2019高中化学 课时作业24 氮的氧化物 新人教版必修1.doc

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1、1课时作业课时作业 2424 氮的氧化物氮的氧化物时间：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( )AN2O BNO

2、CNO2 DN2O5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

3、 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2应后，试管内气体全部消失，则abc不可能是( )A111 B211C374 D152解析：由以下反应：4NO2O22H2O=4HNO34NO3O22H2O=4HNO3可得c，然后代入可得结果。3ab 4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

4、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： 33SO22H2O2NO3Ba2=3BaSO44H2NO，会出现白色沉淀，故正确；氯 3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3实验最终状态的描述中，正确的是( )A

5、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

6、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HNO3NaHCO

7、3=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：44NO3O22H2O=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 mL B12 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=4H

8、NO3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 NO B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

9、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5可设氧化物的化学式为 NxOy，然后配平求解。NxOyyNH3=N2yH2O2 3x23y 2依题意有：y5

10、6，xy，选 A。x23y 2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3H NH3 N3 mol 1 mol 1 mol12 mol 4 mol 4 mol因此

11、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

12、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。6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cKS

13、CN 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

14、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) 23HCO。 3(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。7答案：(1)氧化性 置换反应(2)FeCl2 a(3)CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO 2 3(4)2SO22CaOO2=2CaSO4(答案合理即可)(5)2NO22NaOH=N

15、aNO2NaNO3H2O14(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=NaNO2NaNO

16、3CO2、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

17、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b 22.4ab 44.88Na2CO3的总物质的量为 mol，c(Na2CO3) mol/L。ab 44.8ab 8.96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)ab11 ab 8.9615(10 分)某课外活动小组探究镁与 CO2、NO2的

18、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

19、氧化镁，反应的化学方程式为 2MgCO22MgOC。=点燃(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。=点燃(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9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=点燃(2)4Mg2NO24MgON2=点燃(3)NaOH 溶液 吸收

20、 NO2避免污染环境 收集 N2 badc16(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

21、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)NO 1.0 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。10(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

22、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

23、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) V L a Lmol1V aV a mol V L1 amolL1。(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。24答案：(1)4NO2O22H2O=4HNO3 在吸收塔里充入足量空气 molL1 (2)1 a红色由浅变深 2SO2O22H2O=2H2SO4 (3)出现白色沉淀 Cl2SO22H2O=2ClSO4H，Ba2SO=BaSO42424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