2024高中化學(xué)第3章自然界中的元素第2節(jié)氮的循環(huán)第3課時硝酸人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響課時作業(yè)含解析魯科版必修1

PAGE6-硝酸人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響學(xué)習(xí)·理解1．近年來，光化學(xué)煙霧污染已引起人們的留意，下列哪些氣體是造成光化學(xué)煙霧的主要因素()A．NO2 B．CO2C．CO D．SO2答案A解析NO2等氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧的重要緣由。2．硝酸被稱為“國防工業(yè)之母”是因為它是制取炸藥的重要原料。下列試驗事實與硝酸性質(zhì)不相對應(yīng)的一組是()A．濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后退色——酸性和強(qiáng)氧化性B．不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣——強(qiáng)氧化性C．要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D．能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色退去——強(qiáng)氧化性答案D解析A項，濃硝酸因有酸性而使紫色石蕊試液變紅色，又因濃硝酸的強(qiáng)氧化性而使其退色。B項，因稀硝酸有強(qiáng)氧化性，與鋅反應(yīng)不產(chǎn)生H2。C項，因濃硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，因此應(yīng)用棕色瓶盛裝，避光保存。D項，硝酸使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色退去，是因為硝酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)的原因。3．在下列反應(yīng)中，HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性的是()A．H2S＋2HNO3=S↓＋2NO2↑＋2H2OB．CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2OC．4HNO3eq\o(=,\s\up17(△),\s\do15())4NO2↑＋O2↑＋2H2OD．3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O答案D解析A中HNO3只表現(xiàn)氧化性；B中HNO3只表現(xiàn)酸性；C中HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性；D中HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性。4．將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，下列敘述正確的是()A．反應(yīng)猛烈程度：兩者相同B．消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少C．反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深D．反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少答案B解析相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)時，濃硝酸參與的反應(yīng)更猛烈，A錯誤；銅和濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的方程式分別為：①4HNO3(濃)＋Cu=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，②8HNO3(稀)＋3Cu=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。①產(chǎn)生紅棕色氣體，②產(chǎn)生無色氣體，C錯誤；由于參與反應(yīng)的銅的質(zhì)量相同，且兩反應(yīng)中還原劑都是銅，反應(yīng)后銅的價態(tài)又相同，所以反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等，D錯誤；1molCu和濃硝酸反應(yīng)消耗4mol硝酸，1molCu和稀硝酸反應(yīng)消耗eq\f(8,3)mol硝酸，同質(zhì)量的銅和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)時，消耗的濃硝酸多，B正確。5．已知某四種單質(zhì)分別與濃硝酸混合出現(xiàn)的狀況依次是：①反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽；②反應(yīng)生成最高價含氧酸；③發(fā)生鈍化；④不發(fā)生反應(yīng)。則符合上述狀況的單質(zhì)可能是()A．Cu、Si、Zn、Au B．Ag、P、Al、PtC．Fe、C、Sb、Hg D．Cu、S、Fe、Pb答案B解析濃硝酸在常溫下使鐵、鋁鈍化，故A、C不正確；濃硝酸能與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)，但不能與Au、Pt反應(yīng)，故D不正確。6．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入下列哪種固體粉末，銅粉可溶解()A．FeCl2 B．Fe2O3C．Zn D．KCl答案B解析A中FeCl2與銅不反應(yīng)；B中Fe2O3溶于稀硫酸得到Fe2(SO4)3，F(xiàn)e2(SO4)3可與銅反應(yīng)；C中Zn溶于稀硫酸生成的ZnSO4不與銅反應(yīng)；D中KCl在酸性條件下與銅不反應(yīng)。7．氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧。因此必需對含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以汲取廢氣中的氮氧化物，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，在該反應(yīng)中，氧化劑是________，還原劑是________。(2)在肯定條件下氨氣可用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。寫出氨氣和二氧化氮在肯定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________，反應(yīng)中氧化劑是________，還原劑是________。答案(1)NO2NO(2)6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up17(肯定條件),\s\do15())7N2＋12H2ONO2NH3解析(1)NO2中氮元素的化合價降低，NO2作氧化劑，NO中氮元素的化合價上升，NO作還原劑。(2)氨氣和二氧化氮反應(yīng)后生成的無污染的物質(zhì)是氮氣和水。應(yīng)用·實踐8．向淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸時，溶液的顏色改變是()A．綠色變深 B．變?yōu)辄S色C．綠色變淺 D．無明顯改變答案B解析向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有較強(qiáng)的氧化性，將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項正確。9．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．使石蕊試液變紅B．與銅反應(yīng)放出NO氣體生成Cu(NO3)2C．