5.2.1 氮气和氮的氧化物（课后三练）高一化学人教版必修第二册

第二节 氮及其化合物 5.2.1 氮气和氮的氧化物 1．（2025·浙江省宁波慈溪市期末）下列氮的氧化物中属于酸性氧化物的是 A．N2O5 B．NO2 C．NO D．H2O 2．（2025·江苏省南京市期末）下列含氮物质的转化属于氮的固定的是 A．N2→NH3 B．NO→N2 C．NH3→CO(NH2)2 D．HNO3→NH4NO3 3．（2025·吉林省四平市期中）下列化学反应中属于自然固氮的是 A．由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵 B．二氧化氮与水反应制备硝酸 C．实验室里让镁在氮气中燃烧，得到氮化镁 D．雷电使氮气和氧气反应生成一氧化氮气体 4．（2025·江苏省镇江市润州区期末3月调研）在常温常压下，下列各组气体不能共存的是 A．SO2与O2 B．NO2与NO C．O2与N2 D．NO与O2 5．下列说法正确的是 A．（2025·江苏省宿迁市沭阳县期末）N2难溶度水，可用作瓜果保护气 B．（2025·江苏省无锡市六校期中）N2化学性质很稳定，故N2可用于工业合成氨 C．（2025·江苏省淮安市淮安区期中）氮气和氧气在高温条件下发生反应是汽车尾气中氮氧化物的主要成因 D．（2025·江苏省连云港市赣榆区期末）氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种 6．下列说法正确的是 A．（2025·四川省雅安市期末）N≡N断裂需要较多的能量，所以氮气化学性质很稳定 B．（2025·浙江省潮州市期末）通过分离液态空气获得N2，是工业上常用的固氮方式 C．（2025·江苏省南京市期末）NO2与水反应：2NO2＋H2O＝2H＋＋2NO3－ D．（2025·江苏省镇江市丹阳市期末）转化N2NO2HNO3能实现 7．下列说法正确的是 A．（2025·江苏省淮安市淮安区期中）自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B．（2025·福建省漳州市期末）用装置收集NO气体 C．（2025·江苏省苏州市期中）用装置装置收集NO气体 D．（2025·辽宁省锦州市期末）N2性质稳定，工业生产金属镁时，为防止Mg被氧化，可以用N2作保护气 8．（2026·广东省汕头市期末）如图所示，在注射器里吸入20 mL NO(标准状况下)，然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空气(标准状况，按O2占空气总体积计算)，夹住弹簧夹，让内外大气压相同，观察现象。下列叙述不正确的是 A．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动 B．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 C．最终剩余气体体积约为30 mL D．所得硝酸的浓度约为0.07 mol·L－1(假设所得硝酸的体积与吸入水的体积相同) 9．（2025·江苏省连云港市期中）光照条件下，在催化剂表面进行N2与O2反应的两种途径如图所示，下列说法正确的是 A．NO在人体内能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害 B．氮氧化物随意排放至空气中易形成酸雨 C．途径②中，N2发生了还原反应 D．选择合适的催化剂，可以使N2与O2一步化合生成NO2 10．（2025·四川省广安市期末）下列叙述错误的是 A．反应③一定为非氧化还原反应 B．若A为硝酸，则Y遇空气会变成红棕色 C．若X为S，则适量的Y可防止葡萄酒氧化变质 D．若X为非金属单质，则常温下可用铝制容器盛装A的浓溶液 11．（2025·江苏省扬州市邘江区期中）NO2与SO2之间能发生反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)。氮氧化物(NOx)、SO2与大气中部分物质作用时能产生酸雨，所以SO2、氮氧化物需处理后才能排放。方法一：用NH3处理氮氧化物可转化为无害气体和水，处理SO2可转化为铵盐。方法二：用NaOH溶液吸收处理氮氧化物，主要反应为：NO＋NO2＋2OH－＝2NO2－＋H2O，2NO2＋2OH－＝NO2－＋NO3－＋H2O。 