考点02-一氧化氮与二氧化氮的性质(过关检测)(解析版).doc

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）
考点02 一氧化氮与二氧化氮的性质
1．下列关于NO的叙述正确的是
A．NO易溶于水，所以可用排空气法收集
B．NO是一种有刺激性气味的红棕色气体
C．常温常压下，含等质量氧元素的NO和CO的体积相等
D．NO不能通过化合反应获得
【答案】C
【解析】A.因NO不溶于水，可以用排水法收集，易于被氧气氧化，所以不能使用排空气法收集，故A 错误；B.NO是一种无色无味的气体，故B错误；C.由NO和CO可以知道，物质的量相同时含有等质量的氧元素，所以在常温常压下，体积相等，故C正确；D.常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合生成红棕色的二氧化氮，故D错误。故选C。
2．NO2、SO2、CO都是大气污染物。下列说法正确的是(　　)
A．NO2、SO2是酸性氧化物
B．NO2、SO2可以回收，分别作为制备硝酸、硫酸的原料气，CO可回收作为燃料气
C．三者均可以用其组成元素的单质化合而成
D．三种污染性气体都可以用碱液吸收
【答案】B
【解析】NO2与水反应除生成HNO3外，还生成NO，故NO2不是酸性氧化物，A错；氮气与氧气化合先生成NO，不能直接生成NO2，C错；CO与碱不反应，D错。
3．下列转化必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　　)
①N2―→NO2　②NO2―→NO　③NO2―→HNO3
④N2―→NO　⑤N2―→NH3
A．①　　 B．②⑤　　
C．④　　 D．③④
【答案】　C
4．电闪雷鸣的雨天，空气中的N2会发生一系列反应，生成氮的化合物。雷雨时，一般不可能生成的氮的化合物是(　　)
①NH3　②NO　③NO2　④N2O3　⑤N2O5　⑥HNO3
A．②④⑥　　 B．②③⑤⑥　　
C．①④⑤　　 D．①③⑤
【答案】C
【解析】放电时，空气中的N2和O2会化合生成NO，NO很容易与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3和NO，N2O3、N2O5溶于水易形成对应的酸。
5．工业尾气中的NO2可以用氢氧化钠溶液吸收，或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物质，发生反应的化学方程式分别是2NO2＋2NaOH===M＋NaNO3＋H2O,8NH3＋6NO2===7X＋12H2O。则M、X代表的物质的化学式分别是(　　)
A．NaNO2、N2　　　 B．HNO2、N2
C．NO、HNO3　　　 D．N2、N2
【答案】A　
【解析】根据化合价升降关系以及原子守恒，判断M为NaNO2，X为N2。
6．（天津市静海区瀛海学校等四校2019-2020学年高一11月联考）随着我国汽车年销量的大幅增加，给空气环境造成了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO 4CO2＋N2
【答案】D
【解析】A．总反应中，NO最终被还原为N2，N元素化合价降低，则NO是氧化剂，N2是还原产物，故A错误；B．有毒的气体对环境有污染，N2是空气的主要成分无毒，CO、NO都是有毒物质，所以汽车尾气的主要污染成分是CO和NO，故B错误；C．在空气中，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，故C错误；D．该反应的反应物是NO、O2、CO，生成物是CO2、N2，反应条件是催化剂，所以该反应方程式2NO+O2+4CO4CO2+N2，故D正确；故选D。
【点睛】明确图示信息是解题关键，汽车尾气的有害气体主要是氮氧化物、一氧化碳等，根据图片知，NO2在整个过程中是一种中间产物，一氧化氮气体与氧气、一氧化碳会在催化剂表面发生反应，转化为无毒气体，从而起到尾气净化作用。
7．四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种，把它们分别倒立于盛有水的水槽中，充分放置后的现象如下图所示．其中原试管充满NO2的是

【答案】B
【解析】根据化学方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO，剩余气体是反应前的，故B项正确，NO不溶于水，对应D项；SO2在水中的溶解度为1体积水溶解40体积SO2，对应A项；Cl2对应C项。
8．某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是
A．肯定有SO2和NO
B．肯定没有O2和NO2，可能有Cl2
C．可能有Cl2和O2
D．肯定只有NO
【答案】A
【解析】由于混合气体无色，所以没有Cl2、NO2；通入品红溶液后，品红褪色，则气体中有SO2；剩余气体排入空气中变为红棕色，说明混合气体中含有NO，没有O2，因为NO、O2不共存。
9．（云南省屏边县民族高级中学2019-2020学年高二上学期开学考试）在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是(　　)
A．总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3
B．总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3
C．生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 mol·L－1
D．生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L－1
【答案】B
【解析】利用得失电子守恒，列方程组，求出氧气、一氧化氮、二氧化氮的物质的量之比，可写出总反应方程式。
标准状况下672mL的混合气体：n（NO）+n（NO2）==0.03mol，n（O2）==0.0125mol，
由得失电子守恒可知3n（NO）+n（NO2）=4n（O2），
解之得n（NO）=0.01mol，n（NO2）=0.02mol，
所以总的方程式为：4NO+8NO2+5O2+6H2O═12HNO3，
由氮原子守恒可知，反应生成的HNO3物质的量为0.03mol。
水全部充满烧瓶，形成硝酸溶液体积为0.672L，硝酸的浓度为：0.03mol÷0.672L=0.045mol/L。ACD项错误，B项正确；
答案选B。
【点睛】这类计算题若是善于利用得失电子守恒、原子守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒思想，会使得解题事半功倍。
10．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
(1)汽车尾气中的CO来自于__________________，NO来自于__________________。汽车尾气对环境的危害主要有________________________(至少填两种)。
(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：__________________________。
(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：____________________。
【答案】(1)汽油的不完全燃烧　N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应　形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　
(3)2CO＋2NON2＋2CO2
【解析】(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。
11．如图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体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(可不写满，也可补充)：
①_________________________________________________________；
②_________________________________________________________；
③_________________________________________________________。
(2)最终试管中剩余的气体是________，体积为________。
【答案】(1)①试管内气体变为红棕色　②试管内液面升高　③最后试管内剩余无色气体
(2)NO　1.0 mL
【解析】(1)通入的O2与NO发生反应：①2NO+O2===2NO2，所以看到有红棕色气体生成。生成的NO2溶于水：②3NO2+H2O===2HNO3+NO，①②两反应的总反应方程式为③4NO+3O2+2H2O===4HNO3。气体消耗，又会看到液面上升。V(NO)∶V(O2)≠4∶3，故最后有气体剩余，不论剩余NO还是O2，均为无色气体。
(2)设1.5 mL O2全部参加反应，由(1)中③可知：反应的NO为V(NO)=V(O2)×=1.5 mL×=2.0 mL，由NO总体积为3.0 mL可得剩余NO气体1.0 mL。
12．(2018·天津高考节选)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样

