- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
（1）如图所示，烧瓶中放有少量铜片，打开分液漏斗的旋塞，加入过量浓硝酸，烧瓶中产生气体的颜色是______，试管中收集的气体颜色是______，写出试管中发生反应的化学方程式______．
（2）将烧瓶浸入冰水中，烧瓶内气体颜色______（填“变深”、“不变”或“变浅”）．
正确答案
红棕色
无色
3NO2+H2O=2HNO3+NO
变浅
解析
解：（1）金属铜可以和浓硝酸之间反应生成硝酸铜、二氧化氮以及水，即Cu+4H++NO3-=Cu2++NO2↑+4H2O，如果用水收集，则二氧化氮和水之间反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，一氧化氮是无色气体，
故答案为：红棕色；无色；3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（2）二氧化氮和四氧化二氮之间存在平衡转化：2NO2⇌N2O4，二氧化氮是红棕色物质，四氧化二氮是无色的，所以颜色会变浅，故答案为：变浅；
已知NO2遇水发生反应：2NO2+H2O→HNO2+HNO3．实验证明将NO2通入水中会逸出NO气体，而通入NaOH溶液中则可完全被吸收，通入Na2CO3溶液中只逸出CO2．下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．如果亚硝酸的分解产物是NO和H2O，则只有还原产物没有氧化产物，所以HNO2的分解产物为NO2、NO和H2O，故A错误；
B．NO2先与水发生岐化反应生成HNO2和HNO3，HNO2再分解NO2、NO和H2O，故B正确；
C．亚硝酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，所以亚硝酸的酸性大于碳酸，故C错误；
D．二氧化氮和水反应生成硝酸和亚硝酸，硝酸和亚硝酸都具有酸性，都能和氢氧化钠发生中和反应，故D正确；
故选AC．
工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx（NO和NO2的混合物，假设不含N2O4），对生态环境和人类健康带来较大的威胁．
（1）工业上可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理如下：4xNH3+6NOx 
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下：
①装置A中发生反应的化学方程式为______．
②装置D中碱石灰的作用是______．
（2）工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx．
已知：NO不能与Na2CO3溶液反应．
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 （I）
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 （II）
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是______（填字母）．
A．1.3 B．1.6 C．1.8
②将1mol NOx通入Na2CO3溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的NO3ˉ、NO2ˉ两种离子的物质的量随x变化关系如图所示：
图中线段a表示______离子随x值变化的关系；若用溶质质量分数为21.2%的 Na2CO3溶液吸收，则需要Na2CO3溶液至少______g．
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则NOx中的x值为______．
（3）氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是______．
正确答案
解：（1）①在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，2NH4Cl+Ca（OH）2
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
②碱石灰能吸收水分而作干燥剂，氨气属于碱性气体，所以能用碱石灰干燥，
故答案为：除去气体中含有的水蒸气；
（2）①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n（NO2）≥n（NO），当n（NO2）：n（NO）=1时x值最小，x最小值为
故答案为：A；
②用极限法：若=1.5气体应为NO和NO2混合物，物质的量比为1：1，按Ⅰ式反应，没有NO3-，线a应该表示NO2-；
用守恒法：反应生成的NaNO3和NaNO2中氮元素与钠元素之比为1：1，所以1mol NO被完全吸收至少需碳酸钠0.5mol，质量为53g，计算得碳酸钠溶液的质量为250g，
故答案为：NO2-；250；
③设由NO2和纯碱反应产生CO2为amol，
由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol，
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 质量增加
1mol△m=48g
amol 48ag
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 质量增加
1mol△m=32g
bmol 32bg
n（NO2）=0.75mol×2+0.25mol=1.75mol
n（NO）=0.25mol
x=
故答案为：1.875；
（3）氮氧化物有毒，对环境有污染，用纯碱吸收氮氧化物能将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染，
故答案为：将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染．
解析
解：（1）①在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，2NH4Cl+Ca（OH）2
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
②碱石灰能吸收水分而作干燥剂，氨气属于碱性气体，所以能用碱石灰干燥，
故答案为：除去气体中含有的水蒸气；
（2）①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n（NO2）≥n（NO），当n（NO2）：n（NO）=1时x值最小，x最小值为
故答案为：A；
②用极限法：若=1.5气体应为NO和NO2混合物，物质的量比为1：1，按Ⅰ式反应，没有NO3-，线a应该表示NO2-；
用守恒法：反应生成的NaNO3和NaNO2中氮元素与钠元素之比为1：1，所以1mol NO被完全吸收至少需碳酸钠0.5mol，质量为53g，计算得碳酸钠溶液的质量为250g，
