氮的氧化物 大气污染物

第2课时氮的氧化物大气污染物
【基础篇】
题组一氮的氧化物的性质及其对环境的影响
1。

为除去混入NＯ中的少量NＯ2,应将气体通过()
Ａ、Na2ＣＯ３溶液ﻩB。

NａHCＯ3溶液
C、H2O ﻩﻩD。

浓硫酸
答案C
解析通过Ａ、B两项都会生成CO２,导致带入新的杂质;Ｈ２SO4不与NO2反应;由反应3NO ２＋H2O===２HNＯ3＋ＮO知,水洗可除去NＯ中的NO2。

2、下列物质中,不属于“城市空气质量日报”报道的污染物是()
Ａ、二氧化氮ﻩB、二氧化碳
C、可吸入颗粒物ﻩ
D、二氧化硫
答案Ｂ
3、下列因果关系不正确的是()
答案Ａ
解析A项,温室效应是ＣO２的大量排放导致的,植树造林可降低空气中CＯ2的浓度,缓解温室效应;B项,ＳO２和ＮO2等酸性气体的大量排放,会导致酸雨;C项,汽车尾气中含氮氧化合物、碳氢化合物,可引起光化学烟雾;D项,氮、磷等营养元素可使水体富营养化,引起赤潮、
4。

ＮＯ2能够用氢氧化钠溶液吸收,或在一定条件下用氨气与其反应使之转化为无污染的物
质,发生反应的化学方程式分别是2NO2＋2NaOH===M＋NaNＯ3＋H2O,8ＮH3＋6NＯ
===7X+1２H2O。

则M、X代表的物质的化学式分别是( )
2
Ａ。

ＮaNＯ2、N2ﻩﻩB、HNO２、N２
Ｃ、ＮO、HＮＯ3ﻩﻩD、N2、Ｎ2
答案A
解析依照得失电子守恒、原子守恒综合判断可知,Ａ项正确。

5、把少量NO２气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是( )
A。

氧气ﻩﻩB。

二氧化氮
C、二氧化氮和氧气ﻩD。

二氧化氮和一氧化氮
答案C
解析少量NO２气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为ＮO、ＣO2,二者物质的量比为1∶2,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,CO2、水蒸气与过氧化钠反应生成的O2使Ｖ(NO)∶Ｖ(Ｏ2)〈１∶１,因此最后收集到的气体是NO2和Ｏ2。

6。

某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。

可消除ＣO 与该氮的氧化物的污染,若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为１∶2,则该氮的氧化物是()
A。

Ｎ2O ﻩﻩＢ。

NO
C、NO2D。

N2O５
答案B
解析设氮氧化物的化学式为NＯx,由题意得:2ＮO x+2x CＯ错误!N2＋２x CO2、N２、ＣO2的物质的量之比为１∶２,依照氧原子守恒得:x＝1。

即ＮＯｘ为NO。

题组二有关氮的氧化物溶于水的计算
7。

如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(估计是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内
液面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,能够观察到试管中液面接着上升,经过多次重复后,试管内完全被充满,原来试管中盛装的气体是( )
Ａ、估计是N２和NO2的混合气体
B、一定是ＮO2气体
C、一定是NO与NO2的混合气体
D。

估计是NＯ２一种气体
答案D
解析试管内气体为红棕色,故一定含有ＮO2,也估计含有ＮO,因为２NO+Ｏ2==＝２NＯ2,生成的NO2又可与水反应,使液面上升,NO2、O2与水反应的总反应的化学方程式为4ＮＯ２+O2+2H2O＝==４HNＯ3,故当试管内气体为ＮO2或NＯ2与ＮO的混合物时,通入适量O2,最终试管内可完全充满液体。

由于N2不溶于水,故不估计含有Ｎ2。

由此可知答案为C。

8。

现有NＯ2、O２的混合气体12 ｍＬ,通入足量水中,充分反应后逸出气体2 ｍＬ(同温同压下),则原混合气体中氧气的体积是()
A、4、8 ｍL B。

2。

４mＬ
C。

3 mLﻩﻩﻩD。

4mL或１、2 mL
答案D
解析(总反应式法)依照有关的反应:
4NO２＋O2+２H２O=＝＝4HNO3
３NO2+Ｈ2Ｏ===２ＨＮＯ3＋ＮO
设原混合气体中O2的体积为Ｖ(O2),剩余气体估计是O2,也估计是NＯ。

