第五章化工生产中的重要非金属元素 ①若剩余的1L气体为0，则V(N0)=(号×7)L 案为C。 3.将容积为50mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合 V0)=(号×7+1L,两者体积比为7：3。 气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩 余气体的体积为5mL。则原混合气体中NO2和O,的体积 ②若剩余的1L气体为NO,则上述反应后剩余3L 比可能是 或 N0,期VN0,)=(3+青×5)L.V(0.)=(号×5)L.两 答案18：743：7 者体积比为7：1。 解析NO或NO2与O2和水的反应计算关系式可由 下列化学方程式推导出来。 特别提醒 2NO+02-2NO2 ① 氮的氧化物与O2混合通入水中，剩余气体 3NO2+H2O=2HNOa十NO ② 只可能是NO或O2,不可能是NO2,因为过量的NO2会 由②X2+①得4NO2+O2+2H2O=4HNO3 ③ 与水反应生成NO,且形成的溶液中的溶质为HNO3。 由①×3+②×2得4NO+3O2十2H20—4HNO3 2.在一定条件下，将m体积NO与体积O2先后通入 若剩余的5mL气体为O2,则参加反应③的八NO2和O2 倒立在水中且盛清水的容器中，充分反应后，容器内残留罗 的总体积为50mL-一5mL=45mL,则原混合气体里，NO2的 4 体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n的 体积为45ml×5=36ml.0的体积为50ml.-36ml.= 比值为()。 14mL,即NO2与O2的体积比为36：14=18：7。 A3:2 若剩余的5mL气体为NO,由②式得过量的NO2体积 B.23 为15mL,则发生反应③的NO2和O2的总体积为50mL一 C.8:3 15mL=35mL,则原混合气体里，02的体积为35mL× D.3:8 答案C 5=7ml.N0,的体积为50ml.-7ml=43ml,即NO2 解析由题意可知，容器内受体积的气体为N0。 与O2的体积比为43：7。 规律总结「 解法I(化学方程式法)： 4NO+30,+2H,O=4HNO 4 解答氨的氧化物溶于水这类题型常用的三 种方法—讨论法、差量法、守恒法。 m一受 (1)讨论法：由于某一条件的不确定，结果可能是两 (m-受)：n=4:3,解得m:1=8:3。 个或两个以上，这类题需要用讨论的方法解决。 (2)差量法：差量法是根据化学反应中反应物和生成 解法Ⅱ（得失电子守恒法）：从整个反应过程看，NO与 物的相差量与反应物的消耗量或生成物的增加量之间的 O2混合后溶于水是氧化还原过程，故得失电子数相等，在该 比例关系为解题思路而建立起来的解题方法。解题的关 过程中.0一Ho,0,一HNd,则有m一受)×3= 键是找准变化量，把题中的已知差量与化学方程式中的 化学计量数对应的差量列出比例关系，进行计算，这是 nX2X2,解得m:n=8:3。 种简捷的解题方法。 解法Ⅲ（原子守恒法）：由题意知反应后所得溶液为 (3)电子守恒法：如NO转化为硝酸时要失去电子， HNO3溶液，而总反应式与N2O3十H2O—2HNO3等效， 如果是NO,与O2混合，则反应中O2得到的电子数与 据此可知参加反应的NO和O2中，N与O的原子个数之比 NO,失去的电子数相等。 一定为25，即N):N0)=2:5,得[m-受)×1]： [m-受)X1十n×2]=2:5,解得m:n=8:3,故本题答 随堂训练 1.下列关于氮气性质的说法中，错误的是( )。 + C.氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮 A.氮在自然界中，既以游离态形式存在，又以化合态形式 D.大气、陆地和水体中的氨元素在不停地进行着氮的 存在 循环 B.Mg可以在N2中燃烧生成MgaN2 答案C 21
第五章 化工生产中的重要非金属元素 ①若剩余的1L气体为 O2,则V(NO2)=( 4 5 ×7)L, V(O2)=( 1 5 ×7+1)L。两者体积比为7∶3。 ②若剩余的1L气体为 NO,则上述反应后剩余3L NO2,则V(NO2)=(3+ 4 5 ×5)L,V(O2)=( 1 5 ×5)L。两 者体积比为7∶1。 氮的氧化物与 O2 混合通入水中,剩余气体 只可能是 NO或 O2,不可能是 NO2,因为过量的 NO2 会 与水反应生成 NO,且形成的溶液中的溶质为 HNO3。 2.在一定条件下,将m 体积NO与n体积O2 先后通入 倒立在水中且盛满水的容器中,充分反应后,容器内残留 m 2 体积的气体,该气体与空气接触后变为红棕色,则m 与n的 比值为( )。 A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8 答案 C 解析 由题意可知,容器内 m 2 体积的气体为 NO。 解法Ⅰ(化学方程式法): 4NO + 3O2+2H2O4HNO3 4 3 m- m 2 n (mm 2 )∶n=4∶3,解得m∶n=8∶3。 