2021版高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物4氮及其重要化合物强化训练3（含解析）新人教版
展开氮及其重要化合物
1.随着我国汽车年销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染。汽车尾气处理装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是
( )
A.反应中NO为氧化剂,N2为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化氧化总化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2
【解析】选D。反应过程中NO、O2为氧化剂,N2为还原产物;汽车尾气中的N2不是污染物;NO和O2的反应不需要催化剂;根据题中的图示,可将反应的过程分成如下两步写:2NO+O22NO2,2NO2+4CON2+4CO2,将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2。
2.(2019·泰州模拟)常温常压下,注射器甲中装有NO2气体,注射器乙中装有相同体积的空气,注射器与U形管连通,固定活塞。如图所示,打开两个止水夹,足够时间后,将会看到U形管中液面 ( )
A.a端上升,b端下降
B.a端下降,b端上升
C.U形管中液面无变化
D.无法判断
【解析】选A。打开两个止水夹后,甲中NO2与水反应生成HNO3和NO,U形管中左侧气体压强减小,a端液面上升,b端下降。
【加固训练】
1.(2018·海南高考)某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4,该NOx可表示为 ( )
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2
【解析】选A。根据NOx中氮氧质量比为7∶4,则有14∶16x=7∶4,解得x=0.5,故N、O的个数比为1∶0.5=2∶1,该NOx可表示为N2O,A项正确。
2.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,试管内完全被溶液充满,关于原来试管中盛装的气体不正确的猜测是 ( )
A.可能是N2与NO2的混合气体
B.可能是O2与NO2的混合气体
C.可能是NO与NO2的混合气体
D.可能是NO2一种气体
【解析】选A。因为N2的存在,最终试管内不会充满溶液,A错误;若V(NO2)∶V(O2)≥4∶1,则会出现题中所述现象,B正确;NO与NO2按任意比混合都会出现题中所述现象,C正确;只有NO2时,溶液先充入试管的,通入适量O2后试管内可充满溶液,D正确。
3.将充有m mol NO和n mol NO2气体的试管倒立于水槽中,然后通入m mol O2,若已知n>m,则充分反应后,试管中的气体在同温同压下的体积为 ( )
A. B.
C. D.3(n-m)
【解析】选B。根据3NO2+H2O2HNO3+NO知,n mol NO2气体反应后生成 mol NO气体,再根据4NO+3O2+2H2O4HNO3得(m+)∶m>4∶3,则知NO过量,故剩余的体积为(m+)-=。
4.如图所示,将相同条件下m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为 ( )
A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8
【解析】选C。剩余气体与空气接触立即变为红棕色,说明剩余气体为NO,则可知体积的NO气体与n体积的氧气恰好完全反应,由4NO+3O2+2H2O4HNO3得=n,即m∶n=8∶3。
5.氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的性质特点,开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。
(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知4NH3+6NO5N2+6H2O,8NH3+6NO2
7N2+12H2O。同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式: _________________________________________。
②NO与NO2按物质的量之比1∶1的比例被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,则该钠盐的化学式是________________。
【解析】(1)设NO的体积为V(NO),NO2的体积为V(NO2),依据方程式知,处理NO需要NH3为V(NO),处理NO2需要NH3为V(NO2),则
解得V(NO)=0.75 L V(NO2)=2.25 L
V(NO)∶V(NO2)=1∶3。
(2)①生成两种钠盐,必然是NO2的歧化反应,依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。
②NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合价为+4价,二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐,依据电子守恒可知,钠盐中氮的化合价为+3价,即为NaNO2。
答案:(1)1∶3 (2)①2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O ②NaNO2
