2019-2020學(xué)年新教材高中化學(xué)課時跟蹤檢測十九3.3第三課時硝酸的性質(zhì)人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響含解析魯科版必修第一冊

PAGE7-課時跟蹤檢測（十九）硝酸的性質(zhì)人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響A級—學(xué)業(yè)水平考試達(dá)標(biāo)練1．導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主要原因與排放氮氧化物無關(guān)的是()A．酸雨 B．光化學(xué)煙霧C．霧霾 D．溫室效應(yīng)解析：選D氮氧化物的排放可以引起酸雨、光化學(xué)煙霧、霧霾等，但是不能引起溫室效應(yīng)。2．有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中正確的是()A．硝酸能與Na2CO3、Na2S、Na2SO3等鹽反應(yīng)，產(chǎn)生CO2、H2S和SO2B．硝酸與FeO反應(yīng)生成Fe(NO3)2和水，與Fe反應(yīng)生成Fe(NO3)2和H2C．濃硝酸、稀硝酸都只能使藍(lán)色石蕊試紙變紅D．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而使之呈黃色解析：選DHNO3具有強(qiáng)氧化性，與Na2S、Na2SO3反應(yīng)生成Na2SO4，與FeO反應(yīng)生成Fe(NO3)3，與Fe反應(yīng)不產(chǎn)生H2，故A、B錯誤；濃硝酸使石蕊試紙先變紅后褪色，C錯誤；HNO3不穩(wěn)定，分解生成的NO2溶于濃硝酸而使之呈黃色，D正確。3．下列反應(yīng)中硝酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()A．氧化鋁和硝酸 B．碳和硝酸C．硫化氫和硝酸 D．銅和濃硝酸解析：選DA項，Al2O3＋6HNO3=2Al(NO3)3＋3H2O，復(fù)分解反應(yīng)，只表現(xiàn)酸性；B項，碳與硝酸反應(yīng)僅表現(xiàn)硝酸的氧化性；C項，H2eq\o(S,\s\up6(－2))＋HNO3→eq\o(S,\s\up6(0))↓＋NOx↑＋H2O，HNO3只表現(xiàn)氧化性；D項，Ceq\o(u,\s\up6(0))＋4HNO3(濃)=Ceq\o(u,\s\up6(＋2))(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，HNO3表現(xiàn)了氧化性和酸性。4．為除去鍍在鋁表面的銅鍍層，可選用的試劑是()A．濃H2SO4 B．稀硝酸C．NaOH溶液 D．濃HNO3解析：選D濃H2SO4只有在加熱的條件下才能與銅發(fā)生反應(yīng)，且加熱的時候也可與鋁反應(yīng)，A錯誤；稀硝酸既可與銅反應(yīng)也可與鋁反應(yīng)，B錯誤；NaOH溶液可與鋁反應(yīng)，但是不能與銅反應(yīng)，C錯誤；濃HNO3在常溫下能與銅反應(yīng)，與鋁可發(fā)生鈍化，從而除去鋁表面的銅而不溶解鋁，D正確。5．(2018·山東合格考)下列關(guān)于氮及其化合物的說法錯誤的是()A．N2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護(hù)氣B．NO、NO2均為大氣污染氣體，在大氣中可穩(wěn)定存在C．可用濃鹽酸檢測輸送NH3的管道是否發(fā)生泄漏D．HNO3具有強(qiáng)氧化性，可溶解銅、銀等不活潑金屬解析：選BNO能夠與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)生成NO2，在大氣中不能穩(wěn)定存在。6．將銅粉放入稀硫酸中，加熱無明顯現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)加入下列一種物質(zhì)后，銅粉的質(zhì)量減少，溶液呈藍(lán)色，同時有氣體逸出，該物質(zhì)是()A．Fe2(SO4)3 B．Na2SO4C．KNO3 D．FeSO4解析：選C“溶液呈藍(lán)色”說明銅被氧化。A項，在原稀硫酸中已含有H＋，當(dāng)加入Fe3＋，雖然也可以氧化Cu，但此時并沒有氣體放出，錯誤；C項，若加入KNO3(提供了NOeq\o\al(－,3))，相當(dāng)于Cu在稀硝酸的環(huán)境中，會被氧化并放出NO氣體；B、D項，加入后銅不溶解，錯誤。7.如圖所示，向一定量的鐵粉中加入一定體積12mol·L－1的HNO3，加熱充分反應(yīng)后，下列微粒在體系中一定大量存在的是()①NOeq\o\al(－,3)②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A．① B．①⑤C．②④⑤ D．①②③⑤解析：選B開始反應(yīng)生成NO2，隨反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度會變低，鐵與稀硝酸反應(yīng)生成NO，硝酸過量時生成Fe3＋，鐵過量時生成Fe2＋，若鐵粉過量，體系中大量存在NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋、NO2、NO；若HNO3過量，體系中大量存在NOeq\o\al(－,3)、Fe3＋、H＋、NO2。8．硝酸銅是一種重要的工業(yè)原料，制取硝酸銅現(xiàn)有三種設(shè)計方案可供選用：①Cu與稀硝酸反應(yīng)制?。虎贑u與濃硝酸反應(yīng)制??；③通氧氣于銅屑與稀硝酸的體系中制?。?Cu＋4HNO3＋O2=2Cu(NO3)2＋2H2O。