解法Ⅱ(得失电子守恒法):从整个反应过程看,NO 与 O2 混合后溶于水是氧化还原过程,故得失电子数相等,在该 过程中,N +2 O →HN +5 O3,O 0 2 →HNO -2 3,则有(mm 2 )×3= n×2×2,解得m∶n=8∶3。 解法Ⅲ(原子守恒法):由题意知反应后所得溶液为 HNO3 溶液,而总反应式与 N2O5+H2O2HNO3 等效, 据此可知参加反应的 NO和 O2 中,N与 O的原子个数之比 一定为2∶5,即N(N)∶N(O)=2∶5,得[(mm 2 )×1]∶ [(mm 2 )×1+n×2]=2∶5,解得m∶n=8∶3,故本题答 案为C。 3.将容积为50mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合 气体,将量筒倒置在盛满水的水槽里,一段时间后,量筒里剩 余气体的体积为5mL。则原混合气体中 NO2 和 O2 的体积 比可能是 或 。 答案 18∶7 43∶7 解析 NO或 NO2 与 O2 和水的反应计算关系式可由 下列化学方程式推导出来。 2NO+O2 2NO2 ① 3NO2+H2O2HNO3+NO ② 由②×2+①得 4NO2+O2+2H2O4HNO3 ③ 由①×3+②×2得 4NO+3O2+2H2O4HNO3 ④ 若剩余的5mL气体为 O2,则参加反应③的 NO2 和 O2 的总体积为50mL-5mL=45mL,则原混合气体里,NO2 的 体积为45mL× 4 5 =36mL,O2 的体积为50mL-36mL= 14mL,即NO2 与 O2 的体积比为36∶14=18∶7。 若剩余的5mL气体为 NO,由②式得过量的 NO2 体积 为15mL,则发生反应③的NO2 和O2 的总体积为50mL- 15mL=35mL,则原混合气体里,O2 的体积为35mL× 1 5 =7mL,NO2 的体积为50mL-7mL=43mL,即 NO2 与 O2 的体积比为43∶7。 解答氮的氧化物溶于水这类题型常用的三 种方法———讨论法、差量法、守恒法。 (1)讨论法:由于某一条件的不确定,结果可能是两 个或两个以上,这类题需要用讨论的方法解决。 (2)差量法:差量法是根据化学反应中反应物和生成 物的相差量与反应物的消耗量或生成物的增加量之间的 比例关系为解题思路而建立起来的解题方法。解题的关 键是找准变化量,把题中的已知差量与化学方程式中的 化学计量数对应的差量列出比例关系,进行计算,这是一 种简捷的解题方法。 (3)电子守恒法:如 NOx 转化为硝酸时要失去电子, 如果是 NOx 与 O2 混合,则反应中 O2 得到的电子数与 NOx 失去的电子数相等。 随堂训练 1.下列关于氮气性质的说法中,错误的是( )。 A.氮在自然界中,既以游离态形式存在,又以化合态形式 存在 B.Mg可以在 N2 中燃烧生成 Mg3N2 C.氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮 D.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的 循环 答案 C 21
化学 必修第二册 配人教版 解析通常情况下，氨气性质很不活泼，但在放电或高温 、1 条件下，能与氧气反应。 D.mol.L 2.发射“天宫一号”的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反 答案C 应，产生大量高温、无色气体(CO2、H2ON2、NO),从火箭 解析设烧瓶的容积为V,由4NO2十O2十2H2O一 尾部喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量红棕色 的烟，产生红棕色烟的原因是( 4HNO,知，NO,的体积为V,又O,和NO,的体积比为 )。 A.NO遇空气生成NO2 1：4,所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为V,在标 B.高温下N2遇空气生成NO2 C.CO2与N2反应生成CO和NO2 D.NO与H2O反应生成H2和NO2 准状况下，N0,的物质的量为22.4·m0lF- 28V mol, 答案A 解析NO与空气中的氧气反应生成NO2,NO2是红棕 所以HN0,的物质的量浓度为28 =28mol.L1。 色气体，所以在卫星发射现场看到火箭喷射出大量红棕色 5.如图所示，室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入 的烟。 1.5mLO,(所有气体体积均在标准状况下测定)。 3.下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是( )。 1.5mL02 A.氮的氧化物都是酸性氧化物 3.0mL NO B.氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性 C.NO2与H2O反应生成HNO2,所以NO2是酸性氧 化物 D.NO和NO2均有毒 答案D 请回答下列问题。 解析NO、NO2等都不是酸性氧化物，A项错误；N2O5 (1)写出观察到的现象（可不写满，也可补充）： ① 中氨元素为最高正化合价，只有氧化性，B项错误：尽管 NO2与H2O反应生成HNOa,但N的价态发生了变化， ② ③ 故NO2不是酸性氧化物，C项错误。 (2)最终试管中剩余的气体是 ,体积为 4.在标准状况下，将O2和NO2按1：4的体积比充满干燥 的烧瓶中，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧 答案(1)①通入O2,试管内气体颜色变为红棕色 瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内所得溶液溶质的物质的量浓 ②试管内液面升高③最后试管内有无色气体剩余 度为(）。 (2)NO1.0mL 1 解析试管中通入O2,NO与O2反应生成NO2,气体颜 A.14 mol.L 色变为红棕色，NO2与水反应生成NO和HNOg,液面上 B号olL 升。根据反应4NO+3O2十2H2O一4HNO3, 1.5mLO2完全反应消耗2.0mLNO,故最后剩余的气 C.mol. 体为NO,体积为3.0mL一2.0ml=1.0mL。 课后 ·训练提升 合格考·基础巩固 答案C 解析将游离态的氯（即氨气）转化为化合态的氨（即氨的 1.水体中部分含氮物质的循环过程如图所示。其中属于氮 的固定的是( 化合物)的过程，叫做氨的固定，分析转化关系可知，图中 )。 属于氨的固定的是⑤。 2.下列关于NO和NO2的叙述正确的是( ）。 A.NO是一种红棕色气体 ③反确化反这NO NH B.常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合 ① C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等 硝化反应 D.NO2可用排水法收集 A.①③ B.④ 答案C C.⑤ D.②⑥ 解析NO是一种无色气体。常温常压下，NO易与氧气 22
化 学 必修 第二册 配人教版 解析 通常情况下,氮气性质很不活泼,但在放电或高温 条件下,能与氧气反应。 2.发射“天宫一号”的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反 应,产生大量高温、无色气体(CO2、H2O、N2、NO),从火箭 尾部喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量红棕色 的烟,产生红棕色烟的原因是( )。 A.NO遇空气生成 NO2 B.高温下 N2 遇空气生成 NO2 C.CO2 与 N2 反应生成CO和 NO2 D.NO与 H2O反应生成 H2 和 NO2 答案 A 解析 NO 与空气中的氧气反应生成 NO2,NO2 是红棕 色气体,所以在卫星发射现场看到火箭喷射出大量红棕色 的烟。 3.下列关于氮的氧化物的说法中,正确的是( )。 A.氮的氧化物都是酸性氧化物 B.氮的氧化物都既有氧化性,又有还原性 C.NO2 与 H2O 反应生成 HNO3,所以 NO2 是酸性氧 化物 D.NO和 NO2 均有毒 答案 D 解析 NO、NO2 等都不是酸性氧化物,A 项错误;N2O5 中氮元素为最高正化合价,只有氧化性,B项错误;尽管 NO2 与 H2O 反应生成 HNO3,但 N 的价态发生了变化, 故 NO2 不是酸性氧化物,C项错误。 4.在标准状况下,将 O2 和 NO2 按1∶4的体积比充满干燥 的烧瓶中,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,最终烧瓶内所得溶液溶质的物质的量浓 度为( )。 A. 1 14 mol·L-1 B. 4 5 mol·L-1 C. 1 28 mol·L-1 D. 1 42 mol·L-1 答案 C 解析 设烧瓶的容积为V,由4NO2 +O2 +2H2O 4HNO3 知,NO2 的体积为 4 5 V,又O2 和NO2 的体积比为 1∶4,所以最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为V,在标 准状况下,NO2 的物质的量为 4 5 V 22.4L·mol-1= 1 28 V mol, 所以 HNO3 的物质的量浓度为 1 28 V mol V = 1 28 mol·L-1。 5.如图所示,室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入 1.5mLO2(所有气体体积均在标准状况下测定)。 请回答下列问题。 (1)写出观察到的现象(可不写满,也可补充): ① ; ② ; ③ 。 (2)最终试管中剩余的气体是 ,体积为 。 答案 (1)①通入 O2,试管内气体颜色变为红棕色 ②试管内液面升高 ③最后试管内有无色气体剩余 (2)NO 1.0mL 解析 试管中通入 O2,NO 与 O2 反应生成 NO2,气体颜 色变为红棕色,NO2 与水反应生成 NO和 HNO3,液面上 升。 根 据 反 应 4NO + 3O2 + 2H2O 4HNO3, 1.5mLO2 完全反应消耗2.0mLNO,故最后剩余的气 体为 NO,体积为3.0mL-2.0mL=1.0mL。 课后·训练提升 合格考 基础巩固 1.水体中部分含氮物质的循环过程如图所示。其中属于氮 的固定的是( )。 A.①③ B.④ C.⑤ D.②⑥ 答案 C 解析 将游离态的氮(即氮气)转化为化合态的氮(即氮的 化合物)的过程,叫做氮的固定,分析转化关系可知,图中 属于氮的固定的是⑤。 2.下列关于 NO和 NO2 的叙述正确的是( )。 A.NO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 D.NO2 可用排水法收集 答案 C 解析 NO是一种无色气体。常温常压下,NO 易与氧气 22
