氮气和氮的氧化物大气污染

氮气和氮的氧化物大气污染

一、选择题

1．目前，我国许多城市和地区定期公布空气质量报告，在空气质量报告中，一般不涉及( )

A．SO2B．NO2

C．CO2D．可吸入颗粒物

2．(2010·山东师大附中模拟)研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情．病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用．下列对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．一氧化氮的摩尔质量为30

C．常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合

D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集

3．下列因果关系不正确的是( )

选项原因结果

A植树造林温室效应

B SO2和NO2大量排放酸雨

C汽车尾气的排放光化学烟雾

D含氮、磷等生活废水的大量排放赤潮

4．将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是( ) A．1∶1B．1∶2

C．1∶3 D．3∶1

5．某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳．若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2，则该氮的氧化物是( )

A．N2O B．NO

C．NO2D．N2O5

6．(2010·厦门模拟)无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种．将100 mL气体甲经过如图实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为( )

A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2

C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2

7．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

二、非选择题

8．汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”

(用铂钯合金作催化剂)．它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2转化．

(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式____________．

(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是____________________．

(3)控制城市空气污染源的方法可以有________．

A．开发氢能源B．使用电动车

C．植树造林D．戴上呼吸面具

9．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)．

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)在含Cu＋的酶的活化中心里，亚硝酸根离子(NO－2)可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：________________________________________________________________________.

(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：

O 3O2＋O Cl＋O3===ClO＋O2ClO＋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__________．

10．某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程，于是取来雨水进行测定，随时间

时间(h)开始81624324048

pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0

(1)雨水样品放置时，pH变化的主要原因为：______________________(用化学方程式表示)．由此可以得出酸雨的类型可能是________．如果将刚取来的上述雨水和自来水相混合，pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_____________________ _____________________________________________________________________________，二氧化硫表现________性．

(2)下列各选项是酸雨给人类造成的危害，其中不．正确的是( )

A．腐蚀建筑物、雕塑等 B．污染水源

C．改良碱性土壤D．损害庄稼

(3)你认为减少酸雨的产生可采取的措施是( )

①少用煤作燃料②把工厂的烟囱修高③燃料脱硫

④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源

A．①②③B．②③④⑤

C．①③⑤D．①③④⑤

(4)为了减少煤燃烧时向大气排放的二氧化硫，不同的地方往往采取不同的“固硫”方法．

①火力发电厂常用氢氧化钙的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体，并用来制取石

膏(CaSO4·2H2O)，有关反应的化学方程式为：______________________________，

__________________，_________________________________________________. ②硫酸工业中常用浓氨水吸收二氧化硫，有关的化学方程式为：________________， ________________________________________________________________________. ③有些工业将生石灰和含硫煤混合使用，请写出燃烧时有关“固硫”反应的化学方程式：_____________________________________________________________________， ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________. ④国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫法”，请写出有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________.

11．常温下盛有10 mL NO 2和10 mL NO 组成的混合气体的大试管倒立于水中，当缓缓通入O 2一段时间后，试管内残留2 mL 气体，则通入O 2体积可能为多少毫升？

详解答案

1．C

2．选C A 项NO 无色，B 项单位为g/mol ，D 项NO 不溶于水，能用排水法收集．

3．选A 温室效应是CO 2的大量排放导致的，植树造林可降低空气中CO 2的浓度，缓解温室效应；B 项，SO 2和NO 2等酸性气体的大量排放，会导致酸雨；C 项，汽车尾气中含氮氧化合物、碳氢化合物，可引起光化学烟雾；D 项，氮、磷等营养元素可使水体富营养化，引起赤潮．

4．选C 将试管倒立于水中，只有NO 2和H 2O 反应，生成的NO 与不反应的N 2为剩余气体．设原气体的体积为V ，NO 2的体积为x ，根据差量法求解：

3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ΔV

3 2

x V 2

解得：x ＝3V 4

. 故V (N 2)＝V －3V 4＝V 4，V （N 2）V （NO 2）＝13

. 5．选B 设氮氧化物的化学式为NO x ，由题意得：2NO x ＋2CO=====催化剂

N 2＋2CO 2，先写出反应物和生成物，再写出N 2、CO 2的化学计量数1和2，然后分别根据N 、C 原子守恒得出NO x 、CO 的化学计量数是2和2.

