[配套K12]2016年秋高中化学 4.3.2 二氧化氮和一氧化氮 大气污染练习 新人教版必修1

第四章第三节第2课时
二氧化氮和一氧化氮大气污染
一、选择题
1．(2015·山东省东营市一中高一)常见的大气污染物分为一次污染物和二次污染物，二次污染物是排入环境的一次污染物在物理化学因素或微生物作用下发生变化所生成的新污染物，如2NO＋O2===2NO2，则NO2为二次污染物，下列四种气体①SO2，②NO，③NO2，④HCl，⑤CO中能导致二次污染的是导学号 89940593( )
A．仅②⑤ B．仅①②③
C．仅①② D．全部
【解析】SO2与水结合生成亚硫酸，进一步被氧化成硫酸，形成酸雨，即二次污染物；NO可以转化为NO2，NO2可以转化为NO和HNO3，随雨水降下就成为危害性很大的酸雨，所以SO2、NO、NO2在都会引起二次污染；而HCl和CO不会引起二次污染。

【答案】 B
【点评】本题考查了大气污染物、一次污染物、二次污染，难度不大。

解题时需根据题目所给信息理解二次污染的含义，从而结合几种气体的性质解题。

2．下列关于NO的叙述正确的是导学号 89940594( )
A．NO是一种红棕色的气体
B．常温常压下NO不能与空气中的氧气直接化合
C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
【解析】本题考查的是NO的性质。

NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。

常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。

【答案】 C
3．(2016·经典习题选萃)对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是导学号 89940595( )
A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂
D．在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移
【答案】 A
4．下列说法正确的是导学号 89940596( )
①正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0；②严格执行机动车尾气排放标准有利
于防止大气污染；③使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会对人体健康产生损害；④使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害；⑤食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水可长期排向水库养鱼。

A．①②③ B．①④⑤
C．②③④ D．③④⑤
【解析】正常雨水的pH为5.6，酸雨的pH小于5.6，含丰富氮、磷营养素的水会加速藻类植物的生长，形成水华，污染环境。

【答案】 C
5．(2016·湖南省衡阳一中高一)在一定温度和压强下将装有NO和NO2混合气体的试管
倒立在水中，经过足够的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的3
5
，则原混合气体中NO
和NO2气体的体积比是导学号 89940597( )
A．2∶3 B．3∶2
C．3∶5 D．5∶3
【解析】考查有关化学方程式的计算。

本题考查了氮氧化物溶于水的有关计算，重点考查了氮氧化物的化学性质和差量计算的运用。

NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，发生反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，充分反应后试管中剩下气体应为NO，这些NO来源于原气体中的NO和NO2与水反应生成的NO，体积减少是反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO前后气体体积变化造成的，每3体积NO2通入水中会生成1体积NO，减少2体积气体体积。

NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中发生反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；设原混合的气体的体积是5，则反应后的气体体积是3；根据化学反应计算如下：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV(气体体积减少)
3 2
V(NO2) 2
3 v 2＝
2
2
，求得：V(NO2)＝3，原气体中V(NO)＝5－3＝2，
所以原混合气体中NO2和NO的体积比为V(NO2)∶V(NO)＝3∶2。

故选A。

【答案】 A
6．(2016·河北省武邑中学高一)两种大气污染物NO2和SO2在一定条件下可以发生如下反应：NO2＋SO2===NO＋SO3，在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO2和b mol SO2，反应后容器内硫原子和氧原子个数比为导学号 89940598( )
A．3b/a B．b/2[(a＋b)]
C．1/3 D．3b/(a＋3b)
【解析】考查原子守恒在化学计算的应用的知识。

反应后容器内硫原子的物质的量
n (S)＝n (SO 2)＝b mol ，氧原子的物质的量n (O)＝2n (NO 2)＋2n (SO 2)＝2a mol ＋2b mol ，原子个数之比等于物质的量之比，故反应后容器内硫原子和氧原子个数比为b mol÷2(a＋b)mol ＝b/2[(a ＋b)]，选项B 正确。

