2020年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊 第5章 第二節(jié) 第3課時　硝酸　酸雨及防治

第3課時硝酸酸雨及防治[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.能從物質(zhì)類別、氮元素化合價的角度認識硝酸的性質(zhì)及含氮物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化，促進“證據(jù)推理與模型認知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。2.認識二氧化硫、氮氧化物為大氣污染物，了解酸雨的形成、危害及其防治，增強環(huán)保意識和社會責(zé)任感。一、硝酸的性質(zhì)1.硝酸的物理性質(zhì)純硝酸為無色、有刺激性氣味的液體，沸點低，易揮發(fā)，在空氣中呈“白霧”狀，質(zhì)量分數(shù)為95%以上的濃硝酸稱為“發(fā)煙硝酸”。2.硝酸的強氧化性(1)濃硝酸中的＋5價氮元素具有很強的得電子能力。濃硝酸和稀硝酸都具有很強的氧化性，且濃度越大氧化性越強，還原劑一般被其氧化為最高價態(tài)。(2)硝酸與銅反應(yīng)如圖所示，填寫下表。硝酸濃度實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論濃硝酸反應(yīng)劇烈、銅絲變細，產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液呈綠色銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，化學(xué)方程式：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O稀硝酸反應(yīng)緩慢、銅絲變細，產(chǎn)生無色氣體，溶液呈藍色銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，化學(xué)方程式：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O根據(jù)濃硝酸和稀硝酸的強氧化性書寫下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①鐵與稀硝酸(HNO3過量)：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。②碳與濃硝酸共熱生成CO2和NO2：C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③硫與濃硝酸共熱生成H2SO4和NO2：S＋6HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。(1)硝酸與金屬反應(yīng)不能生成氫氣。硝酸濃度不同，其還原產(chǎn)物不同，一般情況下，濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO。(2)硝酸能與大多數(shù)金屬(金、鉑等除外)反應(yīng)，將金屬氧化為高價態(tài)金屬的硝酸鹽。但在常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁鈍化。(3)熱的濃硝酸可將非金屬單質(zhì)(碳、硫、磷等)氧化為最高價氧化物或最高價含氧酸。(4)硝酸的強氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等均能被硝酸氧化。3.硝酸的不穩(wěn)定性(1)見光或受熱易分解，其化學(xué)方程式為4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照或△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。(2)長期存放的濃硝酸呈黃色是因為其分解生成的NO2溶于硝酸中；實驗室常將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中，并放在陰涼處。(1)硝酸具有腐蝕性和揮發(fā)性，使用時要注意防護和通風(fēng)()(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水()(3)碳、銅與濃硝酸反應(yīng)時，濃硝酸只表現(xiàn)強氧化性()(4)濃硝酸、稀硝酸都具有強氧化性，它們都能使鐵、鋁鈍化()(5)王水是濃硝酸和濃鹽酸體積比為1∶3的混合物，其氧化性比濃硝酸強()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√回答下列問題：(1)如何除去濃硝酸中的“黃色”？提示在濃硝酸中通入足量的氧氣，發(fā)生反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使NO2轉(zhuǎn)化為硝酸，即可除去濃硝酸中的“黃色”。(2)足量的銅與濃硝酸反應(yīng)，濃硝酸能否完全被還原？其還原產(chǎn)物可能是什么？提示濃硝酸不可能完全被還原，因生成的硝酸銅溶液中仍有NOeq\o\al(－,3)；在反應(yīng)過程中，硝酸的濃度逐漸減小，還原產(chǎn)物可能是NO2和NO的混合物。(3)將鐵粉溶于稀硝酸，鐵元素的存在形式可能為①__________、②__________、③__________。