與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體生成NaNO3D．與S單質(zhì)混合共熱時生成H2SO4和NO2答案B解析在上述反應(yīng)A、C中HNO3使指示劑變色、與弱酸鹽反應(yīng)均只表現(xiàn)出酸性。在B、D中HNO3中氮元素的化合價均降低表現(xiàn)氧化性，并且在B項中又有Cu(NO3)2和水生成，說明此反應(yīng)中HNO3還表現(xiàn)酸性。10．已知X、Y、Z、W(含同一元素)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為Xeq\o(→,\s\up17(O2))Yeq\o(→,\s\up17(O2))Zeq\o(→,\s\up17(H2O))W，且X能與W發(fā)生反應(yīng)生成一種易溶于水的鹽，則X可能是()A．N2 B．NO2C．NH3 D．NO答案C解析依據(jù)題意可知X、Y、Z、W(含同一元素)均含N元素，由X能與W發(fā)生反應(yīng)生成一種易溶于水的鹽，知X是NH3，發(fā)生反應(yīng)：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；且HNO3＋NH3=NH4NO3。11．在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol·L－1、0.1mol·L－1，向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱，待充分反應(yīng)后(溶液體積改變忽視不計)，所得溶液中銅離子物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)是()A．0.15 B．0.225C．0.35 D．0.45答案B解析設(shè)Cu2＋的物質(zhì)的量為x，依據(jù)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O38230．030.060.04xH＋不足，由H＋來計算Cu2＋的濃度，解得x＝3×eq\f(0.06mol,8)＝0.0225mol，因此銅離子濃度為0.225mol·L－1。12．近年來在中國，汽車的銷量大幅增長，同時也帶來了嚴(yán)峻的空氣污染。汽車尾氣處理裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸的過程如圖所示，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必需在催化劑表面才能反應(yīng)D．催化轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up17(催化劑))4CO2＋N2答案D解析NO首先與O2反應(yīng)生成NO2：2NO＋O2=2NO2；NO2具有較強(qiáng)的氧化性，CO具有還原性，二者在催化劑表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CO2和N2：2NO2＋4COeq\o(=,\s\up17(催化劑))N2＋4CO2；故總反應(yīng)為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up17(催化劑))4CO2＋N2，在此反應(yīng)中，NO、O2是氧化劑，N2是還原產(chǎn)物，CO2既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物，A錯誤，D正確。N2不是大氣污染物，B錯誤。NO在常溫下不須要催化劑就可以和O2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO2，C錯誤。13．在Fe、Cu的混合物中，加入肯定量的稀HNO3并微熱，充分反應(yīng)后剩余金屬ag。再向其中加入肯定量的稀鹽酸并加熱，充分振蕩后還剩余金屬bg，則()A．a(chǎn)可能等于b B．a(chǎn)肯定大于bC．a(chǎn)可能大于b D．a(chǎn)可能小于b答案B解析Fe、Cu與肯定量的稀HNO3反應(yīng)后生成硝酸鹽，含有NOeq\o\al(－,3)離子，再加入肯定量的稀鹽酸后相當(dāng)于有HNO3，能與金屬接著反應(yīng)，故a肯定大于b。14．硝酸是一種重要的工業(yè)原料。(1)試驗室中通常保存在棕色試劑瓶中，緣由是________________________(用化學(xué)方程式表示)。(2)儲運(yùn)濃硝酸時通常用鐵罐或鋁罐，緣由是_________________________。(3)硝酸是一種易揮發(fā)性的酸，當(dāng)兩支分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒靠近時會產(chǎn)生大量白煙，白煙的成分是________。(4)工業(yè)上通常用氨催化氧化法制硝酸，寫出氨催化氧化的化學(xué)方程式：________________________，硝酸工廠尾氣的主要危害是__________________。答案(1)4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up17(光或熱))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)常溫時，濃硝酸可使鐵、鋁鈍化(3)NH4NO3(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up17(高溫),\s\do15(催化劑))4NO＋6H2O形成酸雨和光化學(xué)煙霧解析硝酸見光易分解，需避光保存；常溫時，濃硝酸可使鐵、鋁鈍化，故可用鐵、鋁罐盛裝；硝酸蒸氣與氨氣反應(yīng)生成的白煙是硝酸銨。硝酸工廠尾氣中氮氧化物會引起酸雨和光化學(xué)煙霧。遷移·創(chuàng)新15．某探討性學(xué)習(xí)小組的一個課題是“NO2能否支持木條的燃燒？”由于試驗室中沒有現(xiàn)成的NO2氣體，該小組的同學(xué)設(shè)計了兩個方案(圖中鐵架臺等夾持儀器均已略去)：Ⅰ.試驗裝置如圖甲所示。(1)硝酸銅固體加熱分解的產(chǎn)物有氧化銅、二氧化氮和氧氣。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)當(dāng)集氣瓶中充溢紅棕色氣體時，木條復(fù)燃。有的同學(xué)得出“NO2能支持木條的燃燒”的結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論是否正確？________(填“正確”或“不正確”)，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.試驗裝置如圖乙所示。(1)寫出濃硝酸受熱分解的化學(xué)方程式：_________________________。(2)試驗起先后木條上的火星漸漸熄滅，有的同學(xué)提出“NO2不能支持木條的燃燒”的結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論是否正確？_________(填“正確”或“不正確”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。答案Ⅰ.(1)2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑(2)正確Cu(NO3)2分解產(chǎn)生的O2的體積分?jǐn)?shù)與空氣中O2的體積分?jǐn)?shù)相等，但空氣不能使帶火星的木條復(fù)燃，所以NO2能支持燃燒Ⅱ.(1)4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up17(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)不正確可能是由于產(chǎn)生大量的水蒸氣所致解析Ⅰ.(1)硝酸銅固體加熱分解的產(chǎn)物有氧化銅、二氧化氮和氧氣，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑。(2)2Cu(NO3)2eq\o(=,