2019-2020年高中化學(xué) 3.2.3 硝酸 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響（探究導(dǎo)學(xué)課型）雙基過(guò)關(guān)節(jié)節(jié)練 魯科版必修1.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 3.2.3 硝酸 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響（探究導(dǎo)學(xué)課型）雙基過(guò)關(guān)節(jié)節(jié)練 魯科版必修1 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分) 1．下列做法中，不利于實(shí)現(xiàn)“天更藍(lán)，水更清”目標(biāo)的是( ) A．加高工廠的煙囪，使煙塵和廢氣遠(yuǎn)離地表 B．實(shí)施綠化工程，防治揚(yáng)塵污染 C．減少汽車(chē)尾氣排放 D．推廣使用無(wú)磷洗滌劑 2．氯氣是一種重要的工業(yè)原料。在工業(yè)上利用反應(yīng)3Cl2＋2NH3====N2＋6HCl檢查氯氣管道是否漏氣。下列說(shuō)法正確的是( ) A．若管道漏氣遇氨就會(huì)產(chǎn)生白霧 B．該反應(yīng)利用了Cl2的強(qiáng)還原性 C．該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng) D．生成1 mol N2有3 mol電子轉(zhuǎn)移 3．用加熱法可以分離的一組物質(zhì)是( ) A．NH4Cl和Ca(OH)2 B．NH4HCO3和Na2O2 C．NH4Cl和NaCl D．I2和NH4Cl 4．將40 mL NO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管中，充分反應(yīng)后試管中剩下20 mL氣體，則原混合氣體中NO2和NO的體積比為( ) A．2∶1 B．1∶3 C．3∶1 D．1∶1 5．在汽車(chē)尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ) A．NO是該過(guò)程的中間產(chǎn)物 B．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng) C．汽車(chē)尾氣的主要污染成分包括CO2和NO D．催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為： 2NO+O2+4CO4CO2+N2 6．往淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸時(shí)，溶液的顏色變化應(yīng)該是( ) A．顏色變淺 B．逐漸變?yōu)榧t色 C．沒(méi)有改變 D．變?yōu)樽攸S色 7．已知?dú)怏w的摩爾質(zhì)量越小，擴(kuò)散速度越快。如圖所示為氣體擴(kuò)散速度的實(shí)驗(yàn)，兩種氣體擴(kuò)散相遇時(shí)形成白色煙環(huán)。下列關(guān)于物質(zhì)甲、乙的判斷正確的是( ) A．甲是濃氨水，乙是濃硫酸 B．甲是濃鹽酸，乙是濃氨水 C．甲是濃氨水，乙是濃鹽酸 D．甲是濃硝酸，乙是濃氨水 8．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1．68 L O2(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5 molL-1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是( ) A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL 9．下列除雜的操作方法，正確的是( ) A．NH3中混有水蒸氣：通過(guò)裝有濃硫酸的洗氣瓶 B．NO中混有少量NO2氣體：用水洗滌后再干燥 C．食鹽中混有少量NH4Cl：加過(guò)量燒堿溶液后加熱蒸干 D．硝酸混有少量硫酸：加適量BaCl2后再過(guò)濾 10．(雙選)(能力提升題)某元素的單質(zhì)與足量濃硝酸反應(yīng)時(shí)，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(jià)態(tài)可能為( ) A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4 二、非選擇題(本題包括4小題，共50分) 11．(12分)利用如圖所示裝置收集以下7種氣體(圖中燒瓶的位置不得變化) ①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦NO2 (1)若燒瓶是干燥的，則由B口進(jìn)氣收集的氣體有_________(寫(xiě)序號(hào))； (2)若燒瓶充滿水，可收集的氣體有_________，這時(shí)氣體由_________進(jìn)入。 (3)若燒瓶是干燥的，則由A口進(jìn)氣，可收集的氣體有_________________。 (4)若在燒瓶?jī)?nèi)裝入濃硫酸使氣體干燥，則可用此裝置來(lái)干燥的氣體有_______，這時(shí)氣體由_________口進(jìn)入。 12．(10分)NO分子因污染空氣而臭名昭著。近年來(lái)，發(fā)現(xiàn)少量的NO存在生物體內(nèi)許多組織中，它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶的功能，因而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，NO亦被稱(chēng)為“明星分子”。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)NO對(duì)環(huán)境的危害在于_________ (填字母)。 A．破壞臭氧層 B．高溫下能使一些金屬被氧化 C．造成酸雨 D．