魯科版必修1 第3章第2節(jié) 氮的循環(huán)（第1課時） 學(xué)案

/第2節(jié)氮的循環(huán)第1課時自然界中氮的循環(huán)氮的氧化物[課標(biāo)要求]1．通過自然界中氮的循環(huán),了解氮循環(huán)的根本過程,認識氮循環(huán)中的重要物質(zhì)。2．了解氮氣的性質(zhì),了解氮的固定的相關(guān)知識。3．了解氮的氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),了解自然界中形成硝酸的過程。1．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。2．工業(yè)合成氨反響的特點：高溫、高壓、催化劑、可逆反響。3．一氧化氮是無色、無味、有毒、難溶于水的氣體,在空氣中迅速變成紅棕色。4．二氧化氮是紅棕色、有刺激性氣味、有毒、能與水反響的氣體。5．主要的化學(xué)方程式：2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NON2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3eq\a\vs4\al(自然界中氮的循環(huán)氮氣)1．氮元素的存在及應(yīng)用(1)氮元素在自然界中的存在形式：游離態(tài)和化合態(tài)。(2)氮原子最外電子層有5個電子,在反響中易得3個電子,顯－3價。(3)氮元素有多種價態(tài)：－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5。(4)氮元素是一種營養(yǎng)元素,是組成蛋白質(zhì)的重要元素。2．自然界中氮的循環(huán)3．人類活動對氮循環(huán)的影響(1)氮氣eq\o(→,\s\up7(化學(xué)方法))氨→氮肥、硝酸等含氮化合物。(2)燃燒反響產(chǎn)生的氮氧化物參與氮的循環(huán)。4．氮氣的物理性質(zhì)在通常狀況下,氮氣是一種無色、無味、不溶于水的氣體,密度與空氣相近,約占空氣體積的78%。[特別提醒]N2和CO的相對分子質(zhì)量相同,與空氣接近,故N2、CO的密度與空氣接近,實驗室只能用排水法收集。5．氮氣的化學(xué)性質(zhì)(2)工業(yè)上常用氮氣和氫氣反響合成氨,此反響是可逆反響。[特別提醒](1)氮分子中兩個氮原子之間存在很強的作用力,故N2性質(zhì)很穩(wěn)定。(2)可逆反響必須滿足“兩同〞：①相同條件；②正反方向同時進行。6．氮的固定(1)概念：使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程。(2)主要分類①自然固氮：如高能固氮、生物固氮等；②人工固氮：如合成氨、仿生固氮等。[特別提醒]高能固氮指N2在雷電作用下生成NO；生物固氮指植物根瘤菌把N2轉(zhuǎn)化成NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)。1．判斷正誤。(1)化合態(tài)的氮元素只顯一種價態(tài)()(2)游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)氮時,氮元素被氧化()(3)NHeq\o\al(＋,4)、NH3、NOeq\o\al(－,3)中氮元素均顯－3價()(4)實驗室可用排空氣法收集N2()(5)N2在通常狀況下與O2反響生成NO2()(6)合成氨反響屬于自然固氮中的高能固氮()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2．自然界中存在著許多元素的循環(huán),如下圖循環(huán)的元素是()A．氫B．碳C．氮D．硫解析：選C氮元素在地球的大氣圈、巖石圈和生物圈中都有廣泛的分布,由圖中合成氨、氨或銨鹽、亞硝酸鹽等可判斷循環(huán)的元素是氮。3．以下表達中與氮的固定無關(guān)的是()A．工業(yè)合成氨B．工業(yè)上將氨轉(zhuǎn)化成硝酸和其他氮的氧化物C．豆科植物的根瘤菌吸收空氣中的氮氣使之轉(zhuǎn)化成植物蛋白質(zhì)D．電閃雷鳴的雨天,N2與O2會發(fā)生反響并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收解析：選B將氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物叫氮的固定,B選項中,NH3→HNO3屬于含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化,不是N2的轉(zhuǎn)化,所以不是氮的固定。eq\a\vs4\al(一氧化氮和二氧化氮)1．氮的主要氧化物化合價＋1＋2＋3＋4＋5對應(yīng)氧化物N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5[特別提醒]N2O3、N2O5屬于酸性氧化物,對應(yīng)酸為N2O3→HNO2,N2O5→HNO3,N2O、NO、NO2、N2O4均不是酸性氧化物。