故答案为：NO2-；250；
③设由NO2和纯碱反应产生CO2为amol，
由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol，
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 质量增加
1mol△m=48g
amol 48ag
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 质量增加
1mol△m=32g
bmol 32bg
n（NO2）=0.75mol×2+0.25mol=1.75mol
n（NO）=0.25mol
x=
故答案为：1.875；
（3）氮氧化物有毒，对环境有污染，用纯碱吸收氮氧化物能将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染，
故答案为：将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染．
随着物质文明的发展，“酸雨”污染越来越严重，下列物质能引起“酸雨”的是（ ）
正确答案
解析
解：工业废气中含有二氧化硫，汽车尾气中含有氮氧化物，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定易被氧化生成硫酸，一氧化氮被稳定易被氧化生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硫酸、硝酸随着雨水降落到地面而形成酸雨，所以形成酸雨的成分是二氧化硫和氮氧化物，
故选C．
（2014•新罗区校级模拟）雾霾天气严重影响人们的生活质量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一．消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法．
（1）氮、氧元素非金属性较强的是______．
（2）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．反应原理如图1所示：
①由图1可知SCR技术中的氧化剂为______．
②用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，不同c（NO2）/c（NO）对应的脱氮率如图2所示，脱氮效果最佳的c（NO2）/c（NO）=______．当NO2与NO的物质的量之比为1：1时，用氨脱氮，每生成1molN2放出的热量为QkJ，写出该反应的热化学方程式______．
（3）海水具有良好的吸收SO2的能力，其吸收过程如下：
①SO2溶于海水生成H2SO3，H2SO3最终会电离出SO32-，SO32-可以被海水中的溶解氧氧化为SO42-．海水的pH会______（填“升高”、“不变”或“降低”）．
②SO2和O2在H2SO4溶液中可以构成原电池，其负极反应式是______．
（4）碲（Te）为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一．工业上可将SO2通入TeCl4的酸性溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是______．
正确答案
解：（1）同周期元素的原子的得电子能力（元素的非金属性）从左到右逐渐增强，氮、氧元素非金属性较强的是氧，故答案为：氧；
（2）①根据图象知，反应物是NO、NO2和NH3，生成物是N2和H2O，氮氧化物中N元素化合价由正化合价变为0价、氨气中N元素化合价由-3价变为0价，所以氧化剂是NO、NO2，故答案为：NO、NO2；
②根据纵坐标判断，相同温度下，脱氢率越高的效果越好，所以其比值为1：1时最好；生成1mol氮气放出QkJ热量，则生成2mol氮气放出2QkJ热量，则其热化学反应方程式为2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）⇌2N2（g）+3H2O（g）△H=-2QkJ/mol，
故答案为：1：1；2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）⇌2N2（g）+3H2O（g）△H=-2QkJ/mol；
（3）①SO32-可以被海水中的溶解氧氧化为SO42-，由亚硫酸变为硫酸，酸性增强，则海水pH降低，故答案为：降低；
②SO2和O2在H2SO4溶液中可以构成原电池，负极上二氧化硫失去电子，负极反应式为SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，故答案为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+．
（4）工业上可将SO2通入TeCl4的酸性溶液中进行“还原”得到碲，其方程式为：TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4，故答案为：TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4．
解析
解：（1）同周期元素的原子的得电子能力（元素的非金属性）从左到右逐渐增强，氮、氧元素非金属性较强的是氧，故答案为：氧；
（2）①根据图象知，反应物是NO、NO2和NH3，生成物是N2和H2O，氮氧化物中N元素化合价由正化合价变为0价、氨气中N元素化合价由-3价变为0价，所以氧化剂是NO、NO2，故答案为：NO、NO2；
②根据纵坐标判断，相同温度下，脱氢率越高的效果越好，所以其比值为1：1时最好；生成1mol氮气放出QkJ热量，则生成2mol氮气放出2QkJ热量，则其热化学反应方程式为2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）⇌2N2（g）+3H2O（g）△H=-2QkJ/mol，
故答案为：1：1；2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）⇌2N2（g）+3H2O（g）△H=-2QkJ/mol；
（3）①SO32-可以被海水中的溶解氧氧化为SO42-，由亚硫酸变为硫酸，酸性增强，则海水pH降低，故答案为：降低；
②SO2和O2在H2SO4溶液中可以构成原电池，负极上二氧化硫失去电子，负极反应式为SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，故答案为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+．
（4）工业上可将SO2通入TeCl4的酸性溶液中进行“还原”得到碲，其方程式为：TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4，故答案为：TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4．
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