《2025年5年高考3年模拟高中化学必修第二册苏教版》

1.(2025江苏镇江学情调研)最近科学家研究了一种在酸性介质中利用电解原理进行电化学固氮的方法，反应机理如图，氨气在催化剂电极表面产生。下列说法正确的是　　(C)


A.过程中存在$\mathrm{H^+}$发生氧化反应转化为$\mathrm{H}$原子
B.该过程中，氮分子中$\mathrm{N≡N}$键断裂产生$\mathrm{N}$原子
C.在催化剂作用下，$\mathrm{N_2}$与$\mathrm{H}$原子反应可能生成$\mathrm{N_2H_4}$和$\mathrm{NH_3}$两种产物
D.与传统工业合成氨法比较，电化学固氮法会消耗大量电能，没有研究价值

答案： 1.C $ H^+$转化为$ H$原子得到电子，发生还原反应，A 错误；由题图可知反应过程中没有产生$ N$原子，B 错误；在反应过程中$ N_2 H_4$可能脱离催化剂表面，因此可能生成$ NH_3$和$ N_2 H_4$两种产物，C 正确；与传统工业合成氨法比较，电化学固氮法不需要高温、高压条件，条件比较温和，具有研究价值，D 错误。

2.(2024江苏苏州昆山中学月考)某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物(主要为$\mathrm{NO}$、$\mathrm{NO_2}$)、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：

(1)装置A中放置无碱玻璃纤维，其目的是除去粉尘。为保证检测的准确性，装置C中盛放的化学试剂可以是b(填字母)。
a.碱石灰　　
b.浓硫酸　　
c.$\mathrm{CuSO_4·5H_2O}$
(2)氮氧化物可用碱溶液吸收。装置D中$\mathrm{NO}$和$\mathrm{NO_2}$混合气体按一定比例被$\mathrm{NaOH}$溶液完全吸收生成$\mathrm{NaNO_2}$和$\mathrm{H_2O}$，写出该反应的化学方程式：2NaOH + NO + NO2 = 2NaNO2 + H2O；若反应后尾气无残留，则参加反应的$\mathrm{NO_2}$、$\mathrm{NO}$物质的量之比a(填字母)。
已知：$2\mathrm{NO_2}+2\mathrm{NaOH}\xlongequal\mathrm{NaNO_3}+\mathrm{NaNO_2}+\mathrm{H_2O}$。
a.$\geq1$
b.$\leq1$
c.可以是任意值
(3)气囊用来储存处理后的气体，其中可能含少量$\mathrm{NO}$气体，可用酸性$\mathrm{NaClO}$溶液来处理。$\mathrm{HClO}$氧化$\mathrm{NO}$生成$\mathrm{NO_3^-}$和$\mathrm{Cl^-}$，发生反应的离子方程式是3HClO + 2NO + H2O = 2NO3^- + 3Cl^- + 5H^+。

答案： 2.答案
(1)粉尘 b
(2)$2 NaOH + NO + NO_2 = 2 NaNO_2 + H_2 O$ a
(3)$3 HClO + 2 NO + H_2 O = 2 NO_3^- + 3 Cl^- + 5 H^+$
解析
(1)装置 A 中放置的无碱玻璃纤维可除去粉尘；为防止测得的氮氧化物总质量偏大，烟道气中的水蒸气必须除去。碱石灰能吸收$ NO_2$，$ CuSO_4 · 5 H_2 O$不能用作干燥剂，应选用浓硫酸，b 正确。
(2)装置 D 中$ NO$和$ NO_2$按一定比例被$ NaOH$溶液完全吸收生成$ NaNO_2$和$ H_2 O$，即$ NO$和$ NO_2$在$ NaOH$溶液中发生归中反应，其化学方程式为$2 NaOH + NO + NO_2 = 2 NaNO_2 + H_2 O$。过量的$ NO_2$能和$ NaOH$溶液发生反应：$2 NaOH + 2 NO_2 = NaNO_2 + NaNO_3 + H_2 O$，反应后尾气无残留说明$ NO_2$和$ NO$的物质的量之比$\geq 1$，a 正确。
(3)$ HClO$氧化$ NO$生成$ NO_3^-$和$ Cl^-$，离子方程式为$3 HClO + 2 NO + H_2 O = 2 NO_3^- + 3 Cl^- + 5 H^+$。

3.(2025山西运城芮城中学段考，⊕P178定点⊕)如图所示，用注射器吸入$20\ \mathrm{mL\ NO}$，然后吸入$5\ \mathrm{mL}$水。若再吸入$30\ \mathrm{mL}$空气(按$\mathrm{O_2}$体积

占

$\frac{1}{5}$，$\mathrm{N_2}$体积占$\frac{4}{5}$计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力)。已知常温常压下，气体摩尔体积为$24.5\ \mathrm{L·mol^{-1}}$，则下列叙述不正确的是(B)