2．NO和NO2的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)NONO2顏色無色紅棕色狀態(tài)氣態(tài)氣態(tài)氣味無味刺激性氣味毒性有毒有毒水溶性難溶易溶(2)相互轉(zhuǎn)化①NO→NO2：2NO＋O2=2NO2。②NO2→NO：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。[特別提醒](1)NO和NO2的收集方法：①NO的收集：排水法。②NO2的收集：向上排空氣法。(2)“雷雨發(fā)莊稼〞的化學(xué)原理：N2eq\o(→,\s\up7(O2/放電))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3eq\o(→,\s\up7(土壤))硝酸鹽(氮肥)1．標(biāo)準狀況下,現(xiàn)將盛有NO2和O2體積比為4∶1的混合氣體的燒瓶倒扣于水槽中充分反響后,燒瓶內(nèi)無氣體剩余,所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是多少？提示：假設(shè)NO2的物質(zhì)的量為4mol,由原子守恒n(HNO3)＝4mol,c(HNO3)＝eq\f(nHNO3,5×22.4L)＝0.036mol·L－1。2．一支充滿NO2和O2混合氣體的試管倒立于水槽中,試管內(nèi)剩余eq\f(1,8)體積的氣體,求NO2和O2的體積比是多少？提示：此題分兩種情況：①假設(shè)O2過量,那么反響的NO2和O2為eq\f(7,8)體積,設(shè)反響的氧氣體積為x,那么4x＋x＝eq\f(7,8),x＝eq\f(7,40),即NO2占eq\f(7,10)體積,O2占eq\f(3,10)體積,NO2與O2的體積比為7∶3。②假設(shè)NO2過量,因二氧化氮與水反響實際剩余一氧化氮,那么剩余eq\f(1,8)體積的氣體為NO,過量的NO2為eq\f(3,8)體積,反響的NO2和O2為eq\f(5,8)體積,設(shè)反響的氧氣體積為x,那么4x＋x＝eq\f(5,8),x＝eq\f(1,8),即O2占eq\f(1,8),NO2占eq\f(7,8),NO2與O2的體積比為7∶1。氮的氧化物與氧氣、水反響的計算(1)NO2或NO2與N2(非O2)的混合氣體溶于水可根據(jù)反響：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,利用氣體體積的變化差值進行計算。(2)NO2和O2的混合氣體溶于水此時的反響可表示為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。氣體比例剩余氣體情況V(NO2)∶V(O2)＝4∶1時恰好反響,無剩余氣體V(NO2)∶V(O2)<4∶1時剩余氧氣V(NO2)∶V(O2)>4∶1時NO2過量,剩余氣體為NO,且體積為過量NO2體積的eq\f(1,3)(3)NO和O2同時通入水中此時的反響可表示為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。氣體比例剩余氣體情況V(NO)∶V(O2)＝4∶3時恰好反響,無剩余氣體V(NO)∶V(O2)<4∶3時剩余氧氣V(NO)∶V(O2)>4∶3時剩余NO1．酸酐指含氧酸分子中H、O原子按2∶1的個數(shù)比脫去水后的氧化物。如H2CO3的酸酐為CO2,H3PO4的酸酐為P2O5。以下關(guān)于氮的氧化物的說法中,正確的選項是()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,又有復(fù)原性C．NO2與H2O反響生成HNO3,所以HNO3的酸酐是NO2D．只能用排水法收集NO解析：選DNO、NO2不是酸性氧化物,A項錯誤；N2O5中氮元素為最高價,只有氧化性,B項錯誤；酸酐是相應(yīng)酸失水所得,中心元素化合價不變,HNO3的酸酐是N2O5,C項錯誤。2．在一大試管中裝入10mLNO倒立于水槽中,然后向其中緩慢通入6mLO2(氣體體積均在相同條件下測定),下面有關(guān)實驗最終狀態(tài)的描述,正確的選項是()A．試管內(nèi)氣體呈紅棕色B．試管內(nèi)氣體呈無色,是2mLNO2C．試管內(nèi)氣體呈無色,是2mLO2D．試管內(nèi)液面上升解析：選D根據(jù)4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知,V(NO)∶V(O2)＞4∶3時,NO有剩余。由題意,V(NO)∶V(O2)＝5∶3可知,NO剩余2mL,那么試管內(nèi)液面上升。3．將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中,充分反響后,還剩余2mL的無色氣體,求原混合氣體中NO2和O2的體積分別為多少？