2019_2020版教材新高中化學(xué)第3章第3節(jié)第3課時(shí)硝酸人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響練習(xí)（含解析）魯科版.docx

第3課時(shí)硝酸人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響課后篇鞏固提升夯實(shí)基礎(chǔ)輕松達(dá)標(biāo)1.下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的一組是()A.濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色酸性和強(qiáng)氧化性B.鐵與稀硝酸反應(yīng)不能放出氫氣強(qiáng)氧化性C.要用棕色瓶盛裝濃硝酸不穩(wěn)定性D.氫氧化亞鐵固體與稀硝酸混合強(qiáng)酸性答案D解析A項(xiàng),濃硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液變紅色,又因濃硝酸的強(qiáng)氧化性而使其褪色;B項(xiàng),因稀硝酸有強(qiáng)氧化性,與鐵反應(yīng)不產(chǎn)生H2;C項(xiàng),因濃硝酸不穩(wěn)定,見(jiàn)光或受熱易分解,因此應(yīng)用棕色瓶盛裝濃硝酸,且避光保存;D項(xiàng),稀硝酸與氫氧化亞鐵反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水,表現(xiàn)了硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性。2.將相同質(zhì)量的銅分別和過(guò)量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),下列敘述正確的是()A.反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量相等B.消耗硝酸的物質(zhì)的量:前者多,后者少C.反應(yīng)生成氣體的顏色:前者淺,后者深D.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù):前者多,后者少答案B解析由反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知,當(dāng)銅質(zhì)量相同,硝酸過(guò)量時(shí),生成氣體的物質(zhì)的量前者多,消耗n(HNO3)前者多,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等。3.將1.92 g Cu和一定量的濃硝酸反應(yīng),隨著Cu的不斷減少,反應(yīng)生成氣體的顏色逐漸變淺,當(dāng)Cu反應(yīng)完畢時(shí),共收集到氣體1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)中消耗HNO3的物質(zhì)的量為()A.1 molB.0.05 molC.1.05 molD.0.11 mol答案D解析銅和硝酸反應(yīng),隨著HNO3濃度的減少,硝酸的還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低,銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO2,而與稀硝酸反應(yīng)時(shí)則生成NO,故生成的氣體有NO2和NO,則n(NO2)+n(NO)=0.05mol,即被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.05mol,n(Cu)=1.92g64gmol-1=0.03mol,則生成nCu(NO3)2=0.03mol,可知表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量為0.03mol2=0.06mol,則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量:0.05mol+0.06mol=0.11mol。4.下列反應(yīng)中硝酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()A.氧化鋁和硝酸B.少量氧化鐵和硝酸C.硫化氫和硝酸D.銅和濃硝酸答案D解析HNO3中N元素價(jià)態(tài)降低,表現(xiàn)HNO3的氧化性。反應(yīng)中生成鹽,表現(xiàn)出HNO3的酸性。Al2O3與HNO3反應(yīng)生成Al(NO3)3和水,Fe2O3與HNO3生成Fe(NO3)3和水,都只表現(xiàn)HNO3的酸性。Cu與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性。5.已知3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,則下列說(shuō)法不正確的是()A.Cu做還原劑,HNO3做氧化劑B.HNO3在該反應(yīng)中只有部分表現(xiàn)出了氧化性C.每生成22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NO有3 mol的電子轉(zhuǎn)移D.如果有8 mol HNO3被還原,則生成了2 mol NO答案D解析根據(jù)反應(yīng):知,A項(xiàng)正確;HNO3在該反應(yīng)中既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)氧化性,B項(xiàng)正確;根據(jù)雙線橋分析,該反應(yīng)每生成2molNO轉(zhuǎn)移6mol電子,C項(xiàng)正確;HNO3被還原生成NO,若有8molHNO3被還原,則生成8molNO,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物質(zhì)的量濃度分別為0.1 molL-1和0.4 molL-1。