2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第5章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第2節(jié)第3課時(shí)硝酸酸雨及防治課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE6-硝酸酸雨及防治(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過(guò)關(guān)練]1．環(huán)保部門測(cè)得某市空氣里的成分有①N2，②O2，③CO2，④Ar，⑤SO2，⑥NO2，⑦可吸入顆粒。其中導(dǎo)致酸雨的是()A．③⑤⑥ B．⑤⑥C．④⑤⑦ D．除①②以外B[SO2、NO2易形成酸雨。]2．C、N、S的氧化物中很多是工業(yè)上重要的化工原料，但是當(dāng)它們分散到空氣中時(shí)，會(huì)帶來(lái)很多環(huán)境問(wèn)題。下列有關(guān)這些元素的氧化物的說(shuō)法不正確的是()A．開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、氫能等新能源將有利于削減這些氧化物的產(chǎn)生B．這些氧化物使雨水的pH＜7，我們把pH＜7的雨水稱為酸雨C.N與S的氧化物還能干脆危害人的身體健康，引發(fā)呼吸道疾病D．溫室效應(yīng)與二氧化碳的排放有著干脆的關(guān)系B[正常雨水為CO2的飽和溶液，其pH約為5.6，pH小于5.6的雨水稱為酸雨。]3．含硫煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設(shè)計(jì)了新的治污方法，同時(shí)可得到化工產(chǎn)品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是()A．該過(guò)程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4B．該工藝流程是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2C．該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生變更的元素只有Fe和SD．圖中涉及的反應(yīng)之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4C[依據(jù)工藝流程所示可知，該工藝中Fe2(SO4)3和H2O汲取SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4，該工藝不僅汲取了二氧化硫，還得到了化工產(chǎn)品硫酸亞鐵和硫酸，A正確；依據(jù)A中分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2，B正確；該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生變更的元素有氧、鐵、硫，C錯(cuò)誤；依據(jù)以上分析，結(jié)合得失電子守恒及原子守恒寫(xiě)出化學(xué)方程式：Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4，D正確。]4．下列對(duì)于硝酸的相識(shí)，不正確的是()A．濃硝酸在見(jiàn)光或受熱時(shí)會(huì)發(fā)生分解B．金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣C．可用鐵和鋁制品盛裝濃硝酸D．銅與硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)[答案]D5．以下關(guān)于銅跟濃、稀硝酸反應(yīng)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．1mol濃硝酸被還原轉(zhuǎn)移2mol電子B．Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀HNO3反應(yīng)猛烈C．Cu與濃、稀硝酸反應(yīng)都不須要加熱D．生成等量的Cu(NO3)2，消耗濃硝酸的量多A[1mol濃硝酸被還原生成1molNO2，轉(zhuǎn)移1mol電子，A錯(cuò)誤；濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸，Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)猛烈，B正確；Cu與濃、稀硝酸反應(yīng)都不須要加熱，C正確；濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，依據(jù)得失電子守恒可推斷生成等量的Cu(NO3)2，消耗濃硝酸的量多，D正確。]6．某化學(xué)愛(ài)好小組設(shè)計(jì)了如圖所示的濃HNO3與Cu反應(yīng)的微型試驗(yàn)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．?dāng)D壓塑料瓶使?jié)釮NO3進(jìn)入干燥管就可引發(fā)反應(yīng)B．將裝置口向上提起就可停止反應(yīng)C．蘸堿液的棉花可起到汲取NO2的作用D．該裝置適用于木炭與濃硝酸或濃硫酸的反應(yīng)試驗(yàn)D[擠壓塑料瓶使?jié)釮NO3進(jìn)入干燥管與銅接觸，可以引發(fā)反應(yīng)，A正確；將裝置口向上提起使銅與濃HNO3分別，可使反應(yīng)停止，B正確；NO2是酸性氣體，可被堿液汲取，C正確；木炭與濃硝酸或濃硫酸的反應(yīng)須要加熱才能夠進(jìn)行，而該裝置是在常溫下進(jìn)行的反應(yīng)裝置，D錯(cuò)誤。]7．取三張藍(lán)色石蕊試紙潮濕后貼在玻璃片上，然后按依次分別滴加65%硝酸溶液、98%的硫酸溶液、新制氯水，三張?jiān)嚰堊罱K變成()A．白、紅、白 B．紅、黑、白C．紅、紅、紅 D．白、黑、白D[硝酸具有強(qiáng)氧化性，能使試紙褪色，則滴加65%的硝酸，先變紅后褪色，最終為白色；98%的硫酸為濃硫酸，具有脫水性，則能使藍(lán)色石蕊試紙最終變?yōu)楹谏?；氯水中含有鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，則在試紙上滴加新制氯水，先變紅后褪色，最終為白色。]8．