课下巩固训练6 硝酸 酸雨及防治-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 单选）

[课下巩固训练(六)]　硝酸　酸雨及防治 (选择题每小题5分，非选择题每小题10分) 【基础达标练】 1．下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是(　　) A．使石蕊溶液变红 B．与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2 C．与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3 D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2 解析：选B。在A、C项反应中HNO3均表现出酸性；在B、D项反应中HNO3中氮元素的化合价均降低，表现出氧化性，并且在B项中又有Cu(NO3)2生成，说明此反应中HNO3还表现出酸性。 2．下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是(　　) A．浓硝酸遇石蕊溶液先变红后褪色，稀硝酸遇石蕊溶液只变红不褪色 B．浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不与NO反应 C．浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸则不能 D．足量的铜分别还原含1 mol HNO3的浓硝酸和稀硝酸，转移电子数分别为NA和3NA 解析：选D。不能以转移电子的多少判断氧化性的强弱。 3．向两支分别盛有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是(　　) A．前者基本没有改变，后者变棕黄色 B．前者变棕黄色，后者也变棕黄色 C．前者变棕黄色，后者基本没有改变 D．前者、后者都基本没有改变 解析：选C。Fe2+和、在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后在酸性条件下表现出强氧化性，把Fe2+氧化成Fe3+，溶液由浅绿色变成棕黄色。与H＋在水溶液中不能把Fe2+氧化成Fe3+，溶液颜色基本没变。 4．实验室欲配制一种仅含四种离子(大量存在)的溶液，且溶液中四种离子的浓度相等，下列选项中的离子组合能达到此目的的是(　　) A．Na＋、K＋、、OH－ B．Mg2+、、、Cl－ C．Fe2+、H＋、、S2- D．Fe3+、Fe2+、Cl－、 解析：选B。A．碳酸氢根离子和氢氧根离子生成碳酸根离子和水，不共存；B．该组离子之间不反应，能够共存，四种离子的浓度相等，能使溶液为电中性， 符合题意；C．酸性条件下，硝酸根离子会氧化硫离子、亚铁离子，不共存；D．四种离子可以共存，但是溶液中四种离子的浓度相等时，电荷不守恒。 5．硝酸的生产工艺示意图如图所示，已知63%的浓硝酸的密度约为1.4 g·mL-1，下列说法错误的是(　　) A．催化反应器内发生了固氮反应 B．焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O C．NO2与水反应时，每转移1 mol电子，同时会生成1 mol HNO3 D．63%的浓硝酸的物质的量浓度约为7 mol·L-1 解析：选D。由c＝可知，63%的浓硝酸的浓度为 mol/L＝14 mol/L，D错误。 6．同学们在做铜与浓硝酸反应的实验时，发现反应后的溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种说法是否正确，这些方案中不可行的是(　　) A．加水稀释该绿色溶液，观察溶液颜色变化 B．加热该绿色溶液，观察溶液颜色变化 C．向该绿色溶液中通入氮气，观察溶液颜色变化 D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察溶液颜色变化 解析：选A。A项，加入水，c(Cu2+)变小，同时水也会与溶液中可能溶有的NO2反应生成HNO3，故不能得出溶液呈绿色的原因，不可行；B、C项操作都是赶出溶液中可能溶有的NO2，对c(Cu2+)大小无影响，可行；D项，向无NO2的饱和硝酸铜溶液中通入NO2后，通过观察溶液颜色变化，可得出结论，可行。 7．科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如下图所示。 回答下列问题： (1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有____________(写化学式)。 (2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是___________________。 (3)写出SO2转化为SO3的化学方程式：___________________________。 (4)工业上利用氨制备一氧化氮，反应的化学方程式为________________。 (5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，原因为____________________________________________(用化学方程式表示)。 (6)氨与NO在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为__________________________________________________________。 