若向該混合液中加入足量的銅粉,則最多能溶解銅粉的質(zhì)量為()A.2.4 gB.3.2 gC.6.4 gD.9.6 g答案D解析據(jù)反應(yīng)原理寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+2NO+4H2O0.1mol0.9molH+過(guò)量,根據(jù)n(NO3-)計(jì)算溶解銅粉的質(zhì)量,m(Cu)=364gmol-10.1mol2=9.6g。7.將一定質(zhì)量由Cu和CuO組成的固體粉末加入到100 mL 11 molL-1的濃硝酸中,充分反應(yīng)后,固體溶解完全,收集到NO、NO2的混合氣體6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。若將該混合氣體與2.24 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合并通入到足量水中,恰好完全反應(yīng)生成HNO3。(1)NO的體積是L,NO2的體積是L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(2)固體粉末中Cu單質(zhì)的質(zhì)量是g。(3)向濃硝酸反應(yīng)后的溶液中加入4 molL-1的NaOH溶液,當(dāng)Cu2+恰好沉淀完時(shí),需要NaOH溶液的體積是L。答案(1)1.125.6(2)12.8(3)0.2解析銅與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,設(shè)生成的NO的物質(zhì)的量為x,NO2的物質(zhì)的量為y,根據(jù)題意,反應(yīng)中銅失去的電子總數(shù)等于O2得到的電子總數(shù),則:x+y=6.72L22.4Lmol-13x+y=2.24L22.4Lmol-14解得x=0.05moly=0.25mol(1)NO的體積是0.05mol22.4Lmol-1=1.12L;NO2的體積為0.25mol22.4Lmol-1=5.6L。(2)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得n(Cu)=2n(O2)=0.2mol,所以m(Cu)=0.2mol64gmol-1=12.8g。(3)當(dāng)溶液中的Cu2+恰好完全沉淀時(shí),則溶液中的溶質(zhì)是NaNO3,依據(jù)氮原子個(gè)數(shù)守恒得,硝酸的物質(zhì)的量是n(NaNO3)+n(NO2)+n(NO)=0.111mol,所以n(NaNO3)=1.1mol-0.3mol=0.8mol,即氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.8mol,所以NaOH溶液的體積V=nc=0.8mol4molL-1=0.2L。提升能力跨越等級(jí)1.不法分子有時(shí)用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中,能有效鑒別金幣真假的是()A.觀察顏色B.查看圖案C.用手掂量輕重D.滴一滴硝酸在幣的表面,觀察現(xiàn)象答案D解析真的金幣不溶于硝酸,假金幣(銅鋅合金)能溶于硝酸。2.將硝酸分解產(chǎn)生的氣體收集于試管內(nèi)然后倒立于水槽中,一段時(shí)間后試管內(nèi)(假設(shè)沒(méi)有空氣混入)()A.剩余NOB.剩余O2C.剩余NO2D.無(wú)剩余氣體答案D解析4HNO34NO2+O2+2H2O,將所得氣體收集于試管內(nèi)倒立于水槽中時(shí),發(fā)生反應(yīng)4NO2+O2+2H2O4HNO3,又全部轉(zhuǎn)化為HNO3,無(wú)氣體剩余。3.硝酸被稱為“國(guó)防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾?。下列?shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的一組是()A.濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色酸性和強(qiáng)氧化性B.不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣強(qiáng)氧化性C.要用棕色瓶盛裝濃硝酸不穩(wěn)定性D.能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去強(qiáng)氧化性答案D解析A項(xiàng),濃硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液變紅色,又因濃硝酸的強(qiáng)氧化性而使其褪色。B項(xiàng),因稀硝酸有強(qiáng)氧化性,與鋅反應(yīng)不產(chǎn)生H2。C項(xiàng),因濃硝酸不穩(wěn)定,見(jiàn)光或受熱易分解,因此應(yīng)用棕色瓶盛裝,避光保存。D項(xiàng),硝酸使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去,是因?yàn)橄跛崤c氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)的緣故。4.將銅粉放入稀硫酸中,加熱無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生,當(dāng)加入下列一種物質(zhì)后,銅粉的質(zhì)量減小,溶液呈藍(lán)色, 同時(shí)有氣體逸出,該物質(zhì)是()A.Fe2(SO4)3B.Na2SO4C.KNO3D.FeSO4答案C解析“溶液呈藍(lán)色”說(shuō)明銅被氧化,在原稀硫酸中已含有H+,加入Fe3+后,雖然也可以氧化Cu,但此時(shí)并沒(méi)有氣體放出,若加入KNO3(提供了NO3-),相當(dāng)于Cu在稀硝酸的環(huán)境中,會(huì)被氧化并放出NO氣體。