【答案】 B
7．(2016·河北省武邑中学高一)将含有m mL NO 和 n mL NO 2气体的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O 2，则充分反应后量筒内气体的体积可能为导学号 89940599( )
①n －m
3mL ②m －n
4mL ③0 mL ④n －m
4mL ⑤m －n
3mL
A ．①②③
B ．①④⑤
C ．①②⑤
D ．③④⑤
【解析】 可能发生反应有4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3,4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3，故NO 与NO 2按1∶1混合的总反应为：NO ＋NO 2＋O 2＋H 2O===2HNO 3，最后不剩余气体，气体的体积是0 mL ，③正确；若充有m mL NO 和 n mL NO 2的量筒倒立于水槽中，然后通入m mL O 2，m >n ，先按总反应发生，剩余NO 、O 2的体积是(m －n )mL ，然后发生反应：4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3，根据方程式中二者的消耗关系可知NO 完全反应，氧气剩余，过量的氧气的体积是1(m －n )/4 mL ，②正确；若m <n ，先按总反应进行，NO 2有剩余，剩余NO 2的体积为 n mL －m mL ＝(n －m )mL ，再发生3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，故生成NO 的体积为1/3(n －m )mL ，①正确，故充分反应后量筒内气体的体积可能为①②③，选项A 正确。

【答案】 A
8．(2016·经典习题选萃)在一定温度和压强下，将一个容积为15 mL 的试管充满NO 2后，倒置于一个盛水的水槽中，当试管内液面上升至一定高度不再变化时，相同条件下再通入O 2，若要使试管内液面仍保持在原高度，则应通入O 2体积为导学号 89940600( )
A ．3.75 mL
B ．7.5 mL
C ．8.75 mL
D ．10.5 mL
【解析】 由反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 可知，15 mL NO 2与水反应后生成5 mL NO ，
通入O 2后将发生反应：4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3,5 mL NO 完全反应，需通入O 2的体积为5 mL×34
＝3.75 mL ，若要使试管内液面仍保持在原高度，通入的O 2需与5 mL NO 完全反应后仍剩余5 mL ，故应通入8.75 mL O 2，C 项正确。

【答案】 C
9．(2015·江苏省邗江中学高二期中)某混合气体中可能含有Cl 2、O 2、SO 2、NO 、NO 2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导学号 89940601
( )
A ．肯定有SO 2和NO
B ．肯定只有NO
C ．可能有Cl 2和O 2
D ．肯定没有Cl 2、NO 2，可能有O 2
【解析】 无色透明说明混合气体中不含NO 2和Cl 2，品红褪色说明含有SO 2气体，剩余气体遇空气变红棕色，说明含有NO ，所以只有A 项正确。

【答案】 A
10．(2016·河北省武邑中学高一)为了除去NO 、NO 2、N 2O 4对大气的污染，常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。

反应方程式：2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O ；NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O ，现有由a mol NO 、b mol NO 2、c mol N 2O 4组成的混合气体恰好被V L 氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)，则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为导学号 89940602( )
A ．a ＋b ＋c V
mol/L B ．＋b ＋
3V mol/L C ．a ＋b ＋2c V mol/L D ．b ＋2c V
mol/L 【解析】 恰好反应时需要氢氧化钠最少，由钠离子守恒可知：n (NaOH)＝n (NaNO 3)＋n (NaNO 2)，根据N 原子守恒可知n (NaNO 3)＋n (NaNO 2)＝n (NO)＋n (NO 2)＋2n (N 2O 4)，故n (NaOH)＝n (NO)＋n (NO 2)＋2n (N 2O 4)＝a mol ＋b mol ＋2c mol ＝(a ＋b ＋2c) mol ，氢氧化钠溶液最小浓度c (NaOH)＝(a ＋b ＋2c) mol÷V L ＝(a ＋b ＋2c)/V mol/L ，选项C 正确。

