高中化学课时讲练通课件：4.2.1 氮氧化物的产生及转化

欢迎进入化学课堂 典例1 将游离态的氮转化为化合态的氮的过程称为氮的固定 下列起到氮的固定作用的化学反应是A N2与H2在一定条件下合成NH3B NO与O2生成NO2C NH3被O2氧化成NO和H2OD 由NH3制备化肥NH4HCO3 思路点拨 依据题中信息 分析各选项 自主解答 选A 由氮的单质生成氮的化合物的反应才属于氮的固定 B C D都是由化合物转化成另一种化合物 故选A 典例2 将充满NO2和O2混合气体的容积为10mL的试管 倒立在盛有水的水槽中 充分反应后 最后剩余1mL的无色气体 问原混合气体中NO2和O2的体积各是多少 思路点拨 设剩余的1mL气体为O2或NO 分别讨论计算 自主解答 若O2过量 则最后剩余的气体为O2 由4NO2 O2 2H2O 4HNO3可得 V NO2 9mL 7 2mL 则V O2 10mL 7 2mL 2 8mL 若NO2过量 则最后剩余的气体为NO 则由 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 3NO2 H2O 2HNO3 NO 3mL1mL 则过量的NO2为3mL 参加第 个反应的NO2和O2共7mL 则原混合气体中的V O2 7mL 1 4mL 那么V NO2 10mL 1 4mL 8 6mL答案 原混合气体中NO2和O2的体积分别是7 2mL和2 8mL或8 6mL和1 4mL 知识点一 氮气的性质1 双选 下列用途应用了氮气的不活泼性的是 A 用于金属焊接的保护气及其与Ar混合填充灯泡B 用于合成氨气C 工业上以氮气为原料制硝酸D 保护粮食和水果等农副产品 解析 选A D N2的化学性质不活泼 一般不跟其他物质发生反应 用N2填充灯泡 用来保护粮食和水果 可防止变质 都是利用了N2的不活泼性 2 下列各组气体 在常温常压下不能共存的是 A SO2与O2B NO与O2C O2与N2D NO2与O2 解析 选B SO2与O2的反应条件为加热和催化剂 O2与N2的反应条件为放电 而NO2与O2不发生反应 只有NO与O2在通常条件下反应生成NO2 3 下列关于氮气的叙述中错误的是 A N2是一种无色 无味的气体 易液化B N2可用制作氮肥和硝酸的原料C N2可利用浓硫酸和碱石灰干燥D N2不能用排空气法收集 解析 选A 本题考查了N2的物理性质 密度 颜色 状态 气味及沸点 N2是一种沸点较低的气体 其沸点为 195 8 将其变为液体比较困难 故不易液化 性质又很不活泼 不与浓硫酸 碱石灰发生反应 所以可以用浓硫酸 碱石灰来干燥 其密度与空气非常接近 所以不能用排空气法来收集 知识点二 氮氧化合物的性质4 双选 将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中 充分反应后 还剩余2mL无色气体 则原混合气体中O2的体积是 A 1 2mLB 2 4mLC 3 6mLD 4mL 解析 选A D 若O2过量 则由4NO2 O2 2H2O 4HNO3得出 参加上述反应的NO2和O2共为10mL 所以O2共为 10mL 2mL 4mL 若为NO2过量 则剩余的气体为NO 则由3NO2 H2O 2HNO3 NO可得出 剩余NO为2mL则按4NO2 O2 2H2O 4HNO3这个反应剩余的NO2为6mL 也就是说 参加4NO2 O2 2H2O 4HNO3反应的气体共为6mL 则O2占为1 2mL 所以答案为A和D 5 在元旦联欢会上 某同学给同学们表演了一段魔术 首先收集一集气瓶红棕色的气体 用玻璃片盖好 然后向其中加入少量水 振荡后变为无色 然后轻轻移动玻璃片使少量空气进入集气瓶 气体又变为红棕色 振荡 又变为无色 学完本节课 你就能揭示该同学表演的魔术的秘密 1 集气瓶中红棕色的气体是 2 气体颜色变化的原因是 有关反应的化学方程式为 3 表演魔术时操作者要注意什么问题 为什么 解析 红棕色气体与水反应生成无色气体 无色气体遇空气又变为红棕色 这说明红棕色气体为二氧化氮 与水反应生成的无色气体为一氧化氮 一氧化氮遇到空气 与空气中的氧气反应又生成了红棕色的二氧化氮 表演魔术过程中的二氧化氮和一氧化氮都有毒 操作者表演时必须要注意安全 答案 1 NO2 2 NO2与H2O反应生成无色气体NO 无色气体遇到空气 与空气中的O2反应又生成红棕色的NO23NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 3 表演魔术时要注意安全 因为NO2 NO都有毒 一 选择题 本题包括5个小题 每小题4分 共20分 1 在NO2与水的反应中 水 A 是还原剂B 是氧化剂C 既是氧化剂又是还原剂D 既不是氧化剂又不是还原剂 解析 选D 由反应方程式 3NO2 H2O 2HNO3 NO可知 方程式中 NO2中N的价态为 4价 而HNO3中N的价态为 5价 NO中N的价态为 2价 在反应前后 