與人體血紅蛋白結(jié)合 (2)在含Cu+的酶的活化中，亞硝酸根離子(NO2-)可轉(zhuǎn)化為NO，寫(xiě)出Cu+和亞硝酸根離子在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式：___________________________。 (3)在常溫下，把NO氣體壓縮到100個(gè)大氣壓，在一個(gè)體積固定的容器里加熱到50 ℃，發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅速下降，壓力降至略小于原壓力的2/3就不再改變，已知其中一種產(chǎn)物為N2O，寫(xiě)出上述變化的化學(xué)方程式：__________________。 13．(14分)將紅熱的黑色固體單質(zhì)甲放入一久置呈黃色的濃溶液乙中，充分反應(yīng)后，產(chǎn)生由兩種氣體組成的混合氣體A，A在常溫下不與空氣作用，將A做如下的實(shí)驗(yàn)： (1)推斷各物質(zhì)的化學(xué)式： 甲：_________；乙：_________；丙：_________； A：_________；B：_________；C：_________；D：_________。 (2)寫(xiě)出甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________。 14．(14分)(能力提升題)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下圖來(lái)驗(yàn)證某銅銀合金完全溶解于濃硝酸時(shí)生成的氣體除NO2外還含有NO，并測(cè)定合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。已知常溫下NO2和N2O4混合存在，在低于0 ℃時(shí)幾乎只有無(wú)色的N2O4晶體。 (1)寫(xiě)出A中銅與硝酸反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式___________________________。 (2)反應(yīng)前先打開(kāi)A部分的活塞K1，持續(xù)通入一段時(shí)間的N2，理由是________ __________________________________________________________________， 若裝置中缺少B部分，會(huì)影響驗(yàn)證的結(jié)果，其原因是_____________________ ____________________________________。 (3)反應(yīng)結(jié)束后，打開(kāi)活塞K2，并通入O2，若有NO產(chǎn)生，則D產(chǎn)生的現(xiàn)象是____________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下：合金質(zhì)量15．0 g，13．5 molL-1 HNO3 40 mL；實(shí)驗(yàn)后A溶液：V=40 mL，c(H+)=1．0 molL-1，假設(shè)反應(yīng)中硝酸無(wú)揮發(fā)也沒(méi)有分解。則反應(yīng)中消耗的HNO3物質(zhì)的量為_(kāi)________mol。 (5)利用A裝置中反應(yīng)后溶液也可確定銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，方法是取出A中的反應(yīng)后的溶液，向其中加入足量的__________________溶液，然后進(jìn)行的操作步驟分別是___________________________。 答案解析 1．【解析】選A。加高工廠的煙囪并不能減少煙塵和廢氣的排放，因此不符合“天更藍(lán)，水更清”目標(biāo)。 2．【解析】選C。若管道漏氣遇氨就會(huì)生成氯化銨，產(chǎn)生白煙。煙與霧的區(qū)別是：煙為固體小顆粒，霧為小液滴。因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤；通過(guò)分析化合價(jià)，氯元素的化合價(jià)降低，顯示氧化性，氮元素化合價(jià)升高，顯示還原性，因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確；生成1 mol N2時(shí)有6 mol電子轉(zhuǎn)移，因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．【解析】選C。銨鹽可與堿反應(yīng)，因此選項(xiàng)A在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+2H2O+CaCl2,加熱不能用于分離兩者的混合物。選項(xiàng)B中的NH4HCO3分解，且產(chǎn)生的H2O及CO2能與Na2O2反應(yīng)，也無(wú)法達(dá)到分離的目的。碘在受熱時(shí)升華，NH4Cl受熱分解再重新化合后仍與碘混合，故選項(xiàng)D無(wú)法達(dá)到分離的目的。選項(xiàng)C，NH4Cl受熱分解后可從體系中脫離，遇冷又重新化合為NH4Cl固體，從而達(dá)到與NaCl分離的目的。 4．【解析】選C。40 mL混合氣體與水充分反應(yīng)后試管中剩下20 mL氣體，體積減少20 mL。由NO2與水反應(yīng)的方程式可知： 3NO2+H2O====2HNO3+NO ΔV(減) 3 1 2 V(NO2) 20 mL V(NO2)=30 mL 則V(NO)=40 mL-30 mL=10 mL 混合氣體中NO2和NO的體積比為30 mL∶10 mL=3∶1 5．【解析】選D 。NO2是該過(guò)程的中間產(chǎn)物；NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑；汽車(chē)尾氣的主要污染成分包括CO和NO。 6．【解析】選D。Fe2+和NO3-在溶液中可以大量共存，但加入稀鹽酸后，NO3-在酸性條件下表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性(即可認(rèn)為H+與NO3-結(jié)合成了HNO3)，把Fe2+氧化為Fe3+，溶液由淺綠色變成棕黃色。 