第5讲氮及其氧化物硝酸的工业制法

第5讲氮及其氧化物硝酸的工业制法课时要求1.了解氮及其氧化物主要性质及应用;2.认识氮及其氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响;3.了解硝酸的工业制法。考点一氮及其氧化物1.自然界中氮元素的存在和氮的固定小题对点过下列说法中正确的是。

①固氮反应一定属于氧化还原反应②N2与O2在放电条件下直接化合成NO2是氮的固定③将NH3在一定条件下转化为尿素属于氮的固定④将空气加压降温分离出液态N2和O2,不是氮的固定答案①④2.氮气(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。(2)化学性质写出标号反应的化学方程式:①3Mg+N2Mg3N2;②N2+3H22NH3;③N2+O22NO。小题对点过(1)写出N2的电子式:,从电子云重叠方式角度指出N2分子中共价键的个数及类型。

(2)下列氮气的用途叙述中,分别应用了氮气的什么性质?①文物馆将贵重文物保存在氮气中。

②氮气是合成氨工业的重要原料。

③雷电是自然界重要的固氮方式。

④医疗上,液氮是常见的冷冻剂。

答案(1)︰N︙︙N︰N2分子中含有1个σ键、2个π键(2)①N2的稳定性②N2的氧化性③N2的还原性④N2的沸点低,液氮易汽化,且汽化吸收热量3.氮的氧化物氮的多种氧化物:N+12O(1)N2O俗称笑气,可以致人发笑,有轻微麻醉作用。(2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。(3)NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。(4)NO与NO2的比较NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶于水易溶于水与O2或与H2O反应2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO收集方法排水法向上排空气法与人体、环境的关系①与血红蛋白结合,使人中毒;②转化成NO2,形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾,破坏臭氧层小题对点过(1)下列说法中错误的是。

①由于NO极易与O2反应,并且其密度与空气相差不多,因此收集NO只能用排水法②由于NO2极易与水反应且密度比空气大,因此收集NO2只能用向上排空气法③NO2与H2O反应生成HNO3,故NO2是酸性氧化物④可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2与溴蒸气(2)1molNO2与水反应转移电子的数目为。

(3)如何鉴别NO2与溴蒸气?

答案(1)③④(2)23N(3)由于NO2和溴蒸气在性质上有不少相似性:①均具有氧化性、②溶于水均有酸生成、③均可与碱反应、④均为红棕色等,所以不能用淀粉碘化钾试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别;但二者性质又有差别,可以用下列方法鉴别:①AgNO3溶液、②CCl4、③水洗法。1.下列关于氮及其化合物,说法不正确的是()A.氮的固定是将N2转化成含氮化合物B.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态C.NO和NO2都可稳定存在于空气中D.N2既可作氧化剂又可作还原剂答案C解析A项,氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,如与豆类植物共生的根瘤菌,能吸收大气中的氮气分子,将其转变成含氮化合物,正确;B项,自然界中N有游离态,如N2,也有化合态,如铵盐、硝酸盐等,正确;C项,NO不稳定,易与O2反应生成NO2,错误;D项,N2中N元素为0价,处于氮的中间价态,化合价既可以升高又可以降低,N2既可以作氧化剂又可以作还原剂,D正确。2.NO分子会污染空气。近年来,科学家发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、提高免疫、增强记忆力的功能,而成为当前生命科学的研究热点。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()A.一氧化氮是酸性氧化物,会形成酸雨B.常温、常压下,一氧化氮只能通过人工合成C.一氧化氮为无色气体,在与O2反应中体现还原性D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集答案C解析A.能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,一氧化氮和碱不反应,所以是不成盐氧化物,A错误;B.电闪雷鸣的雨天,N2和O2在放电条件下生成NO,N2+O22NO,B错误;C.一氧化氮是一种无色气体,具有还原性能被氧气等氧化剂氧化,氧化后产生二氧化氮,C正确;D.一氧化氮是一种无色、难溶于水的气体,在空气中易被氧化成红棕色的二氧化氮,故一氧化氮能用排水法收集,不能用排空气法收集,D错误。3.下列有关实验室制取、收集NO2并制备Cu(NO3)2·6H2O的实验原理和装置正确的是()A.用装置甲制取NO2B.用装置乙收集NO2C.用装置丙吸收NO2D.用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O答案C解析Cu与稀硝酸反应生成NO,A错误;应用向上排空气法收集NO2,B错误;NO2和NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,C正确;蒸干溶液不能获得含结晶水的Cu(NO3)2·6H2O,应该采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,D错误。4.(1)氮化镁遇水易发生水解反应,生成沉淀并放出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,写出其水解方程式:

