高一化學(xué)一氧化氮和二氧化氮

1、,www.3edu.net,完全免費(fèi),無(wú)需注冊(cè),天天更新！,www.3edu.net,完全免費(fèi),無(wú)需注冊(cè),天天更新！,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1.結(jié)合NO和 NO2的性質(zhì)，試分析實(shí)驗(yàn)室制取兩種氣體時(shí)應(yīng)該分別如何收集？提示：NO能夠與氧氣反應(yīng)，應(yīng)該用排水法收集；NO2能夠與水反應(yīng)，且密度比空氣大，應(yīng)該用向上排空氣法收集。,2.NO和CO均為無(wú)色無(wú)味的有毒氣體，若兩個(gè)集氣瓶中分別盛有上述兩種氣體，如何較快地鑒別

2、？提示：通常狀況下，CO不與氧氣反應(yīng)，而NO能夠與氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2。所以，在通風(fēng)櫥中打開(kāi)集氣瓶塞，瓶口出現(xiàn)紅棕色的是NO。,3．試根據(jù)氮及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化分析俗語(yǔ)“雷雨發(fā)莊稼”的化學(xué)原理。提示：在空氣中發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：N2+O2 2NO、2NO+O2 ==== 2NO2、3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO，生成的硝酸隨雨水降到地表，與地面的礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成被植物吸收的硝酸鹽，促進(jìn)植物

3、的生長(zhǎng)。,例題 無(wú)色的混合氣體甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的幾種，將一定量的甲氣體經(jīng)過(guò)下圖實(shí)驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無(wú)氣體剩余，則甲氣體的組成為A.NO2、N2 B.NO、CO2C.NO2、CO2 D.NO、CO2、N2,【規(guī)范解答】選B?；旌蠚怏w為無(wú)色，一定不含NO2，通過(guò)足量的過(guò)氧化鈉時(shí)，氣體顯紅棕色，說(shuō)明氣體中一定含有NO和CO2，CO2與過(guò)氧化鈉生成的O2與NO反應(yīng)生成紅棕

4、色的NO2，最后通入水槽中時(shí)氣體全部被吸收，說(shuō)明甲氣體中無(wú)N2。,【互動(dòng)探究】（1）試分析混合氣體中各成分的物質(zhì)的量的關(guān)系。提示：根據(jù)題意可知，整個(gè)過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)依次為2Na2O2+2CO2 ==== 2Na2CO3+O2，4NO+3O2+2H2O ==== 4HNO3。最終無(wú)氣體剩余，則有6CO2 ～3O2～4NO，即n（CO2）∶n（NO）=3∶2。（2）若最終集氣瓶中未能充滿(mǎn)水，原氣體中是否一定含有N2？提示：不一定，當(dāng)不

5、滿(mǎn)足2n（CO2）=3n（NO）關(guān)系時(shí)，最終也有氣體剩余。,1.無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色，則無(wú)色氣體一定為NO，可以作為NO的判斷依據(jù)。2.NO2與O2的混合氣體若與水反應(yīng)后無(wú)氣體剩余，發(fā)生的反應(yīng)3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO、2NO+O2 ==== 2NO2可以總寫(xiě)為4NO2+O2+2H2O ==== 4HNO3。,氮的氧化物與O2的混合物溶于水的相關(guān)計(jì)算NO和NO2是兩種重要的氮的氧化物，是工業(yè)制取硝酸的中間產(chǎn)

6、物。最大程度地吸收氮的氧化物可以充分利用原料，并減少污染物的排放。結(jié)合NO和NO2的性質(zhì)探究以下問(wèn)題。探究：1.把一支充滿(mǎn)NO2氣體的試管倒置在水槽中充分反應(yīng)后，水能否充滿(mǎn)試管？提示：NO2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2+H2O ==== 2HNO3+ NO，由此可知最后水只能充滿(mǎn)整個(gè)試管的2/3。,2.把一支充滿(mǎn)NO2和O2的試管倒置在水槽中充分反應(yīng)后，若水充滿(mǎn)試管，NO2和O2的量應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系？提示：根據(jù)反應(yīng)：3NO2+H

7、2O ==== 2HNO3+NO,2NO+O2 ==== 2NO2可得4NO2+2H2O+O2 ==== 4HNO3；即當(dāng)NO2與O2體積比為4∶1時(shí)水可充滿(mǎn)試管。3.如果向一支充滿(mǎn)NO的試管中充O2，應(yīng)滿(mǎn)足什么條件水才能充滿(mǎn)試管？提示：結(jié)合反應(yīng)2NO+O2 ==== 2NO2,3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO知4NO+3O2+2H2O ==== 4HNO3。所以當(dāng)NO和O2體積比為4∶3時(shí)水可充滿(mǎn)試管。,4.試根據(jù)上

