2014届高一同步课堂名师章节精细讲解专题专练:硫和氮的氧化物(4课时,20页,含答案解析,人教版必修1)

文档属性

名称 2014届高一同步课堂名师章节精细讲解专题专练:硫和氮的氧化物(4课时,20页,含答案解析,人教版必修1)
格式 zip
文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2014-01-05 09:19:00

图片预览

文档简介



第一课时 硫和硫的氧化物
(1)从氧化还原反应的价态规律分析,H2S中的硫元素只有还原性,H2SO4中的硫元素只有氧化性,S、SO2、H2SO3中的硫元素既有氧化性,又有还原性。
(2)SO2是酸性氧化物,与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:SO2+2OH-===SO+H2O。
(3)H2SO3(亚硫酸)是二元弱酸,酸性比H2CO3强。
(4)将Cl2通入到紫色石蕊溶液中,现象为先变红后褪色。
一、硫
1.存在
2.物理性质
俗名
色态
溶解性
硫黄
黄色固体
不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
3.化学性质
二、硫的氧化物
1.二氧化硫
(1)物理性质:
色、味、态:无色刺激性气味气体;密度:比空气大;溶解性:易溶于水;毒性:有毒。
(2)化学性质:
化学反应或性质表现
与H2O反应
与水反应:SO2+H2O??H2SO3
酸性氧化物的性质
与NaOH反应:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
漂白性
能与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
还原性
与氧气反应:2SO2+O22SO3
2.三氧化硫
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)硫在自然界中不仅以游离态存在,还以化合态存在(  )
(2)试管壁上附着的硫黄用酒精洗涤即可(  )
(3)SO2通入石蕊溶液中,可使溶液先变红后褪色(  )
(4)SO2与HClO的漂白原理相同(  )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.什么是可逆反应?2H2+O22H2O与反应2H2O2H2↑+O2↑互为可逆反应吗?
答案:相同条件下,一个化学反应同时能向正、逆两个方向进行,称为可逆反应。该题两反应不是同时进行,条件不同,故不是可逆反应。
3.请将下列反应或现象与相应的性质连接起来。
(1)SO2使品红溶液褪色    A.还原性
(2)2SO2+O22SO3 B.酸性氧化物的性质
(3)SO2使澄清石灰水变浑浊 C.漂白性
答案:(1)—C,(2)—A,(3)—B
4.下列关于SO2和SO3的叙述正确的是(  )
A.通常条件下,都是无色气体,都易溶于水
B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸
C.都可使品红溶液褪色,加热时红色又能再现
D.都能跟碱溶液反应
分析:通常条件下,SO3是无色液体,SO2溶于水生成H2SO3,其为弱酸。SO2能使品红溶液褪色,加热时红色复现,SO3则不能,但SO2和SO3都是酸性氧化物,都能跟碱反应,故D项正确。
答案:D
常见漂白剂的漂白原理
1.漂白剂的分类
(1)Cl2、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3等——氧化型
原理:漂白剂本身是氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质,使之失去原有的颜色。加热时不能恢复原有的颜色。
(2)SO2——化合型:
原理:漂白剂与有色物质化合生成新的无色物质,使之失去原来的颜色。加热时能恢复原来的颜色。
(3)活性炭、胶体——吸附型:
原理:有些固体物质疏松、多孔,具有较大的表面积,可以吸附有色物质使之失去原来的颜色。部分吸附剂可以重复使用。
2.SO2和Cl2的漂白性比较
(1)通入品红溶液:
(2)通入紫色石蕊溶液:
[例1][双选题]有关二氧化硫的说法错误的是(  )
A.SO2能使氯水褪色,体现了SO2的漂白性。
B.将SO2通到显红色的酚酞溶液中,发现红色消失,主要原因是SO2溶于水中显酸性
C.给已被SO2漂白的品红溶液用酒精灯加热,可恢复原来的红色
D.SO2不能使酸性KMnO4溶液褪色
[解析] A项,SO2使氯水褪色,体现了SO2的还原性。A错误;B项,酚酞显红色是因为溶液呈碱性,通入二氧化硫褪色是因为碱性消失,说明二氧化硫溶于水显酸性,B正确;C项,SO2与品红结合生成无色不稳定的化合物,加热又生成品红,C项正确;SO2具有还原性,可还原KMnO4而使其溶液褪色,D项错误。
[答案] AD
(1)漂白是指使有机色质褪色,即使能使无机色质褪色,也不称漂白作用。
(2)SO2可使酸性KMnO4溶液、氯水等褪色,不是SO2的漂白性,而是SO2的还原性。
(3)SO2还可以使含有酚酞的NaOH溶液褪色,也不是SO2的漂白性,而是SO2的酸性氧化物的性质。
SO2的性质
SO2和CO2性质的比较
(1)物理性质:
SO2
CO2
气味
有刺激性气味
无味
毒性
有毒
无毒
溶解性
易溶(体积比1∶40)
可溶(体积比1∶1)
(2)化学性质:
[来源:学科网]
SO2
CO2
与水的反应
SO2+H2O??H2SO3
CO2+H2O??H2CO3
与碱的反应
Ca(OH)2+SO2=== CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2
