氨硝酸硫酸_章节学习

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题型：单选题

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单选题

化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（　　）

A氮氧化合物与碳氢化合物经紫外线照射可发生反应形成有毒烟雾

B绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

C雾霾中含有大量超标的主要物质是二氧化硫

D用铝制的容器盛装浓硝酸，是因为铝和浓HNO3不反应

正确答案

A

解析

解：A．氮氧化合物与碳氢化合物经紫外线照射可发生反应形成有毒烟雾，称为光化学烟雾，故A正确；

B．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，故B错误；

C．雾霾中含有大量超标的主要物质是大量的可吸入颗粒物，故C错误；

D．用铝制的容器盛装浓硝酸，不是铝与浓硝酸不发生反应，而是反应生成了保护膜，阻止了反应的进行，故D错误；

故选A．

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题型：简答题

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简答题

在汽车尾气系统中安装催化转换器，可有效减少尾气中的CO、NO、NO2和碳氢化合物等废气．在转换器的前半部，CO和氮氧化物（NOx）在催化剂的作用下发生反应，生成CO2和N2；在转换器的后半部，残余的烃和尚未反应的CO在催化剂的作用下被氧化生成CO2和H2O．

（1）写出在催化转换器的前半部所发生反应的化学方程式（氮氧化物以NOx表示）______．

（2）若汽油（以辛烷计）进入气缸的速率为n mol•s-1，空气（假设空气中N2和O2体积比为4：1）进入汽缸的速率为m mol•s-1，则理论上催化转换器排出CO2的速率为：______mol•s-1．

（3）假定进入催化转换器的氮氧化物的物质的量为a，CO物质的量为b，碳氢化合物（以庚烷计）物质的量为c．求：

①在催化转换器的前半部消耗CO物质的量的范围______．

②在催化转换器的后半部消耗O2物质的量的范围______．

正确答案

解：（1）该反应中反应物是氮氧化物和一氧化碳，生成物是氮气和二氧化碳，反应条件是催化剂和加热，所以该反应方程式为：2NOx+2xCO N2+2xCO2，故答案为：2NOx+2xCO N2+2xCO2；

（2）辛烷和氧气的反应方程式为：C8H18+O28CO2+9H2O，设二氧化碳的排出速率为x，

1 8

n x

x=8n

（3）①2NOx+2xCO N2+2xCO2

当x=1时，根据NO---CO得，消耗amolNO需要CO的物质的量是amol，当x=2时，根据NO2---2CO得，消耗amol二氧化氮需要CO的物质的量是2amol，实际上1＜x＜2，所以氮氧化物消耗一氧化碳的物质的量为

a＜n（CO）＜2a，故答案为：a＜n（CO）＜2a；

②通过①知剩余的CO的物质的量为b-2a＜n（CO）＜b-a，根据2CO+O22CO2知，需要氧气的物质的量为＜n（O2）＜，

根据C7H16+11O27CO2+8H2O知，需要n（O2）=11n（C7H16）=11cmol，

所以一共需要氧气的物质的量为：+11c＜n（O2）＜+11c，

故答案为：+11c＜n（O2）＜+11c．

解析

解：（1）该反应中反应物是氮氧化物和一氧化碳，生成物是氮气和二氧化碳，反应条件是催化剂和加热，所以该反应方程式为：2NOx+2xCO N2+2xCO2，故答案为：2NOx+2xCO N2+2xCO2；

（2）辛烷和氧气的反应方程式为：C8H18+O28CO2+9H2O，设二氧化碳的排出速率为x，

1 8

n x

x=8n

（3）①2NOx+2xCO N2+2xCO2

当x=1时，根据NO---CO得，消耗amolNO需要CO的物质的量是amol，当x=2时，根据NO2---2CO得，消耗amol二氧化氮需要CO的物质的量是2amol，实际上1＜x＜2，所以氮氧化物消耗一氧化碳的物质的量为

a＜n（CO）＜2a，故答案为：a＜n（CO）＜2a；

②通过①知剩余的CO的物质的量为b-2a＜n（CO）＜b-a，根据2CO+O22CO2知，需要氧气的物质的量为＜n（O2）＜，

根据C7H16+11O27CO2+8H2O知，需要n（O2）=11n（C7H16）=11cmol，

所以一共需要氧气的物质的量为：+11c＜n（O2）＜+11c，

故答案为：+11c＜n（O2）＜+11c．

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题型：简答题

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简答题

氮氧化合物是大气污染的重要因素．

（1）汽车排放的尾气中含NO，生成NO的反应的化学方程式为______．

（2）采取还原法，用炭粉可将氮氧化物还原．

已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ•mol-1

C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1

则反应 C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=______kJ•mol-1．

（3）将NO2变成无害的N2要找到适合的物质G与适当的反应条件，G应为______（填写“氧化剂”或“还原剂”）．下式中X必须为无污染的物质，系数n可以为0．

NO2+GN2+H2O+nX（未配平的反应式）．

下列化合物中，满足上述反应式中的G是______（填写字母）．

a．NH3 b．CO2 c．SO2 d．CH3CH2OH

（4）治理水中硝酸盐污染的方法是：

①催化反硝化法中，用H2将NO3-还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强．则反应的离子方程式为：______．