提示①Fe(NO3)3②Fe(NO3)2③Fe(NO3)3和Fe(NO3)2認識無機物的主要角度相關(guān)鏈接(1)氧化性酸和酸的氧化性①濃硫酸、硝酸等都是氧化性酸，因為其中的eq\o(S,\s\up6(＋6))、eq\o(N,\s\up6(＋5))易獲得電子，表現(xiàn)出很強的氧化性；而鹽酸、稀硫酸、碳酸等的酸根部分不能或不易獲得電子，是非氧化性酸。②在水溶液中任何酸都能電離出H＋，H＋在一定條件下可獲得電子，被還原為H2，從這一點來說，酸都具有氧化性，但此時H＋表現(xiàn)出的性質(zhì)是酸性，這與氧化性酸中心元素獲得電子表現(xiàn)出的氧化性不同。(2)“三酸(濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸)變稀”問題辨析。應(yīng)。②濃硫酸與足量的銅反應(yīng)時，濃硫酸濃度逐漸變小，變?yōu)橄×蛩釙r不再與銅反應(yīng)。③濃硝酸與足量的銅反應(yīng)時，濃硝酸濃度逐漸變小，變?yōu)橄∠跛釙r，還原產(chǎn)物發(fā)生改變，生成NO。1.下列對于硝酸的認識，不正確的是()A.濃硝酸在見光或受熱時會發(fā)生分解B.金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣C.可用鐵和鋁制品盛裝冷的濃硝酸D.銅與硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)答案D解析濃硝酸在見光或受熱時會發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣、二氧化氮和水，A項正確；硝酸是氧化性酸，金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，B項正確；常溫下鐵和鋁在濃硝酸中鈍化，因此可用鐵和鋁制品盛裝冷的濃硝酸，C項正確；銅與硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、氮的氧化物和水，不屬于置換反應(yīng)，D項錯誤。2.0.3mol銅和含1.2molHNO3的濃硝酸，充分反應(yīng)后，生成NO2的量為()A.0.2mol B.0.6molC.小于0.6mol D.大于0.6mol答案C解析因銅與濃硝酸反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的進行，濃硝酸變稀，稀硝酸與銅反應(yīng)：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2小于0.6mol。3.氮及其化合物的變化關(guān)系如下所示。則下列說法不正確的是()A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C.上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)D.氮氣可在足量的氧氣中通過一步反應(yīng)生成NO2答案D解析氮氣和氧氣在放電條件下反應(yīng)生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，氮氣與氧氣不能一步轉(zhuǎn)化為NO2，D錯誤。二、酸雨及防治1.酸雨的概念正常雨水的pH約為5.6，這是因為雨水中溶解了二氧化碳的緣故。pH＜5.6的降水稱為酸雨。2.酸雨的形成(1)大氣中的二氧化硫、氮氧化物及它們反應(yīng)后的生成物溶于雨水而形成酸雨。(2)硫酸型酸雨的形成過程寫出圖中標(biāo)號所示的化學(xué)方程式：①2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(粉塵等催化劑))2SO3；②SO2＋H2OH2SO3；③SO3＋H2O=H2SO4；④2H2SO3＋O2=2H2SO4。(3)硝酸型酸雨的形成過程汽車尾氣→NOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))NO2eq\o(→,\s\up7(雨水),\s\do5(②))HNO3寫出圖中標(biāo)號所示的化學(xué)方程式：①2NO＋O2=2NO2；②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。3.酸雨的危害(1)直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化。(2)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運輸工具和電纜的腐蝕。(3)導(dǎo)致地下水中重金屬元素含量增加，污染水源，危害人體健康。4.酸雨的防治(1)消除污染源，改變能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用清潔能源，如太陽能、風(fēng)能、氫能等。(2)對酸性物質(zhì)的排放加以控制，如燃料脫硫處理，廢氣中二氧化硫回收利用、控制汽車尾氣排放等。(3)健全法律法規(guī)，嚴格規(guī)定污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，提高環(huán)境保護意識。1.