7．【解析】選C 。由題意可知甲、乙處液體均易揮發(fā)，且甲處揮發(fā)出氣體的摩爾質(zhì)量小于乙處揮發(fā)出氣體的摩爾質(zhì)量，故選C。 8．【解析】選A。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，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)=1．68 L/22．4 Lmol-1=0．075 mol n(e-)=4n(O2)=40．075 mol=0．3 mol n(Cu2+)=1/2n(e-)=0．15 mol n(NaOH)=2n(Cu2+)=0．3 mol 則消耗NaOH溶液的體積=0．3 mol5 molL-1=0．06 L 故選A。 【規(guī)律方法】金屬與硝酸反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算方法 (1)原子守恒：n(總的硝酸)=n(NO3-)+n(還原產(chǎn)物中氮原子) (2)電子守恒：硝酸與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，N原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)。 (3)電荷守恒：Mn+和H+所帶正電荷總數(shù)等于NO3-所帶負(fù)電荷總數(shù)。 9．【解析】選B。A中濃硫酸也可以吸收氨氣；C中過(guò)量NaOH會(huì)混入食鹽中； D中溶液會(huì)混入Cl-；只有B項(xiàng)是正確的。 10．【解析】選B、D。HNO3被還原生成NO2 (1)若為金屬單質(zhì)M： ====M(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反應(yīng)后M為＋2價(jià)。 (2)若為非金屬單質(zhì)M： ====MO2+4NO2↑+2H2O 反應(yīng)后M為＋4價(jià)。 11．【解析】由B端進(jìn)入適宜收集比空氣重且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體，由A端進(jìn)入適宜收集比空氣輕且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體，當(dāng)燒瓶裝液體，洗氣時(shí)氣體從B端進(jìn)，收集氣體時(shí)氣體從A端進(jìn)。 答案：(1)②④⑦ (2)①③⑥ A (3)①③⑤ (4)①②③④⑥⑦ B 12．【解析】(1)NO中N的化合價(jià)為+2，所以NO具有還原性，能被臭氧氧化；NO排放到空氣中最終能被氧化成硝酸；同CO一樣，NO也能與人體內(nèi)的血紅蛋白結(jié)合使人缺氧而死亡，但選項(xiàng)D不是NO對(duì)環(huán)境的危害。故答案為A、C。 (2)根據(jù)信息可得此反應(yīng)中亞銅離子為還原劑、亞硝酸根離子為氧化劑、NO為還原產(chǎn)物、銅離子為氧化產(chǎn)物，再根據(jù)電子、電荷、原子守恒可得方程式：Cu++NO2-+ 2H+====Cu2++NO↑+H2O。 (3)據(jù)阿伏加德羅定律的推論可得方程式：3NONO2+N2O。 答案：(1)A、C (2)Cu++NO2-+2H+====Cu2++NO↑+H2O (3)3NONO2+N2O 13．【解析】中學(xué)階段所學(xué)的黑色固體單質(zhì)只有碳單質(zhì)，因此甲為C；能夠與紅熱的碳反應(yīng)的，久置呈黃色的溶液為濃硝酸，因此乙為濃硝酸；碳與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2與NO2，因此混合氣體A為CO2與NO2的混合氣體；CO2與NO2的混合氣體通入水中后，NO2與水反應(yīng)生成硝酸和難溶于水的NO，CO2在水中的溶解度不大，因此CO2與NO從水中逸出，與澄清石灰水反應(yīng)生成CaCO3，因此B為CaCO3，C為NO；CO2與NO2的混合氣體通過(guò)的水中含有HNO3，將單質(zhì)丙放入其中，產(chǎn)生藍(lán)色溶液D，中學(xué)階段的藍(lán)色溶液為含有Cu2+的溶液，因此該溶液為Cu(NO3)2。 答案:(1)C HNO3 Cu CO2與NO2 CaCO3 NO Cu(NO3)2 (2)C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O 14．【解析】(1)隨反應(yīng)進(jìn)行，濃硝酸會(huì)慢慢變稀，故發(fā)生的反應(yīng)分為濃、稀兩種情況。 (2)由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹皇菣z驗(yàn)有NO生成，而裝置里有O2，故實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將裝置內(nèi)O2全部排出，另外因反應(yīng)中一定有NO2生成，而NO2又易與H2O(l)反應(yīng)，故必須先將水蒸氣除去。 (3)若有NO產(chǎn)生則通入O2會(huì)有紅棕色氣體生成。 (4)硝酸總共為0．54 mol，反應(yīng)后剩余0．04 mol，故反應(yīng)的硝酸為0.5 mol。 (5)A中存在Ag+、Cu2+，可加入鹽酸或NaCl溶液得到AgCl沉淀，然后過(guò)濾并洗滌除去所含的雜質(zhì)離子，然后干燥稱(chēng)量即可。 答案：(1)Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O或3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑ (2)排除裝置中的空氣，防止干擾驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 部分NO2與水作用生成NO干擾驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) (3)有紅棕色氣體生成 (4)0.5 (5)鹽酸(其他合理答案也可以) 過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量