2018-2019学年高中化学 课时作业24 氮的氧化物 新人教版必修1.doc

课时作业24氮的氧化物时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1下列关于NO和NO2的叙述正确的是()ANO是一种红棕色气体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DNO2可用排水法收集解析：NO是无色的气体。常温常压下，NO易与空气中的氧气直接化合生成NO2。NO2能与水反应，故不能用排水法收集。答案：C2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。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为12，则该氮的氧化物是()AN2OBNOCNO2DN2O5解析：设氮的氧化物化学式为NxOy，则NxOy2CON22CO2，则xy11，即为NO，应选B。答案：B3对3NO2H2O=2HNO3NO反应的下列说法正确的是()A氧化剂与还原剂的质量比为12B氧化产物与还原产物的物质的量之比为12CNO2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电子发生转移解析：，该反应中，NO2既作氧化剂，又作还原剂，其物质的量之比为12，即质量之比也为12，HNO3为氧化产物，NO为还原产物，其物质的量比为21，6 mol NO2参加反应时，转移4 mol电子。答案：A4将a mL NO、b mL NO2和c mL O2混合于同一试管中，将试管倒置于水中，充分反应后，试管内气体全部消失，则abc不可能是()A111B211C374 D152解析：由以下反应：4NO2O22H2O=4HNO34NO3O22H2O=4HNO3可得c，然后代入可得结果。答案：B5将X气体通入Y溶液中，实验结果与预测的现象一致的组合是(已知HNO3有强氧化性)()A.只有 B只有C只有 D解析：二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度，所以向饱和的碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳发生反应：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，会出现白色沉淀，故正确；SO2通入水中生成H2SO3，溶液呈酸性，NO在酸性条件下具有强氧化性，可发生反应：3SO22H2O2NO3Ba2=3BaSO44H2NO，会出现白色沉淀，故正确；氯气与水反应，发生反应：Cl2H2O=HClHClO，氯离子和银离子发生反应：AgCl=AgCl，会出现白色沉淀，故正确；氨水是弱碱，不能溶解氢氧化铝，氯化铝溶液加入过量氨水的反应方程式为AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl，会出现白色沉淀，故正确。答案：D6在一大试管中装入10 mL NO，倒立于水槽中，然后慢慢地通入6 mL O2，下面有关实验最终状态的描述中，正确的是()A试管内气体呈红棕色 B试管内气体无色，是NOC试管内气体无色，是O2 D试管内液面下降解析：由方程式4NO3O22H2O=4HNO3知余NO 2 mL，液面上升。答案：B7.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，对原试管中盛装气体的说法正确的是()A可能是N2与NO2的混合气体B可能是O2和NO2混合气体C可能是NO气体D只可能是NO2一种气体解析：气体为红棕色，故气体不可能是NO。N2和O2在常温常压下不反应，故水最终不可能充满试管。O2和NO2或NO在水中都可以发生反应生成HNO3，故混合气体可能是NO2或O2和NO2的混合气体或NO2和NO的混合气体。答案：B8将3 mol的NO2气体依次通入下列三个分别装有足量NaHCO3饱和溶液，浓H2SO4，Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集起来，则收集到的气体是(同温、同压下测定)()A1 mol NO B1 mol NO2和0.05 mol O2C2 mol O2 D0.25 mol O2解析：3NO2H2O=2HNO3NO由此可知有1 mol NO产生，有2 mol HNO3生成，根据HNO3NaHCO3=NaNO3H2OCO2可知，2 mol HNO3与足量NaHCO3反应有2 mol CO2产生。2CO22Na2O2=2Na2CO3O2由此可知有1 mol O2产生此时剩余气体为1 mol NO和1 mol O2。用排水法收集时，发生如下反应：4NO3O22H2O=4HNO3。由此可知最后剩余0.25 mol O2，故选D。答案：D9如图所示，当向试管内通入21 mL O2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO体积为()A6 mLB12 mLC16 mL D18 mL解析：此类题可用NO和O2混合气体溶于水的关系式：4NO3O22H2O=4HNO3解题。当V(NO)V(O2)43时，混合气体完全与水反应，无气体剩余；当V(NO)V(O2)43时，可能O2剩余或NO剩余。据题意可推知O2剩余，且剩余量与原NO体积相同。设原试管中NO为x mL，则有43x(21x)，解得x12。答案：B10某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色；然后向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。