Ca(OH)2+CO2=== CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
与碱性氧化物反应
SO2+CaO===CaSO3
CO2+CaO=== CaCO3
弱氧化性
SO2+2H2S↓===3S+2H2O
CO2+C2CO
还原性
二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化

漂白性
有,不稳定
无[来源:学科网ZXXK]
对环境的影响
形成酸雨
引起温室效应
[例2] 下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是(  )
①澄清石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4酸性溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A.仅①②③         B.仅②③④
C.除①以外 D.全部
[解析] CO2和SO2均能使澄清石灰水变浑浊,①错误;SO2气体与H2S发生反应:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,有黄色沉淀生成,而CO2与H2S不反应,②正确;SO2能使KMnO4溶液、氯水、品红溶液因发生化学反应而褪色,而CO2与上述物质均不反应,故③、④、⑤正确。故选C。
[答案] C
CO2和SO2性质的异同点
(1)相同点:都具有酸性氧化物的通性,如都能使澄清石灰水变浑浊,因此不能用澄清石灰水区分CO2和SO2。
(2)不同点:SO2有漂白性和还原性,而CO2没有,如可以用品红溶液、氯水、酸性KMnO4溶液区分二者,SO2有刺激性气味,CO2没有。
1.(对应考点一)如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是(  )
A.紫色石蕊溶液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
解析:SO2的水溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故A错误;SO2有漂白性,能使品红溶液褪色,B正确;SO2有强还原性,与溴水发生反应:Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,使溴水褪色,C正确;SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3,使红色变浅或褪色,D正确。
答案:A
2.(对应考点一)下列说法正确的是(  )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H+)、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.SO2和Cl2等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好
解析:A项中SO2使溴水、KMnO4/H+褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是漂白性,SO2不能使指示剂褪色;能使品红试液褪色的物质很多,不仅仅是SO2;C项的这些漂白剂的漂白原理不都相同。SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
答案:B
3.(对应考点二)香烟烟雾中往往含有CO和SO2气体,下列关于这两种气体的说法正确的是(  )
A.两者都污染环境,危害健康
B.两者都是形成酸雨的主要物质
C.两者都能使品红溶液褪色
D.两者都易溶于水
解析:CO和SO2气体都污染环境,危害健康;SO2气体是形成酸雨的主要物质,能使品红溶液褪色,易溶于水,而CO不具有此性质,故选A。
答案:A
4.(对应考点二)检验SO2中是否混有CO2气体,可采用的方法是(  )
A.通过品红溶液
B.先通过足量NaOH溶液,再通入澄清石灰水
C.通过澄清石灰水
D.先通过KMnO4酸性溶液,再通入澄清石灰水
解析:A选项检验的是SO2;B选项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀;C选项不管有没有CO2都会产生白色沉淀;只有D选项,KMnO4酸性溶液将SO2完全吸收,通过澄清石灰水,若有白色沉淀一定有CO2,若无沉淀则无CO2,故正确答案为D。
答案:D
5.(探究题)某化学兴趣小组为了探究常温下非金属氧化物形成的某未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1:该气体为CO2
猜想2:该气体为SO2
猜想3:______________________________________________________________
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究:
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中应该装下列________试剂(填编号)。
A.NaCl溶液         B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸 D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是:_______________________________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是:____________________________________________。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为:____________________________。