5.3.2 g銅與過(guò)量硝酸(8 molL-1,30 mL)充分反應(yīng),硝酸的還原產(chǎn)物為NO2和NO,反應(yīng)后溶液中所含H+為a mol,則此時(shí)溶液中所含NO3-為()A.(0.2+a) molB.(0.1+a) molC.(0.05+a) molD.a mol答案B解析反應(yīng)后NO3-存在于硝酸和硝酸銅中,nCu(NO3)2=n(Cu)=3.2g64gmol-1=0.05mol,n(HNO3)剩余=amol,n(NO3-)=2nCu(NO3)2+n(HNO3)剩余=(0.1+a)mol。6.1.92 g Cu投入一定量的濃硝酸中,Cu完全溶解,生成氣體顏色越來(lái)越淺,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體672 mL,將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中,通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的氧氣,恰好使氣體完全溶于水,則通入的氧氣的體積為()A.504 mLB.336 mLC.224 mLD.168 mL答案B解析由題意分析整個(gè)過(guò)程可看作HNO3未參加氧化還原反應(yīng),而是1.92gCu被氧氣氧化,由2CuO2知通入的氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的體積為336mL。7.某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖所示裝置來(lái)進(jìn)行銅與硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。(1)實(shí)驗(yàn)前,關(guān)閉活塞b,向試管d中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管口,塞緊試管c和d的膠塞,加熱c,其目的是。(2)在d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅片,由分液漏斗a向c中加入2 mL濃硝酸,c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是。再由a向c中加2 mL蒸餾水,c中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(3)下表是制取硝酸銅的三種方案,能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是,理由是。方案反應(yīng)物甲Cu、濃硝酸乙Cu、稀硝酸丙Cu、O2、稀硝酸答案(1)檢查裝置氣密性(2)Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O反應(yīng)變緩,氣體顏色變淺(3)丙耗酸量最少,不產(chǎn)生NO或NO2等有毒氣體解析Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO2氣體是有毒氣體,可溶于水中或堿液中,Cu與稀硝酸反應(yīng)生成的NO氣體也是有毒氣體,不溶于水或堿液,但可與O2反應(yīng)生成NO2。丙方案不產(chǎn)生NO或NO2,且硝酸只表現(xiàn)酸性,且耗酸量少,能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念。8.為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮,某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),其裝置如下圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去),B為一個(gè)用金屬絲固定的干燥管,內(nèi)裝塊狀碳酸鈣固體;E為一個(gè)空的蒸餾燒瓶;F是用于鼓入空氣的雙連打氣球。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),為在E燒瓶中收集到NO,以便觀察顏色,必須事先趕盡其中的空氣。其中第一步實(shí)驗(yàn)操作是。如何確定E中空氣已被趕盡。(2)如何證明E中收集到的是NO而不是H2。一段時(shí)間后,C中白色沉淀溶解,其原因是。(3)裝置D的作用是。答案(1)將裝CaCO3的干燥管下移與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2當(dāng)C處出現(xiàn)白色沉淀時(shí),則說(shuō)明空氣除盡(2)用F向E中鼓入空氣,E內(nèi)顏色變?yōu)榧t棕色NO2進(jìn)入C生成HNO3,HNO3使CaCO3溶解(3)吸收過(guò)量的NO、NO2,防止空氣污染解析由題所給裝置可知,趕走空氣要用到碳酸鈣,則將裝CaCO3的干燥管下移與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2,當(dāng)C處出現(xiàn)白色沉淀時(shí),說(shuō)明生成的CO2已進(jìn)入C試管,則E中空氣除盡;(2)證明NO存在是和O2反應(yīng)生成紅棕色NO2,NO2溶于水生成HNO3,HNO3與CaCO3反應(yīng)使液體變澄清;(3)NO、NO2都是大氣污染物,不能排放到空氣中。貼近生活拓展創(chuàng)新將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。請(qǐng)回答:(1)NO的體積為 L,NO2的體積為 L。(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入V mL a molL-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為 molL-1。答案(1)5.85.4(2