解析：依據(jù)化學(xué)反響方程式：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3①3NO2＋H2O=2HNO3＋NO②設(shè)混合氣體中O2的體積為xmL,剩余的氣體有兩種可能：(1)假設(shè)O2過量,剩余O2,那么只發(fā)生反響①：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO341(12－x)mL(x－2)mL那么eq\f(4,12－xmL)＝eq\f(1,x－2mL),解得x＝4,那么NO2的體積為8mL。(2)假設(shè)NO2過量,剩余NO,發(fā)生反響①和②,反響①：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3414xmLxmL反響②：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO31(12－x－4x)mL2mLeq\f(3,12－x－4xmL)＝eq\f(1,2mL),解得x＝1.2,那么NO2的體積為10.8mL。答案：8mL、4mL或10.8mL、1.2mL[三級訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)]1．氮氣能大量存在于空氣中的根本原因是()A．氮氣性質(zhì)穩(wěn)定,即使在高溫下也很難與其他物質(zhì)發(fā)生反響B(tài)．氮氣比空氣輕,且不溶于水C．氮分子中兩個氮原子結(jié)合得很牢固,分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定D．氮氣無氧化性,也無復(fù)原性,不與其他物質(zhì)反響解析：選CN2性質(zhì)穩(wěn)定,但在高溫下可與Mg、Al、H2等物質(zhì)反響表現(xiàn)出氧化性,與O2在放電條件下反響表現(xiàn)出復(fù)原性,A、D項不正確；氮氣比空氣輕且不溶于水不是N2能大量存在于空氣中的根本原因,即B項不正確。2．研究說明,一氧化氮在治療心血管疾病中具有重要的作用。以下對一氧化氮的表達正確的選項是()A．一氧化氮是一種紅棕色的氣體B．一氧化氮的摩爾質(zhì)量為30C．常溫常壓下,一氧化氮能與空氣中的氧氣直接化合D．一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集解析：選CA項,一氧化氮是無色氣體；B項,NO的摩爾質(zhì)量為30g·mol－1；D項,NO不溶于水。3．以下物質(zhì)不能由單質(zhì)直接化合生成的是()A．CuCl2 B．NO2C．FeCl3 D．Na2O2解析：選B金屬銅、鐵在氯氣中燃燒生成氯化銅和氯化鐵,金屬鈉在空氣中燃燒可生成過氧化鈉。N2和O2反響生成NO,不能直接生成NO2。4．在NO2與水的反響中()A．氮元素的化合價不發(fā)生變化B．NO2只是氧化劑C．NO2只是復(fù)原劑D．NO2既是氧化劑,又是復(fù)原劑解析：選D在反響3NO2＋H2O=2HNO3＋NO中,NO2中N元素為＋4價,而HNO3中N元素為＋5價,NO中N元素為＋2價,反響前后N元素化合價既升高又降低,故NO2既作氧化劑又作復(fù)原劑。5．目前,汽車尾氣已成為許多大城市空氣的主要污染源。汽車尾氣中含有CO、NO等多種污染物。(1)汽車燃料中一般不含氮元素,尾氣中所含的NO是如何產(chǎn)生的？說明原因并寫出有關(guān)反響的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)治理汽車尾氣中NO和CO的一種方法是：在汽車的排氣管上裝一個催化轉(zhuǎn)化裝置,使NO與CO反響,生成CO2和N2。反響的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________________________________。(3)以下措施中,能減少或控制汽車尾氣污染有效且可行的是________。①制定嚴格的汽車尾氣排放標(biāo)準,并嚴格執(zhí)行②開發(fā)清潔能源汽車,如氫能汽車、太陽能汽車等③市民出行戴防護面具④市民大量移居城市郊區(qū)答案：(1)空氣中的N2與O2在放電條件下產(chǎn)生NO：N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放電))2NO(2)2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2(3)①②1．以下關(guān)于氮氣的說法中,錯誤的選項是()A．通常情況下,氮氣性質(zhì)比擬穩(wěn)定B．可在氧氣中燃燒,生成一氧化氮C．鎂能在N2中燃燒,反響中N2表達氧化性D．實驗室可用排水法收集氮氣解析：選BN2分子中N原子結(jié)合得比擬牢固,這使得N2化學(xué)性質(zhì)比擬穩(wěn)定,但在放電條件下可與O2化合生成NO,N2密度與空氣相近,只能用排水法收集。2．以下氣體中,不能用排空氣法收集的是()A．H2 B．CO2C．NO D．O2解析：選CNO極易與O2反響：2NO＋O2=2NO2,故不能用排空氣法收集。3.