2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第3節(jié)第3課時(shí)硝酸人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響課時(shí)分層作業(yè)含解析魯科版必修第一冊(cè)

PAGE6-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(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過(guò)關(guān)練]1．在S＋6HNO3eq\o(=,\s\up8(△))H2SO4＋6NO2↑＋2H2O中，HNO3表現(xiàn)的性質(zhì)是()A．還原性 B．酸性C．不穩(wěn)定性 D．氧化性D[該反應(yīng)HNO3中的氮元素化合價(jià)降低，故只表現(xiàn)氧化性。]2．硝酸被稱為“國(guó)防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾?。下列試?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D[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)橄跛岬乃嵝詫溲趸c中和的原因。]3．將紅熱的木炭與濃硝酸共熱產(chǎn)生的氣體等分為①和②兩份，第①份先通過(guò)適量蒸餾水，再通入少量澄清石灰水中；第②份干脆通入少量澄清石灰水中。則石灰水的改變最可能為()A．①不變渾濁，②變?nèi)榘咨獴．①變?nèi)榘咨?，②不變渾濁C．①變?nèi)榘咨?，②變?nèi)榘咨獶．①不變渾濁，②不變渾濁B[木炭與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2和NO2的混合氣體，而NO2可與水反應(yīng)生成硝酸，故將混合氣體干脆通入少量澄清石灰水中，會(huì)產(chǎn)生Ca(NO3)2溶液，難以得到CaCO3沉淀；將混合氣體先通過(guò)適量蒸餾水，NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO，NO和CO2的混合氣體再通入少量澄清石灰水中會(huì)產(chǎn)生CaCO3沉淀。]4．現(xiàn)有下列物質(zhì)，其中必需保存在棕色試劑瓶里的是()①氯水②氨水③濃硝酸④濃鹽酸⑤燒堿A．①②③ B．①③④C．僅①③ D．②⑤C[見(jiàn)光易分解的物質(zhì)保存在棕色試劑瓶中。]5．不法分子有時(shí)用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中，能有效鑒別其真假的是()A．視察顏色B．查看圖案C．用手掂量輕重D．滴一滴硝酸在幣的表面，視察現(xiàn)象D[真金不溶于HNO3，而假金可溶于HNO3。]6．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NO B．剩余O2C．剩余NO2 D．不剩余氣體D[4HNO3eq\o(=,\s\up8(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，將所得氣體收集于試管內(nèi)倒立于水槽中時(shí)，4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，又全部轉(zhuǎn)化為HNO3，無(wú)氣體剩余。]7．下列氣體的制備可采納如圖裝置的是()A．銅與濃硝酸反應(yīng)制NO2B．銅與稀硝酸反應(yīng)制NOC．氯化銨與熟石灰反應(yīng)制NH3D．氯化鈉與濃硫酸反應(yīng)制HClB[二氧化氮可以與水反應(yīng)，氨氣和氯化氫極易溶于水，三者均不能用排水法收集，故選B。]8．在酸性溶液中，下列各組離子能大量共存的是()A．K＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Na＋B．Na＋、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)C．NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋、K＋、Cl－D．NOeq\o\al(－,3)、K＋、Mg2＋、Cl－D[A項(xiàng)，在酸性溶液中COeq\o\al(2－,3)不能大量存在；B項(xiàng)，HCOeq\o\al(－,3)在酸性溶液中不能大量存在；C項(xiàng)，NOeq\o\al(－,3)在酸性溶液中有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e2＋不能大量共存。]9．肯定量的Cu和1mol·L－1的稀硝酸反應(yīng)，假如NOeq\o\al(－,3)的濃度下降0.2mol·L－1，則溶液中c(H＋)同時(shí)下降(假定反應(yīng)前后溶液體積不變)()A．0.2mol·L－1 B．0.4mol·L－1C．0.6mol·L－1 D．0.8mol·L－1D[由Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，當(dāng)NOeq\o\al(－,3)濃度下降0.2mol·L－1時(shí)，c(H＋)下降0.8mol·L－1。]10．關(guān)于硝酸的說(shuō)法正確的是()A．硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，主要是＋5價(jià)的氮得電子B．濃硝酸與濃鹽酸按3∶1的體積比混合所得的混合物叫王水C．