答案：(1)N2O5、SO2、SO3　(2)NH3 (3)2SO2＋O22SO3 (4)4NH3＋5O24NO＋6H2O (5)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O (6)4NH3＋6NO5N2＋6H2O 【能力提升练】 8．(2024·江西赣州联考)为探究NO2的性质，设计了如下实验。 实验装置 实验操作及现象 ①抽去毛玻璃片后，反应瓶内壁有白色固体物质生成，红棕色气体逐渐变浅，直至无色。 ②取白色固体物质溶于水，依次加入稀盐酸、BaCl2溶液，溶液中出现白色沉淀 下列说法错误的是(　　) A．白色固体主要成分为SO3 B．物质氧化性：浓HNO3>NO2>SO3 C．由实验可知，能用湿润的淀粉­KI试纸鉴别NO2与Br2(g) D．实验后的剩余气体可用酸性KMnO4溶液处理，防止污染空气 解析：选C。玻璃片左侧反应生成NO2，右侧反应生成SO2，根据现象①可知NO2与SO2反应会生成SO3和NO，因此白色固体是SO3，取白色固体物质溶于水，依次加入稀盐酸、BaCl2溶液，溶液中出现的白色沉淀为硫酸钡。由上述分析可知，白色固体主要成分是SO3，故A正确；左侧浓硝酸与铜反应生成NO2，则浓硝酸氧化性强于NO2，NO2与SO2反应生成SO3，NO2的氧化性强于SO3，故氧化性强弱顺序为浓HNO3>NO2>SO3，故B正确；NO2与Br2(g)都能将碘离子氧化为碘单质，都能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝，无法鉴别，故C错误；酸性KMnO4溶液具有强氧化性，可以吸收NO，进行尾气处理，故D正确。 9．氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质，装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法错误的是(　　) A．甲装置中的固体也可以是NaOH或CaO B．装置丁可以起到防倒吸作用 C．理论上装置丙中通入的氨和氧气物质的量之比为1∶2时可以完全被吸收生成HNO3 D．装置乙中的干燥剂可以为碱石灰 解析：选A。甲装置需要提供氨和氧气，如果甲装置中的固体是NaOH或CaO ，只能提供氨，不能提供氧气，A错误；若发生倒吸，水先进入丁试管中，所以装置丁可以起到防倒吸作用，B正确；根据反应4NH3＋5O24NO＋6H2O、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知，装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为1∶2时可以完全被吸收生成HNO3，C正确；乙用于干燥氨气、氧气，可用碱石灰干燥，D正确。 10．某工厂拟综合处理含NH3废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程(已知NaNO2的氧化性弱于NaNO3)： 下列说法正确的是(　　) A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B．X可以是空气，且需过量 C．捕获剂所捕获的气体主要是N2 D．CO2电子式为，空间结构为直线形 解析：选A。工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量的Ca(OH)2，气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO；气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后得到NaNO2，X可以为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠；NaNO2与含有的溶液反应生成无污染的N2，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。CO2的电子式为，空间结构为直线形，D错误。 11．向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉，其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示： 下列有关说法正确的是(　　) A．x＝0.2，y＝0.1 B．a点之前反应的离子方程式为3Fe＋8H＋＋===3Fe2+＋2NO↑＋4H2O C．向b点所得溶液中加入Cu粉，最多可溶解1.92 g Cu D．反应至c点，可收集到气体4.48 L(标准状况) 解析：选C。加入铁粉后，溶液中先发生反应①Fe＋4H＋＋===Fe3+＋NO↑＋2H2O，生成Fe3+，即a点时生成0.1 mol Fe3+；a点后Fe3+开始减少、Fe2+开始增加，即溶液中发生反应②Fe＋2Fe3+===3Fe2+，当Fe3+完全反应后，Fe2+仍然在增加，即溶液中发生反应③Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。a点过后H＋仍有剩余，而已完全反应。结合上述分析可知，a点前发生反应①，生成0.1 mol Fe3+时生成0.1 mol NO，由于完全反应，则x＝0.1；由反应②和n(Fe3+)＝0.1 mol可知，Fe3+与Fe反应生成的n(Fe2+)＝0.15 mol，而最后生成0.2 mol Fe2+，即反应③生成的n(Fe2+)＝0.05 mol；反应①、③分别消耗0.4 mol和0.1 mol H＋，由x＝0.1可知y＝0.2，A项错误。根据上述分析可知，a点前发生反应①，B项错误。b点溶液中Fe2+与Fe3+物质的量相等，设ab段反应消耗x mol Fe3+，由关系式2Fe3+～3Fe2+可知，生成1.5x mol Fe2+，得1.5x＝0.1－x，解得x＝0.04；b点时溶液中剩余的n(Fe3+)＝0.1 mol－0.04 mol＝0.06 mol，由反应Cu＋2Fe3+===2Fe2+＋Cu2+可知最多可溶解的n(Cu)＝＝0.03 mol，其质量为0.03 mol×64 g/mol＝1.92 g，C项正确。