5.2.3硝酸酸雨及防治-高一化學講義分層練習（人教版2019）（原卷版）

第3課時硝酸酸雨及防治1.結(jié)合實驗探究，掌握硝酸的保存方法、不穩(wěn)定性、強氧化性，培養(yǎng)學科素養(yǎng)——科學探究與創(chuàng)新意識。2.結(jié)合環(huán)境污染與防治知識，了解酸雨的形成及危害，加強環(huán)保意識，培養(yǎng)化學服務社會的科學態(tài)度與社會責任。知識點一、硝酸1.物理性質(zhì)硝酸是色、揮發(fā)、氣味的液體。2.化學性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性濃硝酸見光或者受熱會分解產(chǎn)生二氧化氮：。濃硝酸的保存：一般保存在色試劑瓶中，并放置在。（2）強氧化性①與金屬銅的反應濃、稀硝酸與銅反應的化學方程式分別為：、。②濃硝酸與鐵、鋁的反應a.下，鐵、鋁的表面被濃硝酸或濃硫酸，生成了一層薄膜，這層薄膜阻止了酸。b.時，鐵、鋁會與濃硝酸或濃硫酸發(fā)生反應。③王水是濃硝酸和按體積比為組成的混合物。王水能使不溶于硝酸的金屬如等溶解。3.工業(yè)制硝酸（1）工業(yè)上制硝酸的流程圖（2）反應原理①；②；③；④。4.硝酸的用途硝酸是重要化工原料，用于制、、、燃料等。知識點二、酸雨及防治1.大氣中二氧化硫、氮氧化物的來源（1）二氧化硫：的燃燒、含硫金屬礦物的冶煉等。（2）氮氧化物：機動車發(fā)動機產(chǎn)生的使空氣中的反應生成氮氧化物。2.二氧化硫、氮氧化物的危害（1）引起疾病，嚴重時會使人死亡。（2）形成。2.酸雨的形成與危害（1）酸雨：二氧化硫、氮氧化物以及它們在大氣中發(fā)生反應后的生成物溶于雨水會形成酸雨。酸雨的pH。（2）形成：①硫酸型酸雨：SO2→SO3→或SO2→H2SO3→.②硝酸型酸雨：NOx→NO2→.（3）危害：①農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊；②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設備、運輸工具和電纜的。探究任務一硝酸的強氧化性1.硝酸的強氧化性規(guī)律（1）硝酸的濃度越大，反應溫度越高，其氧化性越強。（2）還原劑一般被氧化成最高價態(tài)。2.硝酸的強氧化性的表現(xiàn)（1）硝酸與金屬的反應：①除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎可以氧化所有的金屬。②活潑金屬與HNO3反應不生成H2，HNO3的濃度不同，還原產(chǎn)物不同。③常溫下濃硝酸能使Fe、Al鈍化，加熱時反應。（2）硝酸與非金屬的反應：反應規(guī)律：非金屬單質(zhì)＋濃硝酸→最高價氧化物或高價含氧酸＋NO2↑＋H2O。（3）硝酸與還原性化合物的反應：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HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等均能被HNO3氧化。（4）硝酸與鐵反應：當硝酸過量時，產(chǎn)物為Fe(NO3)3；當鐵過量時，產(chǎn)物為Fe(NO3)2。【典例1】下列說法正確的是()A.過量的鐵與濃硝酸反應,其產(chǎn)物是Fe(NO3)3、NO2、NO、H2OB.1mol銅與足量的濃硝酸反應,消耗硝酸的物質(zhì)的量為2molC.往Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,溶液的顏色會由淺綠色變?yōu)樽攸S色D.鐵、鋁在任何濃度的硝酸中都會鈍化【變式訓練1】將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應，下列敘述正確的是()A．反應劇烈程度：兩者相同B．消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少C．反應生成氣體的顏色：前者淺，后者深D．反應中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少探究任務二硝酸與金屬反應的有關(guān)計算硝酸與金屬反應的“三個守恒、一個關(guān)系”（1）三個守恒①得失電子守恒：金屬失電子數(shù)＝n(NO2)＋3n(NO)。②氮原子守恒：n(HNO3)＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)。③若向反應后的溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋沉淀完全，此時溶質(zhì)為NaNO3，則存在：n(Na＋)＝n(NOeq\o\al(－,3))＝n(HNO3)－n(NO)－n(NO2)。（2）一個關(guān)系起酸性作用的HNO3的物質(zhì)的量是金屬物質(zhì)的量和金屬所帶電荷數(shù)的乘積，可表示為n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)＝n(轉(zhuǎn)移電子)?！镜淅?】1.92gCu投入到一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成的氣體的顏色越來越淺，共收集到672mL的氣體(氣體體積已折算為標準狀況下)。將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入標準狀況下一定體積的氧氣，恰好使氣體完全溶于水，則通入的氧氣的體積為()A．168mL B．224mLC．336mL D．504mL【變式訓練2】9.7gCu和Zn的合金與足量的稀硝酸反應，還原產(chǎn)物只有NO氣體，其體積在標準狀況下為2.24L。將溶液稀釋為1L，測得溶液的c(H＋)＝0.1mol·L－1，此時溶液中NOeq\o\al(－,3)的濃度為()A．0.3mol·L－1 B．0.4mol·L－1C．0.2mol·L－1D．