A.最终剩余气体中$\mathrm{NO}$体积为$12\ \mathrm{mL}$
B.可观察到注射器的活塞缓缓向左移动，最终活塞最左端停在约$36\ \mathrm{mL}$刻度处
C.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
D.若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为$0.065\ \mathrm{mol·L^{-1}}$

答案： 3.B 相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比。根据$4 NO + 3 O_2 + 2 H_2 O = 4 HNO_3$，知参加反应的$ O_2$的体积为$30\ mL × \frac{1}{5} = 6\ mL$，参加反应的$ NO$的体积为$8\ mL$，最终剩余气体中$ NO$的体积为$20\ mL - 8\ mL = 12\ mL$，A 正确；注射器中发生的反应为$2 NO + O_2 = 2 NO_2$和$3 NO_2 + H_2 O = 2 HNO_3 + NO$，可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色，反应后气体总物质的量减小，活塞缓缓向左移动，最终注射器内气体为$ NO$和$ N_2$，$ NO$的体积为$12\ mL$，$ N_2$的体积为$30\ mL × \frac{4}{5} = 24\ mL$，溶液的体积为$5\ mL$，$12\ mL + 24\ mL + 5\ mL = 41\ mL$，故最终活塞最左端停在约$41\ mL$刻度处，B 错误，C 正确；据 A 选项分析可得，参与反应的$ NO$体积为$8\ mL$，则生成的$ HNO_3$的物质的量$n( HNO_3) = n( NO) = \frac{8 × 10^{-3}}{24.5}\ mol$，$c( HNO_3) = \frac{\frac{8 × 10^{-3}}{24.5}\ mol}{5 × 10^{-3}\ L} \approx 0.065\ mol · L^{-1}$，D 正确。

4.(2025河北保定段考)将一定量的$\mathrm{NO}$、$\mathrm{NO_2}$混合气体通入足量的$\mathrm{Na_2CO_3}$溶液中被完全吸收，溶液中生成的$\mathrm{NO_3^-}$、$\mathrm{NO_2^-}$两种离子的物质的量与混合气体中$\mathrm{NO_2}$的物质的量分数$x[x=\frac{n(\mathrm{NO_2})}{n(\mathrm{NO})+n(\mathrm{NO_2})}]$变化关系如图所示。
已知溶液中可发生以下两个反应：
①$\mathrm{NO}+\mathrm{NO_2}+\mathrm{Na_2CO_3}\xlongequal\ 2\mathrm{NaNO_2}+\mathrm{CO_2}$；
②$2\mathrm{NO_2}+\mathrm{Na_2CO_3}\xlongequal\ \mathrm{NaNO_2}+\mathrm{NaNO_3}+\mathrm{CO_2}$
下列说法正确的是　　(C)


A.图中线段b表示$\mathrm{NO_2^-}$的物质的量的变化
B.随$x$值增大，溶液中$n(\mathrm{NO_3^-})+n(\mathrm{NO_2^-})$增大
C.$x=0.6$时，反应可收集到标准状况下$22.4\ \mathrm{L\ CO_2}$
D.若测得所得溶液中$n(\mathrm{NO_3^-})$为$0.4\ \mathrm{mol}$，则$x$的值为$0.75$

答案： 4.C 根据题图可知$n( NO_3^-) + n( NO_2^-) = 2\ mol$，则$ NO$、$ NO_2$的物质的量之和为$2\ mol$；当$x = \frac{n( NO_2)}{n( NO) + n( NO_2)} = 0.5$时只发生反应$ NO + NO_2 + Na_2 CO_3 = 2 NaNO_2 + CO_2$，产物中有$ NO_2^-$，没有$ NO_3^-$；当$x = \frac{n( NO_2)}{n( NO) + n( NO_2)} = 1.0$时，只发生反应$2 NO_2 + Na_2 CO_3 = NaNO_2 + NaNO_3 + CO_2$，产物为等物质的量的$ NO_3^-$、$ NO_2^-$。随$x$值增大，$n( NO_3^-)$增大、$n( NO_2^-)$减小，图中线段 b 表示$ NO_3^-$的物质的量的变化，a 表示$ NO_2^-$的物质的量的变化，A 错误；根据$ N$原子守恒，知随$x$值增大，溶液中$n( NO_3^-) + n( NO_2^-)$不变，B 错误；$n( NO) + n( NO_2) = 2\ mol$，$x = 0.6$时，$n( NO_2) = 1.2\ mol$，$n( NO) = 0.8\ mol$，则根据反应①、②可得生成的$ CO_2$的物质的量为$1\ mol$，在标准状况下为$22.4\ L$，C 正确；$n( NO_3^-) + n( NO_2^-) = 2\ mol$，$n( NO) + n( NO_2) = 2\ mol$，若所得溶液中$n( NO_3^-)$为$0.4\ mol$，则$n( NO_2^-)$为$1.6\ mol$，根据反应①、②可得$n( NO_2^-) = 1.4\ mol$，$n( NO) = 0.6\ mol$，则$x$值为$\frac{1.4\ mol}{2\ mol} = 0.7$，D 错误。