現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時間測定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下：測試時間/h01234雨水的pH4.734.634.564.554.55(1)分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：①雨水樣品的pH變化的原因是_____________________________________________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。②如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭嗷旌?，pH將變________，原因是________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。(2)下列措施中，可減少酸雨產(chǎn)生的途徑的是________(填字母)。①少用煤作燃料②把工廠煙囪造高③燃料脫硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源A.①②③ B.②③④⑤C.①③⑤ D.①③④⑤答案(1)①SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2=2H2SO4②小Cl2＋2H2O＋SO2=H2SO4＋2HCl或H2SO3＋HClO=H2SO4＋HCl(2)C解析(1)①酸雨放置時pH變小，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中氧氣氧化所致：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2=2H2SO4。②雨水和自來水混合，應(yīng)考慮SO2與Cl2(或H2SO3與HClO)的反應(yīng)：SO2＋2H2O＋Cl2=H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO=H2SO4＋HCl)。因此雨水與自來水混合后溶液pH將變小。(2)減少酸雨的產(chǎn)生需減少SO2的排放，將煤轉(zhuǎn)化為清潔能源(如煤的氣化和液化)，燃料脫硫、固硫，開發(fā)不含硫的新能源(如氫能、核能等)，都是有力措施。因此①③⑤正確。2.回答下列問題(1)我國城市環(huán)境中常見的大氣污染物主要有哪些？提示SO2、NO2、CO、煙塵等。(2)根據(jù)所學(xué)知識，你知道采取什么辦法能解決下列問題嗎？①治理已酸化的湖泊和土壤。②保護暴露在大氣中的建筑。提示①對于已酸化的湖泊和土壤，可以加入生石灰進行改良。②對于暴露在大氣中的建筑可以通過粉刷油漆進行保護。(3)某有色金屬冶煉廠排放的廢氣中含SO2，先用石灰漿吸收SO2，然后利用空氣中的氧氣將產(chǎn)物繼續(xù)氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。寫出有關(guān)反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式。提示SO2＋Ca(OH)2=CaSO3＋H2O，2CaSO3＋O2＋4H2O=2CaSO4·2H2O相關(guān)鏈接常見的環(huán)境污染環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應(yīng)大氣中CO2含量不斷增加全球變暖，冰川融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物光化學(xué)煙霧氮氧化物和碳氫化合物的排放危害人體健康和植物生長臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇赤潮和水華含磷洗衣粉的大量使用及廢水的任意排放使藻類過度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華白色污染聚乙烯塑料的大量使用、任意丟棄破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境1.下列有關(guān)酸雨的說法正確的是()A.凡是呈酸性的雨水都稱為酸雨B.酸雨的形成只與SO2的排放有關(guān)C.煤的脫硫可以在一定程度上防止酸雨的形成D.為了不形成酸雨，應(yīng)停止使用一切化石燃料答案C解析A選項，正常雨水中由于溶解了二氧化碳，也呈酸性，pH＜5.6的降水稱為酸雨；B選項，酸雨分為硝酸型酸雨和硫酸型酸雨，硝酸型酸雨的形成與氮氧化物的排放有關(guān)；C選項，利用石灰石等物質(zhì)，使燃煤中的含硫物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，達到脫硫的目的，減少SO2的排放，在一定程度上可防止酸雨的形成；D選項，化石燃料是現(xiàn)代社會的主要能源，不可能一點都不使用，應(yīng)推廣使用脫硫技術(shù)，大力開發(fā)清潔環(huán)保的新能源，減少酸雨的形成。2.現(xiàn)有以下幾種措施：①對燃燒煤時產(chǎn)生的尾氣進行除硫處理；②少用原煤作燃料；③燃煤時鼓入足量空氣；④開發(fā)清潔能源。其中能減少酸雨產(chǎn)生的措施是()A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④答案C解析煤及其他化石燃料中含S元素，它們?nèi)紵a(chǎn)生的SO2的大量排放是形成酸雨的主要原因。