向50mL12mol·L的HNO3溶液中加入足量的銅粉，經(jīng)完全反應(yīng)后，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4)為()A．大于3.36LB．等于3.36LC．等于6.72LD．在3.36L與6.72L之間D[肯定量的濃硝酸與足量的銅會(huì)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，②3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。n(HNO3)＝0.6mol，若只發(fā)生反應(yīng)①，生成氣體n(NO2)＝0.3mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為6.72L；若只發(fā)生反應(yīng)②，生成氣體n(NO)＝0.15mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為3.36L，故氣體為兩者的混合物，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積介于3.36L與6.72L之間。]9．汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣漸漸成為城市空氣污染的主要來(lái)源之一。(1)汽車尾氣中的CO來(lái)自__________________________________，NO來(lái)自________________________________________________。汽車尾氣對(duì)環(huán)境的危害主要有___________________(至少填兩種)。(2)NOx能形成酸雨，寫(xiě)出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：________________________________________________________________。(3)汽車尾氣中的CO、NOx在相宜溫度下采納催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。已知：4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))5N2＋6H2O，8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))7N2＋12H2O。同溫同壓下，3.5LNH3恰好將3.0LNO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是________。[解析](1)汽車汽缸內(nèi)不斷進(jìn)行著汽油的燃燒反應(yīng)，當(dāng)空氣不足時(shí)，汽油不完全燃燒，會(huì)產(chǎn)生CO；當(dāng)空氣過(guò)量時(shí)，N2和O2在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO。汽車尾氣對(duì)環(huán)境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，產(chǎn)生溫室效應(yīng)。(3)CO、NOx反應(yīng)后生成的無(wú)毒氣體為CO2和N2。(4)設(shè)NO的體積為V(NO)，NO2的體積為V(NO2)，依據(jù)方程式知，處理NO需V(NH3)＝eq\f(2,3)V(NO)，處理NO2需V(NH3)＝eq\f(4,3)V(NO2)，則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(V（NO）＋V（NO2）＝3.0L,\f(2,3)V（NO）＋\f(4,3)V（NO2）＝3.5L))解得V(NO)＝0.75L，V(NO2)＝2.25L，V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。[答案](1)汽油的不完全燃燒N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)形成硝酸型酸雨、導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、產(chǎn)生溫室效應(yīng)(任選填兩種即可)(2)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(3)2CO＋2NOeq\o(=,\s\up9(催化劑))N2＋2CO2(4)1∶310．下列事實(shí)體現(xiàn)了硝酸的什么性質(zhì)？寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。(1)濃硝酸應(yīng)存放于棕色試劑瓶中。濃硝酸具有________；反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________。(2)銀片溶于熱的稀硝酸。硝酸具有________；反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________。(3)石灰石和稀硝酸混合反應(yīng)制取CO2。硝酸具有________；反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________。(4)紅熱的木炭投入濃硝酸中產(chǎn)生紅棕色的氣體。濃硝酸具有________；反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________。[答案](1)不穩(wěn)定性(或見(jiàn)光易分解的性質(zhì))4HNO3eq\o(=,\s\up9(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)強(qiáng)氧化性和酸性3Ag＋4HNO3(稀)eq\o(=,\s\up9(△))3AgNO3＋NO↑＋2H2O(3)酸性CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O(4)強(qiáng)氧化性C＋4HNO3eq\o(=,\s\up9(△))4NO2↑＋CO2↑＋2H2O[素養(yǎng)培優(yōu)練]11．(素養(yǎng)題)某學(xué)習(xí)小組為探討銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的差異，設(shè)計(jì)了如圖所示的試驗(yàn)裝置。