NO、NO2等氮氧化物是大氣污染物之一．NO2是火箭燃料中常用氧化劑．NO是人體中一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”．
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（1）實驗室可用銅和不同濃度的硝酸制取NO和NO2．如圖1中可選用的發(fā)生裝置是
 
（填字母）．
（2）實驗室常用65%濃硝酸（密度為1.40g/cm3）的物質(zhì)的量濃度是
 
；制備NO時，需用濃硝酸配制體積比濃度為1：4的稀硝酸，需用定量儀器是
 
．
（3）有學(xué)生設(shè)計如圖2裝置做銅與濃、稀硝酸反應(yīng)實驗．
a．實驗時，先將一端繞成螺旋狀的銅絲插入橡皮塞，再將兩針頭穿過橡皮塞，針頭露出尖端．
b．從儀器C處注入濃硝酸直到左側(cè)液面接近銅絲下端時停止加入．
c．注射器A中預(yù)先吸入6mL蒸餾水，注射器B的活塞擠到底，排盡空氣，再將兩支注射器插在針頭上，如圖2裝配．
請回答下列問題：
①儀器C的名稱是
 
．
②使?jié)庀跛崤c銅絲接觸發(fā)生反應(yīng)的操作方法是
 
；反應(yīng)時現(xiàn)象為
 
．
③將注射器A中蒸餾水注入D中，再使酸液與銅絲接觸反應(yīng)，此時反應(yīng)離子方程式是：
 
．
（4）氮氧化物（NOx）是目前大氣污染治理的難題．
①選擇性催化還原法是在催化劑條件下，用NH3使NOx轉(zhuǎn)化為N2．寫出反應(yīng)化學(xué)方程式：
 
．
②熾熱碳還原法是利用碳質(zhì)固體還原NOx．主要基于下列反應(yīng)：C+2NO→CO2+N2，2C+2NO2→2CO2+N2．清華大學(xué)有關(guān)研究表明，650℃～850℃時，NOx能夠被木炭、無煙煤、焦炭等碳質(zhì)固體還原，在所研究的NOx濃度下，還原率在99%左右．兩者相比，分析熾熱碳還原法的優(yōu)缺點：優(yōu)點是
 
；缺點是
 
．
分析：（1）金屬銅和硝酸之間反應(yīng)不需要加熱，硝酸具有揮發(fā)性，要采用分液漏斗；
（2）根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系來計算，量取一定體積的液體可以采用量筒；
（3）①根據(jù)裝置的特點來確定其名稱；
②根據(jù)氣壓原理來回答；根據(jù)金屬銅和硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅，二氧化氮以及水來回答反應(yīng)現(xiàn)象；
③金屬銅和稀硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮以及水；
（4）①NH3能使NOx轉(zhuǎn)化為N2和水，根據(jù)化學(xué)方程式的書寫知識來回答；
②對比兩個化學(xué)反應(yīng)的特點得出結(jié)論．
解答：解：（1）金屬銅和硝酸之間反應(yīng)不需要加熱，并且硝酸具有揮發(fā)性，要采用分液漏斗，固體顆粒和液體之間的反應(yīng)可以采用啟普發(fā)生器來制取氣體，
故答案為：ac；
（2）根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系c=
1000ρ×w%
M
=
1000×1.40×65%
73
≈12.5mol/L，用濃硝酸配制體積比濃度為1：4的稀硝酸，需要用量取一定體積的濃硝酸，
故答案為：12.5mol/L；量筒；
（3）①根據(jù)裝置的特點，c的名稱是干燥管，
故答案為：干燥管；
②根據(jù)氣壓原理，用B注射器活塞往外拉，抽取D中的空氣，減小壓強，可以將金屬銅絲和硝酸之間接觸，金屬銅和硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅，二氧化氮以及水，現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{(lán)色，銅絲表面有氣泡，產(chǎn)生紅棕色氣體，D中液面下降，C中液面上升，
故答案為：將B注射器活塞往外拉，抽取D中的空氣；溶液變?yōu)樗{(lán)色，銅絲表面有氣泡，產(chǎn)生紅棕色氣體，D中液面下降，C中液面上升；
③將注射器A中蒸餾水注入D中，硝酸變稀，金屬銅和稀硝酸之間反應(yīng)生成硝酸銅，一氧化氮以及水，反應(yīng)的實質(zhì)是：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案為：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（4）①NH3能使NOx轉(zhuǎn)化為N2和水，化學(xué)方程式為4xNH3+6NOx═6xH2O+（2x+3）N2，
故答案為：4xNH3+6NOx═6xH2O+（2x+3）N2；
②對比兩個化學(xué)反應(yīng)C+2NO→CO2+N2，2C+2NO2→2CO2+N2，熾熱碳還原法避免催化劑中毒，并且碳質(zhì)固體價格比較便宜、NOx的還原率高，但是該方法煤耗量大且產(chǎn)生大量溫室氣體二氧化碳，
故答案為：避免催化劑中毒（碳質(zhì)固體價格比較便宜；NOx的還原率高）；煤耗量大且產(chǎn)生大量溫室氣體二氧化碳．
點評：本題考查學(xué)生氮的化合物的性質(zhì)以及對環(huán)境的影響知識，屬于綜合知識的考查，難度大，綜合性強．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氮氧化物進(jìn)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(jìn)行處理．
（1）用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，試書寫完成如下反應(yīng)的化學(xué)方程式：
 
