2019高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專題24 NO、NO2的性質(zhì)及污染處理講解

1、專題24NO、NO2的性質(zhì)及污染處理一、高考題再現(xiàn)（2018課標(biāo)II）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)（如下圖所示）下列敘述錯(cuò)誤的是霧和霾的分散劑相同霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)【答案】C【解析】A.霧的分散劑是空氣，分散質(zhì)是水。霾的分散劑是空氣，井散質(zhì)固體顆粒。因此霧和霾的分散劑相同，A正確,B.由于氮氧化物和二氧化硫轉(zhuǎn)化為鞍鹽形成無機(jī)顆粒物，因此霧霾中含有硝酸鞍和硫酸鞍,E正確；C.NH3作為反應(yīng)物參加反應(yīng)轉(zhuǎn)化為錢鹽,因此氨氣不是形成無機(jī)顆粒物的催化劑，C錯(cuò)誤；D.嬴氧化物和二氧化硫在形成霧瘦時(shí)與大氣中的氨有關(guān)，

2、由于氮肥會(huì)釋放出氨氣，因此霧霾的形成與過度怖用氮肥有關(guān)，D正確。2.（2018課標(biāo)I）采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。回答下列問題（1）1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到05。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為。（2）F.Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25C時(shí)Ng）分解反應(yīng)：2N2Os（g）-4NO;（g）+O,（g）112N2O.（g）其中NO2二聚為4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)P隨時(shí)間t的變化如下表所示（t=時(shí)哥應(yīng)）完全分解）：t/min0408016026013001700oop/kP

3、a35.840.342.5.45.949.261.262.363.1已知：2N0(g)=2N0(g)+0(g)H=4.4kJmolT2525212N0(g)=N0(g)H=55.3kjmol-i2242則反應(yīng)N205(g)=2N02(g)+02(g)的H=kJmolT。u=2xl03xpwn(kPa-min-1pn研究表明，N205(g)分解的反應(yīng)速率25t=62min時(shí)，測(cè)得體系中2P02=2.9kPa，則此時(shí)的5=kPa,v=kPamin-i。若提高反應(yīng)溫度至35C，則N0(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35D63.1kPa(填“大于”“等于”或TOC o 1-5 h z258“小于”)，原因

4、是。25C時(shí)NO(g)n2N0(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=kPa(K為以分壓表示的平衡常數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留242pp1位小數(shù))。對(duì)于反應(yīng)2N205(g)f4N02(g)+02(g),R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程：第一步N0nNO+N0快速平衡2523第二步NO+N0NO+NO+0慢反應(yīng)2322第三步NO+NO-2NO快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是(填標(biāo)號(hào))。v(第一步的逆反應(yīng))v(第二步反應(yīng))反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有N03C第二步中N02與N03的碰撞僅部分有效D.第三步反應(yīng)活化能較高【答案】053.130.06.0X10-2大于溫度提高，體積不變，總壓強(qiáng)提高；N0二

5、聚為放熱反應(yīng)，溫22度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強(qiáng)提高13.4AC【解析】(1)氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑，硝酸銀中只有氧元素化合價(jià)會(huì)升高，所以氧化產(chǎn)物是氧氣分子式為02；(2)已知：i、2N0(g)=2N0(g)+0(g)H=-4.4kJ/mol252421ii、2N0(g)=N0(g)H=-55.3kJ/mol2242根據(jù)蓋斯定律可知i2ii即得到N205(g)=2N02(g)+l/202(g)Hi=+53.1kJ/mol；根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1:2,又因?yàn)閴簭?qiáng)之比是物質(zhì)的量之比，所以消耗五氧化二氮減少的壓強(qiáng)是2.9kPaX2=5.8kPa，則此

6、時(shí)五氧化二氮的壓強(qiáng)是35.8kPa5.8kPa=30.0kPa,因此此時(shí)反應(yīng)速率v=2.0X103X30=6.0X102(kPamini)；由于溫度升高，容器容積不變，總壓強(qiáng)提高，且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng)，溫度提高，平衡左移，體系物質(zhì)的量增加，總壓強(qiáng)提高，所以若提高反應(yīng)溫度至35，則NO(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35r)大于25863.1kPa。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時(shí)的壓強(qiáng)是63.1kPa,根據(jù)方程式可知完全分解時(shí)最初生成的二氧化氮的壓強(qiáng)是35.8kPax2=71.6虹氧氣是35.8-2=17.9kP無總壓強(qiáng)應(yīng)該是71.6kPa+17.9kPa=89.5tPa,平衡后壓強(qiáng)減少了