下列說(shuō)法不正確的是()A．反應(yīng)起先前通入過(guò)量的CO2氣體，目的是解除裝置內(nèi)的空氣B．A中的離子方程式為：Cu＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋4H＋=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2OC．當(dāng)B中0.03mol銅粉被氧化時(shí)，B中產(chǎn)生的NO氣體大于0.02molD．C裝置中裝入肯定量的水進(jìn)行尾氣處理D[探討銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的差異，先利用二氧化碳將裝置中的空氣排出，防止Cu與稀硝酸反應(yīng)生成的NO被氧化，滴加濃硝酸時(shí)Cu與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，在B中發(fā)生3NO2＋H2O=2HNO3＋NO、3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，C中收集到NO氣體，最終尾氣處理。反應(yīng)起先前通入過(guò)量的CO2氣體，目的是解除裝置內(nèi)的空氣，A正確；A中銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為：Cu＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋4H＋=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，B正確；B中發(fā)生反應(yīng)為：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO、3Cu＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，因此由B中發(fā)生的反應(yīng)知當(dāng)B中0.03mol銅粉被氧化時(shí)，B中產(chǎn)生的NO氣體大于0.02mol，C正確；NO不溶于水，C裝置中裝入肯定量的水不能進(jìn)行尾氣處理，D錯(cuò)誤。]12．(易錯(cuò)題)鋅和某濃度的HNO3溶液反應(yīng)時(shí)，若參與反應(yīng)的鋅與HNO3的物質(zhì)的量之比為2∶5，產(chǎn)物有硝酸鋅、X和水，則X可能是()A．NO B．N2OC．N2O3 D．NO2B[鋅和某濃度的硝酸溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，參與反應(yīng)的鋅和硝酸的物質(zhì)的量之比為2∶5，假設(shè)鋅為4mol，生成4mol硝酸鋅，表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量為8mol，反應(yīng)后Zn被氧化為＋2價(jià)，設(shè)硝酸還原產(chǎn)物中氮元素為x價(jià)，則依據(jù)得失電子守恒可知4mol×(2－0)＝(10－8)mol×(5－x)，解得x＝＋1，即還原產(chǎn)物為N2O，B正確。]13．(素養(yǎng)題)如圖甲、乙、丙均為驗(yàn)證銅和濃硝酸反應(yīng)的裝置：(1)甲、乙、丙三個(gè)裝置中共同發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________________________________________。(2)和甲裝置相比，乙裝置的優(yōu)點(diǎn)是①______________________________，②____________________________________________________________。(3)為了進(jìn)一步驗(yàn)證NO2和水的反應(yīng)，某學(xué)生設(shè)計(jì)了丙裝置。試驗(yàn)時(shí)先關(guān)閉活塞______，再打開(kāi)活塞________，才能使NO2氣體充溢②試管；當(dāng)氣體充溢②試管后，將銅絲提起與溶液脫離。欲使燒杯中的水進(jìn)入②試管，應(yīng)當(dāng)________________________________________________________________。[解析]銅和濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。乙裝置的優(yōu)點(diǎn)是依據(jù)題目給定的裝置圖可知乙裝置有尾氣處理裝置，同時(shí)可以通過(guò)移動(dòng)銅絲來(lái)限制反應(yīng)的發(fā)生與停止。試驗(yàn)丙中，試驗(yàn)時(shí)先關(guān)閉活塞c，再打開(kāi)活塞a、b，才能使NO2氣體充溢②試管；當(dāng)氣體充溢②試管后，將銅絲提起與溶液脫離停止反應(yīng)。欲使燒杯中的水進(jìn)入②試管應(yīng)當(dāng)先關(guān)閉b，再關(guān)閉a，然后打開(kāi)c，用手捂住試管②。[答案](1)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)可以限制反應(yīng)的發(fā)生與停止可汲取NO2氣體，防止污染環(huán)境(3)ca、b先關(guān)閉b，再關(guān)閉a，然后打開(kāi)c，用手捂住試管②14．將6.4g銅加入50mLamol·L－1的硝酸溶液中，銅全部溶解，得到NO2和NO的混合氣體。將反應(yīng)后溶液稀釋至100mL，測(cè)得NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的濃度為3mol·L－1。(1)混合氣體中NO2和NO的總物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol(用含a的式子表示)。(2)稀釋后的溶液中H＋的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_________mol·L－1。(3)若a＝9，則收集到NO2和NO混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為_(kāi)_______L。[解析]因?yàn)榈玫絅O2和NO混合氣體，說(shuō)明原硝酸