NO2+
 
NO+
 
NaOH═
 
NaNO2+
 
   ①
 
NO2+
 
NaOH═
 
NaNO2+
 
NaNO3+
 
②
在反應(yīng)①中氧化劑是
 
，在反應(yīng)②中還原劑是
 
．
（2）在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)換器，可有效減少尾氣中的CO、NO、NO2和碳?xì)浠衔锏葟U氣．在轉(zhuǎn)換器的前半部，CO和氮氧化物（NOx）在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，生成CO2
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和N2；在轉(zhuǎn)換器的后半部，殘余的烴和尚未反應(yīng)的CO在催化劑的作用下被氧化生成CO2和H2O．寫出在催化轉(zhuǎn)換器的前半部所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（氮氧化物以NOx表示）：
 
．
（3）氨氣亦可用來處理氮氧化物．例如，氨氣與二氧化氮發(fā)生反應(yīng)生成一種常溫下無色、無味、無毒的氣體和無色、無毒的液體．若某工廠排出的氣體中二氧化氮的含量0.5%（體積分?jǐn)?shù)），則處理1×103m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）這種尾氣，需要多少升氨氣？
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源：山東省2008屆高三化學(xué)模擬試題匯編：化學(xué)與技術(shù)(1) 題型：022

氨在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位．現(xiàn)在約有80％的氨用來制造化肥，其余的用作生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料．例如，農(nóng)業(yè)上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨、氯化銨、氨水以及各種含氮混合肥料和復(fù)合肥料，都是以氨為原料制成的；氨氧化法制硝酸是工業(yè)上制硝酸的主要方法．

(1)下圖是合成氨和利用氨制取硝酸、純堿的簡要流程示意圖：

設(shè)備A的名稱是________，設(shè)備B的名稱是________．

(2)硝酸廠的尾氣中含有NO和NO2等污染物，籽了防止污染大氣可以用純堿溶液吸收從吸收塔中放出的尾氣，發(fā)生的反應(yīng)如下：

Na2CO3＋2NO2NaNO2＋NaNO3＋CO2

但在實際生的中這種方法處理后尾氣中的氮的氧化物含量仍難以降到排放標(biāo)準(zhǔn)，歷此，也常利用各種燃料氣中的甲烷等將氮的氧化物還原為空氣主要成分而除去．寫出甲烷與NO2反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：________．

(3)常壓法生產(chǎn)出的硝酸濃度低，尾氣中氮的氧化物含量高，對環(huán)境會有嚴(yán)重污染．可采用________法和________法進(jìn)行改進(jìn)．

(4)在純堿制造過程中，過程①與過程②的順序能否顛倒？為什么________．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氨在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。現(xiàn)在約有80%的氨用來制造化肥，其余的用作生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料。例如，農(nóng)業(yè)上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨、氯化銨、氨水以及各種含氮混合肥料和復(fù)合肥料，都是以氨為原料制成的；氨氧化法制硝酸是工業(yè)上制硝酸的主要方法。

　 （1）下圖是合成氨和利用氨制取硝酸、純堿的簡要流程示意圖：

　　　 設(shè)備A的名稱是　　　　　　 ，設(shè)備B的名稱是　　　　　　　　　 。

　 （2）硝酸廠的尾氣中含有NO和NO2等污染物，為了防止污染大氣可以用純堿溶液吸收從吸收塔中放出的尾氣，發(fā)生的反應(yīng)如下：

Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2

　　　　　 但在實際生的中這種方法處理后尾氣中的氮的氧化物含量仍難以降到排放標(biāo)準(zhǔn)，歷此，也常利用各種燃料氣中的甲烷等將氮的氧化物還原為空氣主要成分而除去。寫出甲烷與NO2反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

　 （3）常壓法生產(chǎn)出的硝酸濃度低，尾氣中氮的氧化物含量高，對環(huán)境會有嚴(yán)重污染�？刹捎�　　　　　 法和　　　　 法進(jìn)行改進(jìn)。

