2024春新教材高中化学第5章化工生产中的重要非金属元素第2节氮及其化合物第3课时硝酸酸雨及防治课后提能训练新人教版必修第二册

第五章其次节第3课时A组·基础达标1．大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。下列说法错误的是()A．二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质B．酸雨的主要成分为H2SO4和HNO3C．汽车尾气中的NOx指NO2D．煤燃烧时加入适量生石灰，可削减废气中SO2的量【答案】C【解析】汽车尾气中的NOx主要指NO、NO2，C错误。2．(2024·广东揭阳期末)下列反应既表现硝酸的氧化性，又表现硝酸的酸性的是()A．NH3＋HNO3=NH4NO3B．FeO＋4HNO3(浓)=Fe(NO3)3＋2H2O＋NO2↑C．CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2OD．C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2H2O＋4NO2↑【答案】B3．从经济效益和环境爱护的观点动身，由铜制取硝酸铜或硫酸铜最相宜的方法是()A．Cu与浓H2SO4eq\o(→,\s\up7(△))CuSO4 B．Cu与稀HNO3→Cu(NO3)2C．Cueq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(△))CuOeq\o(→,\s\up7(稀H2SO4))CuSO4 D．Cu＋AgNO3→Cu(NO3)2【答案】C【解析】A中生成的SO2会造成大气污染，不正确；B中生成的NO也会造成大气污染，不正确；C中生成等量的CuSO4所用的原料少，比较经济，又不会对环境造成污染，正确；D中硝酸银成本较高，同时硝酸银会对环境造成肯定的污染，主要是重金属污染，不正确。4．肯定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体，下列叙述正确的是()A．硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物的价态越低，对应的硝酸的氧化性越弱B．硝酸浓度不同，生成Cu(NO3)2的物质的量不同C．硝酸浓度越大，产生的气体越少D．两者用排水法收集到的气体体积相等【答案】D【解析】硝酸的浓度越大氧化性越强，与产物的价态无关，A错误；等量的Cu与酸反应，生成Cu(NO3)2的物质的量相同，B错误；等量的Cu与酸反应，浓硝酸反应生成气体多，C错误；因3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，最终收集到的气体均为NO，由电子守恒可知，收集到的NO的体积相等，D正确。5.0．3molCu和含1.2molHNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为()A．0.2mol B．0.6molC．小于0.6mol D．大于0.6mol【答案】C【解析】因铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2小于0.6mol。6．(2024·广东梅州期末)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是()A．a可经催化氧化生成b B．b为无色气体，可氧化为cC．c是酸性氧化物 D．d的稀溶液与Cu反应生成b【答案】C7．某爱好小组设计出如图所示装置来改进教材中“硝酸与铜反应”的试验，以探究化学试验的绿色化。(1)试验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是__________________________。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是__________________________________。再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的试验现象是________________________________。(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是__________，理由是________________________________________________________________________。方案反应物甲Cu、浓硝酸乙Cu、稀硝酸丙Cu、O2、稀硝酸【答案】(1)检查装置气密性(2)Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反应变慢，气体颜色变淡(3)丙耗酸量最少，无污染【解析】(1)加入药品之前要检查装置的气密性。(2)加入水后，浓硝酸变稀，与Cu反应变缓，产生NO无色气体。(3)丙方案发生的反应为2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2O，无污染性气体生成，且HNO3只显酸性，耗酸量少。8．为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO，某同学设计了如下试验装置和试验方案。试验步骤：(1)关闭K1，打开K2，向试管中加入适量石灰石，通过分液漏斗向其中加入肯定的稀硝酸，则加入石灰石的作用是____________________________________________________，反应的化学方程式是_____________________________________。(2)将铜丝插入稀硝酸中，微热大试管。该步反应的离子方程式是___________________________________________________________________。(3)充分反应后，打开开关K1，通过气囊鼓入空气，可以视察到烧瓶中____________________________________，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。(4)NaOH溶液的作用_______________________________________。