第28讲 氮及其化合物的转化 环境保护与绿色化学-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

第三单元 氮与社会可持续发展 第28讲　氮及其化合物的转化　环境保护与绿色化学 优化探究 大单元二　元素及其化合物 专题5　非金属元素及其化合物 考点1　氮及其化合物的转化 考点2　环境保护与绿色化学 课时作业28　氮及其化合物的转化　环境保护与绿色化学 考点1　氮及其化合物的转化 氮及其化合物的转化关系 依据上述转化关系图，写出符合下列要求的方程式： (1)以氨气为原料，工业制备硝酸时有关反应的化学方程式： ⁠ ⁠ ⁠。 4NH3＋ 5O2 4NO＋6H2O；2NO＋O2 2NO2；3NO2＋H2O 2HNO3 ＋NO　 掌握必备知识 筑牢应试根基 (2)用过量的氨水吸收工业尾气中的SO2时发生反应的离子方程 式： ⁠。 (3)写出用Na2CO3溶液吸收工业尾气中的NO2的化学方程式： ⁠ ⁠。 2NH3·H2O＋SO2 2N ＋S ＋H2O　 2NO2＋ Na2CO3 NaNO3＋NaNO2＋CO2　 (4)写出用NaOH溶液吸收工业尾气中的NO和NO2的化学方程式： ⁠ ⁠。 (5)用化学方程式表示久置的浓硝酸显黄色的原因： ⁠ 4NO2↑＋O2↑＋2H2O　。 (6)写出氨催化还原NO2的化学方程式： ⁠ ⁠。 NO2 ＋NO＋2NaOH 2NaNO2＋H2O　 4HNO3(浓) 4NO2↑＋O2↑＋2H2O　 6NO2＋8NH3 7N2 ＋12H2O　 (7)写出用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气的化学方程式： ⁠ ⁠。 3Cl2＋ 8NH3 6NH4Cl＋N2　 [正误判断] (1)氨、一水合氨、铵盐之间的转化无化合价变化，属于非氧化还原反 应，根据酸碱反应规律转化。 (　√　) (2)氨、氮气、NO、NO2、HNO3之间的转化有化合价变化，属于氧化还 原反应，根据氧化还原反应规律转化。 (　√　) √ √ 命题方式1　氮及其化合物的转化与物质推断 1. (2024·河北衡水检测)依据图1中氮元素及其化合物的转化关系，回答 下列问题： (1)图1中，X的化学式为 ，从化合价上看，X具有 (填 “氧化”或“还原”)性。 N2O5　 氧化　 提升关键能力 应对命题方式 (2)回答下列关于NH3的问题： ①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式 为 ⁠。 NH4Cl与Ca(OH)2反应生成氯化钙、氨气和水，化学方程式为Ca(OH)2＋ 2NH4Cl CaCl2＋2NH3↑＋2H2O； Ca(OH)2＋2NH4Cl CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ②下列试剂不能用于干燥NH3的是 (填字母)。 A. 浓硫酸　　B. 碱石灰　　C. NaOH固体 A. 氨气为碱性气体，浓硫酸具有酸性，会与氨气发生反应，故不能用浓 硫酸干燥NH3；B. 氨气为碱性气体，碱石灰可以干燥氨气；C. 氨气为碱 性气体，NaOH 固体可以干燥氨气，故选A； A　 ③若要收集一瓶氨气，请将如图装置补充完整，在图2虚框内画出连 接图。 氨气极易溶于水，比空气轻，收集方法只能用向下排空气法收集，导气 管位置短进长出。 答案：　 (3)下列关于NO、NO2的问题： ①汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中 的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放，写出相关反应的化学 方程式： ⁠。 CO和NO反应可转化为无害气体，无害气体为氮气和CO2，故反应的化 学方程式为2NO＋2CO N2＋2CO2； 2NO＋2CO N2＋2CO2　 ②NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，写出相关化学 方程式： ⁠。 NO和NO2按一定比例与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠和水，反应的化学 方程式为NO＋NO2＋2NaOH 2NaNO2＋H2O。 NO＋NO2＋2NaOH 2NaNO2＋H2O　 2. A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体，且 F为红棕色。相关的转化关系如图所示(反应条件均已略去)。 请回答下列问题： (1)D的化学式为 ⁠。 H2　 本框图突破口之一是“白烟”，是挥发性酸和氨气相遇后的产物，由此可 推知D是H2。 (2)反应③的离子方程式为 ⁠。 突破口之二是“红棕色气体”，F应为NO2，反推可知E为NO，C为O2，Z 为H2O，Y为NH3，X为HCl，G为HNO3。 3NO2＋H2O 2H＋＋2N ＋NO (3)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反 应，可减少E对环境的污染，该反应的化学方程式为 ⁠ ⁠。 题中涉及反应是氧化还原反应中的归中反应。 4NH3＋6NO 5N2＋6H2O (4)0.1 mol·L－1的X溶液和0.1 mol·L－1的Y溶液等体积混合，溶液 呈 (填“酸”“碱”或“中”)性，原因是 ⁠ (用离子方程式说明)。 两者恰好完全反应时生成NH4Cl，铵根离子水解而使溶液显酸性。 酸　 N ＋H2O NH3·H2O＋H ＋ 命题方式2　实验流程、工业流程中氮及其化合物间的转化 3. 