對燃煤產(chǎn)生的尾氣進行除硫，少用、不用原煤作燃料，開發(fā)清潔能源都可以減少SO2的排放，減少酸雨的產(chǎn)生。燃煤時鼓入足量空氣只能提高煤的燃燒效率，不能減少SO2的排放。3.某企業(yè)利用下列流程綜合處理工廠排放的含有SO2的煙氣，以減少其對環(huán)境造成的污染。下列有關(guān)說法正確的是()A.二氧化硫吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為SO2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2HSOeq\o\al(－,3)B.氨氣吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=H2O＋SOeq\o\al(2－,3)C.上述流程利用的是氧化還原反應(yīng)原理D.上述流程中SO2可循環(huán)利用答案A解析二氧化硫用(NH4)2SO3溶液吸收，發(fā)生的離子反應(yīng)為SO2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2HSOeq\o\al(－,3)，故A項正確；氨氣吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為HSOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O，故B項錯誤；題述流程中各反應(yīng)都沒有元素化合價的變化，不是氧化還原反應(yīng)，故C項錯誤；題述流程吸收SO2，不能循環(huán)利用，故D項錯誤。課時對點練A組基礎(chǔ)對點練題組一硝酸的性質(zhì)1.下列有關(guān)硝酸的性質(zhì)及用途的敘述正確的是()A.純凈的硝酸是一種易揮發(fā)、有刺激性氣味的黃色液體B.硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解C.硝酸必須密封保存在無色細口瓶中，并置于陰暗處D.硝酸可用于制備炸藥、染料及石膏等產(chǎn)品答案B解析純凈的硝酸是無色液體，A項錯誤；硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，B項正確；硝酸應(yīng)該保存在棕色試劑瓶中，C項錯誤；石膏是硫酸鹽，不能由硝酸制備，D項錯誤。2.(2018·咸陽市高一期末)下列關(guān)于硝酸的敘述正確的是()A.常溫下，濃硝酸可以使金屬鎂鈍化B.稀硝酸與活潑金屬反應(yīng)主要放出氫氣C.濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑D.室溫下，銅能與濃硝酸反應(yīng)，不能與稀硝酸反應(yīng)答案C解析常溫下，濃硝酸可以使鐵、鋁金屬發(fā)生鈍化，而不能使鎂鈍化，A錯誤；稀硝酸具有強氧化性，與活潑金屬反應(yīng)主要還原產(chǎn)物為含氮元素的物質(zhì)，不能得到氫氣，B錯誤；濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑，C正確；室溫下，銅與濃硝酸、稀硝酸均反應(yīng)，只是反應(yīng)的速率及還原產(chǎn)物不同，D錯誤。3.(2019·福州高一調(diào)研)下列反應(yīng)中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是()A.能使紫色石蕊溶液變?yōu)榧t色B.與銅反應(yīng)放出一氧化氮氣體，生成硝酸銅C.與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳氣體，生成硝酸鈉D.與單質(zhì)硫混合共熱時生成硫酸和二氧化氮答案B解析硝酸使紫色石蕊溶液變?yōu)榧t色，與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳氣體，表現(xiàn)的都是硝酸的酸性；硝酸與單質(zhì)硫混合共熱時生成硫酸和二氧化氮，表現(xiàn)的是硝酸的強氧化性；硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，既表現(xiàn)其強氧化性又表現(xiàn)其酸性。4.(2018·寧夏育才中學(xué)高一期末)以下關(guān)于銅跟濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的說法中錯誤的是()A.1mol濃硝酸被還原轉(zhuǎn)移2mol電子B.銅與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)劇烈C.銅與濃、稀硝酸反應(yīng)都不需要加熱D.生成等量的硝酸銅，消耗濃硝酸的量多答案A解析1mol濃HNO3被還原生成1molNO2，轉(zhuǎn)移1mol電子，A項錯誤；濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，Cu與濃HNO3反應(yīng)比與稀HNO3反應(yīng)劇烈，B項正確；Cu與濃、稀HNO3反應(yīng)都不需要加熱，C項正確；濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，根據(jù)得失電子守恒可判斷生成等量的Cu(NO3)2，消耗濃HNO3的量多，D項正確。題組二酸性條件下硝酸鹽溶液的強氧化性5.