。

(2)在有氧条件下,某新型催化剂能催化NH3与NOx反应生成N2。写出NH3与NO2反应的化学方程式:。

当生成1molN2时,转移电子的物质的量为mol。

答案(1)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑(2)8NH3+6NO27N2+12H2O2475.NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:。

(2)在汽车尾气系统中装上催化转化器,可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:。

答案(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO(2)2CO+2NON2+2CO2考点二硝酸的工业制法硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、染料等,工业制硝酸的原理如图:小题对点过按要求完成上图各步转化的方程式。(1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO:。

(2)NO进一步氧化生成NO2:

。

(3)用水吸收NO2生成HNO3:

。

(4)尾气处理通常用碱液吸收:①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式:

。

②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,写出化学方程式。

③NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO),若不能完全吸收,你认为可以采取哪种最简单的措施确保有害气体被完全吸收:

。

答案(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)2NO+O2===2NO2(3)3NO2+H2O===2HNO3+NO(4)①2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O②NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O③≥补充适量空气1.氮的转化关系如下所示:下列说法中,不正确的是()A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C.上述所有反应都是氧化还原反应D.上述反应中只有③属于氮的固定答案D解析A对,氨氧化法是工业上制取硝酸的主要途径,主要流程:一是氨的催化氧化,二是NO的转化,三是NO2的吸收。B对,雷电固氮过程中,发生N2NONO2HNO3。C对,由图示知,所有转化过程中均存在氮元素化合价的变化。D错,反应③是含氮化合物之间的转化,不是氮的固定。2.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留m2体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(A.3∶2 B.2∶3C.8∶3 D.3∶8答案C解析该过程中涉及的反应有2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO,可将两个方程式“合并”为4NO+3O2+2H2O===4HNO3。剩余气体与空气接触立即变为红棕色,说明剩余气体为NO。则可知m2体积的NO气体与n体积的O2恰好完全反应生成HNO3。结合反应关系可得:m2n=43,则m3.将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2mL无色气体。(1)若剩余的气体是,则NO2、O2的体积分别是。

(2)若剩余的气体是,则NO2、O2的体积分别是。

答案(1)O28mL、4mL(2)NO10.8mL、1.2mL解析解题依据的化学方程式:4NO2+O2+2H2O===4HNO3;3NO2+H2O===2HNO3+NO。设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能:(1)若剩余O2,则V剩=x-14×(12mL-x)=2mL,解得x=4mL,则NO2的体积是8mL;(2)若剩余NO,则V剩=13×[(12mL-x)-4x]=2mL,解得x=1.2mL,则NO2的体积是10.8氮的氧化物与氧气、水反应定量计算的常用化学方程式(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO;(2)4NO2+O2+2H2O===4HNO3;(3)4NO+3O2+2H2O===4HNO3。4.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如图:(1)等物质的量的NO与NO2被Ca(OH)2吸收,反应的化学方程式为

。

(2)吸收时,采用气—液逆流接触吸收(尾气从塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋),其目的是

。

(3)该工艺需控制NO和NO2的物质的量之比接近1∶1,若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致;

若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致。

(4)生产中需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为

。

答案(1)NO+NO2+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2O(2)使NO、NO2与石灰乳充分接触,加快吸收速率,提高吸收效率(3)产品中含有Ca(NO3)2NO不能完全吸收,污染空气(4)3NO2-+2H废气中氮氧化物的脱硝方法(1)汽车尾气一般用催化转化法,在催化剂等条件下,将氮的氧化物转化为N2。(2)硝酸工业尾气一般采用碱液吸收法,将氮的氧化物转化为化工原料或产品。本讲感悟疑点:

盲点:

