2025版新教材高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)第3課時(shí)硝酸酸雨及防治課后練習(xí)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGEPAGE6第3課時(shí)硝酸酸雨及防治1.酸雨給人類帶來(lái)了種種災(zāi)禍,嚴(yán)峻地威逼著地球的生態(tài)環(huán)境,下列有關(guān)削減或者防止酸雨形成的措施中可行的是()①對(duì)燃煤進(jìn)行脫硫②對(duì)含SO2、NO2等的工業(yè)廢氣進(jìn)行無(wú)害處理后,再排放到大氣中③人工收集雷電作用所產(chǎn)生的氮的氧化物④飛機(jī)、汽車(chē)等交通工具采納清潔燃料,如自然氣、甲醇等A.①②③④ B.只有①②③C.只有①②④ D.只有①③④答案C解析酸雨的形成主要是SO2、NO2的大量排放所造成的,①②④都可削減SO2或NO2的排放量且是可行的,而雷電作用所產(chǎn)生的氮的氧化物擴(kuò)散在大氣中,無(wú)法人工收集。2.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.銅與硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C.金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣D.可用鐵和鋁制品盛裝冷的濃硝酸答案B解析4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O,A項(xiàng)正確;銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別是NO2和NO,沒(méi)有單質(zhì)生成,故不屬于置換反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;硝酸是氧化性酸,金屬與硝酸反應(yīng)均不產(chǎn)生H2,C項(xiàng)正確;鐵、鋁遇冷濃硝酸鈍化,故可用鐵或鋁制容器盛裝冷的濃硝酸,D項(xiàng)正確。3.下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述中正確的是()A.常溫下都可用鋁制容器貯存B.露置在空氣中,容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減輕C.常溫下都能與銅較快反應(yīng)D.露置在空氣中,容器內(nèi)酸液的濃度都增大答案A解析濃硫酸吸水增重,濃硫酸常溫下與Cu不反應(yīng),露置在空氣中,濃硝酸、濃硫酸的濃度都減小。4.將相同質(zhì)量的銅分別和過(guò)量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),下列敘述正確的是()A.反應(yīng)速率:兩者相同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解析比較反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,當(dāng)Cu的質(zhì)量相同、HNO3過(guò)量時(shí),兩個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同,消耗的HNO3前者多,生成氣體的顏色前者深。濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng),濃硝酸與銅反應(yīng)的速率比稀硝酸大得多。5.往兩支分別裝有淺綠色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的試管中分別逐滴加入稀鹽酸時(shí),溶液的顏色變更應(yīng)當(dāng)是()A.前者基本沒(méi)有變更,后者變棕黃色B.前者變棕黃色,后者也變棕黃色C.前者變棕黃色,后者基本沒(méi)有變更D.前者、后者都基本沒(méi)有變更答案C解析Fe2+和NO3-、SO42-在溶液中可以大量共存,但加入鹽酸后,NO3-在酸性條件下表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,溶液由淺綠色變成棕黃色。SO6.相同質(zhì)量的四份銅片,分別置于足量的下列酸中,所得到的氣體的物質(zhì)的量最多的是()A.濃硫酸 B.稀硫酸C.濃硝酸 D.稀硝酸答案C解析依據(jù)化學(xué)方程式可知,銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的NO2的物質(zhì)的量最多。7.非金屬單質(zhì)A經(jīng)如圖所示的過(guò)程轉(zhuǎn)化為含氧酸D,已知D為強(qiáng)酸,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:ABCD(1)若A在常溫下為固體,B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無(wú)色氣體。①D的化學(xué)式是;

②在工業(yè)生產(chǎn)中,B氣體的大量排放被雨水汲取后會(huì)形成而污染環(huán)境。

(2)若A在常溫下為氣體,C是紅棕色的氣體。①A、C的化學(xué)式分別是:A;C。

②D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。該反應(yīng)(填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應(yīng)。