銅粉放入稀硫酸溶液中，加熱后無明顯現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)加入一種鹽后，銅粉的質(zhì)量減少，溶液呈藍色，同時有氣體逸出。該鹽是()A.硫酸鐵 B.碳酸鈉C.硝酸鉀 D.硫酸亞鐵答案C解析＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，銅粉質(zhì)量減少并有氣體逸出。6.(2019·濟南一中期中)在酸性溶液中，下列各組離子能大量共存的是()A.K＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Na＋B.Na＋、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)C.NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋、K＋、Cl－D.NOeq\o\al(－,3)、K＋、Mg2＋、Cl－答案D解析A項，在酸性溶液中COeq\o\al(2－,3)不能大量存在；B項，HCOeq\o\al(－,3)在酸性條件下不能大量存在；C項，在酸性溶液中NOeq\o\al(－,3)具有強氧化性，F(xiàn)e2＋不能大量存在。題組三酸雨及防治7.酸雨形成的最主要原因是()A.森林遭亂砍濫伐，破壞了生態(tài)平衡B.工業(yè)上大量燃燒含硫燃料C.大氣中二氧化碳的含量增多D.汽車排出大量尾氣答案B解析空氣中硫的氧化物和氮的氧化物隨雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空氣中SO2和NOx的增多。在我國主要是SO2的增多?？諝庵蠸O2的主要來源是：①化石燃料(煤和石油產(chǎn)品)的燃燒；②含硫礦石的冶煉；③硫酸、磷肥、紙漿廠的工業(yè)廢氣。目前，由于汽車用的燃料汽油、柴油等都經(jīng)過了脫硫處理，所以形成酸雨的最主要原因是工業(yè)上大量燃燒含硫燃料。8.在碳、氮、硫的氧化物中，許多是工業(yè)上重要的化工原料，但是當(dāng)它們分散到空氣中時，會帶來很多環(huán)境問題。下列有關(guān)這些元素的氧化物的說法，不正確的是()A.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、氫能等新能源將有利于減少這些氧化物的產(chǎn)生B.這些氧化物使雨水的pH＜7，我們把pH＜7的雨水稱之為酸雨C.氮與硫的氧化物還能直接危害人的身體健康，引發(fā)呼吸道疾病D.“溫室效應(yīng)”與二氧化碳的排放有著直接的關(guān)系答案B解析正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH約為5.6，pH小于5.6的雨水才叫酸雨。9.霧霾嚴重地威脅著人們生存的生態(tài)環(huán)境。下列有關(guān)措施不可行的是()A.對燃煤進行脫硫，減少向大氣排放SO2B.對含SO2等的工業(yè)廢氣進行無害處理后，再排放到大氣中C.為增加工業(yè)產(chǎn)值，大力興建水泥廠、煉鋼廠D.對汽車等交通工具采用清潔燃料，如天然氣、甲醇等答案C解析二氧化硫可導(dǎo)致酸雨的發(fā)生，則對燃煤進行脫硫，減少向大氣排放SO2，有利于保護生態(tài)環(huán)境，A項正確；SO2等工業(yè)廢氣污染環(huán)境，均可導(dǎo)致酸雨，二氧化氮還可導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，則需對工業(yè)廢氣進行無害處理后，再排放到大氣中，B項正確；大力興建水泥廠、煉鋼廠，會排放粉塵、廢水及污染性氣體，增加工業(yè)產(chǎn)值不能以破壞生態(tài)環(huán)境為代價，C項錯誤；天然氣、甲醇等的燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染小，則對汽車等交通工具采用清潔燃料可保護環(huán)境，D項正確。10.在濃硝酸中放入銅片：(1)反應(yīng)開始時的化學(xué)方程式為_________________________________________________，實驗現(xiàn)象為_________________________________________________________________。(2)若銅片有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(3)待反應(yīng)停止后，再加入少量的稀硫酸，這時，銅片上又有氣泡產(chǎn)生，原因是________________________________________________________________________。(4)若將12.8g銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，銅消耗完后，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________(氣體中不含N2O4)。答案(1)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{色，有紅棕色氣體產(chǎn)生(2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)加入稀硫酸后，硫酸提供的H＋與溶液中的NOeq\o\al(－,3)相當(dāng)于形成了稀硝酸，故銅繼續(xù)與稀硝酸反應(yīng)生成NO(4)0.65mol解析銅跟濃硝酸反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進行，硝酸的濃度逐漸減小，故反應(yīng)最后階段發(fā)生的是銅與稀硝酸的反應(yīng)。