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1、第3课时硝酸酸雨及防治课后篇巩固提升夯实基础轻松达标1.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是()对燃煤进行脱硫对含SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后,再排放到大气中人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等A.B.只有C.只有D.只有答案C解析酸雨的形成主要是SO2、NO2的大量排放所造成的,都可减少SO2或NO2的排放量且是可行的,而雷电作用所产生的氮的氧化物扩散在大气中,无法人工收集。2.下列对于硝酸的认识,不正确的是()A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解B.铜与硝酸的反应属于置换
2、反应C.金属与硝酸反应不产生氢气D.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸答案B解析4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O,A项正确;铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO2和NO,没有单质生成,故不属于置换反应,B项错误;硝酸是氧化性酸,金属与硝酸反应均不产生H2,C项正确;铁、铝遇冷浓硝酸钝化,故可用铁或铝制容器盛装冷的浓硝酸,D项正确。3.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是()A.常温下都可用铝制容器贮存B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻C.常温下都能与铜较快反应D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大答案A解析浓硫酸吸水增重,浓硫酸常温下与Cu不反应,露置在空气中,浓硝酸、浓硫酸的浓
3、度都减小。4.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是()A.反应速率:两者相同B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少答案B解析比较反应Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知,当Cu的质量相同、HNO3过量时,两个反应转移的电子数目相同,消耗的HNO3前者多,生成气体的颜色前者深。浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,浓硝酸与铜反应的速率比稀硝酸大得多。5.往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别
4、逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是()A.前者基本没有改变,后者变棕黄色B.前者变棕黄色,后者也变棕黄色C.前者变棕黄色,后者基本没有改变D.前者、后者都基本没有改变答案C解析Fe2+和NO3-、SO42-在溶液中可以大量共存,但加入盐酸后,NO3-在酸性条件下表现出强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,溶液由浅绿色变成棕黄色。SO42-与H+在水溶液中不能结合成浓硫酸,不能把Fe2+氧化成Fe3+,溶液颜色基本没变。6.相同质量的四份铜片,分别置于足量的下列酸中,所得到的气体的物质的量最多的是()A.浓硫酸B.稀硫酸C.浓硝酸D.稀硝酸答案C解析根据化学方程式可知,铜与浓硝酸反应产生的NO
5、2的物质的量最多。7.非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:ABCD(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。D的化学式是;在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后会形成而污染环境。(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。A、C的化学式分别是:A;C。D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式:。该反应(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。答案(1)H2SO4酸雨(2)N2NO2Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O属于解析(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,
6、则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓硝酸可与Cu反应:4HNO3(浓)+CuCu(NO3)2+2NO2+2H2O。此反应有元素化合价升降变化,属于氧化还原反应。提升能力跨越等级1.铜粉放入稀硫酸中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减小,则该盐不可能是()A.FeCl3B.NaClC.KNO3D.Cu(NO3)2答案B解析A项,反应的离子方程式为2Fe3+CuCu2+2Fe2+,铜粉溶解;C项、D项反应的离子方程式均为8H+2NO3-+3Cu3Cu2+2NO+4H2
7、O,铜粉溶解;B项不反应。2.在通风橱中进行下列实验:步骤现象Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止下列说法中不正确的是()A.中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2B.中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应C.对比、中现象,说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸D.红棕色气体的成分是NO2答案C解析浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。3.铜与1 molL-1硝酸溶液反应,若c(NO3-)下降0.2 molL-1,则c(H+)下降()A.0.2 molL-1B.0.4 molL-1C.0.6 molL-1D.0.8 molL-1答案D解
