全程学习方略学高中化学 3.2.3 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响（探究导学课型）双基过关节节练 鲁科版必修1.doc

硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响（45分钟 100分）一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1下列做法中，不利于实现“天更蓝，水更清”目标的是( )a加高工厂的烟囱，使烟尘和废气远离地表b实施绿化工程，防治扬尘污染c减少汽车尾气排放d推广使用无磷洗涤剂2氯气是一种重要的工业原料。在工业上利用反应3cl22nh3=n26hcl检查氯气管道是否漏气。下列说法正确的是( )a若管道漏气遇氨就会产生白雾b该反应利用了cl2的强还原性c该反应属于氧化还原反应d生成1 mol n2有3 mol电子转移3用加热法可以分离的一组物质是( )anh4cl和ca(oh)2bnh4hco3和na2o2cnh4cl和nacldi2和nh4cl 4将40 ml no2和no的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20 ml气体，则原混合气体中no2和no的体积比为( )a21b13c31d115在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法正确的是( )ano是该过程的中间产物bno和o2必须在催化剂表面才能反应c汽车尾气的主要污染成分包括co2和nod催化转化总反应为：2no+o2+4co4co2+n26往浅绿色的fe(no3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是( )a颜色变浅b逐渐变为红色c没有改变d变为棕黄色7已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( )a甲是浓氨水，乙是浓硫酸b甲是浓盐酸，乙是浓氨水c甲是浓氨水，乙是浓盐酸d甲是浓硝酸，乙是浓氨水8足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和no2、n2o4、no的混合气体，这些气体与168 l o2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 moll-1 naoh溶液至cu2恰好完全沉淀，则消耗naoh溶液的体积是( ) a60 mlb45 mlc30 mld15 ml9下列除杂的操作方法，正确的是( )anh3中混有水蒸气：通过装有浓硫酸的洗气瓶bno中混有少量no2气体：用水洗涤后再干燥c食盐中混有少量nh4cl：加过量烧碱溶液后加热蒸干d硝酸混有少量硫酸：加适量bacl2后再过滤10(双选)(能力提升题)某元素的单质与足量浓硝酸反应时，参加反应的单质与hno3的物质的量之比为14，则反应后的产物中，该元素的价态可能为( )a1b2c3d4二、非选择题(本题包括4小题，共50分) 11(12分)利用如图所示装置收集以下7种气体(图中烧瓶的位置不得变化)h2cl2ch4hclnh3no no2(1)若烧瓶是干燥的，则由b口进气收集的气体有_(写序号)；(2)若烧瓶充满水，可收集的气体有_，这时气体由_进入。(3)若烧瓶是干燥的，则由a口进气，可收集的气体有_。(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有_，这时气体由_口进入。12(10分)no分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的no存在生物体内许多组织中，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，因而成为当前生命科学的研究热点，no亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：(1)no对环境的危害在于_ (填字母)。a破坏臭氧层b高温下能使一些金属被氧化c造成酸雨d与人体血红蛋白结合(2)在含cu+的酶的活化中，亚硝酸根离子(no2-)可转化为no，写出cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：_。(3)在常温下，把no气体压缩到100个大气压，在一个体积固定的容器里加热到50 ，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力的2/3就不再改变，已知其中一种产物为n2o，写出上述变化的化学方程式：_。13(14分)将红热的黑色固体单质甲放入一久置呈黄色的浓溶液乙中，充分反应后，产生由两种气体组成的混合气体a，a在常温下不与空气作用，将a做如下的实验：(1)推断各物质的化学式：甲：_；乙：_；丙：_；a：_；b：_；c：_；d：_。 (2)写出甲与乙反应的化学方程式：_。14(14分)(能力提升题)某研究性学习小组的同学利用下图来验证某铜银合金完全溶解于浓硝酸时生成的气体除no2外还含有no，并测定合金中铜的质量分数。已知常温下no2和n2o4混合存在，在低于0 时几乎只有无色的n2o4晶体。(1)写出a中铜与硝酸反应的一个化学方程式_。(2)反应前先打开a部分的活塞k1，持续通入一段时间的n2，理由是_，若装置中缺少b部分，会影响验证的结果，其原因是_。(3)反应结束后，打开活塞k2，并通入o2，若有no产生，则d产生的现象是_。