8、述討論完成下表：,,,,,1．關(guān)于氮?dú)獾男再|(zhì)的說(shuō)法中正確的是( )A．通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)很活潑B．可在氧氣中燃燒，生成NOC．通常情況下，在水中溶解度較大D．跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，氮?dú)馐茄趸瘎窘馕觥窟xD。氮?dú)夥肿又泻蠳≡N鍵，通常情況下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；在高壓放電的情況下會(huì)與氧氣反應(yīng)；難溶于水。,2.（2011·烏魯木齊高一檢測(cè)）起固定氮作用的化學(xué)反應(yīng)是( )A.由NH3制碳酸氫銨和硫酸銨B

9、.NO遇O2轉(zhuǎn)化為NO2C.硝酸工廠用NH3氧化制NOD.N2與H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3【解析】選D。氮的固定是指使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程。符合此定義的只有D選項(xiàng)。,3.（2011·銀川高一檢測(cè)）最新的研究表明：一氧化氮吸入治療法可快速改善SARS中重癥患者的缺氧狀況，緩解病情。病毒學(xué)研究證實(shí)，一氧化氮對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是( )A.一氧化氮是一種紅棕色的

10、氣體B.常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合C.含等質(zhì)量氧原子的一氧化氮與一氧化碳的物質(zhì)的量相等D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集,【解析】選C。一氧化氮是無(wú)色、難溶于水的氣體，可以用排水法收集，一氧化氮能夠和氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，因此A、B、D三個(gè)選項(xiàng)均錯(cuò)誤；假設(shè)氧原子的質(zhì)量為16 g，那么一氧化氮和一氧化碳的物質(zhì)的量均為1 mol，因此C選項(xiàng)正確。,4.下列對(duì)NO、NO2的描述正確的是( )

11、A.NO是紅棕色氣體，易溶于水，是酸性氧化物B.NO2可用排水法收集，且可由N2和O2化合而得到C.NO、NO2在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，且二者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物D.NO、NO2互為同素異形體，且NO是汽車(chē)尾氣的有害成分之一,【解析】選C。NO是無(wú)色難溶于水的氣體，NO不與堿反應(yīng)，不是酸性氧化物，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；NO2與水反應(yīng)：3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO，N2和O2反應(yīng)生成NO，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；NO和O2發(fā)生

12、反應(yīng)：2NO+O2 ==== 2NO2，NO2與H2O反應(yīng)生成NO，故C項(xiàng)正確；NO與NO2都不是單質(zhì)，故不可能是同素異形體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,5．某同學(xué)收集了一集氣瓶紅棕色氣體，用玻璃片蓋好，然后向其中加入少量水，振蕩后變?yōu)闊o(wú)色，然后輕輕移開(kāi)玻璃片使少量空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，氣體又變?yōu)榧t棕色。（1）集氣瓶?jī)?nèi)紅棕色氣體是：____________________。（2）氣體顏色變化的原因是：____________________；有關(guān)的化學(xué)方

13、程式是：___________________________。（3）在收集該紅棕色氣體時(shí)用____________________。,【解析】在中學(xué)階段常見(jiàn)的紅棕色氣體有NO2和溴（Br2）蒸氣，能產(chǎn)生題干所述現(xiàn)象的是NO2，由于NO2的密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法收集。答案:(1)NO2 (2)NO2與H2O反應(yīng)生成無(wú)色NO，NO遇空氣中的O2，與之發(fā)生反應(yīng)生成紅棕色的NO23NO2+H2O ==== 2HNO3+NO、

14、2NO+O2 ==== 2NO2 (3)向上排空氣法,一、選擇題（本題包括6小題，每小題4分，共24分）1.如圖是化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用裝置之一,若氣體從右管進(jìn)入，可用來(lái)收集的無(wú)色氣體是( )A．NO B.NO2 C.CO D.CO2【解析】選D。據(jù)圖可知該氣體的密度比空氣的密度大且是無(wú)色氣體，故只有CO2符合。,2.在體積V L的密閉容器中通入a mol NO，b mol O2后，反應(yīng)容器內(nèi)氮原子

15、和氧原子個(gè)數(shù)比為( )【解析】選C。反應(yīng)前后氮原子守恒，氧原子守恒，氮原子為a mol，氧原子為（a+2b）mol。,【舉一反三】同溫同壓下相同體積的兩個(gè)容器a和b,a中為NO，b中為N2和O2。（1）a與b中分子數(shù)是否相等？（2）a與b中氣體質(zhì)量是否相等？提示：（1）由阿伏加德羅定律知a與b分子數(shù)相等。（2）因b中N2和O2的個(gè)數(shù)比不確定，所以a與b中氣體的質(zhì)量可能相等，也可能不相等。,3．（2011·咸陽(yáng)高