下列说法正确的是 A．NO和SO2均属于电解质 B．SO2和NO2既有氧化性又有还原性 C．NO2－和NO3－中N的化合价相同 D．n(NO)∶n(NO2)≥1∶1时，NO和NO2能被NaOH溶液完全吸收 12．（2025·江苏省常州市期中）亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的工业原料，可作防腐剂。工业上用碳酸钠溶液吸收硝酸工厂产生的氮氧化物的尾气制备亚硝酸钠，基本流程如图所示。 请回答下列问题： （1）NaNO2中元素化合价为______。 （2）工业上，Na2CO3溶液从设备顶部以雾状喷下，吸收从底部通入尾气，其优点是____________ __________________________________。 （3）若产生的NO、NO2体积比为1∶1，在“碱吸收池”中发生的化学反应方程式是_____________ _____________________。 （4）误食NaNO2会引起中毒，原因是NaNO2将血红蛋白中的低价铁转化为高价铁，下列物质可用于解毒的是___________。 A．维生素C B．Al(OH)3 C．高锰酸钾 D．碳酸钠 （5）含有亚硝酸钠的废液不能直接排放，可先将废液酸化，再投加尿素[CO(NH2)2]，生成无毒无害的氮气。请写出该反应的离子方程式_______________________________________________。 13．（2025·湖南省郴州市期末）物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含氮物质的“价－类”二维图的部分信息。下列说法正确的是 A．从N2―→X和N2―→NO的转化都属于氮的固定 B．Y的化学式为N2O5，NO2和N2O5属于酸性氧化物 C．从NO2―→HNO3，必须加入氧化剂 D．实验室制备NO或NO2时，都可以用排水法收集 14．（2025·江西省萍乡市期末）硫酸雾(含SO42－、HSO4－)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下。下列说法错误的是 A．第III阶段中有氢氧键的断裂和硫氧键的生成 B．NO2在反应中起催化作用 C．雾霾微颗粒中既含有硫酸盐，也含有亚硝酸盐 D．SO32－转化为HSO4－的方程式为：SO32－＋2NO2＋H2O＝NO2－＋HNO2＋HSO4－ 15．（2025·江苏省南京市期末）汽车尾气净化装置“催化转化器”是防止尾气(含一氧化碳、氮氧化物等气体)污染的有效方法，能使尾气中的一氧化碳和氮氧化物发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。 （1）汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是___________。 a．氮氧化物 b．二氧化碳 c．一氧化碳 （2）下列措施中有利于控制城市空气污染的是___________。 a．推广电动汽车 b．加快煤炭开采和使用 c．开发和使用氢能 （3）利用CH4也可除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，请写出CH4与NO反应的化学方程式___________________________________。 （4）采用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O。若反应时消耗10 L 0.l mol·L－1的NaOH溶液，则反应中转移电子的物质的量_______mol。 （5）ClO2在脱硝过程中也具有重要应用。利用ClO2氧化脱硝过程发生的反应如下：5NO＋2ClO2＋H2O＝5NO2＋2HCl，2NO2＋H2O＝HNO2＋HNO3。随着ClO2溶液初始浓度的增加，脱硝时从溶液中逸出的NO2却随之增加。研究表明，溶液中的ClO2不能吸收NO2，且在一定程度上阻碍水对NO2的吸收。 设计实验验证ClO2对水吸收NO2有抑制作用：分别取等体积的蒸馏水和一定浓度ClO2溶液，_____ __________________________________________________________________________________________________________________________________________(NO2的浓度可用“NO2浓度传感器”直接测定)。 