∶若剩余O２,则Ｖ剩=Ｖ(O2)-1
４
[12 ｍL－V(O２)］＝2 ｍL,解得Ｖ(Ｏ2)=4mL。

∶若剩余NO,则V剩=＼f(1,3)[1２mL－V(O2)－４V(O２)]＝2mL,解得V(O2)＝1、2 ｍL。

9。

在标准状况下,将O２和ＮO2按1∶4体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为()
Ａ。

错误!mol·Ｌ—1ﻩﻩﻩB。

错误!mol·L－1
C 。

128
mo ｌ·L －1 D 、１42
mol·Ｌ—1 答案 C 解析 设烧瓶的体积为Ｖ Ｌ,由4N Ｏ2＋Ｏ2+2H 2O ＝=＝4HNO 3知NO 2的体积为错误!未定义书签。

V L,又O 2和NO 2的体积比为1∶4,因此最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为V L,N Ｏ
2的物质的量为４5V Ｌ÷22、4 L·m ｏl －１=128
Ｖ mo ｌ,因此硝酸的物质的量浓度为＼f(1,28) V mol÷Ｖ L ＝错误! ｍol·L —1、
１0、同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体,它们是∶NO 和NO ２,∶NO 2和O ２,∶ＮＯ和N 2、现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V 1、V 2、V 3,则下列关系正确的是( )
A 。

V １>Ｖ２〉V 3 ﻩﻩﻩ
B 。

Ｖ1〉Ｖ3〉Ｖ2
C 、Ｖ2＞V 3＞Ｖ1 ﻩ
D 。

V ３>V １〉V 2
答案 D
解析 可假设试管体积均为２V ,则每种气体的体积均为V ;当倒置于水槽中时:∶中有反应:３ＮO 2+H 2O ＝＝=2HN Ｏ3+NO,则剩余气体的体积V 1＝错误!未定义书签。

V ;∶中有反应:4NO 2+
Ｏ２+2H 2Ｏ===4ＨNO 3,则剩余Ｏ2的体积Ｖ2＝34
V ;∶中气体与水不反应,故试管中气体体积V ３＝2Ｖ。

综上所述,V 3＞Ｖ1〉V 2、
【提升篇】
11、氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。

(１)形成酸雨的原理之一可简单表示如下:
回答下列问题:
∶酸雨的pH_____＿＿_(填“>"、“〈”或“=”)5、6、
∶D 物质的化学式为_______＿___＿。

∶反应∶的化学方程式为_＿______＿＿_____＿__＿_____＿__＿_______＿_＿___。

(２)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。

写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:_＿___＿＿＿__＿_____＿___＿__＿__＿__＿_____＿＿＿,
反应中氧化剂是_＿_＿________,还原剂是＿____＿__＿_＿_＿__＿__＿＿＿＿__＿_＿＿______、
(３)用氢氧化钠溶液能够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
2NＯ2＋2NaOH＝==ＮaNＯ2＋NaNO３＋H2Ｏ
现有V L某NａＯＨ溶液能完全吸收nｍol NO２和m mol NO组成的大气污染物。

∶所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为________ mｏｌ·Ｌ－１、
∶若所得溶液中c(ＮO错误!)∶ｃ(ＮＯ错误!未定义书签。

)=1∶９,则原混合气体中ＮO2和NO 的物质的量之比n∶ｍ=＿_＿＿＿__＿。

∶用含n和m的代数式表示所得溶液中NO错误!未定义书签。

和NO错误!浓度的比值ｃ(NO 错误!)∶c(ＮO错误!未定义书签。

)＝___＿____、
答案(１)∶〈∶Ｈ２SO3 ∶2SO2＋O2错误!2SO3
(2)6NＯ2＋８NH3错误!7N2+1２H2O NO2 NＨ３
(3)∶错误!∶3∶2∶错误!
解析(1)酸雨的ｐH<5。