②在酸性条件下，电化学降解NO3-的原理如图，电源正极为：______（选填“A”或“B”），阴极反应式为：______．

正确答案

解：（1）氮气和氧气在闪电的条件下转化为一氧化氮，反应为：N2+O2 2NO，故答案为：N2+O2 2NO；

（2）已知：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ•mol-1

②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1

则反应 C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）可以是②-①得到，所以该反应的△H=-393.5kJ•mol-1-180.6kJ•mol-1=-574.1kJ•mol-1，

故答案为：C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=-574.1kJ•mol-1；

（3）将NO2变成无害的N2中，氮元素的化合价降低了，二氧化氮做氧化剂，需要加入还原剂，在下列四种物质：a．NH3 b．CO2 c．SO2 d．CH3CH2OH中，能被二氧化氮氧化具有还原性的物质有乙醇和NH3，故答案为：还原剂；ad；

（4）①根据信息：用H2将NO3-还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强，即生成氢氧根离子，发生的反应为：2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O，

故答案为：2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O；

②根据装置图示可以看出，右端电极上发生得电子的还原反应，即为阴极，反应式为：2NO3-+12 H++10e-=N2↑+6H2O，所以B是负极，A是正极，

故答案为：A；2NO3-+12 H++10e-=N2↑+6H2O．

解析

解：（1）氮气和氧气在闪电的条件下转化为一氧化氮，反应为：N2+O2 2NO，故答案为：N2+O2 2NO；

（2）已知：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ•mol-1

②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1

则反应 C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）可以是②-①得到，所以该反应的△H=-393.5kJ•mol-1-180.6kJ•mol-1=-574.1kJ•mol-1，

故答案为：C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=-574.1kJ•mol-1；

（3）将NO2变成无害的N2中，氮元素的化合价降低了，二氧化氮做氧化剂，需要加入还原剂，在下列四种物质：a．NH3 b．CO2 c．SO2 d．CH3CH2OH中，能被二氧化氮氧化具有还原性的物质有乙醇和NH3，故答案为：还原剂；ad；

（4）①根据信息：用H2将NO3-还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强，即生成氢氧根离子，发生的反应为：2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O，

故答案为：2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O；

②根据装置图示可以看出，右端电极上发生得电子的还原反应，即为阴极，反应式为：2NO3-+12 H++10e-=N2↑+6H2O，所以B是负极，A是正极，

故答案为：A；2NO3-+12 H++10e-=N2↑+6H2O．

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题型：单选题

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单选题

1.92g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体672mL，将盛有该气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入氧气的体积是（　　）

A168mL

B224mL

C504mL

D336mL

正确答案

D

解析

解：1.92g Cu的物质的量为n（Cu）==0.03mol，反应时失去电子数目为2×0.03mol=0.06mol，

反应整个过程为HNO3NO、NO2HNO3，反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，所以消耗氧气的物质的量为n（O2）==0.015mol，V（O2）=0.015mol×22400ml/mol=336ml，所以通入O2的体积为336ml，

故选D．

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题型：单选题

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单选题

下列四组混合气体体积比为

①NO2：O2=2：1

②NO：O2=2：1

③NH3：O2=2：1

④NO2：NO：O2=1：1：1

将分别盛满上述各种气体的容积相等的四支试管倒置于盛有水的水槽中，最后试管内液面由低到高顺序正确的是（　　）

A④③②①

B④①②③

C③①④②

D③②①④

正确答案

D

解析

解：①NO2：O2=2：1时发生反应：4NO2+O2+2H2O═4HNO3，氧气会剩余0.5体积，液体充满试管的；

②NO：O2=2：1时会发生反应：2NO+O2=2NO2，恰好完全反应，3NO2+H2O═2HNO3+NO，NO不溶于水，剩余的气体是一氧化氮，为体积，液体充满试管的；