设计如图装置制备硝酸(夹持装置略)，每个虚线框表示一个装置单 元，其中完全正确的是(　A　) A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ A 制备硝酸的流程为NH3先进行催化氧化生成NO，NO再和氧气、水反应 生成硝酸，①中空气与氨气混合，经碱石灰干燥后得混合气体，②为 NH3的催化氧化生成NO，③为除去氨气的装置，应用浓硫酸除去气体中 的NH3，④为防倒吸装置和吸收装置，防倒吸装置应该是短管进气，且 缺少尾气处理装置，故①②正确，③④错误。 4. 烟道气中的NO x 是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如 图的采样方法。回答下列问题： 采样步骤： ①检查系统气密性；②加热器将烟道气加热至140 ℃；③打开抽气泵置 换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。 (1)A中装有无碱玻璃棉，其作用为 ⁠。 除尘　 (2)C中填充的干燥剂是 (填字母)。 a.碱石灰　b.无水CuSO4　 c .P2O5 (3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与D(装有碱液)相同，在虚 线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。 (4)采样步骤②加热烟道气的目的是 ⁠。 c　 防止NO x 溶于冷凝水　 答案：　 考点2　环境保护与绿色化学 1. 常见的大气污染物及其危害 大气污染物 主要成分 危害 可吸入颗粒物 大气中液体、固体状颗粒 物，又称飘尘 加重呼吸道疾病，其他有 害气体转化的催化剂 硫的氧化物 SO2、SO3 酸雨 氮的氧化物 NO、NO2 光化学烟雾、酸雨、破坏 臭氧层 碳的氧化物 ⁠ 降低血液的输氧能力 碳氢化合物 CH4、C2H6等 温室效应、光化学烟雾 氟氯代烃 氟利昂等 温室效应、破坏臭氧层 CO　 掌握必备知识 筑牢应试根基 2. 六大工业尾气的主要成分 硫酸工厂尾气 SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收 硝酸工厂尾气 NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收 高炉煤气 CO、CO2、N2等，一般回收利用 炼钢烟气 Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用 ⁠ H2、CH4、C2H4、CO等，可用作燃料，化工原料 氯碱工业 Cl2，一般用NaOH溶液吸收 　特别提醒：尽管CO2能造成温室效应，但CO2不属于大气污染物。 焦炉煤气　 3. 环境保护 (1)空气质量日报：主要包括“ ”“ ⁠ ”“ ”等。 (2)三废污染：三废是指 ⁠。 (3)环保措施 ①工业废气携带颗粒物的回收利用。 ②工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含氮、磷洗涤剂。 ③回收、限制难降解塑料，研制 ⁠塑料。 空气污染指数　 空气质量级 别　 首要污染物　 废水、废气、废渣　 可降解　 4. 绿色化学 (1)核心：利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉 及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。 (2)最高目标：原子利用率为 ⁠，即反应物的原子全部转化为期 望的最终产物。 [正误判断] (1)环境污染是人类不科学的使用化学物质造成的，不是化学的过错，相 反化学为环境保护与治理提供了有效的方法。 (　√　) (2)绿色化学就是指研究绿色化学物质的化学分支。 (　×　) (3)无毒的物质不会污染环境。 (　×　) 100％　 √ × × 命题方式1　环境保护 1. PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5×10－6 m的颗粒物，它主要来自 化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。下列有关说法正确的是 (　C　) A. PM2.5又称可入肺颗粒物，对人体健康无害 B. PM2.5在空气中一定能产生丁达尔效应 C. 开发利用新能源，实施“低碳经济”，可减少PM2.5的产生 D. PM2.5中含有的铅、铬、砷等元素均为主族元素 C 提升关键能力 应对命题方式 PM2.5粒子半径小，易附带有毒、有害物质，且在大气中停留时间长， 因而对人体健康有害，A项错误；PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 微米的颗粒物，颗粒物直径不一定在胶体粒子直径(1～100 nm)的范围 内，因而在空气中不一定能产生丁达尔效应，B项错误；铅、砷为主族 元素，铬为副族元素，D项错误。 命题方式2　绿色化学 2. 化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥 着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是(　D　) A. 改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放 B. 开发利用可再生能源，减少化石燃料的使用 C. 研发可降解高分子材料，减少“白色污染” D. 