解析:回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊,又变澄清的气体,只有CO2和SO2,所以提出的猜想是:①气体为CO2;②气体为SO2;③气体为CO2和SO2的混合气体。因为SO2的存在对CO2的验证有干扰,所以要验证气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并除尽,再验证CO2气体的存在。
答案:猜想3:气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
(1)硫以游离态和化合态两种形式存在于自然界中。硫在O2中燃烧生成SO2。
(2)SO2是酸性氧化物,可与碱、碱性氧化物反应。
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,SO2+CaO===CaSO3。
(3)SO2具有还原性,可被O2、氯水、溴水、酸性KMnO4溶液等氧化剂氧化。
2SO2+O22SO3,
SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4。
(4)SO2具有漂白性,可与某些有色物质(品红、草帽辫等)化合生成无色不稳定的化合物,受热后又恢复原色。
(5)SO3是一种酸性氧化物,可与碱性氧化物、碱反应。
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列说法中,不正确的是(  )
A.硫是一种淡黄色的不溶于水的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫易燃烧,其燃烧产物是大气污染物之一
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
解析:硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中燃烧产物也是SO2。
答案:D[来源:Z&xx&k.Com]
2.将SO2通入显红色的酚酞溶液中,发现红色消失,主要原因是SO2(  )
A.有漂白性 B.有还原性
C.有氧化性 D.溶于水中显酸性
解析:酚酞显红色说明溶液中存在着碱性的物质,而二氧化硫溶于水后显酸性,可将碱性物质中和,而使酚酞褪色。
答案:D
3.下列有关三氧化硫的说法中,正确的是(  )
A.三氧化硫极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.SO3不属于酸性氧化物
C.硫粉在过量的氧气中燃烧生成SO3
D.SO2、SO3均具有漂白性,能使石蕊溶液褪色
解析:因SO3+H2O===H2SO4,A正确。SO3和SO2都属于酸性氧化物,B错误。不管氧气量的多少,硫在氧气中燃烧的产物都是SO2,C错。SO2具有漂白性,但SO3不具有漂白性,且SO2不能使石蕊溶液褪色。
答案:A
4.下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是(  )
①活性炭 ②新制氯水 ③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④ B.②③⑤
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
解析:新制氯水、臭氧、过氧化钠、双氧水都有强氧化性,都可以使品红褪色。
答案:C
5.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体,可选用的试剂是(  )
A.饱和食盐水 B.NaOH溶液
C.足量澄清石灰水 D.饱和碳酸氢钠溶液
解析:CO2和SO2都能与NaOH溶液和石灰水反应,都不与饱和食盐水反应,因为H2SO3的酸性强于H2CO3。故可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2气体。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(8分)某无色气体A中可能含有H2S、SO2、CO2、HCl气体中的一种或几种。
(1)将此气体通入氯水后溶液变得无色透明。
(2)将得到的溶液分为两份:
①其中一份取出少量在试管中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀。
②另一份取出少量加入用硝酸酸化的AgNO3溶液,也得到白色沉淀。
试回答:
(1)气体A中肯定含有的气体是________,理由是___________________________。
(2)气体A中肯定不存在的气体是________,理由是________________________。
(3)气体A中不一定存在的气体是_____________________________________。
解析:氯水为黄绿色,将气体A通入氯水中得无色透明溶液,说明气体中一定有SO2,因为SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4;一定无H2S,因为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,SO2和H2S不共存;向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,进一步证明有SO2气体;另一份中加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,不能说明一定有HCl,因为氯水中存在Cl-,且SO2与Cl2、H2O反应也生成了HCl。