0.6mol·L－1探究任務三酸雨的危害與防治SO2和氮的氧化物的吸收、轉(zhuǎn)化（1）NaOH溶液吸收SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O（2）氨氣吸收2NH3＋H2O＋SO2=(NH4)2SO38NH3＋6NO27N2＋12H2O4NH3＋6NO5N2＋6H2O（3）汽車尾氣轉(zhuǎn)換器2CO＋2NO2CO2＋N2（4）石灰吸收CaO＋SO2=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4【特別提醒】（1）氮的氧化物是造成酸雨和臭氧層空洞的共同污染物。（2）NO在破壞臭氧層的過程中可發(fā)生如下反應：NO＋O3→NO2＋O2①NO2＋O→NO＋O2②總反應方程式為2O3=3O2，從整個反應來看NO作催化劑。（3）NO使人中毒的原理與CO相似，被人吸入后與血紅蛋白結(jié)合生成一氧化氮血紅蛋白，從而使血紅蛋白失去運輸O2的能力。【典例3】下圖所示是酸雨的形成示意圖。根據(jù)圖示回答下列問題。（1）下列氣體容易形成酸雨的是________。A．CO2 B．SO2C．N2 D．NO2（2）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_______________________________________(用化學方程式表示)。（3）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【變式訓練3】酸雨是對降水呈酸性(pH小于5.6)的統(tǒng)稱。下列說法錯誤的是()A．空氣中的SO2溶于水，最終形成酸雨B．汽車排放的尾氣、硝酸廠和化肥廠的廢氣都含有氮氧化物C．工業(yè)廢水任意排放是造成酸雨的主要原因D．為了減少酸雨的形成，必須減少SO2的排放量，對燃料脫硫處理1．下列因果關(guān)系不正確的是 ()選項原因結(jié)果A大量植樹造林溫室效應BSO2和NO2氣體的大量排放酸雨C含氮、磷等生活廢水的大量排放水華、赤潮D汽車尾氣的大量排放光化學煙霧2.下列關(guān)于硝酸的敘述正確的是()A.NO2溶于水生成硝酸,所以NO2是酸性氧化物B.硝酸可與活潑金屬反應生成鹽和氫氣C.濃硝酸見光或受熱易分解,必須保存在棕色瓶中D.硝酸與銅的反應只表現(xiàn)出氧化性3．將銅粉放入稀硫酸中，加熱無明顯反應，但加入某鹽后，發(fā)現(xiàn)銅粉質(zhì)量逐漸減少，該鹽是()A．硫酸亞鐵 B．硫酸鋅C．硝酸鉀 D．氯化鈉4.已知3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,則下列說法不正確的是 ()A.Cu作還原劑,HNO3作氧化劑B.HNO3在該反應中只有部分表現(xiàn)出了氧化性C.每生成22.4L(標準狀況)NO有3mol的電子轉(zhuǎn)移D.如果有8molHNO3被還原,則生成了2molNO5.在濃硝酸中放入銅片：（1）開始反應的化學方程式為_________________，實驗現(xiàn)象為___________________。（2）若銅有剩余，則反應將要結(jié)束時的反應方程式為______________。（3）待反應停止后，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銅跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產(chǎn)生5.6L(標準狀況)氣體。則所消耗的HNO3的物質(zhì)的量為________，其中顯氧化性的硝酸的物質(zhì)的量為________。1．大氣中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后會形成酸雨。下列說法錯誤的是()A．二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物質(zhì)B．酸雨的主要成分為H2SO4和HNO3C．汽車尾氣中的NOx指NO2D．煤燃燒時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的量2．下列實驗事實與硝酸性質(zhì)不相對應的一組是 ()A.濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色——酸性和強氧化性B.鐵與稀硝酸反應不能放出氫氣——強氧化性C.要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D.氫氧化亞鐵固體與稀硝酸混合——僅強酸性3．從經(jīng)濟效益和環(huán)境保護的觀點出發(fā)，由銅制取硝酸銅最適宜的方法是()A．Cu與濃HNO3→Cu(NO3)2B．Cu與稀HNO3→Cu(NO3)2C．CuCuOCu(NO3)2D．Cu＋AgNO3→Cu(NO3)24.一定質(zhì)量的銅分別與足量的稀硝酸和濃硝酸完全反應,在相同條件下用排水法收集反應產(chǎn)生的氣體,下列敘述正確的是 ()A.硝酸濃度越大,硝酸被還原之后的生成物的價態(tài)越低,對應的硝酸的氧化性越弱B.硝酸濃度不同,生成Cu(NO3)2的物質(zhì)的量不同C.硝酸濃度越大,產(chǎn)生的氣體越少D.兩者用排水法收集到的氣體體積相等5．0.3molCu和含1.2molHNO3的濃硝酸，充分反應后，生成NO2的量為()A．0.2mol B．0.6molC．小于0.6mol D．大于0.6mol6．將1.92g銅粉與一定量的濃硝酸反應，當銅粉完全反應時收集到氣體1.12L(標準狀況下)。則所消耗硝酸的物質(zhì)的量是()A．0.12mol B．0.11molC．0.09mol D．0.08mol7.某興趣小組設計出如圖所示裝置來改進教材中“硝酸與銅反應”的實驗,以探究化學實驗的綠色化。 （1）實驗前,關(guān)閉活塞b,試管d中加水至浸沒長導管口,塞緊試管c和d的膠塞,加熱c,其目的是________________________________。