过度开采矿物资源，促进地方经济发展 D 改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放，符合社会可持续发展 理念，A项不符合题意；开发利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等可 再生能源，减少化石燃料的使用，可以减轻温室效应的压力，符合社会 可持续发展理念，B项不符合题意；“白色污染”在土壤和水体中富集可 长期影响农作物的生长、海洋渔业等，研发可降解高分子材料，给塑料 工业带来可持续发展的机遇，符合社会可持续发展理念，C项不符合题 意；过度开采矿物资源，不利于地方经济的可持续发展，甚至导致资源 浪费，环境污染，不符合社会可持续发展理念，D项符合题意。 3. 下列符合绿色化学实验的有(　D　) ①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水　②在 铜与浓硫酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝　③将实验室 的废酸液与废碱液中和后再排放 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ D 因为溴易挥发，所以在萃取操作的演示实验中，可将CCl4萃取溴水改为 CCl4萃取碘水；在Cu与浓硫酸反应的实验中为避免生成过量的SO2污染 环境，可将铜片改为可调节高度的铜丝；将实验室的废酸液与废碱液中 和后再排放，可减少水体污染。 4. 在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的最 终产物，即原子利用率为100％，不产生其他有毒物质，预防污染即防 患于未然，从根本上消除污染。下列反应类型能体现“原子经济性”原则 的是 (　B　) ①置换反应　②化合反应　③分解反应　④取代反应　⑤加成反应　⑥ 加聚反应 A. ①②⑤ B. ②⑤⑥ C. 只有⑤⑥ D. 只有④ B 高效的绿色有机合成反应能最大限度地利用原料分子中的每一个原子， 使之结合到目标分子中，如完全的加成反应、加聚反应、化合反应：A ＋B C，达到零排放。 5. 近年来，冠以绿色的新概念不断产生，如绿色食品、绿色材料、绿色 能源、绿色化学等，这里的绿色是对人类社会可持续发展战略的形象表 述。绿色化学要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此， 由单质镁制备硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行而且符合绿色化学 要求的方案是(　C　) A. Mg Mg(NO3)2 B. Mg MgCl2 Mg(OH)2 Mg(NO3)2 C. Mg MgO Mg(NO3)2 D. Mg MgSO4 Mg(NO3)2 C A方案虽然步骤少，但反应过程中会产生大量的氮氧化物，污染空气。 另外消耗原料也多，不符合绿色化学的要求；B方案步骤繁琐，所用原 料种类多，不符合绿色化学的要求；C方案步骤较少，节约原料，无污 染，符合绿色化学的要求；D方案所用原料较多，在第一步还会产生大 量的SO2气体，污染空气，又浪费原料，不符合绿色化学的要求。 1. (2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图所 示，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是 (　C　) A. a、c分别是HCl、NH3 B. d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C. 已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的 产生 D. 等压条件下，反应①、②的反应热之和小于氯化铵直 接分解的反应热 C 探究真题 素养提升 NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，分解得到的HCl与MgO反应生成 Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl又可以分解得到HCl和MgO，则a为NH3，b为 Mg(OH)Cl，c为HCl，d为MgO。 由分析可知，a为NH3，c为HCl，A错误；d为MgO，B错误；MgCl2水解 可以生成Mg(OH)Cl，通入水蒸气可以促进MgCl2水解，从而减少MgCl2 的生成，C正确；反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由 盖斯定律可知，等压条件下，反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接 分解的反应热，D错误。 2. (2018·全国Ⅱ卷)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气 中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是(　C　) A. 雾和霾的分散剂相同 B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关 C 雾和霾的分散剂均为空气，但分散质不同，A项正确；由图示可知，形 成雾霾的无机颗粒物中含NH4NO3和(NH4)2SO4，B项正确；由图示可 知，空气中NO x 、SO2等转化为HNO3、H2SO4后，再吸收空气中的NH3 生成NH4NO3和(NH4)2SO4，即NH3为反应物，并非催化剂，C项错误； 过度施用氮肥导致空气中挥发的NH3浓度增大，与雾霾的形成有关，D 项正确。 3. (2021·广东卷)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所 示。