第五章 化工生产中的重要非金属元素 直接化合生成NO2。NO2能与水反应，故不能用排水法 为N2十0，藏电2N0,一氧化氮与氧气反应2N0+02 收集。 =2NO2,A项正确：工业合成氨是将N2与H2在一定 3.下列关于氮气的说法错误的是()。 条件下反应生成NH3,属于人工固氮，B项正确：③中细 A.通常情况下八2性质很稳定，所以八2可以在电焊时作 菌还原硝酸根，生成无污染的氨气，所以③中氨元素被还 保护气 原，而不是被氧化，C项错误；N2在放电条件下与O2直接 B.N2+O ,高温2O,该反应是汽车尾气造成污染的主要 化合生成无色且不溶于水的一氧化氨，氧元素参与，二氧 因素之一 化氨易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氨，3NO2十 C,在空气中约占质量比的号 H,O一2HNO,十NO,氧元素参与了氨循环，D项正确。 7.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生 D.在反应3Mg十N高温Mg,N,中N做氧化剂 成氮气和二氧化碳。可消除C)与该氮的氧化物的污染， 答案C 若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1：2，则该氮的 解析N2很稳定，常用作保护气，但在高温下八2与O2产 氧化物是( )。 A.N2O 生的NO易被氧化为NO2,故汽车尾气会造成环境污染， B.NO 心在室气中的体积合量的为号心：与金属H反应时微 C.NO2 氧化剂。 D.N2O 4.病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作 答案B 用。下列关于一氧化氮的叙述不正确的是( 解析设氨的氧化物的化学式为NO,由题意得： A一氧化氮是一种无色的有毒气体 B.在常温下，一氧化氮不能与氧气化合生成二氧化氮 2N,0,+2C0依化剂 xN2十2yCO2。N2、CO2的物质 的量之比为1：2，则x:(2y)=1:2,x:y=1:1,即该 C,一氧化氮可由氮气与氧气在放电条件下直接化合得到 氨的氧化物是NO。 D.一氧化氮不溶于水，能用排水法收集 8.将一充满NO的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一 答案B 定量的O2,试管中恰好充满水时，则原O气体与通入的 解析NO是一种无色不溶于水的有毒气体，可以用排水 O2的体积比为 ,假设生成的溶质不向外扩散，且 法收集。在常温下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。 为标准状况，则所得溶液溶质的物质的量浓度应为 5.下列关于N2的说法中错误的是()。 答案4：30.045mol·L- A八2化学性质稳定，是因为分子中的氮氮三键很强 解析NO与O2混合后完全溶于水，则总反应为4NO+ B.N2分子的结构稳定，因而N2不能支持任何物质的 3O2+2H2O=4HNO3,因此NO与O2的体积比为 燃烧 4:3。假设原来NO体积为1L,则反应后溶液体积为 C.八N2在反应中，既能做氧化剂，又能做还原剂 1 D.实验室可用排水法收集氮气 1L。n(NO)=22.4mol,反应生成HN0,的物质的量为 答案B 1 解析Mg可在N2中燃烧。 1 6.自然界的氮循环如下图所示，下列说法不正确的是( 4ml,溶液溶质的物质的量浓度为24m0 1 大气中的N 22.4mol.L1=0.045molL1 9.同温同压下，在3支相同的试管中分别充有等体积混合的 两种气体，它们是①NO和NO2:②NO2和O2:③HCI和 八2。现将3支试管均倒置在盛有足量水的水槽中，充分反 应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V,V1、V2、 硝酸根 硝酸根 V的大小关系是 细菌动植物遗体 细图 答案V>V>V2 土壤中的 做生物 →氨 解析因①中对应的反应为3NO2十H2O一2HNO,十 A.①中N2与O2反应生成NO B.②中合成氨属于人工固氮 N0.所以剩余气体体积为试管容积的号，回中的反应为 C.③中氮元素被氧化 4NO2十O2十2H2O一4HNO3,所以剩余气体的体积为 D.氧元素参与了氮循环 试管客积的受，③中H溶于水，不溶于水，所以制会 答案C 解析氯气在足量的氧气中，打雷闪电时涉及的一个反应 气体的体积为试管容积的2。 23