　 （4）在純堿制造過程中，過程①與過程②的順序能否顛倒？為什么　　　　　　　　 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

(08棗莊三診)氨在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。現(xiàn)在約有80%的氨用來制造化肥，其余的用作生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料。例如，農(nóng)業(yè)上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨、氯化銨、氨水以及各種含氮混合肥料和復(fù)合肥料，都是以氨為原料制成的；氨氧化法制硝酸是工業(yè)上制硝酸的主要方法。

（1）下圖是合成氨和利用氨制取硝酸、純堿的簡要流程示意圖：

設(shè)備A的名稱是              ，設(shè)備B的名稱是                    。

   （2）硝酸廠的尾氣中含有NO和NO2等污染物，籽了防止污染大氣可以用純堿溶液吸收從吸收塔中放出的尾氣，發(fā)生的反應(yīng)如下：Na2CO3+2NO2====NaNO2+NaNO3+CO2

但在實際生的中這種方法處理后尾氣中的氮的氧化物含量仍難以降到排放標(biāo)準(zhǔn)，歷此，也常利用各種燃料氣中的甲烷等將氮的氧化物還原為空氣主要成分而除去。寫出甲烷與NO2反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：                                   。

   （3）常壓法生產(chǎn)出的硝酸濃度低，尾氣中氮的氧化物含量高，對環(huán)境會有嚴(yán)重污染�？刹捎�            法和           法進(jìn)行改進(jìn)。

   （4）在純堿制造過程中，過程①與過程②的順序能否顛倒？為什么                  。

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

 非金屬知識規(guī)律總結(jié)

【高考導(dǎo)航】

一、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)特點

1、除H外，非金屬元素均在“階梯線”的右上方。共有16種非金屬元素，其中包括稀有氣體元素6種。

2、非金屬元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。非金屬元素一般都有變價。

3、最外層電子數(shù)一般≥4(H、B除外)。

4、原子半徑比同周期金屬半徑小(稀有元素除外)。

二、非金屬性強弱的判斷依據(jù)

    元素非金屬性的本質(zhì)是元素的原子吸引電子的能力。試題常通過以下幾個方面來比較元素的非金屬性：

1、單質(zhì)跟H2化合難易程度（反應(yīng)條件，劇烈程度，反應(yīng)熱的大小，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性）。

2、最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性。

3、化合物中元素化合價的正負(fù)，如BrCl中，Cl為-1價，Br為+1價，說明非金屬性Cl＞Br。

4、通過氧化還原反應(yīng)確定非金屬單質(zhì)的氧化能力，進(jìn)而比較非金屬性。

    需要指出的是，非金屬單質(zhì)的活動性與非金屬元素的活動性，有密切的聯(lián)系，但不是一回事。例如氮元素的非金屬性相當(dāng)強，可是它的單質(zhì)N2化學(xué)性質(zhì)卻不很活潑。單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不僅取決于原子結(jié)構(gòu)，而且取決于分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。

三、非金屬元素的性質(zhì)及遞變規(guī)律

1、單質(zhì):

(1)結(jié)構(gòu):除稀有氣體外，非金屬原子間以共價鍵結(jié)合。非金屬單質(zhì)的成鍵有明顯的規(guī)律性。若它處在第N族，每個原子可提供8－N個價電子去和8－N個同種原子形成8－N個共價單鍵，可簡稱8－N規(guī)則；(H遵循2－N規(guī)則)。如ⅦA族單質(zhì):x－x；H的共價數(shù)為1，H－H，第ⅥA族的S、Se、Te共價單鍵數(shù)為8－6＝2,第ⅤA族的P、As共價單鍵數(shù)8－5＝3。但第二周期的非金屬單質(zhì)中N2、O2形成多鍵。

(2)熔沸點與聚集態(tài)。它們可以分為三類：

①小分子物質(zhì)。如:H2、O2、N2、Cl2等，通常為氣體，固體為分子晶體。

②多原子分子物質(zhì)。如P4、S8、As4等，通常為液態(tài)或固態(tài)。均為分子晶體，但熔、沸點因范德華力較大而比①高，Br2、I2也屬此類，一般易揮發(fā)或升華。

③原子晶體類單質(zhì)。如金剛石、晶體硅和硼等，是非金屬單質(zhì)中高熔點“三角區(qū)”，通常為難揮發(fā)的固體。

(3)導(dǎo)電性:非金屬一般屬于非導(dǎo)體，金屬是良導(dǎo)體，而鍺、硅、砷、硒等屬于半導(dǎo)體。但半導(dǎo)體與導(dǎo)體不同之處是導(dǎo)電率隨溫度升高而增大。