答案:(1)SO2 气体通入氯水后溶液变得无色透明,且加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀
(2)H2S H2S与SO2不共存 (3)CO2、HCl
7.(10分)已知X、Y为有刺激性气味的气体,有以下转化关系,部分产物未标出。
试回答:
(1)写出下列物质的化学式:
X______________、Y______________、A____________、B__________、C__________。
(2)反应①的化学方程式为______________________________________________,
反应②的离子方程式为________________________________________________。
解析:A与HNO3酸化的AgNO3反应产生白色沉淀。A中含Cl-,B与盐酸酸化的BaCl2反应,产生白色沉淀,B中含SO,又根据X、Y均为有刺激性气味的气体,且X能与Fe反应,则X为Cl2,Y为SO2,A为HCl,B为H2SO4,C为FeCl3。
答案:(1)Cl2 SO2 HCl H2SO4 FeCl3
(2)Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
8.(12分)如图是实验室制SO2并验证SO2某些性质的装置图,试回答:
(1)⑥中发生的化学反应方程式为________________________________________。
(2)①中实验现象为________,证明SO2是________气体。
(3)②中品红溶液________________________,证明SO2有________性。
(4)③中现象是____________________,证明SO2有________性。
(5)④中现象是________________________,证明SO2有________性。
(6)⑤的作用是______________________________________________________,
反应的化学方程式为_________________________________________________。
解析:本实验要制取SO2并验证SO2某些性质,所以⑥中发生的化学反应为Na2SO3和稀H2SO4制取SO2的化学反应。SO2有酸性,能使石蕊溶液变红;SO2有漂白性,能使品红溶液褪色;SO2有氧化性,使H2S溶液中出现淡黄色浑浊;SO2有还原性,使碘水褪色;SO2有毒,不能直接排放到空气中。
答案:(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)石蕊变红 酸性
(3)褪色 漂白
(4)出现淡黄色浑浊 氧化
(5)褪色 还原
(6)吸收多余的SO2,防止污染空气
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O

第二课时 氮气和氮的氧化物 大气污染
(1)SO2对环境的危害是形成酸雨,有关的化学方程式是SO2+H2O??H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4。
(2)在N2、Mg3N2、N2O、NO、NO2、HNO3中氮元素的化合价分别是0、-3、+1、+2、+4、+5。
一、氮气
(1)通常条件下,性质稳定,与O2不发生反应。
(2)放电或高温条件下,N2与O2直接化合:N2+O22NO。
二、一氧化氮和二氧化氮
1.物理性质
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
NO
无色
无味
有毒
比空气大
不溶于水
NO2
红棕色
刺激性气味
有毒
比空气大
与水发生反应
2.化学性质
(1)NO常温下很容易与O2反应,化学方程式为2NO+O2===2NO2。
(2)NO2与水反应,化学方程式为:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
三、SO2和NO2对大气的污染
1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治



2.酸雨
(1)概念:pH<5.6的降雨。
(2)成因:主要是大气中的SO2和NO2溶于水形成的。
(3)类型(写出反应化学方程式):
①硫酸型:SO2→H2SO3→H2SO4。
化学方程式:SO2+H2O??H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
②硝酸型:NO2→HNO3。
化学方程式:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(4)危害:
①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)N2的性质很稳定,高温下也不能和O2反应(  )
(2)NO和NO2都是无色有毒气体(  )
(3)NO2和水的反应中,NO2既是氧化剂又是还原剂(  )
(4)SO2、NO2、CO2的大量排放都会造成酸雨(  )
(5)光化学烟雾主要是由SO2造成的(  )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.农业上有一句俗语“雷雨发庄稼”,该过程发生了哪些反应?