③NH3：O2=2：1时，只有氨气能完全溶于水，氧气剩余，体积为1体积，液体充满试管的三分之一；

④NO2：NO：O2=1：1：1时，发生反应2NO+O2=2NO2，剩余氧气是0.5体积，生成二氧化氮是1体积，共存在二氧化氮是2体积，然后是4NO2+O2+2H2O═4HNO3，2体积的二氧化氮和0.5体积的氧气恰好完全反应生成硝酸，没有气体剩余，液体全部充满试管．

即试管内液面由低到高顺序是③②①④．

故选D．

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题型：填空题

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填空题

氮的氧化物（用NOx表示）是大气污染物，必须加以处理．

（1）写出三种能产生NO的方法______．

（2）汽车尾气中的CO、NOx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．反应化学方程式可表示为：______．

正确答案

汽车尾气、雷雨肥田；工业制硝酸第一步氨的催化氧化；工业制硝酸吸收塔内吸收二氧化氮气体生成硝酸

2XCO+2NOX2XCO2+N2

解析

解：（1）能产生NO的方法：汽车尾气、雷雨肥田：2N2+O22NO；工业制硝酸第一步氨的催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O；最后吸收反应二氧化氮气体溶于水：3NO2+H2O=2HNO3+NO；

故答案为：汽车尾气、雷雨肥田；工业制硝酸第一步氨的催化氧化；工业制硝酸吸收塔内吸收二氧化氮气体生成硝酸；

（2）汽车尾气含有有毒的一氧化碳、氮的氧化物等气体，容易形成光化学烟雾，污染环境和大气，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．

发生反应为2XCO+2NOX2XCO2+N2，生成的二氧化碳和氮气是空气中的成分，是参与大气循环的无毒气体；

故答案为：2XCO+2NOX2XCO2+N2

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题型：单选题

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单选题

下列关于二氧化氮的说法错误的是（　　）

A无色无味

B密度比空气大

C能与水反应

D是形成酸雨的一种物质

正确答案

A

解析

解：A．二氧化氮气体是一种红棕色的气体，故A错误；

B．空气的平均分子量为29，二氧化氮的相对分子量为46，二氧化氮的密度大于空气，故B正确；

C．二氧化氮与水反应能生成硝酸和一氧化氮，反应的化学反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故C正确；

D．酸雨的罪魁祸首为氮的氧化物、硫的氧化物，二氧化氮是形成酸雨的物质，故D正确；

故选A．

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题型：填空题

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填空题

NO分子因污染空气而臭名昭著．近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”．请回答下列问题：

（1）NO对环境的危害在于______ （填编号）．

A．破坏臭氧层 B．高温下能使一些金属被氧化 C．造成酸雨

（2）下列关于NO的说法不正确的是______

A．NO为无色气体

B．实验室制备NO时不能用排空气法收集

C．NO是汽车尾气的有害成分之一

D．NO分子所含电子总数为偶数

（3）在含Cu+离子的酶的活化中，亚硝酸根（NO2-）离子可转化为NO，写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式______．

正确答案

A、C

D

Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O

解析

解：（1）NO在空气中与氧水反应形成酸雨，可破坏臭氧层，而高温下能使一些金属被氧化不属于对环境的危害，故答案为：A、C；

（2）NO为无色、有毒气体，是汽车尾气的有害成分之一，不溶于水，易于氧气反应，实验室制备NO时只能用排水法收集，N的核外电子数为7，O的核外电子数为8，

所以NO的电子总数为奇数，故答案为：D；

（3）Cu+具有还原性，NO2-具有氧化性，二者可发生氧化还原反应生成NO，反应的离子方程式为Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O，

故答案为：Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O．

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题型：简答题

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简答题

硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：

2NO2+Na2CO3→NaNO3+NaNO2+CO2↑ ①

NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑ ②

（1）NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx，该混合气体通入纯碱溶液完全吸收时，x值不可能为______（填编号）．

A.1.2 B.1.5 C.1.6 D.1.9

（2）根据反应②，每产生22.4L（标准状况下）CO2，吸收液质量将增加______g．

（3）在标准状况下，将含a L NO2和b L NO混合气体通入625g质量分数为21.2%的纯碱溶液中，恰好完全被吸收，且吸收液质量增加44g．

计算：Ⅰ．a=______L，b=______L．

Ⅱ．反应②中生成NaNO2的质量为______g．

（4）在标准状况下，将5.6L含NO、NO2和N2O4的混合气体及2.8L O2同时通入100mL，1.5mol/L Na2CO3溶液中恰好完全反应，并生成NaNO3和CO2，则混合气体中，N2O4与NO2的体积比为______．

正确答案

解：（1）由方程式可知，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收，满足n（NO2）：n（NO）≥1，当n（NO2）：n（NO）=1时x值最小，x最小值为=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2，故选A；