(4)化學(xué)活性及反應(yīng):

　 

    ③非金屬一般為成酸元素，難以與稀酸反應(yīng)。 固體非金屬能被氧化性酸氧化。

2、氫化物：

(1)氣態(tài)氫化物性質(zhì)比較



(2)由于氫鍵的存在，使得第ⅤA、ⅥA、ⅦA氫化物的熔沸點出現(xiàn)了反常。第ⅤA中：SbH3＞NH3＞AsH3＞PH3；第ⅥA中： H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S；第ⅦA中HF＞HI＞HBr＞HCl。

(3)氣態(tài)氫化物水溶液的酸堿性及與水作用的情況。①HCl、HBr、HI溶于水成酸且都是強酸。②HF、H2S、H2Se、H2Te溶于水成酸且都是弱酸。③NH3溶于水成堿，氨水是弱堿。④PH3、AsH3、CH4與水不反應(yīng)。⑤SiH4、B2H6與水作用時分解并放出H2。

3、非金屬氧化物的通性：

(1)許多非金屬低價氧化物有毒，如SO2、NO、NO2、CO等，注意不能隨便排放于大氣中。

(2)非金屬氧化物（除SiO2外)大都是分子晶體，熔沸點相差不大。

(3)非金屬氧化物大都為酸酐，相應(yīng)的酸易溶于水，則氧化物易與水化合，反之水化反應(yīng)難以進(jìn)行。

(4)不成鹽氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不與堿反應(yīng)。雖然NO2能與堿反應(yīng)生成鹽，但NO2不屬于酸酐。

4、含氧酸

(1)同周期非金屬元素最高價含氧酸從左到右酸性增強。

(2)氧化性:同種元素低價強于高價含氧酸.

如:HClO＞HClO3＞HClO4(稀)

   H2SO3＞H2SO4(稀)

   HNO2＞HNO3(稀)

(3)對于同種非金屬形成的不同含氧酸，價態(tài)越高，酸性越強。其順序如：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO，H2SO4＞H2SO3。

(4)難揮發(fā)的H2SO4、H3PO4受熱難分解；強氧化性的HNO3、HNO2、HClO見光或受熱易分解；非氧化性的H2CO3、H2SO3易分解。強酸可制弱酸，難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸。

(5)常見含氧酸的一般性質(zhì)：

①H2SO4：無色粘稠的油狀液體，強酸，沸點高，不揮發(fā)，穩(wěn)定。濃硫酸有吸水性、脫水性和強氧化性。

②H2SO3：僅存在于溶液中，中強酸，不穩(wěn)定。

③HClO4：在水溶液中相當(dāng)穩(wěn)定，最強無機酸，有強氧化性。

④HClO：僅存在于溶液中，是一種弱酸，有強氧化性和漂白性，極不穩(wěn)定，遇光分解。⑤HNO3：無色液體，強酸，沸點低，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解，有強氧化性。

⑥H3PO4：無色晶體，中強酸，難揮發(fā)，有吸水性，穩(wěn)定，屬于非氧化性酸。

⑦H2CO3：僅存在于溶液中，弱酸，不穩(wěn)定。

⑧H2SiO3：白色固體，不溶于水，弱酸，不揮發(fā)，加熱時可分解。

⑨常見酸的酸性強弱。強酸：HCl、HNO3、H2SO4；中強酸：H2SO3＞H3PO4(H3PO4中強偏弱）；弱酸：HF＞CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞HClO＞H2SiO3。

四、11種無機化學(xué)氣體的制取和性質(zhì)(O2、H2、Cl2、CO、NO、SO2、NO2、CO2、H2S、HCl、NH3)。

(1)利用氧化還原反應(yīng)原理制取的氣體有：O2、H2、Cl2、NO、NO2等。

(2)利用復(fù)分解制取的氣體有：SO2、CO2、H2S、HCl、NH3等。

(3)可用啟普發(fā)生器制取的氣體有：H2、CO2、H2S等。

(4)只能用排氣法收集的是：Cl2、SO2、NO2、CO2、H2S、HCl、NH3等。只能用排水法收集的氣體是：NO、CO。

(5)使紅色石蕊變藍(lán)的氣體是NH3；使石灰水變渾濁的氣體是SO2和CO2；使品紅溶液褪色的氣體是SO2和Cl2；使高錳酸鉀溶液和溴水褪色的氣體有H2S和SO2。

(6)臭雞蛋氣味的氣體是H2S；刺激性氣味的氣體有：Cl2、SO2、NO2、HCl、NH3等；毒性氣體有：Cl2、CO、NO、SO2、NO2、H2S等。

(7)能在空氣中燃燒的氣體：H2S、CO、H2等

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