下列說法正確的是()A．制取相同量的硝酸銅需硝酸的量③最多B．制取相同量的硝酸銅①產(chǎn)生的有毒氣體比②多C．三種方案中硝酸的利用率③>①>②D．三種方案的反應(yīng)都可以在鐵制容器中進(jìn)行解析：選C有關(guān)反應(yīng)為：①3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；②Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；③2Cu＋O2＋4HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2H2O。分析以上三個反應(yīng)，可以看出：生成相同質(zhì)量的Cu(NO3)2，消耗相同質(zhì)量的銅，但消耗硝酸的質(zhì)量(或物質(zhì)的量)不相同，途徑②消耗HNO3最多，途徑①次之，途徑③消耗HNO3最少，A錯誤；產(chǎn)生的有毒氣體②比①多，B錯誤；通過比較可以看出，生產(chǎn)Cu(NO3)2，途徑③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率，C正確；稀HNO3可與鐵反應(yīng)，①、③不能在鐵制容器中進(jìn)行，D錯誤。9．下列氣體的制備可采用如圖裝置的是()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HCl解析：選B二氧化氮可以與水反應(yīng)，氨氣和氯化氫均極易溶于水，三者均不能用排水法收集。10．將0.1mol銅與40mL10mol·L－1HNO3充分反應(yīng)后，溶液中含amolH＋。由此可知()A．生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48LB．生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.49LC．被還原的硝酸的物質(zhì)的量為(0.2－a)molD．反應(yīng)后溶液中所含NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為0.2mol解析：選C溶液中含有H＋，則HNO3過量，在反應(yīng)過程中變稀，實際上發(fā)生了兩個反應(yīng)，反應(yīng)消耗的HNO3包括起酸的作用和氧化劑作用兩部分，前者反應(yīng)后以Cu(NO3)2形式存在，后者被還原后生成NO2、NO氣體，Cu＋2HNO3(酸)～Cu(NO3)2，HNO3(氧化劑)～NO2(或NO)，作酸用的硝酸為0.2mol，生成的氣體為NO、NO2的混合氣體，溶液中有amol的HNO3過量，則被還原的HNO3為(0.4－a－0.2)mol，即生成的氣體的物質(zhì)的量為(0.4－a－0.2)mol，溶液中的NOeq\o\al(－,3)由過量的HNO3和Cu(NO3)2中NOeq\o\al(－,3)組成，為(a＋0.2)mol。11．將黑色固體單質(zhì)甲加熱至紅熱，投入黃色的溶液乙中，劇烈反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體A，A在常溫下不與空氣反應(yīng)，根據(jù)下列變化填空：(1)甲是________，乙是________，丙是________。(2)混合氣體A的主要成分是____________。(3)丙與溶液D反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)若將32.0g丙跟一定量的D的濃溶液反應(yīng)，丙消耗完時，共產(chǎn)生13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體。則所消耗D的物質(zhì)的量為________。解析：由反應(yīng)③可推測單質(zhì)丙為單質(zhì)銅，則溶液D中存在硝酸，進(jìn)一步結(jié)合反應(yīng)①②以及黑色固體單質(zhì)甲加熱至紅熱，投入黃色的溶液乙中，劇烈反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體A，得知A為CO2與NO2的混合氣體，B為NO，甲為C，乙為濃硝酸。(4)n(Cu)＝eq\f(32.0g,64g·mol－1)＝0.5mol，n(氣體)＝eq\f(13.44L,22.4L·mol－1)＝0.6mol。利用氮原子守恒，消耗硝酸的物質(zhì)的量為n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(氣體)＝2×0.5mol＋0.6mol＝1.6mol。答案：(1)C濃硝酸Cu(2)CO2和NO2(3)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(4)1.6mol12．在濃硝酸中放入銅片：(1)反應(yīng)開始的化學(xué)方程式為_______________________________________________。(2)若銅有剩余，則反應(yīng)快要結(jié)束時的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(3)待反應(yīng)停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若將12.8g銅跟一定質(zhì)量的濃硝酸反應(yīng)，銅耗完后，共產(chǎn)生氣體5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是________。解析：該題綜合了銅跟硝酸反應(yīng)的多種情況。