如下圖,試管中盛裝的是紅棕色氣體,當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r,試管內(nèi)水面上升,但不能充滿試管,當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后,可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升,經(jīng)過屢次重復(fù)后,試管被水充滿,原來試管中盛裝的氣體是()A．肯定是NO2氣體B．肯定是O2與NO2的混合氣體C．肯定是NO氣體D．可能是NO與NO2的混合氣體解析：選D由氣體“紅棕色〞推測肯定含有NO2,與水反響后生成物有NO,由“向試管內(nèi)鼓入氧氣屢次后,試管被水充滿〞,那么試管中原來可能還含有NO或含有O2。由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3,4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3這兩個方程式進行判斷,可能是NO與NO2的混合氣體；假設(shè)是O2與NO2的混合氣體,當(dāng)O2過量,試管就不可能被水充滿,因此,原試管中可能情況之一是O2與NO2的混合氣體且O2不過量。4．以下物質(zhì)的轉(zhuǎn)化必須參加氧化劑且通過一步反響就能完成的是()①N2→NO2②NO2→NO③NO2→HNO3④N2→NO⑤N2→NH3A．① B．②⑤C．④ D．③④解析：選C該題有兩個要求：(1)必須參加氧化劑；(2)通過一步反響就能完成。反響①、③、④從化合價角度來看都是升高,但反響①N2→NO2不能通過一步反響完成；而反響③NO2→HNO3雖然氮的化合價升高,但不加氧化劑也能完成,如3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,在該反響中,NO2既是氧化劑又是復(fù)原劑；只有反響④N2→NO必須參加氧化劑且通過一步反響就能完成。5．將盛滿等體積NO和NO2混合氣體的試管倒置于水槽中,反響完畢后,溶液的體積是試管容積的()A.eq\f(1,2) B.eq\f(1,3)C.eq\f(2,3) D.eq\f(5,6)解析：選B設(shè)NO2、NO的體積各為1L,那么試管的容積為2L。3NO2＋H2O=2HNO3＋NO311Leq\f(1,3)L反響后NO的體積為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(1,3)))L＝eq\f(4,3)L,進入試管的液體為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2－\f(4,3)))L＝eq\f(2,3)L,那么eq\f(2,3)L÷2L＝eq\f(1,3),即溶液的體積是試管容積的eq\f(1,3)。6．一定條件下,將等體積的NO2和O2的混合氣體置于試管并將該試管倒置于水槽中至液面不再上升時,剩余氣體的體積約為原體積的()A.eq\f(1,4) B.eq\f(3,4)C.eq\f(1,8) D.eq\f(3,8)解析：選D根據(jù)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知,O2過量。設(shè)NO2和O2的體積各1L,那么1LNO2消耗O2eq\f(1,4)L,剩余O2eq\f(3,4)L,所以eq\f(3,4)×eq\f(1,2)＝eq\f(3,8)。7．某氮的氧化物是大氣污染物之一,在一定溫度和有催化劑存在下,該氧化物與氨氣(NH3)反響只生成氮氣和水,假設(shè)生成的氮氣和水的物質(zhì)的量之比為5∶6,該氧化物的化學(xué)式為()A．NO B．N2O3C．NO2 D．N2O5解析：選A由n(N2)∶n(H2O)＝5∶6,可得生成物為5N2＋6H2O,反響物為NH3和氮氧化物,由氫原子守恒得NH3的系數(shù)為4,即為4NH3＋=5N2＋6H2O,再由氮原子和氧原子守恒得中有6個氮原子和6個氧原子,為6NO,那么所求化學(xué)式為NO。8．無色的混合氣體甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的幾種,將一定量的甲氣體經(jīng)過以下圖實驗的處理,結(jié)果得到酸性溶液,而幾乎無氣體剩余,那么甲氣體的組成為()A．NO2、N2 B．NO、CO2C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2解析：選B混合氣體無色,氣體中不含NO2,氣體通過Na2O2后顯紅棕色,說明原混合氣體中含有NO,且有與Na2O2反響生成O2的氣體CO2,通入水中,溶液呈酸性,且?guī)缀鯚o氣體剩余,說明原氣體中不含N2。9．以下圖中H是無色液體,號稱生命之源,B是空氣中含量最多的物質(zhì),E是紅棕色氣體。(1)C的化學(xué)式是________。(2)D和E都是大氣污染物,D轉(zhuǎn)化成E的化學(xué)方程式是____________________________________________________________________________________________________。