第5章 第2节 第3课时 硝酸 酸雨及防治-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册作业与测评课件PPT（人教版2019）

0 第五章　化工生产中的重要非金属元素 第二节　氮及其化合物 第3课时　硝酸　酸雨及防治 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 01 基础作业 (建议用时：10分钟) 考点一　硝酸的性质 1．下列事实与硝酸性质的对应关系错误的是(　　) A．打开浓硝酸的试剂瓶，瓶口有白雾——挥发性 B．用棕色试剂瓶保存浓硝酸——不稳定性 C．稀硝酸使紫色石蕊溶液变红——酸性 D．稀硝酸使黑色氧化铜固体溶解——强氧化性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 4 2．关于硝酸的说法中正确的是(　　) A． Cu可以溶解在稀硝酸中并生成H2 B．浓硝酸不能与非金属单质反应 C．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子 D．常温下，向浓硝酸中投入铝片，会产生大量的红棕色气体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 5 3．下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是(　　) A．使石蕊试液变红 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：HNO3使石蕊试液变红，只表现了HNO3的酸性；与Cu反应放出NO气体表现了HNO3的氧化性，生成Cu(NO3)2表现了其酸性；能与Na2CO3反应放出CO2，只表现了强酸性；与S单质反应，只表现了强氧化性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 6 考点二　金属与硝酸反应的有关计算 4．相同质量的四份铜片，分别置于足量的下列酸中，在一定条件下反应，所得到的气体的物质的量最多的是(　　) A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．稀硝酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 7 5．一定量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体，下列叙述正确的是(　　) A．完全反应后，消耗HNO3的物质的量相同 B．硝酸浓度不同，但生成Cu(NO3)2的物质的量相同 C．硝酸浓度越大，产生的气体越少 D．二者用排水法收集到的气体体积不相等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 9 考点三　酸雨及其防治 7．下列气体大量排到空气中不会引起酸雨的是(　　) A．SO2 B．NO C．NO2 D．CO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 11 9．化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　) A．酸雨是pH小于5．6的雨水 B．“静电除尘”“燃煤脱硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成 D．硫和氮的氧化物都可造成酸雨和光化学烟雾 1 2 3 4 5 6 7 8 9 基础作业 12 能力作业 (建议用时：40分钟) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 14 一、选择题 1．对下列事实的解释正确的是(　　) A．浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中，说明浓硝酸不稳定 B．不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜，因为浓硝酸具有挥发性 C．足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2＋ D．锌与稀硝酸反应得不到氢气，说明稀硝酸能使锌钝化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 16 误区警示 (1)硝酸为无色液体，由于HNO3分解产生的NO2又溶于其中，浓硝酸一般呈黄色；质量分数为95%以上的硝酸为发烟硝酸。 (2)硝酸具有强氧化性，除Pt、Au之外，硝酸几乎能与所有金属反应，硝酸与金属反应不产生H2。 (3)常温下，Fe、Al遇浓硝酸钝化是在金属表面形成一层致密的氧化膜，阻止反应进一步进行，并非不反应。 (4)硝酸与金属反应一般显酸性和氧化性；与非金属反应一般显氧化性。 (5)用棕色细口玻璃瓶保存硝酸，不能用橡胶塞，原因是硝酸腐蚀橡胶。　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 17 2．下列关于铜跟浓、稀硝酸反应的说法错误的是(　　) A．1 mol浓硝酸被还原转移2 mol电子 B．Cu与浓硝酸反应强烈，故氧化性：浓硝酸强于稀硝酸 C．Cu与浓、稀硝酸反应都不需加热 D．生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓硝酸的量多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 18 3．在碳、氮、硫的氧化物中，许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物的说法，不正确的是(　　) A．开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的 产生 B．这些氧化物使雨水的pH＜7，我们把pH＜7的雨水称之为酸雨 C．氮与硫的氧化物还能直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病 D．“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 19 4．往两支分别装有浅绿色的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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 20 5．有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是(　　) A．