第五章 化工生产中的重要非金属元素 直接化合生成 NO2。NO2 能与水反应,故不能用排水法 收集。 3.下列关于氮气的说法错误的是( )。 A.通常情况下 N2 性质很稳定,所以 N2 可以在电焊时作 保护气 B.N2+O2 高温 2NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要 因素之一 C.N2 在空气中约占质量比的 4 5 D.在反应3Mg+N2 高温 Mg3N2 中N2 做氧化剂 答案 C 解析 N2 很稳定,常用作保护气,但在高温下N2 与O2 产 生的 NO易被氧化为 NO2,故汽车尾气会造成环境污染, N2 在空气中的体积含量约为 4 5 ,N2 与金属、H2 反应时做 氧化剂。 4.病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作 用。下列关于一氧化氮的叙述不正确的是( )。 A.一氧化氮是一种无色的有毒气体 B.在常温下,一氧化氮不能与氧气化合生成二氧化氮 C.一氧化氮可由氮气与氧气在放电条件下直接化合得到 D.一氧化氮不溶于水,能用排水法收集 答案 B 解析 NO是一种无色不溶于水的有毒气体,可以用排水 法收集。在常温下,NO容易与氧气直接化合生成 NO2。 5.下列关于 N2 的说法中错误的是( )。 A.N2 化学性质稳定,是因为分子中的氮氮三键很强 B.N2 分子的结构稳定,因而 N2 不能支持任何物质的 燃烧 C.N2 在反应中,既能做氧化剂,又能做还原剂 D.实验室可用排水法收集氮气 答案 B 解析 Mg可在 N2 中燃烧。 6.自然界的氮循环如下图所示,下列说法不正确的是( )。 A.①中 N2 与 O2 反应生成 NO B.②中合成氨属于人工固氮 C.③中氮元素被氧化 D.氧元素参与了氮循环 答案 C 解析 氮气在足量的氧气中,打雷闪电时涉及的一个反应 为 N2+O2 放电 2NO,一氧化氮与氧气反应 2NO+O2 2NO2,A项正确;工业合成氨是将 N2 与 H2 在一定 条件下反应生成 NH3,属于人工固氮,B项正确;③中细 菌还原硝酸根,生成无污染的氮气,所以③中氮元素被还 原,而不是被氧化,C项错误;N2 在放电条件下与 O2 直接 化合生成无色且不溶于水的一氧化氮,氧元素参与,二氧 化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+ H2O2HNO3+NO,氧元素参与了氮循环,D项正确。 7.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 B.NO C.NO2 D.N2O5 答案 B 解析 设 氮 的 氧 化 物 的 化 学 式 为 NxOy,由 题 意 得: 2NxOy+2yCO 催化剂 xN2+2yCO2。N2、CO2 的物质 的量之比为1∶2,则x∶(2y)=1∶2,x∶y=1∶1,即该 氮的氧化物是 NO。 8.将一充满NO的试管倒扣于水槽中,然后向试管中通入一 定量的 O2,试管中恰好充满水时,则原 NO气体与通入的 O2 的体积比为 ,假设生成的溶质不向外扩散,且 为标准状况,则所得溶液溶质的物质的量浓度应为 。 答案 4∶3 0.045mol·L-1 解析 NO与 O2 混合后完全溶于水,则总反应为4NO+ 3O2+2H2O 4HNO3,因此 NO 与 O2 的体积比为 4∶3。假设原来 NO 体积为1L,则反应后溶液体积为 1L。n(NO)= 1 22.4 mol,反应生成 HNO3 的物质的量为 1 22.4 mol,溶 液 溶 质 的 物 质 的 量 浓 度 为 1 22.4 mol 1L = 1 22.4 mol·L-1=0.045mol·L-1。 9.同温同压下,在3支相同的试管中分别充有等体积混合的 两种气体,它们是①NO 和 NO2;②NO2 和 O2;③HCl和 N2。现将3支试管均倒置在盛有足量水的水槽中,充分反 应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,V1、V2、 V3 的大小关系是 。 答案 V1>V3>V2 解析 因①中对应的反应为3NO2+H2O2HNO3+ NO,所以剩余气体体积为试管容积的 2 3 ;②中的反应为 4NO2+O2+2H2O4HNO3,所以剩余气体的体积为 试管容积的 3 8 ;③中 HCl溶于水,N2 不溶于水,所以剩余 气体的体积为试管容积的 1 2 。 23
化学 必修 第二册 配人教版 等级考·拓展提高 解析在转化过程中，氯元素化合价先升高为十5价，再 降低为0价，则先被氧化，再被还原，A项错误：依据图示 1.(双选)汽车尾气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可 判断催化剂参与储存和还原过程，B项错误：还原过程中 产生污染物光化学烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列 生成0.1molN2,不能确定反应物中氮元素的化合价，则 说法正确的是( 转移电子数不能确定，C项错误：三效催化剂能有效实现 汽车尾气中CO,C,H,、NO,三种成分的净化，D项正确。 NO,紫外线 4.(双选)已知浓硝酸与铜反应产生NO2。利用NO、O2与 反应NO 10 →HCHO(甲醛) (丙烯) Na,CO,溶液反应制备NaNO2的装置如图所示（盛放浓 (氧气O, CHCHO 0 硝酸的仪器为分液漏斗，夹持装置已省略)，下列关于该实 验的描述正确的是( )。 A.烟雾是一种固溶胶，其分散剂是空气 B.