（2）在d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅片,由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸,c中反應的化學方程式是________________________________。

再由a向c中加2mL蒸餾水,c中的實驗現(xiàn)象是_________________________________。

（3）下表是制取硝酸銅的三種方案,能體現(xiàn)綠色化學理念的最佳方案是________,理由是_____________________________________。

方案反應物甲Cu、濃硝酸乙Cu、稀硝酸丙Cu、O2、稀硝酸8．為了證明稀硝酸與銅反應的氣體產(chǎn)物是NO，某同學設計了如下實驗裝置和實驗方案。實驗步驟：（1）關(guān)閉K1，打開K2，向試管中加石灰石，通過分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，則加入石灰石的作用是________________________________，反應的化學方程式是________________________________________。（2）將銅絲插入稀硝酸中，微熱大試管。該步反應的離子方程式是__________________________________。（3）充分反應后，打開開關(guān)K1，通過氣囊鼓入空氣，可以觀察到燒瓶中______________________，證明稀硝酸與銅反應的氣體產(chǎn)物是NO。（4）NaOH溶液的作用________________________。9．“保護環(huán)境，就是保護人類自己?！毕铝协h(huán)境問題與產(chǎn)生的主要原因不相符的是()①“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯代烴等引起的②“光化學煙霧”主要是由NO2等引起的③“酸雨”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的④“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的⑤“厄爾尼諾”現(xiàn)象由空氣中CO2濃度增大引起的⑥“溫室效應”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的⑦“赤潮”主要是由水體中P、N等元素過量引起的A．只有①② B．只有②③⑤C．全部 D．只有③10．將紅熱的木炭與濃硝酸共熱產(chǎn)生的氣體等分為①和②兩份，第①份先通過適量蒸餾水，再通入足量澄清石灰水中；第②份直接通入少量澄清石灰水中。則澄清石灰水的變化最可能為()A．①不變渾濁，②變?nèi)榘咨獴．①變?nèi)榘咨?，②不變渾濁C．①變?nèi)榘咨?，②變?nèi)榘咨獶．①不變渾濁，②不變渾濁11.在通風櫥中進行下列實驗：步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止下列說法中不正確的是()A．Ⅰ中氣體由無色變紅棕色的化學方程式為2NO＋O2=2NO2B．Ⅱ中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層，阻止Fe進一步反應C．對比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強于濃HNO3D．紅棕色氣體的成分是NO212.某稀溶液中HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別為3.0mol/L和2.0mol/L。取該溶液20mL，加入3.2