下列说法错误的是(　B　) A. a可经催化氧化生成b B. b为红棕色，可转化为c C. 密闭体系中，c存在2NO2 N2O4 D. d的溶液与Cu反应可生成b或c B 由题中信息知，a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正 确；b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即NO2，B说法错 误；d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说 法正确。 4. (2016·全国Ⅰ卷)氮的氧化物(NO x )是大气污染物之一，工业上在一定温 度和催化剂的条件下用NH3将NO x 还原生成N2。某同学在实验室中对 NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题： (1)氨气的制备 ①氨气的发生装置可以选择图1中的 (填字母)，反应的化学 方程式为 ⁠ ⁠。 A(或B)　 2NH4Cl＋Ca(OH)2 2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或NH3·H2O NH3↑＋H2O) 图1中给出了两种气体制备装置，一种是固固加热型制气装置，一种是 固液加热型制气装置。如果选择A装置制取氨气，则反应的化学方程式 为2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；如果选择B装置制取氨 气，则反应的化学方程式为NH3·H2O NH3↑＋H2O。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图1中的装置，其连接顺序为发生装置 → (按气流方向，用小写字母表示)。 dcfei　 欲收集一瓶干燥的氨气，首先要除去杂质，制备的氨气中的杂质只有水 蒸气，由于氨气溶于水显碱性，因此要选用碱石灰作干燥剂，干燥管的 进出口方向为粗进细出，因此先接d后接c；其次要收集氨气，由于氨气 的密度小于空气，要从短管进气，因此先接f再接e；最后要进行尾气处 理，由于氨气极易溶于水，因此可以选择水吸收尾气，还要注意防倒 吸，所以接i。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂， 充入NO2(两端用弹簧夹K1、K2夹好)。在一定温度下按图2所示装置进行 实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器 活塞，使X中的气体缓 慢通入Y管中 ①Y管中 ⁠ ⁠ ②反应的化学方程 式： ⁠ ⁠ ⁠ 将注射器活塞退回原 处并固定，待装置恢 复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 红棕色气体 颜色慢慢变浅 8NH3＋6NO2 7N2＋ 12H2O 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K2 ③ ⁠ ⁠ ④ ⁠ ⁠ ⁠ Z中NaOH溶液产 生倒吸现象 反应后气体分子 数减少，Y管中的压强 小于外压 由题干内容“工业上在一定温度和催化剂的条件下用NH3将NO x 还原生成 N2”，结合实验条件可知反应为8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O， NO2为红棕色气体，发生反应后变成无色气体，因此现象为红棕色气体 颜色逐渐变浅。反应后气体分子数减少，Y管中的压强小于外压，因此 产生倒吸现象。 课时作业28　氮及其化合物的转化　环境保护与绿色化学 一、选择题 1. 氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动影响了氮循环 中的物质转化，如图所示。下列说法不正确的是(　B　) A. 工业合成氨属于人工固氮过程 B. 硝化过程中氮元素被还原 C. 含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 D. 反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量 B 2 3 4 5 6 7 8 9 1 工业上用氮气和氢气合成氨属于人工固氮过程，A正确；硝化过程中氨 气、铵根离子中－3价的氮元素转化为N 、N 中＋3价、＋5价的氮 元素，氮原子失电子被氧化，发生氧化反应，B错误；N 、N 经同 化作用转化为动植物蛋白中的N元素，动植物蛋白经氨化作用转化为氨 气或铵根离子，故含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，C正确； 反硝化过程中生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人 工固氮对氮循环造成的影响，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2. 氮及其化合物的变化关系如图所示， 则下列说法不正确的是(　C　) C A. 路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B. 路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C. 反应③中，NO2作氧化剂，H2O作还原剂 D. 