答案:N2+O22NO,
2NO+O2===2NO2,
3NO2+H2O===2HNO3+NO,
HNO3跟土壤中的矿物作用生成硝酸盐。
3.环保部门每天通过新闻媒体向社会发布以污染物浓度为标准确定空气质量的信息。在下列各种物质中不属于空气质量指标的是(  )
A.二氧化碳          B.氮氧化物
C.二氧化硫 D.悬浮颗粒
解析:属于大气污染物的是二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒,CO2是空气成分之一,含量变化只能引起“温室效应”,对空气质量影响不大。
答案:A
4.请将下列污染现象与主要成因物质连接起来。
(1)酸雨         A.CO2的大量增加
(2)光化学烟雾 B.SO2和NO2
(3)温室效应 C.塑料制品
(4)白色污染 D.NOx和碳氢化合物
答案:(1)—B,(2)—D,(3)—A,(4)—C
氮的氧化物溶于水的计算
1.反应原理
3NO2+H2O===2HNO3+NO①
2NO+O2===2NO2②
反应①×2+②?
4NO2+O2+2H2O===4HNO3③
反应①×2+②×3?
4NO+3O2+2H2O===4HNO3④
2.计算类型
(1)NO2(或NO2与N2的混合气体)溶于水(反应①)
利用气体体积差法进行计算
(2)NO2与O2的混合气体溶于水(反应③):
设V(NO2)∶V(O2)=x
x<4∶1
x=4∶1
x>4∶1
反应情况
O2过量并剩余
恰好完全反应
NO2过量,剩余NO
(3)NO与O2的混合气体溶于水(反应④):
设V(NO)∶V(O2)=y
y<4∶3
y=4∶3
y>4∶3
反应情况
O2过量并剩余
恰好完全反应
NO过量并剩余
[例1] 将V mL NO和NO2的混合气通过水吸收后,得到a mL无色气体A,将此无色气体A与等体积O2混合,再通过水充分吸收后,收集到5 mL无色气体B。试回答:
(1)A气体是________,B气体是________;
(2)A气体的体积是________。
[解析] (1)NO2溶于水生成NO,故A为NO,NO与O2通入水中发生反应4NO+3O2+2H2O===4HNO3,二者等体积时,O2过量,故B为O2;
(2)4NO+3O2+2H2O===4HNO3
a mL  mL
依题意:a-=5,a=20
[答案] (1)NO O2 (2)20 mL
(1)氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时,剩余的气体可能是O2,也可能是NO,但不可能是NO2,因为NO2会与水反应又生成NO。
(2)对于连续发生的化学反应,可用化学方程式叠加的方法得到复合反应,使解答问题更简便。
常见的环境污染及其防治
1.常见的环境污染
环境污染
形成原因
主要危害
温室效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖,冰雪融化,释放有毒气体
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
土壤酸化,腐蚀建筑物
光化学烟雾
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物生长
臭氧空洞
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
含氮、磷等营养成分的生活污水和工、农业废水的任意排放
使藻类过度繁殖,水质恶化,发生在海水中为赤潮,淡水中为水华
白色污染
聚乙烯塑料的大量使用,任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
2.SO2和氮的氧化物的吸收
(1)NaOH溶液吸收: SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O。
(2)氨气吸收:
2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO3,
8NH3+6NO27N2+12H2O,
4NH3+6NO5N2+6H2O。
[例2] 空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是(  )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染
B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染 C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量
[解析] 石油、煤等化石燃料燃烧时会产生SO2等大气污染物,不符合“蓝天工程”的要求。
[答案] D
为防治酸雨,减少煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用,硫燃烧时生成的酸性氧化物SO2与碱性氧化物CaO作用生成含氧酸盐CaSO3,CaSO3易被空气中的O2氧化成CaSO4。CaO+SO2===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4。
1.(对应考点一)将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中,充分反应后试管中剩下20 mL气体,则原混合气体中NO2和NO的体积比为(  )
A.2∶1          B.1∶3
C.3∶1 D.1∶1