1.(2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是()A.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4ClC.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”答案A解析A.自然固氮是将N2转化为含氮化合物,不一定是转化为NH3,比如大气固氮是将N2转化为NO,错误;B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl,反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl,正确;C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3,相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O===4HNO3,正确;D.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,正确。2.(2025·八省联考内蒙古卷)下列有关物质的工业制备反应正确的是()A.侯氏制碱:2NaCl+2NH3+CO2+H2O===Na2CO3↓+2NH4ClB.制硝酸:NaNO3+HCl(浓)===NaCl+HNO3C.制氯气:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑D.冶炼铝:Al2O3+3H22Al+3H2O答案C解析A.侯氏制碱法是将氨气和二氧化碳通入到饱和食盐水中生成碳酸氢钠,再将生成的碳酸氢钠分解生成碳酸钠,其化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,A错误;B.工业制硝酸是利用氨的催化氧化将氨转化为NO,再与氧气反应生成NO2,最后用水吸收得到硝酸,具体的反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2===2NO2、H2O+3NO2===2HNO3+NO,B错误;C.工业制氯气是利用电解饱和食盐水的方法,其化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,C正确;D.工业冶炼金属铝是利用电解熔融氧化铝的原理,其化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑,D错误。3.(2022·北京卷)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O4“固定”,实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3,如图所示:已知:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,下列说法不正确的是()A.气体温度升高后,不利于N2O4的固定B.N2O4被固定后,平衡正移,有利于NO2的去除C.制备HNO3的原理为2N2O4+O2+2H2O===4HNO3D.每制备0.4molHNO3,转移电子数约为6.02×1022答案D解析A.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,四氧化二氮的浓度减小,所以气体温度升高后,不利于四氧化二氮的固定,故A正确;B.四氧化二氮被固定后,四氧化二氮的浓度减小,二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动,二氧化氮的浓度减小,所以四氧化二氮被固定后,有利于二氧化氮的去除,故B正确;C.由题意可知,被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸,反应的化学方程式为2N2O4+O2+2H2O===4HNO3,故C正确;D.四氧化二氮转化为硝酸时,生成1mol硝酸,反应转移1mol电子,则每制备0.4mol硝酸,转移电子数约为0.4mol×6.02×1023mol-1=2.408×1023,故D错误。4.(2024·北京卷)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。(1)方法一:早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3,反应的化学方程式为H2SO4(浓)+NaNO3===NaHSO4+HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和。

(2)方法二:以NH3为氮源催化氧化制备HNO3,反应原理分三步进行。NH3NONO2HNO3第Ⅰ步反应的化学方程式为

。

(3)方法三:研究表明可以用电解法以N2为氮源直接制备HNO3,其原理示意图如图。①电极a表面生成NO3-的电极反应式:。

②研究发现:N2转化可能的途径为N2NONO3-。电极a表面还发生H2OO2。ⅲ的存在,有利于途径ⅱ,原因是

。

(4)人工固氮是高能耗的过程,结合N2分子结构解释原因

。

方法三为N2的直接利用提供了一种新的思路。答案(1)难挥发性(2)4NH3+5O24NO+6H2O(3)①N2-10e-+6H2O===2NO3-②O2将NO氧化成NO2,NO2更易转化成NO(4)N2中存在氮氮三键,键能高,断裂时需要较大的能量解析(1)该反应为复分解反应,生成的HNO3为气体,能促进反应正向进行,浓硫酸体现了酸性和难挥发性。(2)第Ⅰ步反应为氨气催化氧化生成NO的反应,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(3)①电极a上N2转化为NO3-,氮元素化合价升高,发生失电子的氧化反应,结合电解制备的是HNO3知,电极a的电极反应式为N2-10e-+6H2O===2NO3-+12H+。②反应ⅲ生成的O2能将NO氧化成NO2,NO2更易转化成NO3-,故ⅲ的存在有利于途径ⅱ。(4)N2中存在氮氮三键,高考热点总结