(4)实验测得的数据如下：合金质量150 g，135 moll-1 hno3 40 ml；实验后a溶液：v=40 ml，c(h+)=10 moll-1，假设反应中硝酸无挥发也没有分解。则反应中消耗的hno3物质的量为_mol。(5)利用a装置中反应后溶液也可确定铜的质量分数，方法是取出a中的反应后的溶液，向其中加入足量的_溶液，然后进行的操作步骤分别是_。答案解析1【解析】选a。加高工厂的烟囱并不能减少烟尘和废气的排放，因此不符合“天更蓝，水更清”目标。2【解析】选c。若管道漏气遇氨就会生成氯化铵，产生白烟。烟与雾的区别是：烟为固体小颗粒，雾为小液滴。因此a选项错误；通过分析化合价，氯元素的化合价降低，显示氧化性，氮元素化合价升高，显示还原性，因此b选项错误，c选项正确；生成1 mol n2时有6 mol电子转移，因此d选项错误。3【解析】选c。铵盐可与碱反应，因此选项a在加热时发生反应2nh4cl+ca(oh)22nh3+2h2o+cacl2,加热不能用于分离两者的混合物。选项b中的nh4hco3分解，且产生的h2o及co2能与na2o2反应，也无法达到分离的目的。碘在受热时升华，nh4cl受热分解再重新化合后仍与碘混合，故选项d无法达到分离的目的。选项c，nh4cl受热分解后可从体系中脱离，遇冷又重新化合为nh4cl固体，从而达到与nacl分离的目的。4【解析】选c。40 ml混合气体与水充分反应后试管中剩下20 ml气体，体积减少20 ml。由no2与水反应的方程式可知：3no2+h2o=2hno3+no v(减)3 1 2v(no2) 20 mlv(no2)=30 ml 则v(no)=40 ml-30 ml=10 ml混合气体中no2和no的体积比为30 ml10 ml=315【解析】选d 。no2是该过程的中间产物；no和o2的反应不需要催化剂；汽车尾气的主要污染成分包括co和no。6【解析】选d。fe2+和no3-在溶液中可以大量共存，但加入稀盐酸后，no3-在酸性条件下表现出强氧化性(即可认为h+与no3-结合成了hno3)，把fe2+氧化为fe3+，溶液由浅绿色变成棕黄色。7【解析】选c 。由题意可知甲、乙处液体均易挥发，且甲处挥发出气体的摩尔质量小于乙处挥发出气体的摩尔质量，故选c。8【解析】选a。根据电子转移守恒，可以知道铜在反应中失去的电子与o2得到电子的物质的量相等：n(o2)=168 l/224 lmol-1=0075 moln(e-)=4n(o2)=40075 mol=03 moln(cu2+)=1/2n(e-)=015 moln(naoh)=2n(cu2+)=03 mol则消耗naoh溶液的体积=03 mol5 moll-1=006 l故选a。【规律方法】金属与硝酸反应的有关计算方法(1)原子守恒：n(总的硝酸)=n(no3-)+n(还原产物中氮原子)(2)电子守恒：硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，n原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。(3)电荷守恒：mn+和h+所带正电荷总数等于no3-所带负电荷总数。9【解析】选b。a中浓硫酸也可以吸收氨气；c中过量naoh会混入食盐中；d中溶液会混入cl-；只有b项是正确的。10【解析】选b、d。hno3被还原生成no2(1)若为金属单质m：=m(no3)2+2no2+2h2o反应后m为2价。(2)若为非金属单质m：=mo2+4no2+2h2o反应后m为4价。11【解析】由b端进入适宜收集比空气重且不与空气中成分反应的气体，由a端进入适宜收集比空气轻且不与空气中成分反应的气体，当烧瓶装液体，洗气时气体从b端进，收集气体时气体从a端进。答案：(1) (2) a(3)(4)b12【解析】(1)no中n的化合价为+2，所以no具有还原性，能被臭氧氧化；no排放到空气中最终能被氧化成硝酸；同co一样，no也能与人体内的血红蛋白结合使人缺氧而死亡，但选项d不是no对环境的危害。故答案为a、c。(2)根据信息可得此反应中亚铜离子为还原剂、亚硝酸根离子为氧化剂、no为还原产物、铜离子为氧化产物，再根据电子、电荷、原子守恒可得方程式：cu+no2-+ 2h+=cu2+no+h2o。(3)据阿伏加德罗定律的推论可得方程式：3nono2+n2o。答案：(1)a、c(2)cu+no2-+2h+=cu2+no+h2o (3)3nono2+n2o13【解析】中学阶段所学的黑色固体单质只有碳单质，因此甲为c；能够与红热的碳反应的，久置呈黄色的溶液为浓硝酸，因此乙为浓硝酸；碳与浓硝酸反应产生co2与no2，因此混合气体a为co2与no2的混合气体；co2与no2的混合气体通入水中后，no2与水反应生成硝酸和难溶于水的no，co2在水中的溶解度不大，因此co2与no从水中逸出，与澄清石灰水反应生成caco3，因此b为caco3，c为no；co2与no2的混合气体通过的水中含有hno3，将单质丙放入其中，产生蓝色溶液d，中学阶段的蓝色溶液为含有cu2+的溶液，因此该溶液为cu(no3)2。答案:(1)chno3cuco2与no2caco3nocu(no3)2(2)c+4hno3(浓) co2+4no2+2h2o14【解析】(1)随反应进行，浓硝酸会慢慢变稀，故发生的反应分为浓、稀两种情况。 (2)由于实验目的之一是检验有no生成，而装置里有o2，故实验前应将装置内o2全部排出，另外因反应中一定有no2生成，而no2又易与h2o(l)反应，故必须先将水蒸气除去。(3)若有no产生则通入o2会有红棕色气体生成。(4)硝酸总共为054 mol，反应后剩余004 mol，故反应的硝酸为0.5 mo