则下列对原混合气体成分的判断中正确的是()A肯定含有SO2和NOB肯定没有Cl2、O2和NOC可能含有Cl2和O2 D肯定含有Cl2和NO解析：混合气体无色，排除红棕色的NO2和黄绿色的Cl2；混合气体通过品红溶液，品红溶液褪色，说明含有SO2；向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色，说明存在NO，则可推知一定不存在O2。故原混合气体中一定存在SO2和NO，肯定没有O2、NO2和Cl2。答案：A11某氮的氧化物是大气污染物之一，在一定温度和有催化剂存在的条件下，该氧化物与氨气反应只生成氮气和水，若生成的氮气和水的物质的量之比为56，该氧化物的化学式为()ANO BN2O3CNO2 DN2O5解析：方法一：通式法可设氧化物的化学式为NxOy，然后配平求解。NxOyyNH3=N2yH2O依题意有：y56，xy，选A。方法二：代入法6NO4NH3=5N26H2ON2O32NH3=2N23H2O6NO28NH3=7N212H2O3N2O510NH3=8N215H2O只有式中N2和H2O的物质的量符合题意。方法三：原子守恒法假设产生的N2和H2O分别为5 mol，6 mol，则反应物中应共含10 mol N原子、12 mol H原子和6 mol O原子。由题意知H2O中氢元素全部来自NH3，氧元素全部来自氮的氧化物，N2中的氮原子分别来自NH3和氮的氧化物，则有3HNH3N3 mol 1 mol 1 mol12 mol 4 mol 4 mol因此氮的氧化物中应提供10 mol4 mol6 mol氮原子和6 mol氧原子，显然氧化物中N，O个数比为11。答案：A12在标准状况下，把22.4 L NO、NO2的混合气体通入装有1 L水的密闭容器中，再向该容器中充入足量的O2，完全反应后(假设反应过程中液体体积不变)，容器中所得的溶液的物质的量浓度为()A无法计算 B1 molL1C0.5 molL1 D1.5 molL1解析：本题中的NO、NO2在足量的氧气条件下与水反应会全部生成HNO3，因此只要根据反应过程中的N元素守恒，就可以很简单地算出HNO3溶液的物质的量浓度为1 molL1。答案：B二、非选择题(共52分)13(10分)下图表示常见元素单质及化合物相应转化关系，部分反应的产物没有全部列出。已知：B是一种黄绿色气体，C在所有气体中密度最小，D是一种碱；X、Y是生活中应用最为广泛的金属，F是一种红棕色氧化物，常用作红色油漆和涂料；Z为气态氧化物。请回答下列问题：(1)气体B具有_(填“还原性”“氧化性”或“漂白性”)，反应属于四种基本反应类型中的_。(2)有学生认为B与X反应的产物E不一定是纯净物。他认为产物中可能还有_(填化学式)，为验证其猜想该同学设计了相关实验，你认为他需要选择的试剂为_(填序号)。a酸性高锰酸钾溶液 bNaOH溶液cKSCN溶液 d稀硫酸(3)若Z能导致温室效应，则反应的离子反应方程式为_。(4)若Z是我国酸雨形成的罪魁祸首，目前应用最广泛的工业处理含Z废气的方法是在一定条件下与生石灰作用而使其固定，产物可作建筑材料，反应的化学方程式为_。(5)若Z是形成酸雨的另一种主要物质，Z与足量的D溶液反应时能被完全吸收，且生成两种盐(物质的量之比为11)，请写出该反应的化学反应方程式_ _。解析：(1)B为黄绿色气体，可知B为氯气，具有氧化性，X为铁，Y为铝，实际是铝热反应，其类型属于置换反应。(2)氯气与铁反应还可能生成的产物是FeCl2，验证Fe2的存在需选择强氧化剂，如酸性高锰酸钾溶液，答案选a。(3)若Z为CO2，I溶液为NaAlO2溶液，其离子方程式为CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO。(4)若Z为SO2，与生石灰反应先生成CaSO3后继续被氧化生成CaSO4。(5)形成酸雨的另一种物质可能为NO2，D为NaOH，二者反应生成两种物质的量之比为11的盐，该反应的化学方程式为2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O。答案：(1)氧化性置换反应(2)FeCl2a(3)CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO(4)2SO22CaOO2=2CaSO4(答案合理即可)(5)2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O14(10分)2015年冬天，我国多地发生了严重的雾霾天气，这种天气的形成与汽车尾气排放有关。汽车尾气中常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，一般汽车都加装了“催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体。某化学兴趣小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了下图所示装置(部分夹持装置已略去)。(1)装置()的主要作用为_ _。(2)停止加热，打开活塞K，放入适量氧气时，装置()中可观察到的现象是_ _。(3)该套装置中有不完善之处，还应在装置()后补充_。(4)工业上常用纯碱液来吸收NOx，有关反应的化学方程式为2NO2Na2CO3=NaNO2NaNO3CO2、NO2NONa2CO3=2NaNO2CO2。