6．选B 气体无色，不含NO 2，通过浓H 2SO 4后体积减小、说明含有NH 3，通过Na 2O 2气体显红棕色说明有NO 和CO 2，最终无气体剩余，说明不含N 2 .

7．选A 由方程式3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，假设试管内NO 2为3 mol ，则生成HNO 3 2 mol ，

稀HNO 3所占体积为2×22.4 L ，则c (HNO 3)＝ 2 mol 2×22.4 L ＝0.045 mol/L.

8．解析：由题给信息“CO 和NO 反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使SO 2的转化(用铂钯合金作催化剂)”，可联想到CO 和NO 反应，生成的气体一定是CO 2.结合SO 2的催化氧化，使用“催化转换器”，提高了空气酸度的原因是SO 2转化为SO 3，产生H 2SO 4的酸雾．

答案：(1)2CO ＋2NO=====催化剂

2CO 2＋N 2 (2)SO 2转化为SO 3，产生了硫酸的酸雾

(3)AB

9．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O 2氧化生成NO 2，NO 2与水反应生成HNO 3，可形成酸雨．(2)NO －2转化为NO 时

氮的化合价降低，则Cu ＋在反应中化合价必升高转化为Cu 2＋.

答案：(1)ACD

(2)Cu ＋＋NO －2＋2H ＋===Cu 2＋＋NO↑＋H 2O

(3)催化剂

10．解析：(1)pH 逐渐变小是因为SO 2和H 2O 生成的H 2SO 3被氧化成H 2SO 4：2H 2SO 3＋O 2===2H 2SO 4.

若上述雨水和自来水混合，会发生反应，H 2SO 3＋Cl 2＋H 2O===H 2SO 4＋2HCl ，酸性增强，SO 2体现还原性．

(3)减少酸雨可采取少用煤作燃料，燃料脱硫和开发新能源等措施．

答案：(1)2H 2SO 3＋O 2===2H 2SO 4

硫酸型酸雨 减小

H 2SO 3＋Cl 2＋H 2O===H 2SO 4＋2HCl 还原性

(2)C (3)C

(4)①SO 2＋Ca(OH)2===CaSO 3＋H 2O

2CaSO 3＋O 2===2CaSO 4

CaSO 4＋2H 2O===CaSO 4·2H 2O

②NH 3＋SO 2＋H 2O===NH 4HSO 3

2NH 3＋SO 2＋H 2O===(NH 4)2SO 3

③S ＋O 2=====点燃SO 2 CaO ＋SO 2=====高温CaSO 3

2CaSO 3＋O 2===2CaSO 4

④Na 2SO 3＋SO 2＋H 2O===2NaHSO 3

11．解析：残留2 mL 气体可能是NO 也有可能是O 2，应予以讨论：

(1)若残留气体是NO ，则转化为HNO 3的NO 为10 mL －2 mL ＝8 mL.

则：4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3

4 1

10 mL V 1(O 2)

4/10 mL ＝1/V 1(O 2)，解得V 1(O 2)＝2.5 mL.

4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3

4 3

8 mL V 2(O 2)

48 mL ＝3V 2（O 2）

，解得V 2(O 2)＝6 mL. 共耗氧气V (O 2)＝2.5 mL ＋6 mL ＝8.5 mL.

(2)若残留气体2 mL 是O 2，则：

4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3

4 3

10 mL V 3(O 2)

410 mL ＝3V 3（O 2）

， 解得V 3(O 2)＝7.5 mL ；同理与NO 2反应的O 2体积为2.5 mL.

故通入V (O 2)＝2.5 mL ＋7.5 mL ＋2 mL ＝12 mL.

答案：通入O 2为8.5 mL 或12 mL

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