答案(1)①H2SO4②酸雨(2)①N2NO2②Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O屬于解析(1)若B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無(wú)色氣體,則B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,則會(huì)形成酸雨。(2)若C是紅棕色氣體,則C為NO2,B為NO,A為N2,D為HNO3,濃硝酸可與Cu反應(yīng):4HNO3(濃)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。此反應(yīng)有元素化合價(jià)升降變更,屬于氧化還原反應(yīng)。提升實(shí)力·跨越等級(jí)1.銅粉放入稀硫酸中,加熱后無(wú)明顯變更,但加入某鹽一段時(shí)間后,發(fā)覺(jué)銅粉質(zhì)量減小,則該鹽不行能是()A.FeCl3 B.NaClC.KNO3 D.Cu(NO3)2答案B解析A項(xiàng),反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++CuCu2++2Fe2+,銅粉溶解;C項(xiàng)、D項(xiàng)反應(yīng)的離子方程式均為8H++2NO3-+3Cu3Cu2++2NO↑+4H2O,銅粉溶解;B項(xiàng)不反應(yīng)。2.在通風(fēng)櫥中進(jìn)行下列試驗(yàn):步驟ⅠⅡ現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡,液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后,快速停止下列說(shuō)法中不正確的是()A.Ⅰ中氣體由無(wú)色變紅棕色的化學(xué)方程式為2NO+O22NO2B.Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明Fe表面形成致密的氧化層,阻擋Fe進(jìn)一步反應(yīng)C.對(duì)比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象,說(shuō)明稀硝酸的氧化性強(qiáng)于濃硝酸D.紅棕色氣體的成分是NO2答案C解析濃硝酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)。3.銅與1mol·L-1硝酸溶液反應(yīng),若c(NO3-)下降0.2mol·L-1,則c(HA.0.2mol·L-1 B.0.4mol·L-1C.0.6mol·L-1 D.0.8mol·L-1答案D解析銅與1mol·L-1硝酸溶液反應(yīng)的離子方程式為8H++2NO3-+3Cu3Cu2++2NO↑+4H2O,消耗H+和NO3-的物質(zhì)的量之比為8∶2=4∶1,它們濃度的變更4.木炭與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅與濃硝酸反應(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(如圖所示裝置),下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇B.Z導(dǎo)管出來(lái)的氣體中有二氧化碳C.洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是硫酸鋇D.在Z導(dǎo)管口有紅棕色氣體出現(xiàn)答案A解析X為SO2、CO2的混合物;Y為NO2,在Z導(dǎo)管口處發(fā)生反應(yīng):2NO+O22NO2。5.14g銅銀合金與肯定量某濃度的硝酸溶液完全反應(yīng),將放出的氣體與1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣混合通入水中,恰好全部被水汲取,則合金中銅的質(zhì)量是()A.9.6g B.6.4gC.4.8g D.3.2g答案D解析銅銀合金與HNO3反應(yīng)過(guò)程如下:Cu、AgNO2、NOHNO3Cu、Ag與HNO3的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),Cu、Ag失電子,HNO3得電子生成NO2或NO。由于NO2、NO、O2都被水汲取生成HNO3,即NO2、NO又將電子轉(zhuǎn)移給O2,所以在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,相當(dāng)于Cu、Ag失去的電子轉(zhuǎn)移給0.05molO2,0.05molO2得電子物質(zhì)的量=0.05mol×4=0.2mol。設(shè)Cu的物質(zhì)的量為x、Ag的物質(zhì)的量為y,則有:64解之得,x所以銅的質(zhì)量m(Cu)=0.05mol×64g·mol-1=3.2g。6.銅和鎂的合金4.6g完全溶于濃硝酸,若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4480mL的NO2氣體和336mLN2O4氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),在反應(yīng)后的溶液中加入足量的NaOH溶液,生成沉淀的質(zhì)量為()A.9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g答案B解析n(NO2)=0.2mol,n(N2O4)=0.015mol,由HNO3轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2、N2O4過(guò)程中得電子的物質(zhì)的量為n=0.2mol+0.015mol×2=0.23mol,由得失電子守恒知,2n(Cu)+2n(Mg)=0.23mol,64g·mol-1×n(Cu)+24g·mol-1×n(Mg)=4.6g,得n(Mg)=0.069mol,n(Cu)=0.046mol,沉淀總質(zhì)量m=0.046mol×98g·mol-1+0.069mol×58g·mol-1=8.51g。7.氮氧化物進(jìn)入大氣后,不僅會(huì)形成硝酸型酸雨,還可能形成光化學(xué)煙霧,因此必需對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以汲取廢氣中的氮氧化物,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O①,2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O②。在反應(yīng)①中,氧化劑是,還原劑是。

在反應(yīng)②中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。

(2)在肯定條件下氨氣亦可用來(lái)將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì)。寫(xiě)出氨氣和二氧化氮在肯定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

答案(1)NO2NO1∶1(2)8NH3+6NO27N2+12H2O8.在100mL混合酸的溶液中,硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L-1,硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.15mol·L-1,向其中加入5.76g銅粉,微熱,使其充分反應(yīng)。(1)溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為。

(2)若要使5.76g銅粉恰好完全溶解,且溶液中只存在一種鹽,則原溶液中的硝酸的物質(zhì)的量濃度為,硫酸的物質(zhì)的量濃度為。

答案(1)0.3mol·L-1(2)0.6mol·L-10.9mol·L-1解析(1)由題意計(jì)算得:n(NO3-)=0.05mol,n(H+)=0.08mol,n(Cu)=0.09mol,由離子方程式3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O推斷H+的量不足,則依據(jù)H+生成的n(Cu2+)=0.03mol,c(Cu2+)=0.3mol·L-1。(2)3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2 0.09mol 0.24mol 0.06mol故c(HNO3)=0.6mol·L-1,c(H2SO4)=0.9mol·L-1。貼近生活·拓展創(chuàng)新下圖甲是學(xué)過(guò)的驗(yàn)證銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置,乙、丙是師生對(duì)演示試驗(yàn)改進(jìn)后的裝置。(1)甲、乙、丙三個(gè)裝置中共同發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式是。

(2)和甲裝置相比,乙裝置的優(yōu)點(diǎn)是

。

(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。①先關(guān)閉彈簧夾,再打開(kāi)彈簧夾,才能使NO2氣體充溢②試管。

②當(dāng)氣體充溢②試管后,將銅絲提起,使之與溶液脫離,欲使燒杯中的水進(jìn)入②試管應(yīng)如何操作?

。

答案(1)Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2(2)①可以限制反應(yīng)進(jìn)行;②汲取NO2氣體,防止污染環(huán)境(3)①ca、b②先關(guān)閉b,再關(guān)閉a,然后打開(kāi)c,用手焐住(熱水、熱毛巾加熱)試管②(合理答案均