基础落实选择题只有1个选项符合题意1.下列有关氮的氧化物的说法正确的是()A.NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收B.4.6gNO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NAC.用湿润的淀粉-KI试纸鉴别Br2(g)和NO2D.除去NO中混有少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥答案D解析NO与水不反应,A错误;根据原子守恒,可按NO2计算,含有的氧原子数目为0.2NA,不受平衡影响,B错误;NO2也能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,C错误;二氧化氮与水反应生成NO,用水洗涤后再干燥可除杂,D正确。2.下列化学反应表示正确的是()A.用水吸收二氧化氮制硝酸:2NO2+H2O===HNO3+NOB.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:NO+NO2+2OH-===2NO2-+HC.雷雨天气空气中的氮气和氧气反应:N2+2O22NO2D.氨水吸收少量SO2尾气:NH3·H2O+SO2===NH答案B解析A项,H、O原子数目不守恒,错误;C项,N2与O2在放电条件下生成NO,错误;D项,氨水吸收少量SO2尾气,生成SO32-,离子方程式为2NH3·H2O+SO2===2NH4++S3.(2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是()A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除答案D解析SO2是无色气体,A错误;汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等,B错误;植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,NO、NO2转化为肥料也不是氮的固定,C错误;石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3,CaSO3被O2氧化为CaSO4,故可采用石灰法脱除工业废气中的SO2,D正确。4.(2024·广东江门期中)现有氮及其化合物的转化关系如下图,则下列说法不正确的是()A.上述所有反应都是氧化还原反应B.“一场雷雨,一场肥”路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是模拟雷电固氮的过程C.反应①中每生成1molNO,转移4mol电子D.S元素也能发生类似的转化,最终得到硫酸答案C解析A项,上述所有反应过程中N元素的化合价都发生改变,故都是氧化还原反应,A正确;B项,N2和O2在雷电作用下生成NO,NO会迅速被O2氧化为NO2,NO2和H2O反应获得硝酸,即路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径,B正确;C项,反应①中N元素的化合价由-3价变成+2价,故每生成1molNO,转移5mol电子,C错误;D项,H2S被氧化生成S,S与O2反应生成SO2,SO2被O2催化剂作用下生成SO3,SO3与水反应得到硫酸,D正确。5.室温下,将充满NO2的试管倒立在水中,实验现象如图。下列分析错误的是()A.NO2易溶于水,不能用排水法收集B.试管中剩余的无色气体是未溶解的NO2C.取试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液显红色,是因为NO2与H2O反应的生成物中有酸D.向试管中再缓缓通入一定量的O2,试管中的液面上升答案B解析从题图中可以看出,水约占试管体积的23,表明NO2易溶于水,不能用排水法收集,A项正确;NO2呈红棕色,而试管中剩余气体呈无色,所以试管中剩余气体不是NO2,B项错误;紫色石蕊溶液显红色,表明溶液显酸性,从而表明NO2与H2O反应生成了酸等物质,C项正确;试管中剩余气体为NO,通入一定量的O2,发生反应4NO+3O2+2H2O===4HNO3,NO气体转化为HNO3,所以试管中的液面上升,D6.将充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中,然后通入mmLO2,若m<n,则充分反应后,量筒内剩余的气体体积为()A.3(m-n)mL B.(m+n)mLC.(m-n)mL D.n-答案D解析发生反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,4NO+3O2+2H2O===4HNO3,故NO与NO2按1∶1混合的总反应为NO+NO2+O2+H2O===2HNO3,充有mmLNO和nmLNO2的量筒倒立于水槽中,然后通入mmLO2,由于m<n,故按总反应进行,NO2有剩余,剩余NO2的体积为nmL-mmL=(n-m)mL,再发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,故生成NO的体积为n-m37.如图所示,在注射器里吸入20mLNO,然后吸入5mL水。若再吸入6mLO2,夹住弹簧夹,直到内外大气压相同,观察整个过程。下列叙述正确的是()A.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色,最后变成无色B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动C.最终剩余气体体积约为14mLD.所得硝酸溶液的浓度约为0.07mol·L-1答案A解析A.NO遇氧气生成NO2,NO2为红棕色气体,NO2溶于水生成NO,气体由红棕色变为无色,A正确;B.4NO+3O2+2H2O===4HNO3,该反应消耗掉全部的氧气和部分NO,注射器内气体被消耗,压强减小,活塞缓缓向左移动,B错误;C.由4NO+3O2+2H2O===4HNO3可知O2完全反应,NO有剩余,剩余体积约为20mL-8mL=12mL,C错误;D.题干中并未说明气体所处状态,无法根据其体积计算其物质的量,故无法计算出生成硝酸的浓度,D错误。8.汽车尾气中常含有CO、NOx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,设计了如图所示装置(部分夹持装置已略去)。(1)装置Ⅲ的主要作用为。