7、89.5tfa-63.1kPa=26.4;所以根據(jù)方程式可知平衡時(shí)四氧化二氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是26.4kPa,二氧化氮對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是71.6kPa-26.4Kax2=18.8kPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)=13.400(3)A、第一步反應(yīng)快，所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率，A正確；B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO,B錯(cuò)誤；C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有no2可知no2與no3的碰撞僅部分有效，C正確；D、第三步反應(yīng)快，所以第三步反應(yīng)的活化能較低，D錯(cuò)誤。三、考點(diǎn)突破1、考查2NO(g)_NO(g)HVO224典例1下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋或結(jié)論都正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

8、解釋或結(jié)論A向Fe(NO)溶液中滴入硫酸酸化的HO溶液3222溶液變?yōu)辄S色氧化性：H0Fe3+22B向5mL1mol/LNaOH溶液中滴加5滴1mol/LMgC溶液，然后再滴加足量的1mol/LCuCl溶液2先產(chǎn)生白色沉淀，然后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀KCu(OH)sp2KMg(OH)sp2C將充滿NO的密閉玻璃球浸泡在熱水中2紅棕色變深2N0(g)_NO(g)H224VOD向一定量酸性KMnO溶液中加入乙二醇4溶液紫色褪去乙二醇被氧化為乙二酸(HOCHCHOH)22【答案】C【解析】A.Fe(NO莎落液中滴入硫酸，會(huì)形成HN6因此溶液變?yōu)辄S包有可肓猩HNOz氧化F0；結(jié)論錯(cuò)誤，A錯(cuò)誤；E_濬度積常數(shù)犬的

9、物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為濬度積小的物質(zhì)根據(jù)現(xiàn)象知，XspCu(OH)2Mg(OH)2,結(jié)論錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤,C.升高溫度可逆反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)升高溫度氣體顏色加深j兌明平衡向生成二氧化氮方向移動(dòng)所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C正確：DKMhd與乙二酹(HOCH2CH2OH)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳，且高猛酸鉀可氧化乙二酸，結(jié)論不合理，D錯(cuò)誤。2、考查NO、NO化學(xué)性質(zhì)典例2(2018屆江蘇省南京市金陵中學(xué)、海安高級(jí)中學(xué)、南京外國語學(xué)校高三第四次模擬考試)在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是形成是由于SO、NO而引起的，選項(xiàng)B正確；C.酸雨是pH小于5.6的雨水，選項(xiàng)C正確；D、工業(yè)廢水任意排放引

10、起江河湖泊的污染，而酸雨是由于S02、N02而引起的，選項(xiàng)D不正確。AC-COCO2CO2BNaSOSO：比-HSO23223CCaCO型CaCldca(ClO)322D比oNNOHNO23答案】A【解析】A項(xiàng)，C在O中完全燃燒生成CO,CO與C高溫下反應(yīng)生成CO,CO與FeO高溫反應(yīng)生成Fe和CO,222232三步反應(yīng)均能實(shí)現(xiàn)，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，NaSO與HSO反應(yīng)生成NaSO、HO和SO，SO與溴水反應(yīng)生成HSO23242422224和HBr，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，CaCO與HCl反應(yīng)生成CaCl、HO和CO，CaCl與O不反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，N3222222與O高溫反應(yīng)生成NO，NO與HO不反

11、應(yīng)，D錯(cuò)誤。223、考查氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染典例3下列有關(guān)酸雨的說法不正確的是()空氣中的SO2溶于水，最終形成酸雨NO2或SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成pH7的雨水不都是酸雨工業(yè)廢水任意排放是造成酸雨的主要原因答案】D【解析】A.二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸能被氧化為硫酸，形成酸雨，選項(xiàng)A正確；B.酸雨的4、考查氮氧化物的處理（1）原電池處理典例4利用反應(yīng)6NO8NH=7N12HO構(gòu)成電池的裝置如圖所示。此方法既能實(shí)現(xiàn)有效清除氮氧化物的2322排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學(xué)能。下列說法正確的是：電流從左側(cè)A電極經(jīng)過負(fù)載后流向右側(cè)電極:：農(nóng)林A當(dāng)有4.48LNO被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.

12、8N2A電極A極反應(yīng)式為2NH-6e-=N+6H+32為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陰離子交換膜【答案】D【解析】該反應(yīng)中，二氧化氮中N元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?價(jià)、氨氣中N元素化合價(jià)由-3價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以通入二氧化氮的電極是正極、通入氨氣的電極是負(fù)極。A.放電時(shí)，電流從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極，所以電流從右側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向左側(cè)電極，故A錯(cuò)誤；B.氣體摩爾體積受溫度和壓強(qiáng)影響，溫度和壓強(qiáng)未知導(dǎo)致氣體摩爾體積未知，所以無法計(jì)算，故B錯(cuò)誤；C.電解質(zhì)溶液呈堿性，則負(fù)極電極方程式為2NH-6e-+6OH-=N+6HO，故C錯(cuò)誤；D.原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陰