根据分析可知，反应①生成n(NO)＝0.1 mol，反应③生成n(H2)＝0.05 mol，故整个过程共产生0.15 mol气体，在标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L/mol＝3.36 L，D项错误。 12．(2024·山东青岛期末)某兴趣小组改进铜与浓硝酸反应的实验，并做进一步探究，实验装置如图。已知NaOH溶液不与NO反应，能与NO2和NO的混合气体或NO2反应。 实验步骤： ⅰ.按照上图组装实验仪器并添加试剂后，向下推动铜丝使其浸入到浓硝酸中，当气体充满装置时，停止反应； ⅱ.用注射器取含紫色石蕊溶液的蒸馏水，逐滴滴入； ⅲ.注入氧气至过量； ⅳ.分别向试管1和试管2中注入适量的饱和氢氧化钠溶液。 回答下列问题： (1)步骤(ⅰ)观察到的现象为________________________________， 反应的离子方程式为___________________________________， 使反应停止的操作为_________________________________________。 (2)步骤(ⅱ)加入含紫色石蕊溶液的蒸馏水后的现象为_______________。 (3)步骤(ⅲ)先注入少量氧气并观察现象，再注入过量氧气。依据观察到的现象，得出的结论为_____________________________________， 注入氧气过量的目的是__________________________________。 (4)步骤(ⅳ)注入饱和氢氧化钠溶液的目的是_________________。 解析：将铜丝伸入浓硝酸中发生反应：Cu＋4H＋＋===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O，反应消耗Cu产生Cu2+，使溶液变为蓝色，但由于反应产生大量的NO2溶解在溶液中，使溶液呈绿色，当溶液饱和后，红棕色NO2气体会逸出；当将铜丝向上拔起脱离浓硝酸时反应停止；向反应后的溶液中加入含有紫色石蕊试液的蒸馏水，发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，红棕色气体变浅甚至消失，反应产生H＋，使石蕊溶液变红色，由于反应后气体减少，因而气球变瘪；再向其中注入氧气至过量，目的是将NO氧化为NO2，在步骤(ⅳ)中注入饱和氢氧化钠溶液的目的是处理反应后的废气和废液。 答案：(1)铜丝溶解，溶液变为绿色，产生红棕色气体，气球膨胀　Cu＋4H＋＋===Cu2+＋2NO2↑＋2H2O　将铜丝提起，与硝酸分离 (2)红棕色气体颜色变浅，石蕊溶液变红，气球变瘪 (3)步骤ⅱ中发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成NO　将NO全部氧化为NO2 (4)处理反应后的废气和废液 13．(2024·山西大同检测)硫、氮的氧化物引起的环境问题，越来越引起人们的重视。如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系： 回答下列问题： (1)从硫元素的化合价变化的角度判断，图中只有还原性的含硫化合物为________。 (2)写出浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式：_______________； 若要除去CO2中的SO2，可以使用________(填试剂名称)。 (3)根据A对应的化合价和物质类别，A为________(写分子式)。 (4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择____。 (5)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2，流程如图所示： NO2被吸收过程的离子方程式是___________________________。 (6)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。现有V L某NaOH溶液能完全吸收含m mol NO和n mol NO2的大气污染物，则NaOH溶液的物质的量浓度至少为______ mol·L-1。若所得溶液＝1∶9，则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比m∶n＝______。 解析：(4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，稀硝酸能与铁和铜反应，常温下，铁遇浓硝酸钝化，所以若要除去铁制品表面的铜镀层应选择浓硝酸，除去铜同时可以减少铁制品的损失。 (6)因产物NaNO3、NaNO2中n(Na)＝n(N)，故n(NaOH)＝n(NO)＋n(NO2)＝(m＋n) mol，c(NaOH)＝ mol·L-1；NO2与NO混合气体与NaOH溶液反应可以认为先后发生如下反应： NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O m m 2m 2m 2NO2＋2NaOH===NaNO2 ＋ NaNO3＋H2O n－m (n－m) (n－m) 当V(NO2)≥V(NO)时能吸收完全，所以＝，得m∶n＝2∶3。 答案：(1)Na2S，H2S　(2)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　饱和碳酸氢钠溶液 (3)N2O5　(4)浓硝酸 (5)2NO2＋===N2＋ (6)　2∶3 学科网（北京）股份有限公司 $$