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)CONOx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。