液氨可用作制冷剂，硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等 2 3 4 5 6 7 8 9 1 氨经一系列反应得硝酸，A正确；雷电固氮是N2→NO→NO2→HNO3，B 正确；在反应：3NO2＋H2O 2HNO3＋NO中，NO2既作氧化剂又作 还原剂，C错误；液氨可用作制冷剂，硝酸可用于制化肥、农药、炸 药、染料、盐类等，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 3. 下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强 酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如图转化关系(其他产物及反应所需 条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产 物是盐酸盐。 A B C D E F 下列说法不正确的是(　C　) C A. 当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是 H2SO4 B. 当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3 C. 当X是强酸时，C在常温下是气态单质 D. B和Cl2的反应为氧化还原反应 2 3 4 5 6 7 8 9 1 当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3，则A为铵 盐，过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl，则C为N2，由此判断D为 NO、E为NO2、F为HNO3；A和强酸反应时生成的B能被Cl2氧化，且生 成的C能被O2连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X 是强酸时，A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、 SO3、H2SO4，故A、B正确，C错误；B是氨气或硫化氢，氨气与Cl2反 应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B 与氯气的反应是氧化还原反应，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 4. 下列生产工艺不能体现绿色化学思想的是(　B　) A. 海水提镁：用电解熔融MgCl2产生的Cl2制取盐酸 B. 工业制硫酸：提高排放尾气的烟囱高度 C. 工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜 D. 火力发电：在燃煤中加入适量生石灰 B 2 3 4 5 6 7 8 9 1 A项，用电解熔融MgCl2产生的Cl2制取盐酸，实现了有毒气体的有效利 用，减少污染，能体现绿色化学思想；B项，工业制硫酸中提高排放尾 气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现绿色化学思想；C项， 工业制胆矾使用稀硫酸、双氧水溶解铜，不仅可以减少尾气的排放，而 且提高了硫酸的利用率，能体现绿色化学思想；D项，火力发电时，在 燃煤中加入适量生石灰，可以减少SO2的排放，能体现绿色化学思想。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 5. “绿水青山就是金山银山”。下列做法有利于环境保护和可持续发展的 是(　D　) A. 生活垃圾直接露天焚烧，减少处理成本 B. 大量生产一次性超薄塑料袋，方便日常生活 C. 加大农药和化肥的生产量和施用量，以提高粮食的产量 D. 推行绿色设计、绿色工艺，开发绿色产品，从源头上消除污染 D 2 3 4 5 6 7 8 9 1 生活垃圾直接露天焚烧会产生大量灰尘、有害气体等空气污染物， 不利于环境保护，A错误；塑料不易降解，容易造成“白色污染”，B 错误；农药、化肥过量施用，会引起土壤、水体污染，不利于环境 保护，C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 6. (2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但 硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的 是(　D　) A. NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B. 汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C. 植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D. 工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 D 2 3 4 5 6 7 8 9 1 A项，SO2是无色气体，不正确；B项，汽车尾气中的主要大气污染物为 一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、固体颗粒物等，不正确；C项中没 有N2转化为氮的化合物的过程，未实现氮的固定，且植物不能直接吸收 利用空气中的NO和NO2，不正确；D项，生石灰(CaO)可吸收工业废气 中的SO2，反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2 2CaSO4，从而将SO2脱 除，正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 7. 光化学烟雾通常呈现淡蓝色，其主要成分及简单形成机理如图所示。 下列说法错误的是(　A　) A. 