銅過量時，反應(yīng)后的溶液中有Cu、Cu2＋、NOeq\o\al(－,3)，加入稀硫酸后，硫酸提供的H＋與溶液中的NOeq\o\al(－,3)共存，相當(dāng)于形成了稀硝酸，故銅又繼續(xù)與稀硝酸反應(yīng)生成NO。無論5.6L氣體全部是NO2，還是NO2和NO的混合氣體，根據(jù)硝酸在反應(yīng)中的作用可知，所消耗硝酸的物質(zhì)的量＝表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量＋表現(xiàn)氧化性的硝酸的物質(zhì)的量，即n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(混合氣體)＝eq\f(12.8g,64g·mol－1)×2＋eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)＝0.65mol。11.下表是部分城市某日空氣質(zhì)量日報：城市污染指數(shù)首要污染物空氣質(zhì)量等級SO2NO2PM10A982367SO2ⅡB472935SO2ⅠC6280113PM10ⅢD527659NO2Ⅰ(1)由上表可知，空氣質(zhì)量日報中涉及的污染物主要是________和可吸入顆粒物(PM10)。(2)SO2的排放是造成酸雨的主要因素。形成酸雨的原因之一可簡單表示如下：請回答下列問題：①酸雨的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)5.6。②反應(yīng)b的化學(xué)方程式為__________________________________________________。③在一段時間內(nèi)連續(xù)不斷測定溶液D的pH，發(fā)現(xiàn)pH變小，表示該變化的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。④若用足量的氫氧化鈉溶液吸收含二氧化硫的工業(yè)廢氣，寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。答案(1)SO2、NO2(2)①＜②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3③2H2SO3＋O2=2H2SO4④2OH－＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O解析(1)分析圖表中的物質(zhì)和數(shù)據(jù)可知涉及的污染物主要是SO2、NO2和可吸入顆粒物(PM10)。(2)①酸雨的pH＜5.6。②根據(jù)流程圖，反應(yīng)b是二氧化硫的催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3。③亞硫酸能夠被空氣中的氧氣氧化生成硫酸，弱酸轉(zhuǎn)化為強酸，pH變小。④用足量的氫氧化鈉溶液吸收含二氧化硫的工業(yè)廢氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O，離子方程式為2OH－＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O。B組綜合強化練1.用以下三種途徑來制取相同質(zhì)量的硝酸銅：①銅跟濃硝酸反應(yīng)，②銅跟稀硝酸反應(yīng)，③銅跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。以下敘述正確的是()A.三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量不相等B.三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等C.所消耗銅的物質(zhì)的量：途徑③＞途徑①＞途徑②D.所消耗硝酸的物質(zhì)的量：途徑①＞途徑②＞途徑③答案D解析三種途徑發(fā)生的反應(yīng)歷程如下：途徑①：Cueq\o(→,\s\up7(4HNO3濃))Cu(NO3)2＋NO2途徑②：Cueq\o(→,\s\up20(HNO3稀))Cu(NO3)2＋NO途徑③：Cueq\o(→,\s\up7(O2))CuOeq\o(→,\s\up7(2HNO3稀))Cu(NO3)2由此可見，途徑①、②消耗HNO3量多且產(chǎn)生有毒氣體。2.在一定溫度下，32g金屬銅與足量某濃度的硝酸溶液完全反應(yīng)，生成NO2和NO的物質(zhì)的量之比為1∶3，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子為()A.1molB.2molC.3molD.4mol答案A解析因銅完全反應(yīng)，則銅失去的電子數(shù)即為該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，即反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為eq\f(32g,64g·mol－1)×2＝1mol，故A項正確。3.