16、一檢測(cè)）發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭，其推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無(wú)色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)看到火箭噴出大量紅煙。產(chǎn)生紅煙的原因是( )A．高溫下N2遇空氣生成NO2B．NO遇空氣生成NO2C．CO2與NO反應(yīng)生成CO與NO2D．生成H2和NO2【解析】選B。題中所述四種氣體均不是紅棕色的氣體，能夠出現(xiàn)紅棕色是因?yàn)镹O在空氣中被氧化成了NO

17、2。,4．在NO2和H2O的反應(yīng)中，NO2( )A．是氧化劑B．是還原劑C．既是氧化劑又是還原劑D．既不是氧化劑又不是還原劑【解析】選C。通過(guò)分析NO2和H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO中氮元素化合價(jià)的變化，發(fā)現(xiàn)氮元素的化合價(jià)既降低又升高，因此NO2既是氧化劑又是還原劑。,5.在汽車(chē)尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )A．NO

18、是該過(guò)程的中間產(chǎn)物B．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)C．汽車(chē)尾氣的主要污染成分包括CO2和NOD．催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為：2NO+O2+4CO 4CO2+N2,【解析】選D 。NO2是該過(guò)程的中間產(chǎn)物；NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑；汽車(chē)尾氣的主要污染成分包括CO和NO。,6．（2011·鄭州高一檢測(cè)）在一定溫度和壓強(qiáng)下，將裝有N2和NO2混合氣體的試管倒立在水中，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，試管內(nèi)氣體的體積縮小為原體積

19、的一半，則原混合氣體中氮?dú)馀c二氧化氮的體積比為( )A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1【解析】選C。假設(shè)試管中V(N2)=x L，V(NO2)=y L；根據(jù)化學(xué)方程式3NO2＋H2O ==== 2HNO3＋NO以及題意可列出下列方程(x+y/3)/(x+y)=1/2，解方程得到x∶y=1∶3。,二、非選擇題（本題包括2小題，共26分）7.（14分）（2011·福州高一檢測(cè)）氮氧化物

20、進(jìn)入大氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還能形成光化學(xué)煙霧，因此必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。（1）用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2NO2+2NO+4NaOH ==== 4NaNO2+2H2O ①,2NO2+2NaOH ==== NaNO2+NaNO3+H2O ②，在反應(yīng)①中，氧化劑是_____，還原劑是_____。在反應(yīng)②中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____。,（2）汽車(chē)尾氣中含

21、有CO和NO，消除這兩種物質(zhì)對(duì)大氣的污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成N2和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。（3）在一定條件下氨氣亦可用來(lái)將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì)。寫(xiě)出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________。,www.aaaxk.com,三星學(xué)科,教師助手,學(xué)生幫手,家長(zhǎng)朋友！,【解析】（1）在反應(yīng)①中NO2中的氮元素化合價(jià)降低，作氧化劑，N

22、O中氮元素化合價(jià)升高，作還原劑；在反應(yīng)②中氧化劑和還原劑都是NO2，它們的物質(zhì)的量之比為1∶1。（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)后生成的對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)應(yīng)為氮?dú)夂投趸?。?）根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，氨氣和二氧化氮反應(yīng)后生成的無(wú)污染的物質(zhì)為氮?dú)夂退?。答案：?）NO2 NO 1∶1（2）2NO+2CO N2+2CO2（3）6NO2+8NH3 7N

23、2+12H2O,8.（12分）將10 mL充滿(mǎn)NO2和O2的混合氣體的試管倒置在水槽中，反應(yīng)停止后試管內(nèi)剩余2 mL的無(wú)色氣體，求原混合氣體中NO2和O2各多少毫升?！窘馕觥浚?）若剩余的是NO，可以看成先發(fā)生了反應(yīng)4NO2+O2+2H2O ==== 4HNO3。剩余的NO2又與水作用，最終有2 mL NO產(chǎn)生。由反應(yīng)3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO得剩余的NO2體積為2 mL×3=6 mL。則原有O2

24、的體積為（10 mL-6 mL）× =0.8 mL,NO2體積為10 mL-0.8 mL=9.2 mL。,（2）若剩余的是O2，則有10 mL-2 mL=8 mL NO2和O2的混合氣體按4NO2+O2+2H2O ==== 4HNO3進(jìn)行。所以NO2的體積為8 mL× =6.4 mL，O2的體積為10 mL-6.4 mL=3.6 mL。答案：（1）若剩余的是NO，則NO2和O2的體積分別為9.

25、2 mL和0.8 mL。（2）若剩余的是O2，則NO2和O2的體積分別為6.4 mL和3.6 mL。,【規(guī)律方法】氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的分析方法（1）“4NO2+O2”和“4NO+3O2”從組成上均相當(dāng)于“2N2O5”的組成，也就是兩種情況均可利用混合氣體中的N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析:（2）若是NO、NO2、O2三種氣體溶于水時(shí)，可先由反應(yīng)3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO求出生成的NO的體積，再加上原氣