硝酸能与Na2CO3、Na2S、Na2SO3等盐反应，产生CO2、H2S和SO2 B．硝酸与FeO反应生成Fe(NO3)2和水，与Fe反应生成Fe(NO3)2和H2 C．浓硝酸、稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红 D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于浓硝酸而使之呈黄色 解析：HNO3具有强氧化性，与Na2S、Na2SO3反应生成Na2SO4，与FeO反应生成Fe(NO3)3，与Fe反应不产生H2，故A、B不正确；浓硝酸使石蕊试纸先变红后褪色，C不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 22 7．碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是(　　) A．洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡 B．从Z导管出来的气体中无二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．在Z导管口有红棕色气体出现 解析：碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2＋H2O＋NO2===H2SO4＋NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，Z处逸出的气体中有CO2和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2，二氧化碳不与氯化钡反应，所以没有BaCO3生成。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 23 8．向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1．344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为(　　) A．0．24 mol B．0．21 mol C．0．16 mol D．0．14 mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 25 9．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是(　　) A．三种途径所消耗的铜的物质的量不相等 B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等 C．所消耗铜的物质的量：途径③＞途径①＞途径② D．所消耗硝酸的物质的量：途径①＞途径②＞途径③ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 27 10．常温下，将一定量的铁粉加入50 mL 10 mol·L－1硝酸(①)中，待其充分反应后，收集到的气体换算成标准状况下的体积为4．2 L(②)，所得溶液能够使淀粉碘化钾溶液变蓝(③)，该溶液也能使酸性高锰酸钾溶液褪色(④)。下列说法中正确的是(　　) A．①中数据表明，硝酸是浓硝酸，因此Fe已经钝化 B．②中数据表明，生成的气体中只有NO2 C．③中现象表明，硝酸一定有剩余 D．④中现象表明，溶液中一定含有Fe2＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 28 解析：硝酸具有强氧化性，与Fe反应生成的气体为氮的氧化物，所得溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，则说明溶液中含Fe3＋或存在过量的硝酸，溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则说明含Fe2＋，C错误，D正确；由上述分析可知硝酸与铁发生了氧化还原反应，未发生钝化，A错误；因反应中生成了Fe2＋，说明铁过量，则生成的气体中含有NO2和NO，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 29 11．将14 g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1．12 L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为(　　) A．4．8 g B．3．2 g C．6．4 g D．10．8 g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 30 12．(2024·江西省联考)某小组探究Cu与硝酸反应，室温下，3 mol·L－1的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象；浓硝酸遇铜片立即产生气泡，进一步操作如下图： 已知：NO2易溶于水，可与水发生反应：2NO2＋H2O===HNO2＋HNO3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 31 解析：通过对比实验，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象，说明硝酸铜对该反应没有催化作用，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 32 二、非选择题 13．(1)从元素化合价和物质类别两个维度学习、研究物质的性质及转化，是一种行之有效的方法。氮元素的“价—类”二维图的信息如图所示： ①写出X的电子式：__________，Y的化学式：_______。 ②图中关于NO2转化为HNO3的反应过程，下列说法不正 确的是____。 a．氮元素的化合价不发生变化 b．该转化过程中，NO2一定既是氧化剂，又是还原剂 c．若用NO2与H2O反应制取HNO3，可生成另一种产物NO N2O5 ab 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 33 (2)研究表明硝酸与金属反应时，最容易生成亚硝酸(HNO2，弱酸)，然后才转化成NOx，如果溶液中存在更强的氧化剂，如过氧化氢，可以将新产生的亚硝酸再氧化成硝酸。下图为金属在不同质量分数的HNO3­H2O2混合溶液中的溶解速率和生成NOx的体积V的变化示意图，请回答下列问题： ①最佳溶解金属的混合溶液中HNO3的质量分数为 _______，理由是________________________________。 ②过氧化氢与亚硝酸反应的化学方程式为_______ _______________________________。 10.5% 此时溶解速率最快，且生成的NOx少 HNO2＋H2O2===HNO3＋H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 34 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：铜与稀硫酸不反应，1 mol铜分别与浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸反应生成的气体的物质的量分别为1 mol、2 mol、eq \f(2,3) mol，生成气体最多的为浓硝酸。 6．将3．2 g Cu跟30．0 mL 10．0 mol·L－1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2，若反应后溶液中有a mol H＋，则此时溶液中含NOeq \o\al(－,3)的物质的量为(　　) A．0．5a mol B．(0．1＋a) mol C．0．1a mol D．2a mol 解析：溶液中存在Cu(NO3)2、HNO3，有关系式：n(NOeq \o\al(－,3))＝n(H＋)＋2n(Cu2＋)，n(Cu2＋)＝eq \f(3.2 g,64 g·mol－1)＝0．05 mol，所以n(NOeq \o\al(－,3))＝a mol＋0．05 mol×2＝(a＋0．1) mol。 8．下列反应，与硫酸型酸雨的形成肯定无关的是(　　) A．SO2＋2H2S===3S＋2H2O B．SO2＋H2OH2SO3 C．2SO2＋O2eq \o(,\s\up16(催化剂),\s\do14(△))2SO3 D．SO3＋H2O===H2SO4 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 HNO3的性质 Cu与浓、稀硝酸的反应 常见元素氧化物与环境问题 H＋、NOeq \o\al(－,3)与Fe2＋反应的分析 HNO3的化学性质 制取硝酸铜方法的选择 含氮物质与含硫物质的性质探究 题号 8 9 10 11 12 13 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★ 对点 稀HNO3与铁及其化合物的反应及计算 制取硝酸铜方法的评价 Fe与HNO3的反应及产物分析 铜银合金与HNO3的反应及计算 实验探究Cu与HNO3的反应 HNO3的制取及其与金属反应的分析 解析：铜屑与浓硝酸反应制取硝酸铜会产生NO2气体污染空气，所以不用浓硝酸与铜屑反应制取硝酸铜，故B错误；稀硝酸能氧化Fe2+：3Fe2+＋NOeq \o\al(－,3)＋4H+===3Fe3+＋NO↑＋2H2O，稀硝酸与少量铁反应时，先生成Fe3＋，当铁过量时，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以C错误；锌与稀硝酸反应生成Zn(NO3)2、NO、H2O，而不形成致密的氧化膜，故D错误。 解析：向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸，发生反应：3Fe2＋＋NOeq \o\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，溶液变为棕黄色，向FeSO4溶液中加稀盐酸，不反应，无明显变化。 6．工业上用洗净的废铜屑作原料制取硝酸铜。为节约原料和防止环境污染，宜采取的方法是(　　) A．Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2 B．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2 C．Cueq \o(――→,\s\up16(空气),\s\do14(△))CuOeq \o(――→,\s\up16(硝酸))Cu(NO3)2 D．Cueq \o(――→,\s\up16(浓硫酸),\s\do14(△))CuSO4eq \o(――――→,\s\up16(Ba(NO3)2))Cu(NO3)2 解析：所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，则表明反应后的溶液中不含有Fe3＋；反应产物中含N物质为Fe(NO3)2、NO。n(HNO3)＝0．120 L×4 mol/L＝0．48 mol，n(NO)＝eq \f(1.344 L,22.4 L/mol)＝0．06 mol，则n(Fe)＝eq \f(0.48 mol－0.06 mol,2)＝0．21 mol，故选B。 重难点拨　 ·若生成的气体NO、NO2恰好完全溶于NaOH溶液，由于生成物中Na＋与N原子个数比为1∶1，则n(NaOH)＝n(NO2)＋n(NO)。 ·金属与HNO3、H2SO4混合酸反应时，NOeq \o\al(－,3)在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，此时应采用离子方程式来分析。 解析：相关反应方程式为①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，③2Cu＋O2eq \o(=====,\s\up16(△))2CuO，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O。分析三组反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同物质的量的铜，但消耗硝酸的物质的量不相同，途径①消耗HNO3最多，途径②次之，途径③消耗HNO3最少。 解析：分析整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况下，n(O2)＝eq \f(1.12 L,22.4 L·mol－1)＝0.05 mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则根据质量列方程：x×64 g·mol－1＋y×108 g·mol－1＝14 g，根据得失电子守恒列方程：2x＋y＝0.05 mol×4＝0.2 mol，解得x＝0.05 mol；y＝0.1 mol，m(Cu)＝0．05 mol×64 g·mol－1＝3.2 g。 下列说法错误的是(　　) A．铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O B．硝酸铜对稀硝酸与铜的反应具有催化作用 C．蓝色溶液B中的NO2或HNO2对稀硝酸与铜的反应起催化作用 D．稀硝酸遇铜片产生的气体无色，该气体可用排水法收集 $$