氧气变成O3是氧化还原反应 浓硝酸 C,反应I属于氧化还原反应 D.NO2不是酸性氧化物 答案CD 解析烟雾是一种气溶胶，其分散剂是空气，A项错误； O2变成O3是化学变化，但不是氧化还原反应，B项错误： NO与O,反应生成NO2,反应I中存在元素化合价的升 水Na2CO 溶液 降，属于氧化还原反应，C项正确：与水反应只生成对应酸 B 的氧化物属于酸性氧化物，NO2与水反应生成硝酸和 AB装置中发生的反应属于氧化还原反应 NO,不是酸性氧化物，D项正确。 B.实验过程中，装置B有防止倒吸的作用 2.关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是( C.装置C中发生反应的化学方程式为2NaCO3十4NO十O2 A.两种气体都是无色、有毒的气体，且都可用水吸收以消 -4NaNO,+2CO, 除对空气的污染 D.最后得到的尾气可以被NaOH溶液完全吸收 B.二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两 答案AC 种常用的强酸 解析装置A中浓硝酸与铜反应，产生的二氧化氮与B C.两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液 装置的水反应可以产生NO,是氧化还原反应，A项正确： 褪色 B装置的作用是产生一氧化氨，不能防止倒吸，B项错误： D.两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸 根据原子守恒可知，装置C中发生反应的化学方程式为 答案B 2Na2CO3十4NO+O2=4NaNO2+2CO2,C项正确；尾 解析二氧化氨是红棕色气体，与水反应，生成硝酸和有 气中有氨气，不能被碱液吸收，D项错误。 毒的一氧化氨，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，硝酸氧化亚 5.工业制HNO3的过程中排放的NO2和NO常用NaOH溶 硫酸生成硫酸。二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性， 液吸收，反应的化学方程式为NO十NO2+2NaOH 二氧化硫也不具有强氧化性。 2NaNO,+H,O,2NO,+2NaOH=NaNO,+NaNO+ 3.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面 H2O,NO不能被NaOH溶液吸收。若同温同压下NO2与 物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是()。 O的体积之比如下，其中不能被NaOH溶液完全吸收的 是()。 N2、H2O、C0O A.1:1 CO、CxH 还扇 B.1:3 C.2:1 BaO Ba(NO:)2 D.3:1 储存 答案B NO.O2 解析根据NO+NO2+2NaOH一2NaNO2+H2O可 A.在转化过程中，氮元素均被还原 知，当NO2与NO的体积之比为1：1时，恰好被完全吸 B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 收，故A项不符合题意；当NO2与八NO的体积之比为 C.还原过程中生成0.1molN2,转移电子数为0.5Na 1:3时，一氧化氨过量，多余的一氧化氨不能被氢氧化钠 (N4为阿伏加德罗常数) 溶液吸收，故B项符合题意：当NO2与NO的体积之比为 D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO,C,H,、NO,三 2:1或3：1时，反应后二氧化氨有剩余，由2NO2十 种成分的净化 2NaOH=NaNO,+NaNO3十H2O可知，多余的二氧化 答案D 氨可以直接被氢氧化钠溶液完全吸收，故C、D项不符合 题意。 24
化 学 必修 第二册 配人教版 等级考 拓展提高 1.(双选)汽车尾气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可 产生污染物光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列 说法正确的是( )。 A.烟雾是一种固溶胶,其分散剂是空气 B.氧气变成 O3 是氧化还原反应 C.反应Ⅰ属于氧化还原反应 D.NO2 不是酸性氧化物 答案 CD 解析 烟雾是一种气溶胶,其分散剂是空气,A 项错误; O2 变成 O3 是化学变化,但不是氧化还原反应,B项错误; NO与 O3 反应生成 NO2,反应Ⅰ中存在元素化合价的升 降,属于氧化还原反应,C项正确;与水反应只生成对应酸 的氧化物属于酸性氧化物,NO2 与水反应生成硝酸和 NO,不是酸性氧化物,D项正确。 2.关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是( )。 A.两种气体都是无色、有毒的气体,且都可用水吸收以消 除对空气的污染 B.二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两 种常用的强酸 C.