(3)E和H的反響中,氧化劑和復(fù)原劑的質(zhì)量比是______。解析：根據(jù)題給信息推知：H為H2O、B為N2、E為NO2,進而推知A為H2、C為NH3、D為NO、F為HNO3、G為NH4NO3。答案：(1)NH3(2)2NO＋O2=2NO2(3)1∶210．氮氧化物進入大氣后,不僅會形成硝酸型酸雨,還可能形成光化學(xué)煙霧,因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物,反響的化學(xué)方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O①2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O②在反響①中,氧化劑是________,復(fù)原劑是________。在反響②中,氧化劑是________,復(fù)原劑是________。(2)汽車尾氣中含有二氧化氮和一氧化碳,消除這兩種物質(zhì)對大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器,使它們發(fā)生反響生成氮氣和二氧化碳,該反響的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)氨氣亦可用來處理氮氧化物。例如,氨氣與二氧化氮發(fā)生如下反響：6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O,假設(shè)某工廠排出的尾氣中二氧化氮含量為0.5%(體積分數(shù)),處理1×103m3(標(biāo)準狀況)這種尾氣,需要氨氣的質(zhì)量是________kg。解析：反響①：eq\o(N,\s\up6(＋4))O2→Naeq\o(N,\s\up6(＋3))O2中,N元素化合價降低,NO2作氧化劑；eq\o(N,\s\up6(＋2))O→Naeq\o(N,\s\up6(＋3))O2中,N元素化合價升高,NO作復(fù)原劑；反響②：eq\o(N,\s\up6(＋4))O2→Naeq\o(N,\s\up6(＋3))O2、eq\o(N,\s\up6(＋4))O2→Naeq\o(N,\s\up6(＋5))O3,可知NO2既是氧化劑又是復(fù)原劑。(2)根據(jù)氧化復(fù)原反響中得失電子守恒可得：2NO2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5())4CO2＋N2。(3)n(NO2)＝eq\f(1×106L×0.5%,22.4L·mol－1)＝eq\f(625,2.8)mol6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O6mol8moleq\f(625,2.8)moln(NH3)n(NH3)＝eq\f(625,2.1)molm(NH3)＝eq\f(625,2.1)mol×17g·mol－1＝5059.5g,即5.06kg。答案：(1)NO2NONO2NO2(2)2NO2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5())4CO2＋N2(3)5.061．一定條件下,將盛滿NO2氣體的試管倒立于盛水的水槽中,充分反響后,剩余氣體占試管總體積的()A.eq\f(1,4) B.eq\f(3,4)C.eq\f(2,3) D.eq\f(1,3)解析：選D由反響的化學(xué)方程式：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO可知,反響后NO的體積為反響前NO2體積的eq\f(1,3)。2.按如圖進行實驗,試管內(nèi)裝有12mLNO,然后間歇而緩慢地通入8mLO2,下面有關(guān)實驗最終狀態(tài)的描述正確的選項是()A．試管內(nèi)氣體呈紅棕色B．試管內(nèi)氣體為無色的NOC．試管內(nèi)氣體為無色的O2D．試管內(nèi)充滿了液體解析：選B據(jù)題意在裝有NO的試管內(nèi)通入O2時依次發(fā)生反響2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,二者相加得總反響為4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3,由于eq\f(VNO,VO2)＝eq\f(12mL,8mL)＝eq\f(3,2)>eq\f(4,3),即NO過量,試管內(nèi)剩余氣體為無色的NO,液體未充滿試管。3．將盛有N2和NO2混合氣體的試管倒立于水中,經(jīng)過足夠長的時間后,試管內(nèi)氣體的體積縮小為原來的一半,那么原混合氣體中N2和NO2的體積比是()A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．3∶1解析：選CN2與水不反響,NO2與水反響3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,設(shè)N2和NO2的體積分別為x、y,由題意得x＋eq\f(1,3)y＝eq\f(1,2)(x＋y),x∶y＝1∶3。