2021学年微项目 论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题综合训练题

3.4微项目论证重污染天气“汽车限行”的合理性——探讨社会性科学议题同步练习鲁科版（ 2019）高中化学必修一

一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）

1. 汽车尾气中的氮氧化物与大气中的发生如下作用：一种雾霾。下列有关该雾霾的叙述错误的是     

A. 该雾霾中含硝酸铵固体
B. 反应产生的酸雾对人有刺激性，会造成空气污染
C. 可能来自过度施用氮肥
D. 是反应的催化剂

2. 利用某分子筛作催化剂，可脱除废气中的NO和，生成两种无毒物质，其反应历程如下图所示，下列说法正确的是

A.  X只代表物质
B. 上述历程的总反应为： 
C. 中含有非极性共价键
D. 、、中的质子数、电子数均相同

3. 汽车尾气中的氮氧化合物与大气中的发生如下作用，形成一种雾霾。
   烟一种雾霾

有关该雾霾的叙述错误的是     

A. 该雾霾中含硝酸铵固体 B. 反应是非氧化还原反应
C. 是形成该雾霾的催化剂 D. 可能来自过度施用氮肥

4. 利用某分子筛作催化剂，可脱除废气中的NO和，生成两种无毒物质，其反应历程如下图所示，下列说法正确的是    

A. X是
B. 汽车尾气中含有的氮氧化合物是由于汽油燃烧产生的
C. 中含有非极性共价键
D. 上述历程的总反应为：

5. 氮及其化合物的转化关系如下图所示，下列叙述错误的是 
    

A. 路线、、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. 氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成
D. 图中所有反应都是氧化还原反应

6. 铝在酸性或碱性溶液中均可与发生氧化还原反应，转化关系如下图所示：
    

下列说法错误的是   

A. B溶液含 B. A溶液和B溶液混合无明显现象
C. D与F反应生成盐 D. E排入大气中会造成污染

7. 在给定条件下，下列选项所示物质间不满足每一步转化均能实现的是 

A.
B.
C.
D.

8. 大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物光化学烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列说法不正确的是     

A. 不是酸性氧化物
B. 和是氧的两种同素异形体
C. 反应I属于氧化还原反应
D. 烟雾是一种固溶胶，其分散剂是空气

9. 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.
B.
C.
D.

10. 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.
B.
C.
D.

二、填空题（本大题共3小题，共24.0分）

11. 如图是氮循环的一部分：
    
    反应的化学方程式是______；
    易溶于水，并和水发生化学反应，该反应中氧化剂是______；
    化合物A的化学式是______；
    治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：当生成时，被还原的NO为______ mol。
12. 下图是自然界中氮循环的示意图，根据图示和所学知识回答下列问题：

大气中的氮主要以________化学式形式存在。

人工固氮常用工业合成氨，该反应的化学方程式为________。

下列有关大气氮循环的说法正确的是________。

A.空气中的氮在雷电作用下与反应生成

B.图中各种“固氮”过程中，氮元素均被氧化

C.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环

D.图中硝酸盐所含N元素的化合价只有价

如图，标况下一个体积为V的集气瓶充满NO后倒置于水槽中，向其中通入，假设液体恰好充满集气瓶，瓶内液体不扩散。

写出该过程中总反应的化学方程式________，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。

反应结束后，集气瓶中溶液溶质的物质的量浓度为________。

13. 汽车尾气常含有NO、、CO等，会污染空气。在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器，可使尾气中有害气体CO和NO反应转化为两种无毒气体，该反应的化学方程式为__________________________。

三、实验题（本大题共3小题，共30.0分）

14. 如图1是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题：
    
    写出 的一种用途：______。
    物质的电子式为：______。
    与图中的物质 C常用于检验 的存在，则 C的化学式为______。
    实验室制取物质 B的化学方程式为______。
    浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为______。
    图2装置可用于探究氯气与氨气的反应。实验时先通过三颈瓶瓶口1通入氨气，然后关闭 b活塞，再通过瓶口2通入氯气。
    实验中三颈瓶内出现白烟并在内壁凝结成固体，发生反应的化学方程式为______，请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子______。
    实验完毕后，观察到三颈瓶内还有黄绿色气体，简述如何处理才能不污染环境______。
    将 铜与 一定浓度的硝酸发生反应，铜完全溶解，产生 和 NO混合气体的体积为 标况。待产生的气体全部释放后，向溶液加入 的 NaOH溶液，恰好使溶液中的 全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为______。
15. 氮氧化物是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。
    在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图部分夹持置省略。
    
