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题型: 单选题
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单选题

如图所示,集气瓶内充满某气体,置于明亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,则集气瓶内的气体可能是(  )

①NH3②N2、H2③NO2、O2④SO2⑤CH4、Cl2

A①②③④⑤

B①②④

C①③④⑤

D②③④

正确答案

C

解析

解:将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,说明气体极易溶于水,或气体发生化学反应而使集气瓶内压强降低,

①氨气极易溶于水,符合实验现象,故正确;

②氮气和氢气在光照条件下不反应,压强不变,所以不符合实验现象,故错误;

③二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯内的水进入集气瓶,符合实验现象,故正确;

④二氧化硫易溶于水,符合实验现象,故正确;

⑤氯气和甲烷在光照条件下发生取代反应生成氯化氢气体,氯化氢易溶于水,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,符合实验现象,故正确;

故选C.

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题型:简答题
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简答题

为探究如何尽可能多的使NO2被水吸收,某活动小组设计并完成了以下实验.

(1)活动小组同学利用铜与浓硝酸反应制取NO2、过氧化氢溶液与MnO2制取O2

①根据反应原理他们选用了相同的装置______(填“图 1”或“图 2”)分别制取NO2 和O2

②写出铜与浓硝酸反应的离子方程式______

③过氧化氢溶液与MnO2制取O2时,MnO2的作用是______

④收集NO2可采用的收集方法是______

(2)活动小组的同学做了如下准备:用气囊收集好纯净的O2;收集了一试管NO2;用干燥的烧瓶收集了一定比例的NO2和O2混合气体.

①为了尽可能多的使NO2被水吸收,并达到较好的实验效果,利用图3吸收气体时,用气囊通入O2与直接利用制气装置制取并通入O2相比,其优点是______

②利用图4吸收气体时,其操作和现象为______

③NO2、O2、H2O反应的产物为硝酸,反应中NO2和O2物质的量之比a:b=______;标准状况下,若图4中混合气体NO2和O2比例为a:b,当混合气体全部被吸收时所得溶液物质的量浓度为______mol/L(保留两位有效数字).

正确答案

解:(1)实验室用铜和浓硝酸制取二氧化氮,用双氧水和二氧化锰制取氧气,它们都是运用固体和液体混合不加热来制取气体,故选图2.

 ②铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、水和二氧化氮,离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O.

故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O.

③二氧化锰能加快双氧水的分解,且二氧化锰的质量和性质都不变,所以作催化剂.

故答案为:催化剂.

④二氧化氮易和水反应,所以不能用排水集气法收集,二氧化氮的密度大于空气的密度,可以采用瓶口向上排空气法收集.

故答案为:瓶口向上排空气法.

(2)①可以根据气泡来判断氧气的流速,从而控制氧气的量.

故答案为:有利于控制氧气气流的速度(控制氧气的量).

②将胶头滴管中的水挤压进烧瓶,烧瓶内气体和水反应导致气体压强减小,外界大气压不变,然后打开止水夹,水会进入烧瓶,所以可以看到烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉.

故答案为:将胶头滴管中的水挤压进烧瓶,然后打开止水夹,可以看到烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉.

③二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸,反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3,通过方程式知,二氧化氮和氧气的物质的量之比是4:1;

设烧瓶的体积为V,混合气体NO2和O2比例为a:b,通过题意知,二氧化氮和氧气完全被吸收,说明二氧化氮和氧气恰好反应,物质的量之比为4:1,根据氮原子守恒知,n(HNO3)=n(NO2)=mol,气体完全被吸收,所以溶液的体积等于烧瓶的体积V,硝酸的物质的量浓度===0.036mol/L.

故答案为:4:1;0.036.

解析

解:(1)实验室用铜和浓硝酸制取二氧化氮,用双氧水和二氧化锰制取氧气,它们都是运用固体和液体混合不加热来制取气体,故选图2.

 ②铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、水和二氧化氮,离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O.

故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O.

③二氧化锰能加快双氧水的分解,且二氧化锰的质量和性质都不变,所以作催化剂.

故答案为:催化剂.

④二氧化氮易和水反应,所以不能用排水集气法收集,二氧化氮的密度大于空气的密度,可以采用瓶口向上排空气法收集.

故答案为:瓶口向上排空气法.

(2)①可以根据气泡来判断氧气的流速,从而控制氧气的量.

故答案为:有利于控制氧气气流的速度(控制氧气的量).

②将胶头滴管中的水挤压进烧瓶,烧瓶内气体和水反应导致气体压强减小,外界大气压不变,然后打开止水夹,水会进入烧瓶,所以可以看到烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉.

故答案为:将胶头滴管中的水挤压进烧瓶,然后打开止水夹,可以看到烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉.