16．（2025·江苏省南通市期中）消除氮氧化物尾气和水中氨氮已成为环境修复研究的热点。 （1）利用石灰乳与硝酸工业的尾气中氮的氧化物(NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得Ca(NO3)2、Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下： 已知：NO不能与石灰乳反应 ①若氮的氧化物被Ca(OH)2完全吸收且只生成Ca(NO2)2，该反应的化学方程式为________________ ____________________________。 ②NO2与石灰乳反应制得Ca(NO2)2与Ca(NO3)2，消耗1 mol NO2反应过程中转移的电子数为_______mol。 （2）酸性条件下，NaClO溶液可以氧化N2O、NO和NO2等生成Cl－和NO3－。其他条件一定，N2O转化为NO3－的转化率随NaClO溶液初始pH的变化如图－1所示。 ①酸性条件下，NaClO溶液吸收N2O的离子方程式为_____________________________________。 ②NaClO溶液的初始pH越小，N2O转化率越高。其原因是_______________________________。 ③NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可效脱除NO。复合吸收剂组成一定时，温度对NO去除率的影响如图－2所示。当温度高于60℃后，NO去除率下降的原因是____________________________________ ___________________。 （3）硝化－厌氧氧化法：将氨氮(NH)废水中的氮元素转变为N2脱除，其机理如下： ①若NH完全转化为N2，反应I、反应Ⅱ中转移的电子数之比为________。 ②废水溶解氧浓度(DO)对氮的脱除率的影响如图－3所示。当DO＞2 mg·L－1时，氮的脱除率为0，其原因可能是厌氧氨氧化菌被抑制，Ⅱ中反应无法发生；还可能的原因是_________________________ ____________________________________________。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 氮及其化合物 5.2.1 氮气和氮的氧化物 1．（2025·浙江省宁波慈溪市期末）下列氮的氧化物中属于酸性氧化物的是 A．N2O5 B．NO2 C．NO D．H2O 【答案】A 【解析】酸性氧化物是与碱反应生成对应的盐和水的氧化物，中心原子化合价不变。 A项，N2O5和碱反应生成硝酸盐和水，属于酸性氧化物，符合题意；B项，NO2与碱发生反应2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O，不属于酸性氧化物，不符合题意；C项，NO与碱不反应，不属于酸性氧化物，不符合题意；D项，N2O与碱不反应，不属于酸性氧化物，不符合题意。 2．（2025·江苏省南京市期末）下列含氮物质的转化属于氮的固定的是 A．N2→NH3 B．NO→N2 C．NH3→CO(NH2)2 D．HNO3→NH4NO3 【答案】A 【解析】氮的固定是将游离态的N(N2)转化为化合态的N。 A项，N2转化为NH3是将游离态氮转化为化合态，属于氮的固定，符合题意；B项，NO→N2是化合态氮转为游离态的氮，不属于氮的固定，不符合题意；C项，NH3→CO(NH2)2是化合态氮之间的转化，不属于氮的固定，不符合题意；D项，HNO3→NH4NO3是化合态氮之间的转化，不属于氮的固定，不符合题意。 3．（2025·吉林省四平市期中）下列化学反应中属于自然固氮的是 A．由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵 B．二氧化氮与水反应制备硝酸 C．实验室里让镁在氮气中燃烧，得到氮化镁 D．雷电使氮气和氧气反应生成一氧化氮气体 【答案】D 【解析】自然固氮指在自然条件下将游离的氮气转化为含氮化合物。 