    用装置A制备，其中发生反应的化学方程式为 ______；装置B内的试剂是 ______。
    装置D中发生反应的离子方程式是 ______，铜丝可抽动的优点是 ______。
    在装置M中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中和 的物质的量之比为 ______。
    用NaOH溶液吸收法处理仅含NO、。已知过程中发生的反应有：；
    用不同浓度的NaOH溶液吸收含量不同的尾气，关系如图：表示中的含量：
    
    用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：______，______。
    若一定体积的被的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液质量增加，则x的值为 ______。
16. 某化学学习小组为探究和的反应，特进行实验如图所示。
    图1两集气瓶中______填“上”或“下”瓶颜色深。
    图2中反应的现象是______。
    图3中“有红棕色气体产生”说明和反应的产物中有______，说明在该反应中显______性。
    由图2和图3中的现象写出和反应的化学方程式______。
    把图1中气体换成气体进行实验，图2会看到的现象是______，发生反应的化学方程式______，在该反应中显______性。
    

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查环境污染问题，侧重于化学与生活、生产以及环境保护的考查，有利于培养学生良好的科学素养，树立环保意识，难度不大。
【解答】
A. 氨气与硝酸反应生成硝酸铵，所以该雾霾中含硝酸铵固体，故A正确；
B. 反应产生的具有挥发性，能形成酸雾，对人有刺激性，会形成酸雨，造成空气污染，故B正确；
C.可能来自过度施用氮肥，因为铵盐不稳定易分解产生氨气，故C正确；
D.，氮元素化合价升高，应是反应的氧化剂，故D错误。  

2.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题主要考查氮的化合物之间的转化图，读懂图示以及根据反应物和生成物进行正确书写方程式是解答的关键，题目难度不大。
【解答】
A.由氢原子、氮原子和氧原子守恒可知，X是和，A项错误；
B.分析反应总历程可知，反应物为、NO和，生成两种无毒物质、，则总反应为，B项正确；
C.的电子式为，不含非极性共价键，C项错误；
D.、、中的电子数均为10，但是、中的质子数为10，中的质子数为11，D项错误。
故选B。  

3.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题主要考查了氮氧化物的转化和危害，较为基础，难度不大，根据所学知识结合转化关系进行分析解答。
【解答】
A.氨气与硝酸反应生成硝酸铵，所以该雾霾中含硝酸铵固体，故A正确；
B.五氧化二氮和硝酸中的氮的化合价相同，反应前后没有元素化合价变化，所以反应是非氧化还原反应，故B正确；
C.由图示可知氨气参与反应生成铵盐，为反应物，不是催化剂，故C错误；
D.可能来自过度施用氮肥，铵盐不稳定易分解产生氨气，故D正确。  

4.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查常见非金属元素及其化合物的综合应用，为高频考点，明确常见元素及其化合物性质即可解答，试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力，题目难度不大。
【解答】
A.图示反应可以生成X的反应为，原子守恒判断X为和，故A错误；
B.汽油是碳氢化合物的混合物，而汽车尾气中含有的氮氧化合物是由空气中的氧化产生的，故B错误；
C.中含有四个极性共价键，而不是非极性键，故C错误；
D.由反应历程图可知，氨气、二氧化氮和一氧化氮是反应物，氮气与水是生成物，所以总反应为，故D正确。
故选D。  