③二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸,反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3,通过方程式知,二氧化氮和氧气的物质的量之比是4:1;

设烧瓶的体积为V,混合气体NO2和O2比例为a:b,通过题意知,二氧化氮和氧气完全被吸收,说明二氧化氮和氧气恰好反应,物质的量之比为4:1,根据氮原子守恒知,n(HNO3)=n(NO2)=mol,气体完全被吸收,所以溶液的体积等于烧瓶的体积V,硝酸的物质的量浓度===0.036mol/L.

故答案为:4:1;0.036.

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题型:简答题
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简答题

在实验室中,氮氧化物废气(主要成分NO2和NO)可以用NaOH溶液来吸收,以除去这些废气,其主要反应为:2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O

(1)2molNO和2.4molNO2混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,生成的NaNO2 和 NaNO3物质的量各为多少?

(2)NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOX,该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的值可以为______(填编号).

a.1.1         b.1.2       c.1.5       d.1.8

若用纯碱溶液处理氮氧化物废气,反应与上述类似,同时放出CO2

(3)请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式______.

(4)现有标准状况下a升NO2(其中N2O4体积分数为20%)和b升NO的混合气恰好被200mL Na2CO3溶液完全吸收,则a、b应满足的关系为:______;该Na2CO3溶液的物质的量浓度为______ mol/L(用含a、b的代数式表示).

(5)若在标准状况下,2.016L氮氧化物的混合气和0.896LO2与1mol/LNa2CO3溶液50mL恰好反应生成NaNO3,则混和气体中N2O4与NO2的体积比为______.写出本小题的计算过程:______.

正确答案

(1)、2molNO反应,需要消耗2molNO2,生成了4mol NaNO2,还有0.4mol NO2和氢氧化钠反应,分别生成0.2mol NaNO2、0.2mol NaNO3,故生成了4.2mol NaNO2,0.2mol NaNO2

故答案是:n(NaNO2 )=4.2 mol  n(NaNO3)=0.2 mol;

(2)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:CD;

(3))、二氧化氮与碳酸钠反应生成NaNO2、NaNO3、CO2,反应方程式为2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2

故答案为:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2

 (4)发生反应为:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 ,NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2,从反应式就可以看出当n(NO2)/n(NO)≥1,气体就全部反应了,

aLNO2,其中N2O4的体积分数是20%,把N2O4折换成NO2,NO2的体积总共为aL×(1-20%)+aL×20%×2=1.2aL,所以 ≥1,

    由Na元素可知:2n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3),由N元素守恒可知n(NaNO2)+n(NaNO3)=n(NO2)+2n(N2O4)+n(NO)=++=mol,所以2n(Na2CO3)=mol,n(Na2CO3)=mol,该Na2CO3溶液的物质的量浓度为:

=mol/L;

故答案为:

 (5)、设:2.016 L氮氧化物中含N2O4 x mol、NO2 y mol、NO z mol,

  x+y+z==0.09

  2x+y+3z=×4 (得失电子守恒)

  2 x+y+z=0.05×2 (氮原子子守恒、钠离子守恒)

  解得:x=0.01(mol),y=0.05(mol),z=0.03(mol)

∴V(N2O4):V(NO2)=n(N2O4):n(NO2)=0.01:0.05=1:5,

答:混和气体中N2O4与NO2的体积比为1:5,计算过程为:

   设:2.016 L氮氧化物中含N2O4 x mol、NO2 y mol、NO z mol,x+y+z==0.09

  2x+y+3z=×4 (得失电子守恒)

  2 x+y+z=0.05×2 (氮原子子守恒、钠离子守恒)

  解得:x=0.01(mol),y=0.05(mol),z=0.03(mol)

∴V(N2O4):V(NO2)=n(N2O4):n(NO2)=0.01:0.05=1:5.

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题型:填空题
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填空题

在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和发生氧化反应的物质,其质量比为______.

正确答案

NO2与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,这是一个歧化反应(一种物质同时被是氧化和被还原),被氧化的是NO2,N由NO2中的+4价被氧化到HNO3中N的+5价;被还原的是NO2,N由NO2中的+4价被还原到NO中N的+2价;

因发生还原反应和发生氧化反应的物质是同一种物质,

故两者的质量比即为两者的分子数之比,为1:(3-1)=1:2,

故答案为:1:2.

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题型:填空题
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填空题

氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。

(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH = 2NaNO2+H2O 在该反应中,氧化剂是_____________,还原剂是____________。

(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳,消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器,使它们反应生成氮气和二氧化碳,该反应的化学方程式为___________________________。

(3)氨气也可用来处理氮氧化物。例如,氨气与二氧化氮发生如下反应:6NO2+8NH3 = 7N2+12H2O 若某工厂排放的尾气中二氧化氮含量为0.5%(体积分数),处理1×103m3(标准状况)这种尾气,需要多少千克氨气?

正确答案

(1) NO2;NO

(2)

(3)5.06 kg

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