只有氮元素的价态发生了变化 所以H2O既不作氧化剂 又不作还原剂 2 氮气是空气中的主要成分 且含量很大 现已有科学家设计出了液氮蒸汽机 即利用液氮的蒸发来驱动机车 从而达到保护环境的目的 其主要依据是 A 液氮的沸点为 195 8 远低于常温B 氮气与氧气反应放热C 氮气在空气中燃烧放热D 氮气在空气中约占78 体积分数 解析 选A 由题意可知 设计出了液氮蒸汽机 即利用液氮的蒸发来驱动机车 它沸点较低且无毒 3 下列过程属于人工固氮的是 A 分离液态空气制氮气B 闪电时N2转化为NOC 合成氨D 豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3 解析 选C 固氮是指将游离态的氮转化为化合态的氮 人工固氮是指人为将N2转化为氮的化合物 4 有一充有20mLNO和NO2混合气体的试管 倒置于盛有水的水槽中 充分反应后 仍有12mL无色气体 则原混合气体中NO和NO2体积比为 A 2 3B 3 2C 1 4D 4 1 解析 选A 由题意可知 混合气体在水中只能发生3NO2 H2O 2HNO3 NO这一反应 据方程式可知 3mL气体参加反应 剩余1mL 现气体减少了8mL 则参加反应的气体为12mL 即原混合气体中的NO2为12mL 则NO为8mL 所以原混合气体中的NO和NO2体积比为8 12 2 3 5 环境保护 以人为本 从2000年6月起 新调整的上海空气质量指标中指出 影响上海空气质量的一组主要污染物是 A SO2 NO2 可吸入颗粒物B CO2 N2 O2C O2 N2 SO2D NO2 N2 可吸入颗粒物 解析 选A 空气污染物包括有毒气体和可吸入颗粒物 二 非选择题 本题包括1个小题 共10分 6 汽车尾气 含有烃类 CO SO2与NO等物质 是城市空气的污染源 治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个 催化转换器 用铂 钯合金作催化剂 它的特点是使CO与NO反应 生成可参与大气生态环境循环的无毒气体 并促使烃类充分燃烧及SO2的转化 1 写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 氧化剂是 还原剂是 2 催化转换器 的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度 其原因是 3 控制城市空气污染源的方法可以有 a 开发氢能源b 使用电动车c 植树造林d 戴上呼吸面具 解析 解此题 一方面应从反应物自身的性质入手 汽车尾气中 CO具有较强的还原性 NO具有较强的氧化性 一定条件下 可能发生氧化还原反应 另一方面 应紧扣题意 寻找突破口 由 生成可参与大气生态循环的无毒气体 推出生成产物为CO2和N2 答案 1 2CO 2NO催化剂2CO2 N2NOCO 2 SO2转化成SO3 产生硫酸酸雾 3 a b 1 5分 将12LCO2和NO的混合气体通过足量的Na2O2固体 充分反应后 气体体积减少到8L 相同状况 则原混合气体中CO2和NO的体积比可能为 1 2 2 1 2 3 3 2A B C D 解析 选A 由题意可知 将混合气体通过足量的Na2O2固体时 CO2会与Na2O2反应 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 而生成的O2会迅速与NO反应生成NO2 即2NO O2 2NO2 设混合气体中的CO2的体积为xL 则生成的O2为L 体积减少也为L 而混合气体中的NO则为 12 x L 在第二个反应中若O2过量 则按NO全部参加反应 那么 在第二个反应中气体体积减少为L 则得 则无解 若按NO过量 则在第二个反应中气体体积减少为L 也就得到即得x 4 则NO为8L 所以二者之比为1 2 2 15分 某非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D 已知D为强酸 请回答下列问题 1 若A常温下为淡黄色固体 B是有刺激性气味的无色气体 A的化学式 工业生产中大量排放的B气体被雨水吸收后形成 而污染环境 写出B C反应的化学方程式 D的浓溶液在常温下可与木炭反应并生成B气体 该反应的化学方程式为 2 若A在常温下为气体 C是红棕色气体 A C的化学式分别是 A C 写出B C反应的化学方程式 解析 由题意可得 A是淡黄色固体单质 则A就是S B为SO2 C为SO3 D为H2SO4 若A是气体 C是红棕色气体 则A为N2 B为NO C为NO2 D为HNO3 则得 答案 1 S H2SO4 H2SO3 或酸雨 2SO2 O22SO3 C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 2 N2NO2 2NO O2 2NO2 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全