5.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题考查了氮及其化合物的相互转化，工业制硝酸，氮的固定的含义，氧化还原反应的判断。掌握工业制硝酸的重要方法：氨的催化氧化法，雷电固氮的反应过程，氮的固定的含义：将游离态的氮转变成化合态的氮的过程是解答本题的关键。
【解答】
A.工业上生成硝酸常采用氨的催化氧化法：路径为氨的催化氧化一氧化氮转化为二氧化氮二氧化氮和水反应获得硝酸，所以路线是工业生产硝酸的主要途径，故A正确；
B.氮气和氧气在雷电作用下生成一氧化氮，一氧化氮会迅速被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应获得硝酸，即路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，故B正确；
C.氮气和氧气通过一步反应只能生成一氧化氮，不能生成二氧化氮，故C错误；
D.上述过程所有反应：合成氨、氨的催化氧化、一氧化氮转化为二氧化氮、二氧化氮和水反应都有元素化合价变化，都属于氧化还原反应，故D正确。
故选C。  

6.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题考查无机物的推断，为高频考点，侧重Al及其化合物转化的考查，把握发生的氧化还原反应推断各物质为解答的关键，题目综合性较强，难度中等。
【解答】
金属铝在酸性或碱性溶液中均可与发生氧化还原反应，由转化关系图可知，在酸性环境下，反应生成铝盐和一氧化氮，碱性环境下生成偏铝酸盐和氨气，氨气催化氧化可以生成一氧化氮和水，一氧化氮可以和氧气反应生成二氧化氮，故A为硝酸铝，B为偏铝酸盐，C为NO，D为氨气，E为二氧化氮，F为硝酸，然后结合元素化合物性质及化学用语来解答。
A.根据以上分析，B溶液含，故A正确；
B.A为硝酸铝，B为偏铝酸盐，则A溶液和B溶液混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀，故B错误；
C.D为氨气，F为硝酸，两者反应生成硝酸铵盐，故C正确；
D.E为二氧化氮有毒，排入大气中会造成污染，故D正确；
故选：B。  

7.【答案】A
 

【解析】

【分析】
本题考查了物质性质、物质转化的应用，主要是氮、硅、铝、铁的化合物性质的理解判断，掌握基础是解题关键，题目难度不大。
【解答】
A.氮气和氧气放电条件下生成一氧化氮，但一氧化氮与氢氧化钠不反应，故A错误；
B.二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成硅酸，均实现各步转化，故B正确；
C.Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝，故C正确；
D.铝和氧化铁高温反应生成铁和氧化铝，铁与稀硝酸反应生成硝酸铁、水以及一氧化氮：，故D正确。  

8.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查了酸性氧化物、同素异形体、氧化还原反应、胶体，题目涉及的知识点较多，侧重于基础知识的考查，题目难度不大，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
【解答】
A.与水反应只生成酸的氧化物属于酸性氧化物，与水反应生成硝酸和NO，不是酸性氧化物，故A正确；
B.同种元素的不同单质属于同素异形体，和 是氧的两种同素异形体，故B正确；
C.反应I中存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故C正确；
D.烟雾是一种气溶胶，其分散剂是空气，故D错误。
故选：D。  

9.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题考查常见元素及其化合物的综合应用，为高频考点，明确常见元素及其化合物性质即可解答，试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力，题目难度中等。
【解答】
A.氯化钠电解可生成氯气，氯气具有强氧化性，与铁反应生成，故A错误；
B.氯化镁可与石灰乳反应生成氢氧化镁，氢氧化镁在高温下可分解生成氧化镁，反应符合物质性质的转化，故B正确；
C.硫和氧气反应生成只能生成二氧化硫，二氧化硫可在催化条件下反应生成三氧化硫，故C错误；
D.氮气与氢气反应生成氨气，氨气、二氧化碳和氯化钠反应生成碳酸氢钠，为侯氏制碱法的反应原理，碳酸氢钠分解可生成碳酸钠，故D错误。
故选B。  

10.【答案】B
 

【解析】解：铁与水蒸气高温生成四氧化三铁，所以，不能实现，故A错误；
B.氮气与氢气反应生成氨气，氨气催化氧化生成一氧化氮，所以可以实现，故B正确；
C.二氧化硅不溶于水，与水不反应，所以：，不能实现，故C错误；
D.硫单质与氧气反应生成二氧化硫，所以不能实现，故D错误；
故选：B。
本题考查了物质相互之间的转化，明确相关物质的性质及反应条件是解题关键，题目难度不大。
 