將Cu、Zn混合物投入稀硝酸中，充分反應(yīng)后，鋅有剩余，則反應(yīng)后的混合物中肯定不存在的是()①Cu②Cu(NO3)2③HNO3④Zn(NO3)2A.①②B.②③C.①③D.②④答案B解析若Zn有剩余，則說明反應(yīng)后的溶液中不存在HNO3、Cu(NO3)2，因為鋅與二者發(fā)生反應(yīng)：3Zn＋8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu(NO3)2＋Zn=Zn(NO3)2＋Cu，B項正確。4.(2018·安徽宿州十三所重點中學(xué)高一期末)某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如圖所示的濃硝酸與銅反應(yīng)的微型實驗。下列說法中錯誤的是()A.擠壓塑料瓶使?jié)庀跛徇M入干燥管就可引發(fā)反應(yīng)B.將裝置口向上提起就可停止反應(yīng)C.蘸堿液的棉花可起到吸收NO2的作用D.該裝置適用于木炭與濃硝酸或濃硫酸的反應(yīng)實驗答案D解析擠壓塑料瓶使?jié)釮NO3進入干燥管與銅接觸，可以引發(fā)反應(yīng)，A項正確；將裝置口向上提起使銅與濃HNO3分離，可使反應(yīng)停止，B項正確；NO2是酸性氣體，可被堿液吸收，C項正確；木炭與濃硝酸或濃硫酸的反應(yīng)需要加熱才能夠進行，而該裝置是在常溫下進行的反應(yīng)裝置，D項錯誤。5.汽車尾氣裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示，下列說法正確的是()A.反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B.汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)D.催化轉(zhuǎn)化總化學(xué)方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2答案D解析根據(jù)題中的圖示，可將反應(yīng)的過程分成如下兩步寫：2NO＋O2=2NO22NO2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋4CO2將兩步反應(yīng)式合并可得總化學(xué)方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2。反應(yīng)過程中NO、O2為氧化劑，N2為還原產(chǎn)物；汽車尾氣中的N2不是污染物；NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑。6.汽車尾氣(含烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源之一。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個催化轉(zhuǎn)換器(用Pt-Pd合金作催化劑)，它的特點是使CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使汽油充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。(1)寫出NO與CO通過催化轉(zhuǎn)換器發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。(2)催化轉(zhuǎn)換器的缺點是在一定程度上提高了空氣的酸度。其原因是___________________。(3)控制城市空氣污染源的方法有________(填序號)。①植樹造林②開發(fā)氫能源③使用電動車④控制汽車進城⑤使用無鉛汽油答案(1)2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2(2)反應(yīng)除生成了N2外，還生成了增加空氣酸度的CO2和SO3(3)②③解析(1)CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的組成元素，可得：2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2。(2)催化轉(zhuǎn)換器使CO轉(zhuǎn)化成CO2，SO2轉(zhuǎn)化成SO3，提高了空氣的酸度。(3)控制城市空氣污染方法中，植樹造林這一選項具有一定的迷惑性，植樹造林能控制CO2量的增加，但對消除汽車尾氣中的烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)沒有直接的效果，②③符合題意。7.(2019·合肥一中月考)將黑色固體單質(zhì)甲加熱至紅熱，投入黃色的溶液乙中，反應(yīng)后產(chǎn)生混合氣體A，A在常溫下不與空氣反應(yīng)，根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問題：(1)甲是__________________，乙是________________，丙是____________。(2)混合氣體A的主要成分是____________。(3)丙與溶液C反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________________________________________________________________________