硝酸電離出的H＋，能被Zn、Fe等金屬還原成H2D．常溫下，向濃硝酸中投入Fe片，會(huì)產(chǎn)生大量的紅棕色氣體A[HNO3中氮元素處于最高價(jià)(＋5價(jià))，與金屬反應(yīng)時(shí)主要是＋5價(jià)的氮得電子，A項(xiàng)正確；王水指的是濃硝酸和濃鹽酸按體積比1∶3混合所得混合物，B項(xiàng)錯(cuò)；硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)得到的還原產(chǎn)物為NO、NO2、N2、N2O等，C項(xiàng)錯(cuò)；常溫下濃硝酸可使Fe、Al發(fā)生鈍化，D項(xiàng)錯(cuò)。]11．硝酸是一種重要的工業(yè)原料。(1)試驗(yàn)室中通常保存在棕色試劑瓶中，緣由是___________________(用化學(xué)方程式表示)。(2)儲(chǔ)運(yùn)濃硝酸時(shí)通常用鐵罐或鋁罐，緣由是___________________________________________________________________________________________。(3)硝酸是一種易揮發(fā)性的酸，當(dāng)兩支分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒靠近時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量白煙，白煙的成分是________。(4)工業(yè)上通常用氨催化氧化法制硝酸，寫出氨催化氧化的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________，硝酸工廠尾氣的主要危害是_______________________________________。[解析]硝酸見(jiàn)光易分解，需避光保存；常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸鈍化，可用鐵、鋁罐盛裝；硝酸蒸氣與氨氣反應(yīng)生成的白煙是硝酸銨。硝酸工廠尾氣中氮氧化物會(huì)引起酸雨。[答案](1)4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up8(光照或受熱))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸鈍化(3)NH4NO3(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up8(催化劑),\s\do10(△))4NO＋6H2O形成酸雨12．氣候條件獨(dú)特，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良的新疆阿勒泰市，已成為我國(guó)第8個(gè)國(guó)家大氣背景監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝的監(jiān)測(cè)設(shè)備可日常監(jiān)測(cè)二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等大氣污染物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)一氧化氮的危害在于________(填字母)。A．破壞臭氧層B．高溫下能使一些金屬氧化C．造成酸雨D．與人體血紅蛋白結(jié)合(2)在含Cu＋的酶的活化中心中，亞硝酸根離子(NOeq\o\al(－,2))可轉(zhuǎn)化為NO，寫出Cu＋和亞硝酸根離子在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為改善汽車尾氣的排放質(zhì)量，削減空氣污染，汽車加裝“三效催化凈化器”，可將尾氣中的一氧化碳和一氧化氮轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無(wú)毒混合氣體，該無(wú)毒混合氣體是________(填字母)。A．二氧化碳和氮?dú)?B．二氧化碳和二氧化氮C．二氧化碳和氧氣 D．二氧化碳和氫氣[解析](1)一氧化氮?dú)怏w在破壞臭氧層的過(guò)程中起催化作用；NO能與人體血紅蛋白結(jié)合而使人中毒；NO被O2氧化生成NO2，NO2與水反應(yīng)生成HNO3可形成酸雨。(2)NOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為NO時(shí)，N的化合價(jià)降低，則Cu＋在反應(yīng)中化合價(jià)必上升轉(zhuǎn)化為Cu2＋。(3)發(fā)生的反應(yīng)為2CO＋2NOeq\o(=,\s\up8(催化劑))2CO2＋N2。[答案](1)ACD(2)Cu＋＋NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=Cu2＋＋NO↑＋H2O(3)A13．如圖所示為A、B、C、D、E五種含氮物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系圖。其中A、B、C、D常溫下都是氣體，B為紅棕色，寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式和各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)A.________，B.________，C.________，D.______，E.________。