13、離子交換膜，防止二氧化氮反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽，導(dǎo)致原電池不能正常工作，故D正確。（2）電解處理典例5（2018屆湖南省衡陽市高三第二次聯(lián)考二模）如圖，利用電解原理將NO轉(zhuǎn)化為NHNO，既節(jié)約了資43源，又保護(hù)了環(huán)境。下列有關(guān)說法正確的是NO轉(zhuǎn)化為NHNO的反應(yīng)屬于氮的固定43陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：NO+5H+5e-=NHHO32電解池兩極上分別生成的甲是NH+,乙是NO-43為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NHNO，需補(bǔ)充的物質(zhì)丙為HNO433【答案】C【解析】A.NO屬于含氮元素的化合物，轉(zhuǎn)化為的反應(yīng)不屬于氮的固定，A錯(cuò)誤,B.陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)團(tuán)像，NO得到電子，化合(介降低生

14、成鍍根離子，電極反應(yīng)式為:隔+十氏0,B錯(cuò)誤；C根據(jù)E的分析，電解池陰極上生成的是NHi+,陽極上NO被氧化生成的是NOr,C正確；D_陽極上NO被氧化生成的是NO門陽極反應(yīng)為NCX5e-+2H2ON03-HH+;陰極上NO得到電子被還原生成讓根禽子，陰極反應(yīng)為：NO+5+6H+=NHi+H2O,總反應(yīng)方程式為：8N0+7H20-=3NH4NO3+2HNO3,因此若要使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH1N6,需補(bǔ)充Nib,D錯(cuò)誤。5、氮氧化物的性質(zhì)探究典例6(2018年貴州省普高等學(xué)校招生適應(yīng)性考試)已知：NO能與NaO反應(yīng)；NO和NO均能與酸性KMnOx2224溶液反應(yīng)生成NO和Mn2+。3I.用下圖

15、所示裝置(略去夾持儀器)可制得少量亞硝酸鈉(2NO+Na2O2=2NaNO2)。NOBE無水a(chǎn)Cl2Na2O2無水ACh議性KMnO4溶液VTOC o 1-5 h zB、D的儀器名稱是,D的作用是。通NO前，需先通一段時(shí)間N2，目的是,E中主要反應(yīng)的離子方程式為，常溫下，測(cè)得實(shí)驗(yàn)前后C的質(zhì)量差值為0.30g，則制得NaNO2g。II.NO和NaO都有較強(qiáng)氧化性，為探究NO與NaO反應(yīng)的產(chǎn)物，提出如下假設(shè):222222假設(shè)i.NO氧化NaO；假設(shè)ii.NaO氧化NO。222222甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置：請(qǐng)回答下列問題：?jiǎn)蜗蜷y在實(shí)現(xiàn)氣體單向流通的同時(shí)，還有一個(gè)作用是。待試管G中收集滿氣體，向試

16、管G中加入適量Na?。?粉末，塞緊塞子，輕輕振蕩試管內(nèi)粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將帶火星的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi)，木條復(fù)燃，甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為假設(shè)i正確。乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?yīng)在F、G之間增加一個(gè)M裝置，M中應(yīng)盛裝(可供選擇的試劑：堿石灰，濃硫酸飽和氯化鈉溶液)；乙同學(xué)用改進(jìn)后的裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失，帶火星的木條未復(fù)燃。得到結(jié)論：假設(shè)ii正確。請(qǐng)做出正確判斷，寫出NO?和Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程【答案】(球形)干燥管防止水蒸氣進(jìn)入C裝置排出裝置中的空氣4H+3MnO-+5NO=3Mn2+5NO-+2HO0.69g防止倒吸濃硫酸2N

17、O+NaO=2NaNO4322223【解析】本實(shí)殮分兩部分，I的實(shí)殮目的是制取少量亞硝酸鈉，根據(jù)反應(yīng)：2NO+-N02=2N3N02,N326可以與水反應(yīng)，所以該實(shí)殮的關(guān)鍵是完全干燥。(1)B.D的儀器名稱是財(cái)形)干燥管，B.D的作用都是防止水蒸氣進(jìn)入C裝墨,(2)通NO前，需先通一段時(shí)間皿就是要將裝墨中的空氣排出去，因?yàn)楫a(chǎn)物NaNQs容易被氧化；裝蚤E的作用是吸收未反應(yīng)完的NO,根據(jù)題中信息：NO和N5均能與酸性KMnO4?t液反應(yīng)生成NO3一和Me+；(4)常溫下，測(cè)得實(shí)驗(yàn)前后C的質(zhì)量差值為0.30g,根據(jù)反應(yīng)原理:2NO+Na?O2=2NaNO2，裝置增重即為NO的質(zhì)量，故n(NO)=n(NaNO)O.lmol,m(NaNO)=0.69g；22II該實(shí)驗(yàn)的目的是探究NO與NaO反應(yīng)的產(chǎn)物，NO和NaO都有較強(qiáng)氧化性。(5)單向閥在G和H之間，222222單向閥內(nèi)部有一個(gè)關(guān)