采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140 ℃；
③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉，其作用为________________。
(2)C中填充的干燥剂是(填标号)________。
a．碱石灰　　　B．无水CuSO4　　　　c．P2O5
(3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是_________________。
(5)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式为________
【答案】(1)除尘　
(2)c
(3)　
(4)防止NOx溶于冷凝水 (5)2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O
【解析】
(1)装置A是过滤器，装有无碱玻璃棉的作用是过滤除去粉尘。(2)C中填充的是干燥剂，除去H2O且不能与NOx反应，所以应选有酸性、干燥能力强的P2O5。(3)D装置中装有碱液，用于除去NOx，作用与实验室中的洗气瓶相同，该装置的示意图见答案。(4)烟道气中有水，采样步骤②加热器将烟道气加热至140 ℃的目的是防止NOx溶于冷凝水。(5)NO被H2O2氧化为NO，H2O2的还原产物为H2O，离子方程式为2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O。
13．NOx在阳光的作用下会引起光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。火力发电厂烟气中含有大量氮氧化物，必须对燃烧后的烟气进行处理，其原理如下(已知：燃烧系统排放烟气中的NOx，90%以上是NO)：

请回答：
(1)NO2气体的颜色为______。
(2)下列物质可作试剂A的是______(填字母)。
a．O3 b．CO c．NH3 d．ClO2
(3)试剂B可使用Na2SO3溶液，该反应的化学方程式为______。
(4)NO2还可以用NaOH溶液吸收(原理：2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O)。取一定量 NO2用过量的V1 mL c1 mol·L−1NaOH溶液吸收完全，剩余NaOH用V2 mL c2 mol·L−1 H2SO4溶液恰好中和，则被吸收的NO2物质的量是______。
【答案】(1)红棕色
(2)ad
(3)2NO2+4Na2SO3 === N2+4Na2SO4
(4) (c1 V1 − 2c2 V2) ×10−3 mol
【解析】NO易被氧气剂氧化为NO2，NO2具有氧化性，能与还原性物质反应生成氮气，据此解答。
(1)NO2气体为红棕色。
(2)NO转化为NO2的过程中氮元素化合价升高，失去电子，A具有强氧化性，因此物质可以是臭氧或ClO2，CO或氨气具有还原性，不能将NO转化为NO2，答案选ad；
(3)试剂B可使用Na2SO3溶液，与二氧化氮反应生成氮气和硫酸钠，根据电子得失守恒可知该反应的化学方程式为2NO2+4Na2SO3===N2+4Na2SO4。
(4)消耗硫酸的物质的量是0.001c2V2 mol，则与硫酸反应的氢氧化钠是0.002c2V2 mol，因此与NO2反应的氢氧化钠是(c1V1−2c2V2)×10−3 mol，所以根据方程式可知被吸收的NO2物质的量是(c1V1−2c2V2)×10−3 mol。
14．如图所示：在B水槽中装有500 mL水，容积为a mL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0.5a mL。

(1)将A倒插入B槽中发生反应的化学方程式为_______________________________________，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0.5a mL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500 mL)。
【答案】(1)3NO2+H2O===2HNO3+NO 1∶2　3∶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)
【解析】(1)试管A倒插入B水槽水中后，发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO，氧化剂与还原剂均为NO2，质量比为1∶2。根据题意有n(NO2)+n(NO)=[n(NO2)+n(NO)]，n(NO2)∶n(NO)=3∶1。
(2)试管A中剩余0.5a mL气体为NO，通入氧气后，发生反应2NO+O2===2NO2，4NO2+O2+2H2O===4HNO3，可写为4NO+3O2+2H2O===4HNO3，无色气体变为红棕色气体，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(O2)。
(3)试管中充满气体时，根据氮原子守恒，n(HNO3)=n(气体)=×10−3 mol，c(HNO3)== mol·L−1。