（2）由方程式：NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑△m=32g，即每产生22.4L（1mol）CO2，吸收液质量将增加32g，故答案为：32；

（3）①Na2CO3全部反应完的，CO32-全部生成CO2溢出溶液中．放出的CO2的质量=625×21.2%÷106×44=55g

所以m（NO2+NO）-55=44，m（NO2+NO）=99g．最后溶液中Na：N=1：1．

列方程：

46a+30b=99×22.4

a+b=625×21.2%÷106×2

解得a=33.6L b=22.4L

故答案为：a=33.6L；b=22.4L；

②可知反应2生成的 m（NaNO2）=69×2=138g

故答案为：138；

（4）已知混合气体为0.25mol，氧气0.125，若混合气体全为NO则根据2NO+O2=2NO2，说明氧气过量，NO先和O2反应，则和Na2CO3反应的就是NO2和N2O4，又因为恰好完全反应，并生成NaNO3和CO2，说明剩余的O2和NaNO2也恰好完全反应，又因为Na2CO3有0.15mol生成的NaNO3和NaNO2又是一比一，所以剩余的氧气为0.075mol，则0.125-0.075=0.11mol，即和NO反应的氧气为0.11mol，则NO为0.22mol，NO2和N2O4的混合气体的物质的量为0.25-0.22=0.03mol，设NO2为Xmol，N2O4为0.03-X

再根据2NO2+Na2CO3→NaNO3+NaNO2+CO2↑ （1）

N2O4（一个N2O4相当于2个NO2）+Na2CO3→NaNO3+NaNO2+CO2↑ （2）

算出（1）中的Na2CO3为mol，（2）中的Na2CO3为0.03-X

+0.03-X=0.15 解出X=0.02

即NO2为0.02mol，所以N2O4为0.01mol

则NO2和N2O4的体积比为0.01：0.02 即1：2，故答案为：1：2．

解析

解：（1）由方程式可知，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收，满足n（NO2）：n（NO）≥1，当n（NO2）：n（NO）=1时x值最小，x最小值为=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2，故选A；

（2）由方程式：NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑△m=32g，即每产生22.4L（1mol）CO2，吸收液质量将增加32g，故答案为：32；

（3）①Na2CO3全部反应完的，CO32-全部生成CO2溢出溶液中．放出的CO2的质量=625×21.2%÷106×44=55g

所以m（NO2+NO）-55=44，m（NO2+NO）=99g．最后溶液中Na：N=1：1．

列方程：

46a+30b=99×22.4

a+b=625×21.2%÷106×2

解得a=33.6L b=22.4L

故答案为：a=33.6L；b=22.4L；

②可知反应2生成的 m（NaNO2）=69×2=138g

故答案为：138；

（4）已知混合气体为0.25mol，氧气0.125，若混合气体全为NO则根据2NO+O2=2NO2，说明氧气过量，NO先和O2反应，则和Na2CO3反应的就是NO2和N2O4，又因为恰好完全反应，并生成NaNO3和CO2，说明剩余的O2和NaNO2也恰好完全反应，又因为Na2CO3有0.15mol生成的NaNO3和NaNO2又是一比一，所以剩余的氧气为0.075mol，则0.125-0.075=0.11mol，即和NO反应的氧气为0.11mol，则NO为0.22mol，NO2和N2O4的混合气体的物质的量为0.25-0.22=0.03mol，设NO2为Xmol，N2O4为0.03-X

再根据2NO2+Na2CO3→NaNO3+NaNO2+CO2↑ （1）

N2O4（一个N2O4相当于2个NO2）+Na2CO3→NaNO3+NaNO2+CO2↑ （2）

算出（1）中的Na2CO3为mol，（2）中的Na2CO3为0.03-X

+0.03-X=0.15 解出X=0.02

即NO2为0.02mol，所以N2O4为0.01mol

则NO2和N2O4的体积比为0.01：0.02 即1：2，故答案为：1：2．

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题型：单选题

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单选题

下列气体遇到空气时，会发生颜色变化的是（　　）

AN2

BNH3

CCO2

DNO

正确答案

D

解析

解：A．氮气是空气的主要组成气体，无色的氮气在空气中能稳定存在，无颜色变化，故A错误；

B．常温下，无色的氨气和空气中的氧气、氮气、二氧化碳不反应，无颜色变化，故B错误；

C．常温下，无色的二氧化碳能在空气中稳定存在，故C错误；

D．无色的NO在空气中和氧气反应：2NO+O2=2NO2，生成的二氧化氮为红棕色，有颜色变化，故D正确；

故选D．

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