11.【答案】  
  
  

 

【解析】略
 

12.【答案】   

 
 ； 
       
 

【解析】

【分析】
本题主要考查了氮元素在自然界中的循环、氮以及化合物的性质，理解氧化还原反应、人工固氮等知识点是解答该题的关键。考查学生从图中摄取信息的能力，重点考查了氮的转化。
【解答】
大气中是主要成分，所以大气中氮主要以形式存在，故答案为：；
工业合成氨是将与在一定条件下反应生成，属于人工固氮，方程式为，故答案为：；
空气中的氮在“雷电作用”下发生的反应是2NO，生成NO，故A错误；
B.图中各种“固氮”过程中，雷电作用下，氮气和氧气反应生成的是NO，氮元素被氧化，人工固氮工业合成氨中，氮气和氢气反应生成氨气，氮元素化合价降低，被还原，故B错误；
C.蛋白质的制造需要碳元素，而氮气与氢气反应生成氨气这一人工固氮行为需要氢气的参与，雷电作用下氮气和氧气反应生成的是NO，需要氧气参加，所以碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环，故C正确；
D.图中硝酸铵所含N元素的化合价有价和价，故D错误；
答案选C。
标况下，将体积为V的盛满NO的集气瓶倒置于水槽中，通入，水充满整个集气瓶，可知三者要完全反应，反生的反应为：，该氧化还原反应中，氧化剂是，还原剂是NO，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为方程的系数比3：4；故答案为： ；；
根据反应方程式，溶液中溶质为，可算出的浓度。假设集气瓶中装有NO的标况下体积为VL，物质的量为，然后通入，充分反应，方程系数之比等于物质的量之比，根据可得，生成的的物质的量为，浓度，故答案为：。  

13.【答案】 
 

【解析】略
 

14.【答案】做保护气、保存粮食       浓    取少量固体于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明固体中有  将活塞b打开，氯气即被氢氧化钠溶液吸收  10
 

【解析】解：由N元素化合价及对应物质种类，可知B为氨气、A为NO、C为硝酸盐。
氮气不活泼且性质较稳定，所以可作保护气，能保存粮食，可以制备氨气等，
故答案为：做保护气、保存粮食等；
由N元素化合价及对应物质种类，可知B为氨气，氨气是共价化合物，氮原子和三个氢原子形成三个共价键，电子式为：，
故答案为：；
为硝酸盐，用、检验的存在，则C为硝酸银，
故答案为：；
为氨气，实验室用氯化铵与氢氧化钙制备氨气，反应生成氯化钙、氨气与水，反应方程式为：，
故答案为：；
在加热条件下，浓硝酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应方程式为：浓，
故答案为：浓；
氯气与氨气的反应方程式为：，则白烟的成分为氯化铵；铵根离子可与碱反应生成碱性气体氨气，铵根离子的检验方法是，取少量固体于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明固体中有，
故答案为：；取少量固体于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明固体中有；
氯气有毒不能直接排到空气中，氯气能够与氢氧化钠反应，可用氢氧化钠吸收过量的氯气，所以正确的操作是：将活塞b打开，氯气即被氢氧化钠溶液吸收；
故答案为：将活塞b打开，氯气即被氢氧化钠溶液吸收；
恰好使溶液中的全部转化成沉淀，由N原子守恒可知，
原硝酸的物质的量混合气体的物质的量 的物质的量，
则原硝酸溶液的浓度为，
故答案为：10。
由N元素化合价及对应物质种类，可知B为氨气、A为NO、C为硝酸盐。
氮气不活泼且性质较稳定，可以做保护气；
由N元素化合价及对应物质种类，可知B为氨气，氨气是共价化合物，氮原子和三个氢原子形成三个共价键，
为硝酸盐，与物质C常用于检验的存在，则C为硝酸银；
为氨气，实验室用氯化铵与氢氧化钙制备氨气，反应生成氯化钙、氨气与水；
在加热条件下，浓硝酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化氮和水；
氯气与氨气的反应生成氯化铵；根据铵盐与碱共热产生氨气来检验氨根离子的存在；
氯气有毒不能直接排到空气中，氯气能够与氢氧化钠反应，可用氢氧化钠吸收过量的氯气，据此解答；
恰好使溶液中的全部转化成沉淀，由N原子守恒可知，原硝酸的物质的量混合气体的物质的量 的物质的量，据此解答。
本题比较综合，属于拼合型题目，涉及氮元素单质化合物的性质、氨气制备、氧化还原反应配平、化学计算、绿色化学等，需要学生具备扎实的基础，侧重考查学生对知识的迁移应用，难度中等。
 

