应:4NO2+O2+2H2O4HNO3,充分反应后剩余5mL气体,讨论:①若剩余气体为O2,结合反应可知,反应消耗16mLNO2和4mLO2,则原混合气体中NO2和O2的体积比为16mL∶(4mL+5mL)=16∶9,C不符合题意。②若剩余气体为NO,结合反应3NO2+H2O2HNO3+NO,则参与该反应的NO2为15mL;结合反应4NO2+O2+2H2O4HNO3可知,参与该反应的NO2为8mL,O2为2mL,则原混合气体中NO2和O2的体积比为(15mL+8mL)∶2mL=23∶2,D符合题意。9.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,试管完全被水充满,对原试管中盛装气体的说法正确的是()A.可能是N2与NO2的混合气体B.可能是N2和NO的混合气体C.可能是NO2和NO的混合气体D.只能是NO2一种气体答案C解析由题意可知,试管最终完全被水充满,说明气体中没有N2。原试管中盛有的是红棕色气体,则一定含有NO2。若为纯净物,则只有NO2;若为混合物,则可能含有NO2和NO。10.(黑龙江哈尔滨六中高一期末)为了消除NO、NO2、N2O4对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应的化学方程式:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O;NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O)。现有由amolNO、bmolNO2、cmolN2O4组成的混合气体恰好被VL氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余),则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为()A.a+b+cVmol·L-1 B.C.a+b+2cVmol·L-1 D.答案C解析反应生成物有NaNO3、NaNO2,根据物质的化学组成可知,n(Na)=n(N),再根据钠原子和氮原子的物质的量的关系可知n(NaOH)=n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)=(a+b+2c)mol,故该氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为(a+b+2c)11.某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、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SO2和NOB.肯定没有Cl2、O2和NOC.可能含有Cl2和O2D.肯定含有Cl2和NO答案A解析因该混合气体无色,故可排除红棕色的NO2和黄绿色的Cl2;混合气体通过品红溶液,品红溶液褪色,说明含有SO2;向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色,说明存在NO,则可推知一定不存在O2。故原混合气体中一定存在SO2和NO,肯定没有O2、NO2和Cl2。12.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充满等体积混合的两种气体,它们是①NO和NO2、②NO2和O2、③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是()A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2答案D解析可假设试管体积均为2V,则每种气体的体积均为V。当倒置于水槽中时:①中发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,则剩余气体的体积V1=43V;②中发生反应4NO2+O2+2H2O4HNO3,则剩余气体(O2)的体积V2=34V;③中气体与水不反应,故试管中气体体积V3=2V。综上所述:V3>V1>V2。13.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为。

(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为NO+NO2+2OH-2NO2-+H22NO2+2OH-NO2-+NO3-①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有(填字母)。

A.加快通入尾气的速率B.采用气、液逆流的方式吸收尾气C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是(填化学式)。

答案(1)2NH3+2O2N2O+3H2O(2)①BC②NaNO3NO解析(1)NH3与O2反应生成N2O和H2O。(2)①加速通入尾气会导致尾气吸收不完全,去除率降低,A错误;气、液逆流的目的是将气体与液体充分接触,提高尾气的去除率,B正确;定期补加适量NaOH溶液,可吸收更多的尾气,C正确。②NO2与NaOH反应生成NaNO2和NaNO3,则主要杂质为NaNO3;根据题给方程式可知,n(NO2)∶n(NO)≥1时,可以被NaOH溶液完全吸收,n(NO2)∶n(NO)<1时,多余的NO不能被NaOH溶液吸收,故尾气中含量较高的氮氧化物是NO。14.如图所示:在B水槽中装有500mL水,容积为amL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5amL。(1)将A倒插入B槽中发生的反应为,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为,原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为。

(2)通过导气管C向余下0.5amL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是。

(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度为mol·L-1(设溶液的体积仍为500mL)。

答案(1)3NO2+H2O2HNO3+NO1∶23∶1(2)无色气体变为红棕色,试管中液面不断上升至全充满;继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体(3)a解析(1)试管A倒插入B水槽水中后,发生反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,氧化剂与还原剂均为NO2,质量比为