两种气体都具有强氧化性,因此都能够使品红溶液 褪色 D.两种气体溶于水都可以与水反应,且只生成相应的酸 答案 B 解析 二氧化氮是红棕色气体,与水反应,生成硝酸和有 毒的一氧化氮,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,硝酸氧化亚 硫酸生成硫酸。二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性, 二氧化硫也不具有强氧化性。 3.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面 物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是( )。 A.在转化过程中,氮元素均被还原 B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C.还原过程中生成0.1molN2,转移电子数为0.5NA (NA 为阿伏加德罗常数) D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx 三 种成分的净化 答案 D 解析 在转化过程中,氮元素化合价先升高为+5价,再 降低为0价,则先被氧化,再被还原,A 项错误;依据图示 判断催化剂参与储存和还原过程,B项错误;还原过程中 生成0.1molN2,不能确定反应物中氮元素的化合价,则 转移电子数不能确定,C项错误;三效催化剂能有效实现 汽车尾气中CO、CxHy、NOx 三种成分的净化,D项正确。 4.(双选)已知浓硝酸与铜反应产生 NO2。利用 NO、O2 与 Na2CO3 溶液反应制备 NaNO2 的装置如图所示(盛放浓 硝酸的仪器为分液漏斗,夹持装置已省略),下列关于该实 验的描述正确的是( )。 A.B装置中发生的反应属于氧化还原反应 B.实验过程中,装置B有防止倒吸的作用 C.装置C中发生反应的化学方程式为2Na2CO3+4NO+O2 4NaNO2+2CO2 D.最后得到的尾气可以被NaOH溶液完全吸收 答案 AC 解析 装置 A中浓硝酸与铜反应,产生的二氧化氮与 B 装置的水反应可以产生 NO,是氧化还原反应,A项正确; B装置的作用是产生一氧化氮,不能防止倒吸,B项错误; 根据原子守恒可知,装置 C中发生反应的化学方程式为 2Na2CO3+4NO+O2 4NaNO2+2CO2,C项正确;尾 气中有氮气,不能被碱液吸收,D项错误。 5.工业制 HNO3 的过程中排放的 NO2 和 NO常用 NaOH溶 液吸收,反应的化学方程式为 NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+ H2O,NO不能被NaOH溶液吸收。若同温同压下 NO2 与 NO的体积之比如下,其中不能被 NaOH溶液完全吸收的 是( )。 A.1∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1 答案 B 解析 根据 NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O 可 知,当 NO2 与 NO的体积之比为1∶1时,恰好被完全吸 收,故 A 项不符合题意;当 NO2 与 NO 的体积之比为 1∶3时,一氧化氮过量,多余的一氧化氮不能被氢氧化钠 溶液吸收,故B项符合题意;当NO2 与NO的体积之比为 2∶1或3∶1 时,反应后二氧化氮有剩余,由 2NO2 + 2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O可知,多余的二氧化 氮可以直接被氢氧化钠溶液完全吸收,故C、D项不符合 题意。 24
第五章化工生产中的重要非金属元素 挑战·创新 (2)继续通入O2,打开K3并及时调整滴定管： 某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业 (3)滴定管中液面与广口瓶中液面相平，直至广口瓶中刚 生产硝酸的原理（装置气密性已检查完毕）。 好充满液体。 ①当通入氧气的体积为2aL时.则广口瓶中剩余的 50mL酸 气体体积为 式滴定管 ②当广口瓶中刚好充满液体时，所得溶液的物质的量 浓度为 mol·L-l。 答案Ⅱ.(1)气体先变为红棕色，然后逐渐变浅，直至无 2NO+O2-2NO2 3NOz+H2O=2HNO3+ 500ml NO 广口瓶 K 乳胶管 80号L@2 I.向广口瓶中通入NO并测定NO的体积。 解析Ⅱ.(3)①NO遇到O2生成红棕色的NO2,NO2与 (1)通入NO前，从滴定管向广口瓶中加入水： 水反应生成HNO?和NO,上述两个方程式合并可得： (2)从导管a通人一定量的NO,并记录滴定管液面变化 4NO十3O2十2H2O=4HNO2,反应消耗NO的体积为 的示数为aL(a<0.05,气体体积已换算为标准 状况)。 V(NO)=- 0)=aLx号aL制余气体体 Ⅱ.验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理。 (I)停止通入NO后关闭K、K,打开K2,从导管b缓缓 为号L:②生成HN0,的物质的量为n(N0,)=nO)= 通入O2,可观察到的现象是 a ,写出对应现象的化 22.4 mol 学方程式： ol.c(HNO,)mol.L 第2课时 氨和铵盐 课前·基础认知 一、氨 微判断D(1)液氨和氨水都属于纯净物。( 1,氨的物理性质。 (2)NH,可以用水做喷泉实验，说明NH易溶于水。 () 气味 密度 溶解性 沸点 答案(1)×(2)/ 极易溶于水（常温常 3.氨的化学性质（写出下列反应的化学方程式）。 有刺激性 小于空气 压下，体积比为1： 较低，易 与H2O 气味 的密度 液化 NH3+H2O==NH3·H2O 700) 挥发性酸NH十HCI一NH,CI 液氨可以作制冷剂，原因是液氨汽化时要吸收大量的 与（如HC)现象：有白烟产生 NH- 酸非挥发性酸 热，使周图温度急剧降低。 (如H2SO,) 2NH3+H2SO=(NH)2SO 2.氨极易溶于水一喷泉实验。 化剂 催化氧化 4NH,+50:△ =4NO+6H2O 实验装置 操作及现象 结论 NH表现还原性 注意：NH遇HC产生白烟，可用浓盐酸检验NH:NH (1)打开弹簧夹，并挤压 氨 遇H,SO,无白烟，原因是H2S)4不易挥发。 胶头滴管，使水进入 烧瓶； 氨极易溶于水 微训练D下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是 水 ()。 (2)烧杯中的溶液由玻璃水溶液呈碱性 酚酞 管进入烧瓶，形成喷泉 A.2NH,+3CuO=3Cu+N2+3H2O 溶液 瓶内液体呈红色 B.8NH3+3Cl2=6NH,CI+N2 C4NH+6N0篮g5,+5LO 25
第五章 化工生产中的重要非金属元素 挑战 创新 某活动小组利用如图装置验证 NO 的还原性及探究工业 生产硝酸的原理(装置气密性已检查完毕)。 Ⅰ.向广口瓶中通入 NO并测定 NO的体积。 (1)通入NO前,从滴定管向广口瓶中加入水; (2)从导管a通入一定量的 NO,并记录滴定管液面变化 的示数为a L(a<0.05,气体体积已换算为标准 状况)。 Ⅱ.验证 NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理。 (1)停止通入 NO后关闭 K1、K3,打开 K2,从导管b缓缓 通入 O2,可观察到的现象是 ,写出对应现象的化 学方程式: , ; (2)继续通入 O2,打开 K3 并及时调整滴定管; (3)滴定管中液面与广口瓶中液面相平,直至广口瓶中刚 好充满液体。 ①当通入氧气的体积为 1 2 aL时,则广口瓶中剩余的 气体体积为 ; ②当广口瓶中刚好充满液体时,所得溶液的物质的量 浓度为 mol·L-1。 答案 Ⅱ.(1)气体先变为红棕色,然后逐渐变浅,直至无 色 2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+ NO (3)① a 3 L ② a 11.2 解析 Ⅱ.(3)①NO遇到 O2 生成红棕色的 NO2,NO2 与 水反应生成 HNO3 和 NO,上述两个方程式合并可得: 4NO+3O2+2H2O4HNO3,反应消耗 NO 的体积为 V(NO)= 4 3 V(O2)= 1 2 aL× 4 3 = 2 3 aL,剩余气体体积 为 a 3 L;②生成 HNO3 的物质的量为n(HNO3)=n(NO)= a 22.4 mol,c(HNO3)= a 22.4 mol 0.5L = a 11.2 mol·L-1。 第2课时 氨和铵盐 课前·基础认知 一、氨 1.氨的物理性质。 气味 密度 溶解性 沸点 有 刺激性 气味 小于 空气 的密度 极易 溶于水(常温常 压下,体积比为 1∶ 700 ) 较 低,易 液化 液氨可以作制冷剂,原因是 液氨汽化时要吸收大量的 热,使周围温度急剧降低 。 2.氨极易溶于水———喷泉实验。 实验装置 操作及现象 结论 (1)打开弹簧夹,并挤压 胶 头 滴 管,使 水 进 入 烧瓶; (2)烧杯中的溶液由玻璃 管进入烧瓶,形成 喷泉 , 瓶内液体呈 红色 氨 极易 溶于水, 水溶液呈 碱 性 微判断 1 (1)液氨和氨水都属于纯净物。 ( ) (2)NH3 可以用水做喷泉实验,说明 NH3 易溶于水。 ( ) 答案 (1)× (2)√ 3.氨的化学性质(写出下列反应的化学方程式)。 NH3— 与 H2O → NH3+H2ONH3·H2O 与 酸 挥发性酸 (如 HCl) → NH3+HClNH4Cl 现象:有 白烟 产生 非挥发性酸 (如 H2SO4) → 2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4 催化氧化 → 4NH3+5O2 催化剂 △ 4NO+6H2O NH3 表现 还原性 注意:NH3 遇 HCl产生白烟,可用浓盐酸检验 NH3;NH3 遇 H2SO4 无白烟,原因是 H2SO4 不易挥发。 微训练 1 下列反应中,说明氨有还原性和碱性的是 ( )。 A.2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O B.8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2 C.4NH3+6NO 催化剂 △ 5N2+6H2O 25