光化学烟雾有强还原性 B. 氮氧化物还可引发酸雨等污染问题 C. 光化学烟雾成分中含有烃和烃的衍生物 D. 光化学烟雾呈现淡蓝色是由于光的折射和反射 A 2 3 4 5 6 7 8 9 1 光化学烟雾中的臭氧、NO2、过氧乙酰硝酸酯都有强氧化性，故A错 误；氮氧化物还可引发酸雨、臭氧层空洞等污染问题，故B正确； 光化学烟雾成分中含有碳氢化合物和醛、酮、过氧乙酰硝酸酯，碳 氢化合物即烃类，醛、酮、过氧乙酰硝酸酯属于烃的衍生物，故C 正确；NO2是红棕色气体，光化学烟雾呈现淡蓝色是由于光的折射 和反射，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 8. 工业上常采用生物硝化法将N 转化为N 来处理氨氮废水，工艺 流程如图，下列说法错误的是(　C　) A. 生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：N ＋2O2 N ＋2H＋＋H2O B. 长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化 C. 检验N 所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D. 微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH C 2 3 4 5 6 7 8 9 1 N 被氧化生成硝酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为N ＋ 2O2 N ＋2H＋＋H2O，氢离子浓度增大，酸性增强，pH逐渐下 降，A项正确；NH4Cl水解呈酸性，长期过量施用会导致土壤酸化，也 会导致水体富营养化，B项正确；检验N 应使用浓NaOH溶液、湿润 的红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可 以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 二、非选择题 9. 某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物(主要为NO、NO2)、粉尘和少量 水蒸气。课外兴趣活动小组对该工厂排出的烟道气进行处理，并检测其 氮氧化物含量，实验装置如图所示： 2 3 4 5 6 7 8 9 1 (1)装置A中放置无碱玻璃棉，其目的是除去 ⁠。 为保证检测的准确性，装置C中盛放的化学试剂可以是 (填字母， 下同)。 a.碱石灰 b.浓硫酸 c.五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O) 烟道气中含有粉尘，装置A中放置无碱玻璃棉，可以除去粉尘；装置C 用于除去少量的水蒸气，应该选择浓硫酸，NO2会与碱石灰反应，而五 水合硫酸铜不能起到干燥的作用。 粉尘 b　 2 3 4 5 6 7 8 9 1 (2)装置D中主要发生反应：2NaOH＋2NO2 NaNO2＋NaNO3＋ H2O；2NaOH＋NO＋NO2 2NaNO2＋H2O。 ①若反应后无尾气残留，则参加反应的 NO2、NO物质的量的比值为 ⁠。 a.≥1　　　　　b.≤1　　　　　c.任意值 根据化学方程式可知，NO2可以单独被NaOH吸收，而NO需与NO2按照 1∶1混合才能被NaOH吸收，现无尾气残留，说明NO无残留，因此NO2 至少和NO一样多，则参加反应的NO2、NO物质的量的比值≥1。 a　 2 3 4 5 6 7 8 9 1 ②可使用适量酸性H2O2溶液，将溶液中的N 全部氧化为N ，发生 反应的离子方程式是 ⁠。 H2O2＋N N ＋H2O 2 3 4 5 6 7 8 9 1 步骤一　取适量(2)中H2O2处理后的溶液，调节pH至中性，蒸发浓缩， 得到 c (N )为0.100 mol·L－1的溶液甲。 步骤二　取三份50 mL溶液甲，分别用金属铝、金属铁和铝铁合金在45 ℃、惰性气体氛围中对溶液甲进行氮脱除。 (3)溶液中N 直接排放在水体中也会造成污染，现用活泼金属将溶液 中的N 转化为N2，实现氮元素的脱除，具体步骤如下： 2 3 4 5 6 7 8 9 1 步骤三　重复实验2～3次，溶液中N 的残留情况与反应时间的关系如 图所示。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 ①金属铝和金属铁在0～3 h内，N 的脱除效率均很低，几乎没被脱 除，其可能的原因是 ⁠。 根据题意，活泼金属能够将溶液中的N 转化为N2，但是金属铝和金 属铁在0～3 h内，N 的脱除效率均很低，几乎没被脱除，金属与N 可能没有反应，可能是金属表面有氧化膜，阻碍了N 的脱除反应。 金属铁和金属铝表面都有一层氧化膜 2 3 4 5 6 7 8 9 1 ②0～3 h内铝铁合金的氮脱除效率比金属铝、金属铁大得多，其可能的 原因是 ⁠。 铝铁合金中，铁和铝的活动性不同，可以构成原电池，加快化学反 应速率。 铝铁合金在溶液中形成原电池，加快化学反应速率 2 3 4 5 6 7 8 9 1 (4)气囊用来储存处理后的气体，其中可能含少量NO气体，可用酸性 NaClO溶液来处理。HClO氧化NO生成N 和Cl－，发生反应的离子方 程式是 ⁠。 HClO中Cl元素的化合价从＋1价降低到－1价，NO中N元素的化合价从 ＋2价升高到＋5价，根据电子守恒、元素质量守恒和电荷守恒可知，离 子方程式为3HClO＋2NO＋H2O 2N ＋3Cl－＋5H＋。 3HClO＋2NO＋H2O 2N ＋3Cl－＋5H＋ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 $$