A项，氨气转化为铵盐，是氮的化合物之间的转化，不是固氮作用，不符合题意；B项，二氧化氮与水反应制备硝酸，方程式为：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，不是固氮作用，不符合题意；C项，实验室中镁在氮气中燃烧，是人工的固氮反应，不属于自然固氮，不符合题意；D项，雷电使氮气和氧气反应生成一氧化氮气体，方程式为：N2＋O22NO，属于自然固氮，符合题意。 4．（2025·江苏省镇江市润州区期末3月调研）在常温常压下，下列各组气体不能共存的是 A．SO2与O2 B．NO2与NO C．O2与N2 D．NO与O2 【答案】D 【解析】常温常压下，气体之间不能共存说明气体之间能发生反应，根据气体的性质解答。 A项，常温常压下，二氧化硫和氧气不反应，所以二者能共存，但在催化剂、加热条件下，二氧化硫和氧气发生氧化还原反应生成三氧化硫，不符合题意；B项，NO2与NO不反应，所以能共存，NO不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，不符合题意；C项，常温常压下，氮气和氧气不反应，但在高温或放电条件下，氮气和氧气反应生成NO，不符合题意；D项，NO不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，所以NO和O2不能共存，符合题意。 5．下列说法正确的是 A．（2025·江苏省宿迁市沭阳县期末）N2难溶度水，可用作瓜果保护气 B．（2025·江苏省无锡市六校期中）N2化学性质很稳定，故N2可用于工业合成氨 C．（2025·江苏省淮安市淮安区期中）氮气和氧气在高温条件下发生反应是汽车尾气中氮氧化物的主要成因 D．（2025·江苏省连云港市赣榆区期末）氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种 【答案】C 【解析】A项，N2可用作瓜果保护气是由于其化学性质稳定，不容易参加化学反应，与其难溶于水的性质无关，错误；B项，N2用于合成氨，是因为其有氧化性，与化学性质稳定与否无关，错误；C项，高温下N2与O2反应生成NO，是汽车尾气中氮氧化物的来源之一，正确；D项，氮的固定是将N2转化为氮的化合物，故氨气催化氧化制取NO不属于氮的固定，错误。 6．下列说法正确的是 A．（2025·四川省雅安市期末）N≡N断裂需要较多的能量，所以氮气化学性质很稳定 B．（2025·浙江省潮州市期末）通过分离液态空气获得N2，是工业上常用的固氮方式 C．（2025·江苏省南京市期末）NO2与水反应：2NO2＋H2O＝2H＋＋2NO3－ D．（2025·江苏省镇江市丹阳市期末）转化N2NO2HNO3能实现 【答案】A 【解析】A项，氮气分子中存在N≡N(氮氮三键)，断裂N≡N需要较多的能量，所以氮气化学性质很稳定，正确；B项，分离液态空气获得N2是物理方法，工业固氮指将N2转化为含氮化合物(如合成氨)，错误；C项，NO2与水反应生成HNO3和NO，离子方程式为3NO2＋H2O＝2H＋＋2NO3－＋NO，错误；D项，N2与O2在点燃条件下生成NO而非NO2，错误。 7．下列说法正确的是 A．（2025·江苏省淮安市淮安区期中）自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B．（2025·福建省漳州市期末）用装置收集NO气体 C．（2025·江苏省苏州市期中）用装置装置收集NO气体 D．（2025·辽宁省锦州市期末）N2性质稳定，工业生产金属镁时，为防止Mg被氧化，可以用N2作保护气 【答案】C 【解析】A项，自然固氮(如雷电作用)生成NO，而非NH3，人工固氮(如合成氨)生成NH3，错误；B项，NO能与空气中的O2反应生成NO2，不能用排空气法收集，应采用排水法收集，错误；C项，图丙中CO2密度大于NO，NO从短导管进，使二氧化碳从长导管出，可以排出二氧化碳收集NO，能达到目的，正确；D项，N2性质稳定，但可以和镁反应生成Mg3N2，不能用N2作保护气，错误。 8．（2026·广东省汕头市期末）如图所示，在注射器里吸入20 mL NO(标准状况下)，然后吸入5 mL水。若再吸入30 mL空气(标准状况，按O2占空气总体积计算)，夹住弹簧夹，让内外大气压相同，观察现象。下列叙述不正确的是 A．可观察到注射器的活塞缓缓向左移动 B．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 C．