现有标准状况下a L NO2和b L NO的混合气体恰好被200 mL Na2CO3溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为_。Na2CO3溶液的物质的量浓度为_molL1(不必化简)。解析：(1)CO和NO在催化剂和加热条件下转化为N2和CO2，CO2与澄清石灰水反应生成CaCO3而出现浑浊，所以装置()的主要作用是检验CO是否转化为CO2。(2)由于有部分NO没有转化为N2，向装置中通入空气时，装置()中的NO与O2反应生成红棕色的NO2。(3)由于尾气中仍残留未反应的CO、NO，所以该套装置应增加尾气处理装置。(4)根据反应2NO2Na2CO3=NaNO2NaNO3CO2、NO2NONa2CO3=2NaNO2CO2可知，NO2和NO的物质的量之比应大于或等于11，气体才会反应完全。与NO2和NO反应的Na2CO3的物质的量为 mol，与NO2单独反应的Na2CO3的物质的量为 mol，故Na2CO3的总物质的量为 mol，c(Na2CO3) mol/L。答案：(1)检验CO是否转化为CO2(2)出现红棕色气体(3)尾气处理装置(4)ab1115(10分)某课外活动小组探究镁与CO2、NO2的反应。(1)实验发现点燃的镁条能在CO2气体中继续燃烧，产生黑、白两种固体，请用化学反应解释该现象：_。(2)该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测，写出Mg与NO2反应的化学方程式：_。(3)设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)资料信息：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O装置A中的试剂是_。干燥管和装置B的作用分别是_、_。实验开始时正确的操作步骤是_。a通入NO2b打开弹簧夹c点燃酒精灯d当硬质玻璃管充满红棕色气体后，关闭弹簧夹解析：(1)点燃的镁条能在CO2气体中继续燃烧，产生的黑、白两种固体分别为碳和氧化镁，反应的化学方程式为2MgCO22MgOC。(2)类比Mg与CO2反应的思路，镁与二氧化氮气体反应生成氧化镁和氮气，反应的化学方程式为4Mg2NO24MgON2。(3)依据反应2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O分析，装置A主要吸收多余的二氧化氮气体，需要用氢氧化钠溶液。干燥管是用来吸收二氧化氮气体，避免其排放到空气中污染空气，B装置是排水法收集反应生成的氮气。应先在装置中充满二氧化氮气体再进行加热，防止空气的影响，所以实验顺序为badc。答案：(1)2MgCO22MgOC(2)4Mg2NO24MgON2(3)NaOH溶液吸收NO2避免污染环境收集N2badc16(11分)如下图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：(1)写出观察到的现象：_；_；_。(2)最终试管中剩余的气体是_，体积为_。解析：通入的O2与NO发生反应生成NO2：2NOO2=2NO2，所以看到有红棕色气体生成；生成的NO2溶于水：3NO2H2O=2HNO3NO。两个反应的总方程式为：4NO3O22H2O=4HNO3。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，这是可观察到的第三个现象。答案：(1)通入O2后试管内气体变为红棕色试管内液面升高最后试管内剩余一种无色气体(2)NO1.0 mL17(11分)为了探究几种气态氧化物的性质，某同学设计了以下实验：用三只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体，倒置在水槽中。然后，分别缓慢通入适量氧气或氯气，如图所示。一段时间后，A、B装置中集气瓶充满溶液，C装置中集气瓶里还有气体。(1)如果装置A中通入的氧气恰好使液体充满集气瓶，假设瓶内液体不扩散。写出A中总反应的化学方程式：_；该实验对工业上生产硝酸的启示是_。假设该实验条件下，气体摩尔体积为a Lmol1，集气瓶中溶液的物质的量浓度为_。(2)实验前在C水槽里滴加几滴紫色石蕊试液，通入氧气前后，实验现象变化可能为_；写出化学方程式：_。(3)溶液充满集气瓶后，在B水槽里滴加硝酸钡溶液，可能观察到的现象为_；写出所有反应的离子方程式：_；证明B水槽反应后溶液里有氯离子的操作方法是_。解析：(1)A瓶中发生的反应有：3NO2H2O=2HNO3NO,2NOO2=2NO2，总反应的化学方程式为：4NO2O22H2O=4HNO3。工业上利用二氧化氮与水反应制硝酸，为了使原料充分利用，不排放大气污染物NO，应向吸收塔(向二氧化氮中)通入足量空气，使氮的氧化物全部转化成硝酸。设A装置中集气瓶体积为V L，二氧化氮气体体积为V L，n(NO2) mol，最后充满液体，硝酸溶液体积为V L，c(HNO3) molL1。(2)二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸，通入氧气反应后，生成强酸(硫酸)，溶液红色变深。(3)氯气在水中将二氧化硫氧化成硫酸，检验氯离子前要除去SO。答案：(1)4NO2O22H2O=4HNO3在吸收塔里充入足量空气 molL1(2)红色由浅变深2SO2O22H2O=2H2SO4(3)出现白色沉淀Cl2SO22H2O=2ClSO4H，Ba2SO=BaSO4取少量反应后的溶液于试管中，向试管里加入过量的硝酸钡溶液，待沉淀完全后，静置，取上层清液加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则说明原溶液中含有Cl