8、析铜与1 molL-1硝酸溶液反应的离子方程式为8H+2NO3-+3Cu3Cu2+2NO+4H2O,消耗H+和NO3-的物质的量之比为82=41,它们浓度的变化量之比是41。4.木炭与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置),下列有关说法不正确的是()A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B.Z导管出来的气体中有二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D.在Z导管口有红棕色气体出现答案A解析X为SO2、CO2的混合物;Y为NO2,在Z导管口处发生反应:2NO+O22NO2。5.14 g铜银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1
9、.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是()A.9.6 gB.6.4 gC.4.8 gD.3.2 g答案D解析铜银合金与HNO3反应过程如下:Cu、AgNO2、NOHNO3Cu、Ag与HNO3的反应是氧化还原反应,Cu、Ag失电子,HNO3得电子生成NO2或NO。由于NO2、NO、O2都被水吸收生成HNO3,即NO2、NO又将电子转移给O2,所以在整个反应过程中,相当于Cu、Ag失去的电子转移给0.05 mol O2,0.05 mol O2得电子物质的量=0.05 mol4=0.2 mol。设Cu的物质的量为x、Ag的物质的量为y,则有:64 gmol-1
10、 x+108 gmol-1 y=14 g2x+y=0.2mol解之得,x=0.05moly=0.1mol所以铜的质量m(Cu)=0.05 mol64 gmol-1=3.2 g。6.铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL N2O4气体(标准状况),在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,生成沉淀的质量为()A.9.02 gB.8.51 gC.8.26 gD.7.04 g答案B解析n(NO2)=0.2 mol,n(N2O4)=0.015 mol,由HNO3转变为NO2、N2O4过程中得电子的物质的量为n=0.2 mol+0.015
11、mol2=0.23 mol,由得失电子守恒知,2n(Cu)+2n(Mg)=0.23 mol,64 gmol-1n(Cu)+24 gmol-1n(Mg)=4.6 g,得n(Mg)=0.069 mol,n(Cu)=0.046 mol,沉淀总质量m=0.046 mol98 gmol-1+0.069 mol58 gmol-1=8.51 g。7.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H
12、2O。在反应中,氧化剂是,还原剂是。在反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:。答案(1)NO2NO11(2)8NH3+6NO27N2+12H2O8.在100 mL混合酸的溶液中,硝酸的物质的量浓度为0.5 molL-1,硫酸的物质的量浓度为0.15 molL-1,向其中加入5.76 g铜粉,微热,使其充分反应。(1)溶液中Cu2+的物质的量浓度为。(2)若要使5.76 g铜粉恰好完全溶解,且溶液中只存在一种盐,则原溶液中的硝酸的物质的量浓度为,硫酸的物质的量浓度为。答案(1)0.3 m
13、olL-1(2)0.6 molL-10.9 molL-1解析(1)由题意计算得:n(NO3-)=0.05 mol,n(H+)=0.08 mol,n(Cu)=0.09 mol,由离子方程式3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O判断H+的量不足,则根据H+的量求算产生的Cu2+的量。生成的n(Cu2+)=0.03 mol,c(Cu2+)=0.3 molL-1。(2)3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O0.09 mol0.24 mol0.06 mol故c(HNO3)=0.6 molL-1,c(H2SO4)=0.9 molL-1。贴近生活拓展创新下图甲是学过的验证铜与浓硝酸反
14、应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置。(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应的离子方程式是。(2)和甲装置相比,乙装置的优点是。(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。先关闭弹簧夹,再打开弹簧夹,才能使NO2气体充满试管。当气体充满试管后,将铜丝提起,使之与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入试管应如何操作? 。答案(1)Cu+4H+2NO3-Cu2+2NO2+2H2O(2)可以控制反应进行;吸收NO2气体,防止污染环境(3)ca、b先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管(合理答案均可)解析(1)三装置中发生的都是铜与浓硝酸的反应:Cu+4H+2NO3-Cu2+2NO2+2H2O。(2)乙装置有尾气吸收装置而甲装置没有,所以,乙比甲环保;并且,甲中铜片与浓硝酸的反应不受控制(直到反应完毕为止),而乙装置可通过提拉铜丝来控制铜丝与浓硝酸接触与否,从而可以控制反应的进行。(3)此问是仿照使密闭容器中NH3与水接触形成喷泉的操作方法而设立的,可使用类似的方法完成此操作:先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管。