解析:NO不溶于水,也不与水反应,NO2与水的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以混合气体中NO2的体积为(40 mL-20 mL)×3÷2=30 mL,NO的体积为40 mL-30 mL=10 mL,则原混合气体中NO2和NO的体积比为3∶1,C正确。
答案:C
2.(对应考点一)标准状况下将盛满NO2的大试管倒扣在盛水的水槽中,充分吸收后,试管内溶液的物质的量浓度为(  )
A.0.045 mol/L B.0.036 mol/L
C.0.033 mol/L D.0.018 mol/L
解析:设试管的体积为V L
由3NO2+H2O===2HNO3+NO
知:n(HNO3)=× mol
V(HNO3)=V L
c(HNO3)== mol/L=0.045 mol/L
答案:A
3.(对应考点二)以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(  )
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
破坏臭氧层
化石燃料的燃烧
B
SO2
温室效应
汽车尾气的排放
C
NO2
光化学烟雾
工厂废气的排放
D
CO
酸雨
汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
解析:破坏臭氧层的是氟立昂;导致温室效应的气体是CO2、CH4;造成光化学烟雾的气体是氮氧化物和碳氢化合物;CO有毒,能使人中毒,故选C。
答案:C
4.(对应考点二)[双选题]下列有关环境污染的说法正确的是(  )
A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量
B.光化学烟雾的形成主要与NOx和碳氢化合物有关
C.pH在5.6~7之间的降水通常称为酸雨
D.含磷洗涤剂易被细菌分解,故不会导致水体污染
解析:燃煤时加入石灰石发生的反应有CaCO3CaO+CO2↑、CaO+SO2===CaSO3、2CaSO3+O2===2CaSO4(炉渣),因此能减少SO2的排放;pH<5.6的雨水被称为酸雨,C项错误;含磷的洗涤剂会造成水体富营养化而引起赤潮、水华等现象。
答案:AB
5.(探究题)(1)如右图所示,用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(仪器A已经经过气密性检验;除水外不能选用其他试剂)。正确的操作步骤是_________________________________________
____________________________________________________。
(2)将一个充满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,则通入的O2与原NO气体的体积比为________。假设生成的溶质不向外扩散,且为标准状况,则所得溶液的物质的量浓度应为________。
解析:(2)设试管的容积为1 L,生成的溶质HNO3的物质的量为x。
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
4 4
 mol x= mol
则c(HNO3)== mol/L
答案:(1)在A中加满水,盖紧瓶塞,用胶管连接b和c接口,由a导入NO气体,水通过b和c排入B中
(2)3∶4  mol/L
(1)一氧化氮是无色无味不溶于水的有毒气体,易与空气中的氧气反应生成二氧化氮,即2NO+O2===2NO2。
(2)二氧化氮是红棕色有刺激性气味的有毒气体,易溶于水生成HNO3和NO,化学方程式为:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(3)氮的氧化物溶于水的总反应为:4NO+3O2+2H2O===4HNO3,4NO2+O2+2H2O===4HNO3。
(4)pH<5.6的降雨称为酸雨,酸雨分为硫酸型和硝酸型。前者由SO2引起,后者由NOx引起。
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.关于氮气的性质的说法中,错误的是(  )
A.氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在
B.通常条件下,氮气性质很不活泼
C.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
解析:通常条件下氮气的性质很不活泼,在放电或高温条件下,能跟氧气反应。
答案:C
2.下列关于一氧化氮的叙述正确的是(  )
A.一氧化氮是一种红棕色的气体
B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
解析:NO是无色的气体,不溶于水,可由N2与O2直接化合而得到,且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2,故只有C项符合题意。
答案:C
3.关于二氧化硫和二氧化氮的叙述正确的是(  )
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[来源:Z&xx&k.Com]
解析:二氧化氮跟水反应,生成硝酸和一氧化氮,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。
答案:B
4.把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是(  )
A.氧气         B.二氧化氮
C.二氧化氮和氧气 D.二氧化氮和一氧化氮