【答案】 C
二、非选择题
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 O 2(所有气体体积均在标准状况下测定)。

导学号 89940603
试回答下列问题：
(1)写出观察到的现象：
①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。

(2)最终试管中剩余的气体是________，体积为________。

【解析】 通入的O 2与NO 发生反应生成NO 2：2NO ＋O 2===2NO 2，所以看到有红棕色气体
生成；生成的NO 2溶于水：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

两个反应的总方程式为：4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3。

气体被消耗，所以看到试管内液面上升。

根据总反应方程式可以计算出，氧气全部反应，剩余NO 的体积是1.0 mL ，NO 为无色气体，这时为可观察到的第三个现象。

【答案】 (1)①通入O 2后试管内气体变为红棕色 ②试管内液面升高 ③最后试管内剩余一种无色气体 (2)NO 1.0 mL
12．我国农业生产因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿元。

为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。

某实验小组采集硫酸型酸雨样品，随着时间的推移，多次测定该样品的pH ，得到了表中数据：(已知pH 越小，溶液的酸性越强)导学号 89940604
(1)酸雨样品放置时pH 变化的主要原因是(用化学方程式表示)____________________。

(2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水混合，pH 将________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是(用化学方程式表示)____________________。

(3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是________。

①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A ．①②③
B ．②③④⑤
C ．①③⑤
D ．①③④⑤ 【解析】 (1)酸雨放置时pH 变小，其原因是雨水中的H 2SO 3被空气中的O 2氧化所致。

(2)雨水和自来水混合，应考虑H 2SO 3与自来水中的Cl 2发生氧化还原反应而生成硫酸和盐酸，使酸性增强。

(3)减少酸雨的形成必须减少SO 2排放，将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)，都是有效措施。

【答案】 (1)SO 2＋H 2
2SO 3,2H 2SO 3＋O 2===2H 2SO 4 (2)减小 H 2SO 3＋Cl 2＋H 2O===2HCl
＋H 2SO 4 (3)C
13．某研究性学习小组的一个课题是“NO 2能否支持木条的燃烧？”由于实验室中没有现成的NO 2气体，该小组的同学设计了两个方案，方案一如图甲所示，方案二如图乙所示。

已知浓硝酸受热分解、金属和浓硝酸反应的方程式分别为：导学号 89940605
4HNO 3(浓)=====△4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O ，Cu ＋4HNO 3(浓)=====△Cu(NO 3)2＋2H 2O ＋2NO 2↑。

(1)方案一实验开始后木条上的火星逐渐熄灭。

有的同学得出“NO 2不能支持木条的燃烧”的结论。

你认为这一结论是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是________。

(2)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式为____________________；将生成的气体通入水中的现象是__________________。

(3)方案二实验中当集气瓶充满红棕色气体时，木条复燃了。

有的同学得出“NO 2能支持木条的燃烧”的结论。

你认为这一结论是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是________________________________。

(4)为了更直接说明“NO 2能否支持木条燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作：______________________________。

【解析】 本题通过对比评价两套实验方案锻炼学生的评判思维，最后又增设开放性问题让学生自我设计新方案，培养了学生的创新能力。

方案一中由于水蒸气的存在会影响实验结果的判断，方案二中虽然混有O 2，但考虑到空气的组成比例与之相似，因而可以证明。

最后实验设计要除去NO 2中的水蒸气，利用纯净的NO 2做实验可充分证明“NO 2能支持燃烧”。

【答案】 (1)不正确 带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气所致
(2)2Cu(NO 3)2=====△2CuO ＋4NO 2↑＋O 2↑ 无气体剩余
(3)正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO 2不支持燃烧，则木条不会复燃
(4)用金属铜与浓硝酸反应制取NO 2气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象。