(2)①A→C____________________________________________________。②A→D______________________________________________________。③D→C______________________________________________________。④C→B______________________________________________________。⑤B→E______________________________________________________。⑥E→C______________________________________________________。[解析]此題突破口為紅棕色氣體及A轉(zhuǎn)化為C的條件為閃電，則B為NO2，C為NO，A為N2，E為HNO3。由A→D的反應(yīng)條件為高溫、高壓、催化劑，可知該過(guò)程為合成氨，即D為NH3。[答案](1)N2NO2NONH3HNO3(2)①N2＋O2eq\o(=,\s\up8(放電))2NO②N2＋3H22NH3③4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up8(催化劑),\s\do10(高溫))4NO＋6H2O④2NO＋O2=2NO2⑤3NO2＋H2O=2HNO3＋NO⑥3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O[素養(yǎng)培優(yōu)練]14．用以下三種途徑來(lái)制取相同質(zhì)量的硝酸銅：①銅跟濃硝酸反應(yīng)，②銅跟稀硝酸反應(yīng)，③銅跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。以下敘述正確的是()A．三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量不相等B．三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等C．所消耗銅的物質(zhì)的量：途徑③>途徑①>途徑②D．所消耗硝酸的物質(zhì)的量：途徑①>途徑②>途徑③D[三種途徑發(fā)生的反應(yīng)歷程如下：由此可見(jiàn)，途徑①、②消耗HNO3量多且產(chǎn)生有毒氣體。]15．碳跟濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時(shí)通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖裝置)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀中有碳酸鋇B．在Z導(dǎo)管出來(lái)的氣體中無(wú)二氧化碳C．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是硫酸鋇D．在Z導(dǎo)管口沒(méi)有紅棕色氣體出現(xiàn)C[碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的X氣體為CO2和SO2的混合氣體，銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的Y氣體是NO2，SO2＋H2O＋NO2=H2SO4＋NO，故洗氣瓶中產(chǎn)生的是硫酸鋇沉淀，Z處逸出的氣體中有CO2和NO，NO遇到空氣中的氧氣生成了紅棕色的NO2，二氧化碳不與氯化鋇反應(yīng)，所以沒(méi)有BaCO3生成。]16．將3.2gCu跟30.0mL10.0mol·L－1的HNO3充分反應(yīng)，還原產(chǎn)物有NO和NO2，若反應(yīng)后溶液中有amolH＋，溶液中含NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為()A．0.5amol B．(0.1＋aC．0.1amol D．2B[首先推斷Cu與硝酸誰(shuí)過(guò)量，經(jīng)推斷知HNO3過(guò)量，Cu全部反應(yīng)，依據(jù)溶液中的電荷守恒，n(NOeq\o\al(－,3))＝n(H＋)＋2n(Cu2＋)n(Cu2＋)＝eq\f(3.2g,64g·mol－1)＝0.05mol所以n(NOeq\o\al(－,3))＝amol＋0.05mol×2＝(a＋0.1)mol。]17．將2.56gCu和肯定量的濃硝酸反應(yīng)，隨著Cu的不斷削減，反應(yīng)生成氣體的顏色漸漸變淺，當(dāng)Cu反應(yīng)完畢時(shí)，共收集到氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則反應(yīng)中消耗HNO3的物質(zhì)的量為()A．0.05mol B．1molC．1.05mol D．0.13molD[參與反應(yīng)的硝酸由兩部分構(gòu)成，一是被還原為氮氧化物的硝酸，為0.05mol；二是作酸，生成Cu(NO3)2的硝酸，為0.08mol。]18．如圖是進(jìn)行木炭與濃硝酸反應(yīng)，并檢驗(yàn)生成的氣體的試驗(yàn)裝置，它具有無(wú)污染、現(xiàn)象明顯的特點(diǎn)。具支試管A中所盛固體下層是無(wú)水CaCl2(作載體不參與反應(yīng))，上層是紅熱的木炭。試驗(yàn)時(shí)漸漸將濃硝酸滴到木炭上，反應(yīng)即起先進(jìn)行且能長(zhǎng)時(shí)間猛烈反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________