解析:少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、CO2,二者物质的量比为1∶2,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,CO2、水蒸气与过氧化钠反应生成的O2使V(NO)∶V(O2)<1∶1,所以最后收集到的气体是NO2和O2。
答案:C
5.[双选题]如图所示,试管中盛装的是红棕色气体,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NO2气体
C.可能是NO与NO2的混合气体
D.只可能是NO2一种气体
解析:是红棕色气体,那么一定有二氧化氮的存在,与水反应后生成一氧化氮,所以没有充满试管,继续通入氧气,最终充满试管,则A肯定错误;如果有少量的氧气,大量的二氧化氮时B选项可以成立;C项中通入足量的氧气,NO也可以全部被吸收。
答案:BC
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(9分)氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O在该反应中,氧化剂是________,还原剂是________。
(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:________________________,反应中氧化剂是____________,还原剂是________。
解析:(1)在该反应中NO2中的氮元素化合价降低作氧化剂,NO中氮元素化合价升高作还原剂。
(2)氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质是氮气和水。
答案:(1)NO2 NO
(2)6NO2+8NH37N2+12H2O NO2 NH3
7.(12分)汽车尾气(含CO、SO2和NO等)是城市空气污染源之一,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”,它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,并促进二氧化硫的转化。
(1)汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是________________________。
(2)写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式:____________________________________。
(3)使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了排放废气的酸度,有可能促进了酸雨的形成,其原因是____________________________________。
(4)下列各项措施中,有利于缓解城市空气污染的有________(填编号)。
A.充分利用太阳能,减少能源消耗
B.使用电动车辆,减少汽油消耗
C.植树种草,绿化环境
D.取缔燃煤炉和木炭烧烤,改用天然气
解析:(2)中,从题目叙述中“它能使CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体”,可推出该反应为:2CO+2NON2+2CO2。
(3)中,使用“催化转化器”促进SO2转化为SO3,而SO3与H2O化合生成H2SO4,提高了空气的酸度,促进了酸雨的形成。
答案:(1)SO2、NO (2)2CO+2NON2+2CO2
(3)由于促进了SO2的转化,生成的SO3增多,SO3+H2O===H2SO4提高了空气的酸度 (4)ABC
8.(9分)如图为我国新疆阿勒泰大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著,近年来,发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,而成为当前生命科学的研究热点,NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。
(1)NO的危害在于________(填编号)。[来源:学§科§网]
A.破坏臭氧层 B.高温下能使一些金属氧化
C.造成酸雨 D.与人体血红蛋白结合
(2)在常温下,把NO气体压缩到1.01×108 Pa,在一个体积固定的容器里加热到50℃,发现气体的压力迅速下降,压力降至略小于原压力就不再改变,已知其中一种产物为N2O,写出上述变化的化学方程式:____________________________________。
(3)氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解,产生氯原子,氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下:O3O2+O;Cl+O3―→ClO+O2;ClO+O―→Cl+O2;总反应:2O3―→3O2。在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是________。
解析:(1)NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用;NO能与人体血红蛋白结合而使人中毒;NO被O2氧化生成NO2,NO2与水反应生成HNO3可形成酸雨。
(2)T、V一定时,=,若气体反应为3 mol,则生成的气体物质为2 mol,已知生成物有N2O,它若为1 mol,NO应为3 mol,根据质量守恒,生成的另1 mol气体物质是NO2,所以化学方程式为3NO===N2O+NO2。
答案:(1)ACD (2)3NON2O+NO2 (3)催化剂