最终剩余气体体积约为30 mL D．所得硝酸的浓度约为0.07 mol·L－1(假设所得硝酸的体积与吸入水的体积相同) 【答案】C 【解析】空气中O2的体积为30 mL×＝6 mL，N2体积为30 mL×＝24 mL，注射器中发生的总反应为4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3。 A项，注射器中总反应4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3为气体体积减少的反应，故活塞缓缓向左移动，正确；B项，注射器中NO与O2反应生成红棕色的NO2，随后NO2与水反应生成HNO3和无色气体NO，正确；C项，由4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3可知6 mL O2完全反应需消耗8 mL NO，则剩余的NO体积为20 mL－8 mL＝12 mL，则最终剩余气体体积为12 mL＋24 mL＝36 mL，错误；D项，n(O2)＝＝ mol，由4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3可知，生成的n(HNO3)＝n(O2)＝× mol，则c(HNO3)＝≈0.07 mol·L－1，正确。 9．（2025·江苏省连云港市期中）光照条件下，在催化剂表面进行N2与O2反应的两种途径如图所示，下列说法正确的是 A．NO在人体内能扩张血管，提高免疫力等，因此大气中的NO对人体无害 B．氮氧化物随意排放至空气中易形成酸雨 C．途径②中，N2发生了还原反应 D．选择合适的催化剂，可以使N2与O2一步化合生成NO2 【答案】B 【解析】A项，NO会影响人体中血红蛋白结合氧气，对人体有毒，错误；B项，氮氧化物随意排放到空气中，降雨时会生成硝酸，形成酸雨，正确；C项，途径②中，氮氮键断裂与O原子结合逐步形成NO分子，N元素的化合价升高，N2发生氧化反应，错误；D项，由两种反应途径可知，N2与O2反应生成NO，NO再与O2生成NO2，错误。 10．（2025·四川省广安市期末）下列叙述错误的是 A．反应③一定为非氧化还原反应 B．若A为硝酸，则Y遇空气会变成红棕色 C．若X为S，则适量的Y可防止葡萄酒氧化变质 D．若X为非金属单质，则常温下可用铝制容器盛装A的浓溶液 【答案】A 【解析】A项，若X为氮气，Y为NO，Z为NO2，NO2与水反应是氧化还原反应，错误；B项，若A为硝酸，则Z为NO2，Y为NO，则Y遇空气会变成红棕色，正确；C项，若X为S，则Y为SO2，SO2具有还原性，适量的SO2可防止葡萄酒氧化变质，正确；D项，若X为非金属单质S，Y为SO2，Z为SO3，则A为硫酸，常温下铝遇浓硫酸钝化，可用铝制容器盛装浓硫酸，正确。 11．（2025·江苏省扬州市邘江区期中）NO2与SO2之间能发生反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)。氮氧化物(NOx)、SO2与大气中部分物质作用时能产生酸雨，所以SO2、氮氧化物需处理后才能排放。方法一：用NH3处理氮氧化物可转化为无害气体和水，处理SO2可转化为铵盐。方法二：用NaOH溶液吸收处理氮氧化物，主要反应为：NO＋NO2＋2OH－＝2NO2－＋H2O，2NO2＋2OH－＝NO2－＋NO3－＋H2O。 下列说法正确的是 A．NO和SO2均属于电解质 B．SO2和NO2既有氧化性又有还原性 C．NO2－和NO3－中N的化合价相同 D．n(NO)∶n(NO2)≥1∶1时，NO和NO2能被NaOH溶液完全吸收 【答案】B 【解析】A项，电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，NO在水溶液或熔融状态下不能导电，属于非电解质，SO2的水溶液虽然能导电，但不是其本身电离出自由移动的离子，则也属于非电解质，错误；B项，SO2和NO2中S和N的化合价均处于其中间价态，既能升高也能降低即既能被氧化也能被还原，则既有氧化性又有还原性，正确；C项，NO2－和NO3－中N的化合价分别为＋3价和＋5价，不相同，错误；D项，由题干信息可知，NO不能单独与NaOH溶液反应，而NO2能够单独与NaOH反应，则当n(NO)∶n(NO2)≥1∶1时，NO可能有剩余，不能被NaOH溶液完全吸收，错误。 12．