2022高考化学 难点剖析 专题24 NO、NO2的性质及污染处理讲解

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1、2022高考化学 难点剖析 专题24 NO、NO2的性质及污染处理讲解一、高考题再现1（2018课标）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（如下图所示）。下列叙述错误的是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【答案】C氮肥有关，D正确。2（2018课标）采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为_。（2）F. Daniels等曾

2、利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=时，N2O4(g)完全分解）：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1已知：2N2O5(g)2N2O5(g)+O2(g) H1=4.4 kJmol12NO2(g)N2O4(g) H 2=55.3 kJmol1则反应N2O5(g)2NO2(g)+O2(g)的H =_ kJmol1。研究表明，N2O5(g)分解的反应速率。t=62 min时，测得体系中pO2=2.9

3、 kPa，则此时的=_ kPa，v=_kPamin1。若提高反应温度至35，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)_63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是_。25时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。（3）对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡第二步 NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反应第三步 NO+NO32NO2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_（填标号)。Av(第一步的

4、逆反应)v(第二步反应)B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高【答案】O2 53.1 30.0 6.0102 大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 13.4 AC【解析】（1）氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为O2；（2）已知：、2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) H14.4kJ/mol、2NO2(g)N2O4(g) H255.3kJ/mol根据盖斯定律可知2即得到N2O5(g)2NO2(g)+1/2O2(g

5、) H153.1kJ/mol；根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1:2，又因为压强之比是物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是2.9kPa25.8kPa，则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa5.8kPa30.0kPa，因此此时反应速率v2.0103306.0102（kPamin1）；由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35，则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)大于63.1 kPa。（3）A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A正确；B、根

6、据第二步和第三步可知中间产物还有NO，B错误；C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确；D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D错误。三、考点突破1、考查2NO2(g)N2O4(g)H0典例1下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是()选项实验操作实验现象解释或结论A向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液溶液变为黄色氧化性：H2O2Fe3B向5mL1mol/L NaOH溶液中滴加5滴1mol/L MgCl2溶液，然后再滴加足量的1mol/L CuCl2溶液先产生白色沉淀，然后产生蓝色沉淀KspCu(OH)2KspMg(OH)2C将

7、充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中红棕色变深2NO2(g)N2O4(g)H0D向一定量酸性KMnO4溶液中加入乙二醇（HOCH2CH2OH）溶液紫色褪去乙二醇被氧化为乙二酸【答案】C2、考查NO、NO2化学性质典例2（2018届江苏省南京市金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三第四次模拟考试）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A CCO2COCO2B Na2SO3SO2H2SO3C CaCO3CaCl2Ca(ClO)2D N2NOHNO3【答案】A【解析】A项，C在O2中完全燃烧生成CO2，CO2与C高温下反应生成CO，CO与Fe2O3高温反应生成Fe和CO2，三步反应均能

8、实现，A项正确；B项，Na2SO3与H2SO4反应生成Na2SO4、H2O和SO2，SO2与溴水反应生成H2SO4和HBr，B项错误；C项，CaCO3与HCl反应生成CaCl2、H2O和CO2，CaCl2与O2不反应，C项错误；D项，N2与O2高温反应生成NO，NO与H2O不反应，D错误。3、考查氮氧化物对环境的污染典例3下列有关酸雨的说法不正确的是()A 空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨B NO2或SO2都会导致酸雨的形成C pH7的雨水不都是酸雨D 工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因【答案】D【解析】A二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸能被氧化为硫酸，形成酸雨，选项A正确；B酸雨的形成

9、是由于SO2、NO2而引起的，选项B正确；C酸雨是pH小于5.6的雨水，选项C正确；D、工业废水任意排放引起江河湖泊的污染，而酸雨是由于SO2、NO2而引起的，选项D不正确。4、考查氮氧化物的处理（1）原电池处理典例4 利用反应6NO28NH3 = 7N212H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是：A 电流从左侧A电极经过负载后流向右侧B电极B 当有4.48 L NO2被处理时，转移电子数为0.8NAC 电极A极反应式为2NH36e= N26HD 为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜【答案】D【解析】该反

10、应中，二氧化氮中N元素化合价由+4价变为0价、氨气中N元素化合价由-3价变为0价，所以通入二氧化氮的电极是正极、通入氨气的电极是负极。A放电时，电流从正极沿导线流向负极，所以电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极，故A错误；B气体摩尔体积受温度和压强影响，温度和压强未知导致气体摩尔体积未知，所以无法计算，故B错误；C电解质溶液呈碱性，则负极电极方程式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故C错误；D原电池工作时，阴离子向负极移动，为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜，防止二氧化氮反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，导致原电池不能正常工作，故D正确。（2）电解处理典例5（2018届湖南省衡

11、阳市高三第二次联考二模）如图，利用电解原理将NO转化为NH4NO3，既节约了资源，又保护了环境。下列有关说法正确的是A NO转化为NH4NO3的反应属于氮的固定B 阴极上发生还原反应，电极反应式为：NO+5H+5e-=NH3H2OC 电解池两极上分别生成的甲是NH4+，乙是NO3-D 为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充的物质丙为HNO3【答案】C5、氮氧化物的性质探究典例6（2018年贵州省普高等学校招生适应性考试）已知：NOx能与Na2O2反应；NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3和Mn2+。I.用下图所示装置(略去夹持仪器)可制得少量亚硝酸钠(2NO+Na2O2=2N

12、aNO2)。（1）B、D的仪器名称是_，D的作用是_。（2）通NO前，需先通一段时间N2，目的是_，（3）E中主要反应的离子方程式为_，（4）常温下，测得实验前后C的质量差值为0.30g，则制得NaNO2_g。.NO2和Na2O2都有较强氧化性，为探究NO2与Na2O2反应的产物，提出如下假设：假设i.NO2氧化Na2O2；假设ii.Na2O2氧化NO2。甲同学设计如图所示实验装置：请回答下列问题：（5）单向阀在实现气体单向流通的同时，还有一个作用是_。（6）待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进

13、试管内，木条复燃，甲同学据此认为假设i正确。乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，应在F、G之间增加一个M装置，M中应盛装_(可供选择的试剂：碱石灰，浓硫酸饱和氯化钠溶液)；乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失，带火星的木条未复燃。得到结论：假设正确。请做出正确判断，写出NO2和Na2O2反应的化学方程式_【答案】 (球形)干燥管 防止水蒸气进入C装置 排出装置中的空气 4H+3MnO4-+5NO=3Mn2+5NO3-+2H2O 0.69g 防止倒吸 浓硫酸 2NO2+Na2O2=2NaNO3液反应生成NO3和Mn2+；（4）常温下，测得实验前后C

14、的质量差值为0.30g，根据反应原理：2NO+Na2O2=2NaNO2，装置增重即为NO的质量，故n（NO）=n（NaNO2）0.1mol，m（NaNO2）=0.69g；.该实验的目的是探究NO2与Na2O2反应的产物，NO2和Na2O2都有较强氧化性。（5）单向阀在G和H之间，单向阀内部有一个关键的圆锥状结构，实现气体单向流通的同时，还有一个作用是可以阻隔液体，防止倒吸；（6）待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃，说明NO2反应完了，且生成O2,但可能是F中的水蒸气进入G，和NO2、Na2O2反应，故F、G之间增加一个M装置，用来吸收水蒸气，M中应盛装浓硫酸；用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失，带火星的木条未复燃，说明反应了，但未生成O2，所以是Na2O2氧化NO2，将其氧化成NaNO3。