６,正常雨水的ｐH＝５。

６。

由图示转化可知:A为SO2,Ｂ为SO3,D 为H2ＳO3。

(2)NH3和NO２反应生成的无污染物质是N２和H2Ｏ。

(３)∶因产物NaNO３、Ｎ
aＮＯ２中n(Na＋)=ｎ(Ｎ),故ｎ(NaOH)＝ｎ(NO)＋n(NO２)=(m+n) mｏl,c(ＮaＯＨ)＝m+n
Vｍｏ
l·L－１。

∶NO２与NO混合气体与ＮaOH溶液反应能够认为先后发生如下反应:ＮO2+NＯ+2NaOH===２NaNＯ2＋Ｈ2O
mｍ２m
2ＮO2＋2NaOH===NaNO2＋NaＮO3＋Ｈ2Ｏ
n－m错误!未定义书签。

(ｎ－m) １
２
(n－ｍ)
当V(NO)2≥V(NＯ)时能吸收完全,因此c(NO错误!未定义书签。

)∶ｃ(NＯ错误!)=错误!=错误!未定义书签。

,即ｎ∶m＝３∶2、
∶c (NO 错误!未定义书签。

)∶ｃ(ＮO 错误!未定义书签。

)＝错误!未定义书签。

(n —ｍ)∶[2ｍ+12(ｎ－ｍ)］＝错误!。

１2、为了有效实现ＮＯ和N Ｏ２的相互转化,设计如下实验:按图组装好实验装置,并检验装置气密性,实验前用排水法收集半瓶NO 气体。

(１)打开止水夹,推动针筒活塞,使Ｏ2进入烧瓶。

关上止水夹,首先观察到烧瓶中的现象:__________＿________＿___＿_＿＿＿___＿___＿__________＿______＿__＿_______________
＿_____＿_____________＿_＿__＿＿＿_＿＿__＿＿__＿___＿＿＿＿＿___＿_＿_＿_＿_____＿__＿_______,
产生此现象的化学反应方程式为＿_____＿_____＿_＿＿_＿＿_＿_＿__＿、
(2)轻轻摇动烧瓶,观察到烧瓶中的现象为
∶_＿_＿＿__＿__＿____＿___＿＿_＿＿_＿____＿_＿__＿_＿_____＿__________＿＿__＿___________＿_;
∶_＿________＿_＿____＿______＿____＿______＿______＿_______＿_＿_＿_＿_＿_________＿＿＿、
产生此现象的化学反应方程式为_____＿________＿__________＿_＿_＿_＿＿____＿__＿＿＿____
＿＿__＿__＿________＿__＿_＿_＿_________＿＿__＿_＿___＿_＿_____＿＿___________________。

答案 (1)烧瓶中气体由无色变为红棕色
2ＮO+O 2＝＝=2NO ２
(2)∶烧杯中红棕色气体又变为无色
∶烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升) ３NO ２+H ２O===２HN Ｏ３＋NO
１3、如图所示:在Ｂ水槽中装有５0０ mL 水,容积为a ｍL 的试管A 充满了N Ｏ２和ＮO 的混合气体(标准状况),将试管A 倒插入B 水槽的水中、充分反应后,试管A 中余下气体的体积为0、5a ｍL 、
(1)将A倒插入Ｂ槽中发生的反应为_＿＿＿_＿__＿＿_＿_________＿＿_＿__＿_＿_＿＿
_＿__________＿＿__＿__________＿＿__＿_＿___＿＿______＿＿＿______＿_＿_______＿_＿____＿,
该反应中氧化剂与还原剂的质量比为________,原混合气体中NＯ２和NO的物质的量之比为___＿＿＿__。

(2)通过导气管C向余下０、5a mL气体的试管A中持续通入氧气,A中估计观察到的现象是_＿＿_＿__＿____＿＿__＿____＿___＿_＿__＿＿＿_________＿＿_______＿_＿_____＿_____＿_＿＿___
_＿___＿_＿______＿___＿_______＿___＿__＿_______＿__＿___＿＿___＿_＿_＿＿＿_＿_＿＿____＿__。

(3)当试管Ａ中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽Ｂ中溶液的物质的量浓度为_＿______mol·L－1(设溶液的体积仍为50０mL)、
答案(１)3NO2+Ｈ2O＝=＝2HＮＯ3+NＯ１∶2 ３∶1
(2)无色气体变为红棕色,试管中液面不断上升至全充满、接着通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体
(3)a
１1 20０
解析(1)试管A倒插入Ｂ水槽水中后,发生反应3NO２＋H2O===2HNO３+NO,氧化剂与还原
剂均为ＮO2,质量比为1∶2。

依照题意有错误!未定义书签。

ｎ(NO2)＋n(NO)＝1
2［n(NO2)＋
ｎ(NO)],ｎ(NO2)∶n(NO)=3∶1。

(2)试管Ａ中剩余0。

5a mL气体为ＮＯ,通入氧气后,发生反应2NO+O2===2NO2,４NO2＋O2+2H２O===４HNO3,可写为４NO＋3Ｏ２+2H2Ｏ===4HNＯ3,无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,接着通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体(Ｏ2)。

(3)试管中充满气体时,依照氮原子守恒,n(HＮO3)=n(气体)=＼ｆ(a,２２。

４)×10-3ｍｏl,c(HNO3)=错误!未定义书签。

＝错误!未定义书签。

mｏl·Ｌ—１、
１4、已知:Cu＋4HＮO3(浓)===Ｃu(NO3)2＋２ＮO２↑＋2H2O、某校化学兴趣小组用如下装置图验证NO2的氧化性和NO的还原性、
请回答下列问题:
(1)甲中反应的离子方程式为______＿____＿___＿＿_______＿＿_＿＿__＿_＿_____＿____＿_
_____＿__＿_________＿__＿_______＿_____________＿＿____＿_＿________＿＿__＿＿_＿＿_＿_、
(2)说明NO2具有氧化性的现象是_＿_＿__＿_____________＿＿＿____________＿＿__＿________
_＿________＿＿_＿＿_＿_＿＿_＿_____＿__＿___＿_______＿____________＿__＿__＿__＿＿_＿____、
(３)说明NO具有还原性的操作和现象是__＿___＿__＿_________＿_＿＿_____＿_______＿__＿___＿
__＿_＿___＿______＿______＿___＿_＿＿__＿_＿__＿__＿__＿_＿__＿___＿＿_________＿__＿＿＿＿＿_。

(4)小组一成员对实验设计提出了质疑,他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性,他的理由是______＿__＿_＿____＿＿___＿＿＿_____＿___＿_＿__＿_＿_＿＿__＿____＿_________＿＿＿＿_＿_____
＿＿_____＿___＿＿____＿_＿＿_＿_＿_＿＿＿＿＿_＿____________＿_____＿＿__＿＿_＿___＿_＿__＿____。

经小组讨论,他们设计了以下方案,其中合理的是_＿_____＿(填字母)、
A、ＮO2与HCｌ气体混合
Ｂ。

NO2与H2S气体混合
C、NO2通入Na2S溶液中
答案(１)Cu+４Ｈ+＋2NO错误!==＝Ｃu2+＋2NO2↑＋２H２Ｏ
(2)乙试管中溶液变蓝色
(3)打开活塞,挤压气囊;丙中气体由无色变为红棕色
(４)ＮO2和水反应生成的HNＯ3是一种氧化性酸,也可将Ｉ—氧化成I2,使溶液变蓝B
解析(1)硝酸是一种强酸,在书写离子方程式时浓硝酸能够拆写成离子形式,因此浓硝酸与
铜反应的离子方程式为Cｕ+４H＋+2NO错误!未定义书签。

===Cｕ２＋+２NO2↑＋2Ｈ２O。

(2)若乙试管中溶液变蓝色,说明Ｉ-被NO2氧化为I2。

(３)NO具有还原性可通过与氧气反应生成ＮＯ2体现。

(4)因为NO２和水反应生成的HＮO３是一种氧化性酸,也可将I－氧化成I2,使溶液变蓝,无法确认ＮO2是否有氧化性。

因此要证明ＮO2的氧化性,必须消除硝酸的干扰,所选用的物质中不能含水。

因此能够将NO2通入盛有H2S气体的容器,不仅能观察到H2S被氧化为固体硫单质,还能观察到NO2被还原,红棕色消失的现象。