【答案】(1)石灰石与稀硝酸生成CO2，把装置中的氧气排尽CaCO3＋2HNO3=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O(2)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O(3)无色气体变成红棕色气体(4)处理尾气，以免气体污染环境B组·实力提升9．“爱护环境，就是爱护人类自己。”下列环境问题与产生的主要缘由不相符的是()①“臭氧空洞”主要是大量运用氟氯代烃等引起的②“光化学烟雾”主要是由NO2等引起的③“酸雨”主要是由空气中CO2浓度增大间接引起的④“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的⑤“厄尔尼诺”现象是由空气中CO2浓度增大引起的⑥“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的⑦“赤潮”主要是由水体中P、N等元素过量引起的A．①② B．②③⑤C．全部 D．③【答案】D【解析】“酸雨”主要是二氧化硫、氮氧化物引起，故③不正确。10．将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再通入足量澄清石灰水中；第②份干脆通入少量澄清石灰水中。则澄清石灰水的改变最可能为()A．①不变浑浊，②变乳白色 B．①变乳白色，②不变浑浊C．①变乳白色，②变乳白色 D．①不变浑浊，②不变浑浊【答案】B【解析】碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，而NO2可与水反应生成硝酸，故将混合气体干脆通入少量澄清石灰水中，会生成Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀；将混合气体先通过适量蒸馏水，NO2与水反应生成硝酸和NO，则NO和CO2的混合气体再通入足量澄清石灰水中会生成CaCO3沉淀。11．某稀溶液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为3.0mol/L和2.0mol/L。取该溶液20mL，加入3.2g铜粉，充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积约是()A．0.75L B．0.336LC．1.5L D．0.448L【答案】A【解析】20mL溶液中：n(H＋)＝0.14mol，n(NOeq\o\al(－,3))＝0.06mol，n(Cu)＝0.05mol。依据离子方程式计算：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O3822×22.4L0.05mol0.14mol0.06molV(NO)反应时，H＋与NOeq\o\al(－,3)均过量，依据Cu的物质的量可得V(NO)≈0.75L。12．将0.1mol铜与40mL10mol·L－1HNO3充分反应后，溶液中含amolH＋，由此可知()A．生成的气体在标准状况下的体积为4.48LB．生成的气体在标准状况下的体积为1.49LC．被还原的硝酸的物质的量为(0.2－a)molD．反应后溶液中所含NOeq\o\al(－,3)的物质的量为0.2mol【答案】C【解析】溶液中含有H＋，则HNO3过量。在反应过程中HNO3渐渐变稀，事实上发生了两个反应：①Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，②3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。反应消耗的HNO3一部分起酸性作用，一部分起氧化剂作用，前者反应后以Cu(NO3)2形式存在，后者被还原后生成NO2、NO气体，从两反应式看出：Cu～2HNO3(酸)～Cu(NO3)2，HNO3(氧化剂)～NO2(或NO)，用作酸的硝酸为0.2mol，则被还原的HNO3的物质的量＝生成的气体的物质的量＝(0.4－a－0.2)mol＝(0.2－a)mol。溶液中的NOeq\o\al(－,3)由过量的HNO3和Cu(NO3)2中的NOeq\o\al(－,3)组成，为(a＋0.2)mol。13．(1)试验室用金属铜和稀硝酸制取NO的化学方程式为_________________________________________________________________________________________。(2)NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的，能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示。①试验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在运用上述装置进行试验时，可用丝状材料包袱铜粒以代替铜丝进行试验，这种丝状材料的成分可以是________(填字母)。A．铁 B．铝C．铂 D．玻璃②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，缘由是____________________________(用化学方程式表示)。(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的的确是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应起先后，可以在U形管右端视察到无色的NO气体。①长玻璃管的作用是________________________________________________。②让反应停止的操作方法及缘由是________________________________________________________________________________________________________________。(4)以下收集NO气体的装置，合理的是________(填字母)。【答案】(1)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(2)①CD②2NO＋O2=2NO2(3)①接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出②关闭U形管右端导