- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
（2014•端州区校级模拟）N2O俗称“笑气”，医疗上曾用作可吸入性麻醉剂，下列反应能产生N2O：3CO+2NO2═3CO2+N2O．下列关于N2O的说法一定正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．使用气体摩尔体积必须前提是气体，如果采用数值22.4mol/L的话，必须要在标准状态下，即0摄氏度，101KPa的条件，故A错误；
B．碳酸分解生成水和二氧化碳，所以二氧化碳是碳酸的酸酐，故B正确；
C．N2O和CO2相对分子质量相等，1个N2O和CO2中含有电子数相等，所以相同质量的等质量的N2O和CO2含有相等的电子数，故C正确；
D．N2O医疗上曾用作可吸入性麻醉剂，没有毒性，故D错误；
故选：BC．
下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）
正确答案
解析
解：A、NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，现象明显，故A不选；
B、弱酸不能制强酸，所以CO2和CaCl2不反应，无明显现象，故B选；
C、Cl2通入Na2CO3溶液中，Cl2和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸与Na2CO3反应产生二氧化碳气体，现象明显，故C不选；
D、向Na2SiO3溶液中通入过量的CO2会生成碳酸氢钠和硅酸，出现硅酸沉淀，故D不选；
故选B．
开展“三废”综合治理，是防治工业“三废”污染，搞好环境保护的重要途径之一．其中常用方法是将“三废”中有毒有害物转化为无害的物质或有用的产品．
（1）硝酸工业尾气中氮氧化物（NO与NO2）是主要的大气污染物之一，可用氨氧混合气进行选择性催化还原处理．其主要反应原理如下：
4NO+4NH3+O2
某硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为2490mg/m3（体积已折算至标准状况），其中NO与NO2物质的量比为4：1．设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应．
①氨氧混合气的平均相对分子质量为______（精确到0.01）．
②尾气中NO的含量为______mg/m3．
③要处理5m3的尾气，需要氨氧混合气的体积为______L．
（2）另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收，产物为NaNO2、NaNO3和H2O．现有含0.5mol氮氧化物的尾气，恰好被一定体积的25% NaOH溶液（密度1.28g/cm3）完全吸收．
①NaOH溶液的物质的量浓度为______mol/L，体积为______mL．
②已知反应后溶液中含有0.35mol NaNO2．若将尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx，则x=______．
（3）硫酸工业的废水中含质量分数4.9%的硫酸，加入质量分数22.2%的石灰乳，恰好使废水达到排放标准（pH=7），同时又得到副产品石膏（CaSO4•2H2O）．已知按此法处理后每小时可排放达标废水276.5吨，求每小时生产石膏的质量（忽略其他反应且不计过程中损耗）．
正确答案
解：（1）①设1m3尾气中NO2的物质的量为x，则NO的物质的量为4x，4xmol×30g/mol+46xg=2.49g，x=0.015mol，所以1m3尾气中NO2的物质的量为0.015mol，则NO的物质的量为0.06mol，
根据4NO+4NH3+O2
故答案为：19.37；
②1m3尾气中NO的物质的量为0.06mol，所以其m=nM=0.06mol×30g/mol=1800mg，故答案为：1800；
③处理1m3尾气需要氨氧混合物的体积=（0.06+0.02+0.015）mol×22.4L/mol=2.128L，则要处理5m3的尾气，需要氨氧混合气的体积为=2.128L×5=10.64L，故答案为：10.64L；
（2）①C=
②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，根据氮原子守恒知，生成0.35mol亚硝酸钠则生成0.15mol硝酸钠，生成0.15mol硝酸钠需要0.3mol二氧化氮，同时生成0.15mol亚硝酸钠，0.2mol亚硝酸钠需要0.1mol一氧化氮，所以二氧化氮的物质的量是0.4mol，根据氧原子守恒得x=
故答案为：1.8；
（3）设每小时生产石膏的质量为mg，生成硫酸钙的质量为X，可中和硫酸工业废水的质量为Y、需要
石灰乳的质量为Z，
CaSO4+2H2O=CaSO4•2H2O
136 172
X mg
X=
H2SO4+Ca（OH）2=CaSO4+2H2O
98 74 136
4.9%Y 22.2%Z 
Y=11.63mg
Z=1.94mg
则根据质量守恒定律得：Y+Z=m+276.5t
11.63m+1.94g/m=m+276.5t
m=22t，
答：每小时生产石膏的质量22吨．
解析
解：（1）①设1m3尾气中NO2的物质的量为x，则NO的物质的量为4x，4xmol×30g/mol+46xg=2.49g，x=0.015mol，所以1m3尾气中NO2的物质的量为0.015mol，则NO的物质的量为0.06mol，
根据4NO+4NH3+O2
故答案为：19.37；
②1m3尾气中NO的物质的量为0.06mol，所以其m=nM=0.06mol×30g/mol=1800mg，故答案为：1800；
③处理1m3尾气需要氨氧混合物的体积=（0.06+0.02+0.015）mol×22.4L/mol=2.128L，则要处理5m3的尾气，需要氨氧混合气的体积为=2.128L×5=10.64L，故答案为：10.64L；
（2）①C=
②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，根据氮原子守恒知，生成0.35mol亚硝酸钠则生成0.15mol硝酸钠，生成0.15mol硝酸钠需要0.3mol二氧化氮，同时生成0.15mol亚硝酸钠，0.2mol亚硝酸钠需要0.1mol一氧化氮，所以二氧化氮的物质的量是0.4mol，根据氧原子守恒得x=
故答案为：1.8；
（3）设每小时生产石膏的质量为mg，生成硫酸钙的质量为X，可中和硫酸工业废水的质量为Y、需要
石灰乳的质量为Z，
CaSO4+2H2O=CaSO4•2H2O
136 172
X mg
X=
H2SO4+Ca（OH）2=CaSO4+2H2O
98 74 136
4.9%Y 22.2%Z
Y=11.63mg
Z=1.94mg
则根据质量守恒定律得：Y+Z=m+276.5t
11.63m+1.94g/m=m+276.5t
m=22t，
答：每小时生产石膏的质量22吨．
无色难溶于水的气体是（ ）
正确答案
解析
解：A．SO2是无色、易溶于水的气体，故A不符合；