(2)停止加热,打开活塞K,通入适量氧气时,装置Ⅱ中可观察到的现象是。

(3)该套装置的不完善之处是。

(4)汽车尾气中含有CO和NOx,消除它们对大气污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成两种无毒的气体,其中一种是单质,该反应的化学方程式为。

(5)工业上常用纯碱液来吸收NOx,有关反应的化学方程式为2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2、NO2+NO+Na2CO3===2NaNO2+CO2。现有标准状况下aLNO2和bLNO的混合气体恰好被200mLNa2CO3溶液完全吸收,则a、b应满足的关系为。Na2CO3溶液的物质的量浓度为mol·L-1。

答案(1)检验CO是否转化为CO2(2)出现红棕色气体(3)无尾气处理装置(4)2xCO+2NOxN2+2xCO2(5)a∶b≥1∶1(或a≥b)a+解析(1)一氧化碳和一氧化氮在催化剂和加热的条件下转化为氮气和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以装置Ⅲ的主要作用是检验CO是否转化为CO2。(2)由于有部分一氧化氮没有转化为氮气,向装置中通入氧气时,装置Ⅱ中一氧化氮与氧气反应生成红棕色的二氧化氮,因此装置Ⅱ中的现象为出现红棕色气体。(3)由于尾气中仍残留未反应的一氧化氮和一氧化碳,所以该装置的不完善之处是无尾气处理装置。(5)依据反应2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2、NO2+NO+Na2CO3===2NaNO2+CO2可知,二氧化氮和一氧化氮的物质的量之比大于或等于1∶1,气体才会反应完全。与二氧化氮和一氧化氮反应的碳酸钠的物质的量为b22.4mol,与二氧化氮单独反应的碳酸钠的物质的量为a-b44.8mol,所以碳酸钠的物质的量浓度为a+b能力提升9.(2024·陕西铜川模拟预测)实验室利用以下装置配制2mol·L-1的稀硝酸并制取NO,其中装置及操作均正确且能达到实验目的的是()A.用装置甲制备NO气体B.用装置乙收集NO气体C.用装置丙进行NO的尾气吸收D.用装置丁配制100mL2mol·L-1HNO3溶液答案B解析A.装置甲使用了长颈漏斗,会造成NO泄露,A项错误;B.NO难溶于水,可用排水法收集NO气体,B项正确;C.NO不与NaOH溶液反应,不能被吸收,C项错误;D.定容时应用胶头滴管滴加蒸馏水,D项错误。10.硝酸工业尾气中的NO、NO2进入大气后,会形成光化学烟雾、破坏臭氧层等。可用NaOH溶液对含氮氧化物的废气进行处理,反应的化学方程式如下:①NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,②2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O,将一定量NO和NO2的混合气体通入300mL5mol·L-1NaOH溶液中,恰好被完全吸收。下列说法不正确的是()A.原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为16.8LB.通入的混合气体在标况下的体积不可能为44.8LC.原混合气体中NO与NO2的体积之比可能是3∶2D.所得溶液中NaNO3和NaNO2的物质的量之比可能为1∶2答案C解析若NO和NO2的混合气体恰好被NaOH吸收,根据题干信息,可知n(NO)∶n(NO2)≤1,且根据元素守恒有n(NO)+n(NO2)=n(NaOH)=0.3×5=1.5mol,则0<n(NO)≤0.75mol,0.75mol≤n(NO2)<1.5mol。A.根据分析,0<n(NO)≤0.75mol,因此,标况下,V(NO)可能是16.8L,A正确;B.气体总物质的量为1.5mol,标况下不可能是44.8L,B正确;C.根据分析知n(NO)∶n(NO2)≤1,C错误;D.产物n(NaNO2)≥n(NaNO3),因此NaNO3和NaNO2的物质的量之比可能为1∶2,D正确。11.NO与NO2中氮元素的价态均处于中间价态,则NO与NO2均既有氧化性又有还原性。(1)NO极易与氧气反应,化学方程式为

;

在一定条件下NO与氨气发生归中反应生成N2,其化学方程式为。

(2)NO2可发生自身歧化反应,NO2与H2O反应的化学方程式为,

氧化剂和还原剂的物质的量之比