（2025·江苏省常州市期中）亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的工业原料，可作防腐剂。工业上用碳酸钠溶液吸收硝酸工厂产生的氮氧化物的尾气制备亚硝酸钠，基本流程如图所示。 请回答下列问题： （1）NaNO2中元素化合价为______。 （2）工业上，Na2CO3溶液从设备顶部以雾状喷下，吸收从底部通入尾气，其优点是____________ __________________________________。 （3）若产生的NO、NO2体积比为1∶1，在“碱吸收池”中发生的化学反应方程式是_____________ _____________________。 （4）误食NaNO2会引起中毒，原因是NaNO2将血红蛋白中的低价铁转化为高价铁，下列物质可用于解毒的是___________。 A．维生素C B．Al(OH)3 C．高锰酸钾 D．碳酸钠 （5）含有亚硝酸钠的废液不能直接排放，可先将废液酸化，再投加尿素[CO(NH2)2]，生成无毒无害的氮气。请写出该反应的离子方程式_______________________________________________。 【答案】（1）＋3 （2）气液逆向吸收(增大气液接触面积)，使氮氧化物与碳酸钠溶液反应更充分 （3）NO＋NO2＋Na2CO3＝2NaNO2＋CO2 （4）A （5）CO(NH2)2＋2NO2－＋2H＋＝2N2＋CO2＋3H2O 【解析】（1）NaNO2中N元素化合价为＋3价；（2）气液逆向吸收(增大气液接触面积)，使氮氧化物与碳酸钠溶液反应更充分；（3）当NO、NO2体积比为1∶1时，在“碱吸收池”中发生的化学反应方程式是NO＋NO2＋Na2CO3＝2NaNO2＋CO2；（4）NaNO2会引起中毒的原因是NaNO2将血红蛋白中的低价铁转化为高价铁，此时应服用还原剂，将高价铁转化为低价铁，A项，维生素C具有还原性，可用于解毒，符合题意；B项，Al(OH)3无还原性，不符合题意；D项，碳酸钠均无还原性，无法解毒，不符合题意；C项，高锰酸钾具有氧化性，无法解毒，不符合题意，故答案选A项；（5）尿素与酸化的亚硝酸钠废液发生化学反应生成生成无毒无害的氮气，该反应的离子方程式为CO(NH2)2＋2NO2－＋2H＋＝2N2＋CO2＋3H2O 13．（2025·湖南省郴州市期末）物质类别和元素价态是研究物质性质的两个重要角度。下图为含氮物质的“价－类”二维图的部分信息。下列说法正确的是 A．从N2―→X和N2―→NO的转化都属于氮的固定 B．Y的化学式为N2O5，NO2和N2O5属于酸性氧化物 C．从NO2―→HNO3，必须加入氧化剂 D．实验室制备NO或NO2时，都可以用排水法收集 【答案】A 【解析】图为含氮物质的“价－类”二维图，X为NH3，Y为N2O5。 A项，氮的固定是指将游离态的氮气转化为可利用含氮化合物的过程，从N2―→NH3和N2―→NO的转化都属于氮的固定，正确；B项，根据分析，Y的化学式为N2O5，N2O5与水反应生成硝酸，NO2与水反应生成硝酸和NO，故N2O5是酸性氧化物，NO2不是酸性氧化物，错误；C项，NO2与水反应生成硝酸和NO：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，NO2中N元素由＋4价变为＋2价和＋5价，NO2既是氧化剂又是还原剂，不需要加入氧化剂，错误；D项，NO难溶于水，可用排水法收集，NO2能与水反应，不能用排水法收集，错误。 14．（2025·江西省萍乡市期末）硫酸雾(含SO42－、HSO4－)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下。下列说法错误的是 A．第III阶段中有氢氧键的断裂和硫氧键的生成 B．NO2在反应中起催化作用 C．雾霾微颗粒中既含有硫酸盐，也含有亚硝酸盐 D．SO32－转化为HSO4－的方程式为：SO32－＋2NO2＋H2O＝NO2－＋HNO2＋HSO4－ 【答案】B 【解析】A项，如图所示，第三阶段由中间体形成了HSO4－和HNO2，涉及氢氧键的断裂和硫氧键的生成，正确；B项，图中NO2最终转化为HNO2，氮元素化合价由＋4变为＋3，化合价降低，NO2为该反应的氧化剂，错误；C项，反应中产生了HSO4－和NO2－，故雾霾微颗粒中含有硫酸盐和亚硝酸盐，正确；D项，如图所示，SO32－转化为HSO4－的过程，发生的反应方程式为SO32－＋2NO2＋H2O＝NO2－＋HNO2＋HSO4－，正确。 