B．NO是无色、难溶于水的气体，故B符合；
C．氯气是黄绿色气体，1体积水能溶解2体积氯气，故C不符合；
D．NO2是红棕色、有毒气体，能和水反应生成硝酸和NO，易溶于水，故D不符合；
故选B．
某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质．
已知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
任务1：利用图1所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去）．
（1）E装置中制取NO2反应的化学方程式是______．
（2）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是______．
（3）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象．该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是：
①NH3还原性较弱，不能将NO2还原；
②在此条件下，NO2的转化率极低；
③______．
（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是______．
任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应．
（5）实验前，该小组同学提出三种假设．
假设1：二者不反应；
假设2：NO2能被Na2O2氧化；
假设3：______．
（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如图2所示），重新组装，进行实验．
①装置的合理连接顺序是（某些装置可以重复使用）______．
②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成．推测B装置中反应的化学方程式为______．
正确答案
解：（1）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为：Cu+4HNO3 （浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，故答案为：Cu+4HNO3 （浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（2）二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，生成无色气体氮气，则C装置中混合气体颜色变浅，
故答案为：C装置中混合气体颜色变浅；
（3）造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显，
故答案为：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢；
（4）二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排空，要进行尾气处理才能排空，
故答案为：缺少尾气吸收装置；
（5）NO2能被Na2O2还原，故答案为：NO2能被Na2O2还原；
（6）①验证假设2，首先要用E装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用D装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过B装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要进行尾气处理，选用F装置处理尾气，所以装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF，
故答案为：EDBDF或EDBF；
②B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成，过氧化钠作氧化剂，则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂，所以氮元素只能转化为+5价，且生成物是纯净物，所以是硝酸钠，反应方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3，故答案为2NO2+Na2O2═2NaNO3．
解析
解：（1）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为：Cu+4HNO3 （浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，故答案为：Cu+4HNO3 （浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（2）二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，生成无色气体氮气，则C装置中混合气体颜色变浅，
故答案为：C装置中混合气体颜色变浅；
（3）造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显，
故答案为：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢；
（4）二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排空，要进行尾气处理才能排空，
故答案为：缺少尾气吸收装置；
（5）NO2能被Na2O2还原，故答案为：NO2能被Na2O2还原；
（6）①验证假设2，首先要用E装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用D装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过B装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要进行尾气处理，选用F装置处理尾气，所以装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF，
故答案为：EDBDF或EDBF；
②B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成，过氧化钠作氧化剂，则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂，所以氮元素只能转化为+5价，且生成物是纯净物，所以是硝酸钠，反应方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3，故答案为2NO2+Na2O2═2NaNO3．
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