過量的銅跟濃硝酸反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度逐漸變小，所以反應(yīng)到后期，主要為銅跟稀硝酸反應(yīng)；反應(yīng)停止后，溶液中還有NOeq\o\al(－,3)，當(dāng)加入強(qiáng)酸后，H＋跟NOeq\o\al(－,3)構(gòu)成硝酸，使銅繼續(xù)溶解。從定量的角度來看，硝酸跟銅的反應(yīng)表現(xiàn)了硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性，且表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量等于銅的物質(zhì)的量的2倍[因生成了Cu(NO3)2]，表現(xiàn)氧化性的硝酸的物質(zhì)的量等于生成氣體(NO或NO2)的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒，可求消耗硝酸的物質(zhì)的量。答案：(1)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)加入稀硫酸后，硫酸電離的H＋與原溶液中的NOeq\o\al(－,3)又組成了具有強(qiáng)氧化性的稀硝酸，稀硝酸又跟過量的銅反應(yīng)產(chǎn)生氣體(4)0.65mol13．(2018·山東合格考)如圖所示為實驗室常用裝置?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器a的名稱為________。(2)利用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備并收集Cl2時，依次連接裝置A、B、C、D、E并加入適當(dāng)?shù)脑噭?。裝置B中飽和食鹽水的作用是_________________________；利用裝置C干燥Cl2，選用的試劑是__________；裝置E的作用是_________________________。(3)利用銅和稀硝酸反應(yīng)制備并收集NO時，連接裝置A、B、E并加入適當(dāng)?shù)脑噭中反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________，A中導(dǎo)氣管應(yīng)連接B的____(填“b”或“c”)端。實驗過程中觀察到A中出現(xiàn)了紅棕色，但收集的氣體為無色，原因是____________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。解析：(1)儀器a的名稱為分液漏斗。(2)裝置B中飽和食鹽水的作用是吸收HCl氣體；利用裝置C干燥Cl2，選用的試劑是濃硫酸；裝置E的作用是吸收尾氣中的Cl2，防止污染空氣。(3)利用銅和稀硝酸反應(yīng)制備并收集NO時，連接裝置A、B、E并加入適當(dāng)?shù)脑噭?。A中反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A中導(dǎo)氣管應(yīng)連接B的c端，利用排水法收集NO。實驗過程中觀察到A中出現(xiàn)了紅棕色，但收集的氣體為無色，原因是3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。答案：(1)分液漏斗(2)吸收HCl氣體濃硫酸吸收尾氣中的Cl2，防止污染空氣(3)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2Oc3NO2＋H2O=2HNO3＋NOB級—選考等級考試增分練1．某元素的單質(zhì)與足量濃HNO3反應(yīng)時，參加反應(yīng)的單質(zhì)與HNO3的物質(zhì)的量之比為1∶4，則反應(yīng)后的產(chǎn)物中，該元素的價態(tài)可能為()A．＋1 B．＋5C．＋3 D．＋4解析：選DHNO3被還原生成NO2。(1)若為金屬單質(zhì)M：M＋4HN2e－O3(濃)=M(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反應(yīng)后M為＋2價。(2)若為非金屬單質(zhì)M：M＋4HN4e－O3(濃)=MO2＋4NO2↑＋2H2O反應(yīng)后M為＋4價。2．足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是()A．60mL B．45mLC．30mL D．15mL解析：選A根據(jù)得失電子守恒，可以知道銅在反應(yīng)中失去的電子與O2得到電子的物質(zhì)的量相等：n(O2)＝eq\f(1.68L,22.4L·mol－1)＝0.075mol，n(e－)＝4n(O2)＝4×0.075mol＝0.3mol，n(Cu2＋)＝eq\f(1,2)n(e－)＝0.15mol，n(NaOH)＝2n(Cu2＋)＝0.3mol，則消耗NaOH溶液的體積＝eq\f(0.3mol,5mol·L－1)＝0.06L＝60mL。3．某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO而設(shè)計了下列實驗，裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。圖中K為止水夾(處于關(guān)閉狀態(tài))，F(xiàn)是一半空的注射器。請回答下列問題：(1)設(shè)計裝置A的目的是_____________________________________________________；為達(dá)到此目的，應(yīng)進(jìn)行的操作是_____________________________________________________________________。(2)在完成(1)中的“操作”后，將裝置B