15.【答案】  碱石灰    随时可以控制反应的进行或停止  4：3     
 

【解析】解：装置A中和反应生成、、，化学方程式为，氨气可以用碱石灰干燥，
故答案为：；碱石灰；
装置D中为铜和浓硝酸反应生成、、，反应的离子方程式是：，铜丝可抽动的优点是随时可以控制反应的进行或停止，
故答案为：；随时可以控制反应的进行或停止；
在装置M中和充分反应，生成两种对环境友好的物质即和水，中氮元素化合价升高了3价，中氮元素化合价降低了4价，根据化合价升降守恒，可知和 的物质的量之比为：4：3，
故答案为：4：3；
由图可知，用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：，，此时氮氧化物的吸收率接近，
故答案为：；；
根据反应；可知，若一定体积的被的NaOH溶液恰好完全吸收，则生成物为或和的混合物，根据组成可知：，结合守恒的思想，则有：，故的摩尔质量为：，故有，解得：，
故答案为：。
装置A中和反应生成、、，根据原子守恒即可写出反应的化学方程式，U形管必须放固体干燥剂，氨气必须用碱性干燥剂干燥；
装置D中为铜和浓硝酸反应生成、、，根据原子守恒和电荷守恒即可写出反应的离子方程式，铜丝的抽动随时可以控制反应的进行或停止；
和充分反应，生成两种对环境友好的物质即和水，中氮元素化合价升高了3价，中氮元素化合价降低了4价，根据化合价升降守恒，可知和 的物质的量之比；
由图可知：，，氮氧化物的吸收率最好；
根据反应；可知，若一定体积的被的NaOH溶液恰好完全吸收，则生成物为或和的混合物，根据和的组成可知：，结合守恒的思想，则有：，故的摩尔质量为：，故有，解得x即可。
本题主要考查氨气的制取、干燥，铜和浓硝酸的反应，氧化还原反应中化合价升降守恒的应用，守恒法以及平均摩尔质量的计算等，同时考查学生的看图、读图的能力，难度中等。
 

16.【答案】下  两气体混合后，颜色消失  NO  氧化性    有淡黄色物质生成    氧化性
 

【解析】解：图3中反应生成的气体遇空气显红棕色，说明图2中反应生成了NO，即和反应，转化为NO，表现氧化性，而则表现还原性，被氧化，S元素化合价升高，只能变成价，应转化为；
图1两集气瓶中下瓶颜色深，
故答案为：下；
图2中反应的现象是两气体混合后，颜色消失，
故答案为：两气体混合后，颜色消失；
图3中“有红棕色气体产生”说明和反应的产物中有NO，N元素的化合价降低，说明在该反应中显氧化性，
故答案为：NO；氧化性；
由图2和图3中的现象可知和反应为氧化还原反应，由电子及原子守恒可知化学方程式为，
故答案为：；
把图1中气体换成气体进行实验，发生反应，图2会看到的现象是有淡黄色物质生成，中S的化合价降低，显示氧化性，作氧化剂，
故答案为：有淡黄色物质生成；；氧化性。
二氧化硫为无色气体，二氧化氮为红棕色气体；
混合时二者发生氧化还原反应生成NO、；
图3中“有红棕色气体产生”，可知瓶口处NO被氧化为二氧化氮；
和反应时N元素的化合价降低、S元素的化合价升高；
硫化氢和二氧化硫反应生成硫单质。
本题考查物质的性质实验，题目难度不大，明确物质的性质、实验装置的作用、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用。