4．把少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中,再使逸出的氣體通過裝有足量的過氧化鈉顆粒的枯燥管,最后收集到的氣體是()A．氧氣 B．二氧化氮C．二氧化氮和氧氣 D．二氧化氮和一氧化氮解析：選C少量NO2氣體通入過量小蘇打溶液中,逸出的氣體為NO、CO2,二者物質(zhì)的量之比為1∶2,同時還有少量水蒸氣逸出,再使逸出的氣體通過裝有足量過氧化鈉顆粒的枯燥管,CO2與過氧化鈉反響生成的O2與NO反響生成NO2,O2有剩余,同時逸出的少量水蒸氣與過氧化鈉反響生成O2,所以最后收集到的氣體是NO2和O2。5．在汽車尾氣凈化裝置里,氣體在催化劑外表吸附與解吸作用的過程如下圖。以下說法錯誤的選項是()A．NO2是該過程的中間產(chǎn)物B．NO和O2必須在催化劑外表才能反響C．汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NOD．催化轉(zhuǎn)化總反響為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2解析：選B汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NO；根據(jù)圖示關(guān)系,NO與O2反響轉(zhuǎn)化為NO2,NO2再與CO反響轉(zhuǎn)化為CO2和N2,NO2是中間產(chǎn)物；該過程的總反響可以表示為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2；NO和O2在沒有催化劑存在時也能反響生成NO2,B選項錯誤。6．將22.4L某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反響后,氣體體積變?yōu)?1.2L(體積均在相同條件下測定,銅的反響產(chǎn)物為CuO),那么該氮氧化合物的化學(xué)式為()A．NO2 B．N2O3C．N2O D．N2O4解析：選A由題意知反響后的氣體為N2,可得N(氮氧化物)∶N(N2)＝n(氮氧化物)∶n(N2)＝22.4∶11.2＝2∶1,再由氮原子守恒知,每一個氮氧化合物分子中含有一個氮原子,符合題意的是A選項。7．將3mol的NO2氣體依次通入以下三個分別裝有足量①NaHCO3飽和溶液②濃H2SO4③Na2O2的裝置后,用排水法把殘留氣體收集起來,那么收集到的氣體是(同溫、同壓下測定)()A．1molNOB．1molNO2和0.05molO2C．2molO2D．0.25molO2解析：選D3NO2＋H2O=2HNO3＋NO由此可知有1molNO產(chǎn)生,有2molHNO3生成,根據(jù)HNO3＋NaHCO3=NaNO3＋H2O＋CO2↑可知,2molHNO3與足量NaHCO3反響有2molCO2產(chǎn)生。2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2由此可知有1molO2產(chǎn)生,所以此時剩余氣體為1molNO和1molO2。用排水法收集時,發(fā)生如下反響4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3,由此可知最后剩余0.25molO2,應(yīng)選D。8．在標(biāo)準狀況下,將O2和NO2按1∶4的體積比充滿枯燥的燒瓶,把燒瓶倒置于水中,瓶內(nèi)液體逐漸上升,假設(shè)燒瓶內(nèi)溶液不擴散,最終燒瓶內(nèi)溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為()A.eq\f(1,14)mol·L－1 B.eq\f(4,5)mol·L－1C.eq\f(1,28)mol·L－1 D.eq\f(1,42)mol·L－1解析：選C根據(jù)化學(xué)方程式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3,設(shè)燒瓶的容積為VL,那么NO2的體積為eq\f(4,5)VL。又因NO2與O2的體積比為4∶1,所以最終液體充滿燒瓶,溶液的體積為VL。NO2的物質(zhì)的量為eq\f(4,5)VL/22.4L·mol－1,HNO3的物質(zhì)的量也為eq\f(4,5)VL/22.4L·mol－1,燒瓶內(nèi)HNO3的物質(zhì)的量濃度為c(HNO3)＝eq\f(\f(4,5)VL÷22.4L·mol－1,VL)＝eq\f(1,28)mol·L－1。9.如下圖,室溫下向盛有3.0mLNO的試管中緩緩?fù)ㄈ?.5mLO2(所有氣體體積均在標(biāo)準狀況下測定)。試答復(fù)以下問題：(1)寫出觀察到的現(xiàn)象(可不寫滿,也可補充)：①________________________________________________________________________；②___________________