15．（2025·江苏省南京市期末）汽车尾气净化装置“催化转化器”是防止尾气(含一氧化碳、氮氧化物等气体)污染的有效方法，能使尾气中的一氧化碳和氮氧化物发生反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。 （1）汽车尾气中易造成光化学烟雾的物质是___________。 a．氮氧化物 b．二氧化碳 c．一氧化碳 （2）下列措施中有利于控制城市空气污染的是___________。 a．推广电动汽车 b．加快煤炭开采和使用 c．开发和使用氢能 （3）利用CH4也可除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，请写出CH4与NO反应的化学方程式___________________________________。 （4）采用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O。若反应时消耗10 L 0.l mol·L－1的NaOH溶液，则反应中转移电子的物质的量_______mol。 （5）ClO2在脱硝过程中也具有重要应用。利用ClO2氧化脱硝过程发生的反应如下：5NO＋2ClO2＋H2O＝5NO2＋2HCl，2NO2＋H2O＝HNO2＋HNO3。随着ClO2溶液初始浓度的增加，脱硝时从溶液中逸出的NO2却随之增加。研究表明，溶液中的ClO2不能吸收NO2，且在一定程度上阻碍水对NO2的吸收。 设计实验验证ClO2对水吸收NO2有抑制作用：分别取等体积的蒸馏水和一定浓度ClO2溶液，_____ __________________________________________________________________________________________________________________________________________(NO2的浓度可用“NO2浓度传感器”直接测定)。 【答案】（1）a （2）ac （3）CH4＋4NO＝CO2＋2H2O＋2N2 （4）0.5 （5）在相同时间内以相同的流速向两份溶液中通入NO2，在出口处用NO2浓度传感器测定NO2浓度。若通过蒸馏水逸出的NO2浓度较小，则说明ClO2对NO2的吸收有抑制作用 【解析】（1）a项，光化学烟雾是氮氧化物与碳氢化合物在光照的作用下，产生的有毒物质，符合题意；b项，二氧化碳是形成温室效应的气体，不会产生光化学烟雾，不符题意；c项，一氧化碳是煤气中毒的主要成分气体，不会产生光化学烟雾，不符题意；故选a项；（2）a项，推广电动汽车，可以减少汽车尾气的排放，减少空气污染物的排放，有利于控制城市空气污染；b项，加快煤炭开采和使用，煤大量燃烧，能产生大量硫的氧化物，不利于控制城市空气污染；c项，氢能属于清洁能源，产物无污染，不产生空气污染物，开发和使用氢能有利于控制城市空气污染；故选ac选项；（3）CH4可除去烟气中的氮氧化物，生成物为可参与大气循环的气体，则CH4与NO反应，生成二氧化碳、氮气和水，化学方程式CH4＋4NO＝CO2＋2H2O＋2N2，故答案为：CH4＋4NO＝CO2＋2H2O＋2N2；（4）NaOH溶液吸收废气中的氮氧化物的化学方程式如下：2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O。若反应时消耗10 L0.l mol·L－1的NaOH溶液，则氢氧化钠的物质的量为1 mol，根据化学方程式有2 mol氢氧化钠参与反应时，转移1 mol电子，则有1 mol氢氧化钠反应时转移电子的物质的量0.5 mol，故答案为：0.5；（5）分别取等体积的蒸馏水和一定浓度ClO2溶液，在相同时间内以相同的流速向两份溶液中通入NO2，在出口处用NO2浓度传感器测定NO2浓度。若通过蒸馏水逸出的NO2浓度较小，则可通过该实验说明ClO2对NO2的吸收有抑制作用，故答案为：在相同时间内以相同的流速向两份溶液中通入NO2，在出口处用NO2浓度传感器测定NO2浓度。若通过蒸馏水逸出的NO2浓度较小，则说明ClO2对NO2的吸收有抑制作用。 16．（2025·江苏省南通市期中）消除氮氧化物尾气和水中氨氮已成为环境修复研究的热点。 （1）利用石灰乳与硝酸工业的尾气中氮的氧化物(NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得Ca(NO3)2、Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下： 已知：NO不能与石灰乳反应 ①若氮的氧化物被Ca(OH)2完全吸收且只生成Ca(NO2)2，该反应的化学方程式为________________ ____________________________。 ②NO2与石灰乳反应制得Ca(NO2)2与Ca(NO3)2，消耗1 mol NO2反应过程中转移的电子数为_______mol。 （2）酸性条件下，NaClO溶液可以氧化N2O、NO和NO2等生成Cl－和NO3－。其他条件一定，N2O转化为NO3－的转化率随NaClO溶液初始pH的变化如图－1所示。 ①酸性条件下，NaClO溶液吸收N2O的离子方程式为_____________________________________。 ②NaClO溶液的初始pH越小，N2O转化率越高。其原因是_______________________________。 ③NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可效脱除NO。复合吸收剂组成一定时，温度对NO去除率的影响如图－2所示。当温度高于60℃后，NO去除率下降的原因是____________________________________ ___________________。 （3）硝化－厌氧氧化法：将氨氮(NH)废水中的氮元素转变为N2脱除，其机理如下： ①若NH完全转化为N2，反应I、反应Ⅱ中转移的电子数之比为________。 ②废水溶解氧浓度(DO)对氮的脱除率的影响如图－3所示。当DO＞2 mg·L－1时，氮的脱除率为0，其原因可能是厌氧氨氧化菌被抑制，Ⅱ中反应无法发生；还可能的原因是_________________________ ____________________________________________。 【答案】（1）①NO＋NO2＋Ca(OH)2＝Ca(NO3)2＋H2O ②0.5 （2）①H2O＋4ClO－＋N2O＝4Cl－＋2NO3－＋2H＋ ②酸性条件下，有利于生成氧化性更强的HClO ③温度升高，H2O2会发生分解 （3）①2∶1 ②O2浓度过高时NO2－被氧化为NO3－，导致氮元素无法转变为N2而脱除 【解析】由流程可知，石灰乳和硝酸工业的尾气反应，生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2，过量的石灰乳以滤渣存在。 （1）①由题意，可知反应物为NO、NO2和Ca(OH)2，生成物除Ca(NO2)2外，还有H2O，配平该化学方程式可得：NO＋NO2＋Ca(OH)2＝Ca(NO3)2＋H2O；②NO2与石灰乳反应制得Ca(NO2)2与Ca(NO3)2，反应的化学方程式为：4NO2＋2Ca(OH)2＝Ca(NO3)2＋Ca(NO2)2＋2H2O，由反应可知NO2与转移电子数之比为2∶1，故1 mol NO2转移的电子数为0.5 mol；（2）①NaClO溶液可以氧化N2O生成Cl－和NO3－，在酸性水体中，加入NaClO溶液吸收N2O的离子方程式为：H2O＋4ClO－＋N2O＝4Cl－＋2NO3－＋2H＋；②水体溶液初始pH越小，N2O转化率越高，其原因是酸性条件下，有利于生成氧化性更强的HClO；③温度高于60℃后，NO去除率下降的主要原因是：温度升高，H2O2会发生分解，导致其浓度减小，去除率降低；（3）①反应Ⅰ中NH(N为－3价)→NO2－(N为＋3)，1个N原子失去6个电子；反应Ⅱ中NH(N为－3价)与NO2－(N为＋3)反应生成N2(0价)，NH中N失3个电子，NO2－中N得3个电子，若生成1 mol N2，反应Ⅰ消耗1 mol NH，转移6 mol电子，反应Ⅱ消耗1 mol NH和1 mol NO2－，转移3 mol电子，故反应Ⅰ、Ⅱ转移电子数之比为6∶3＝2∶1；②当DO＞2 mg·L－1时，氮的脱除率为0，其原因可能是厌氧氨氧化菌被抑制，Ⅱ中反应无法发生；还可能的原因是：O2浓度过高时NO2－被氧化为NO3－，导致氮元素无法转变为N2而脱除。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $