1、第3课时硝酸的性质及氮循环对环境的影响基础过关练题组一硝酸的性质1.(2020山东济南历城二中高一上期末)下列各组反应中,硝酸既表现氧化性又表现酸性的是()A.C+HNO3(浓)B.H2S+HNO3C.Fe(OH)3+HNO3 D.Cu+HNO32.盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就“三大酸”与金属铜反应的情况,回答下列问题:(1)稀盐酸与Cu不反应,若在稀盐酸中加入H2O2(常见氧化剂,做氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜溶解。该反应的化学方程式为。(2)在一定体积的10 molL-1浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积(填“大于
2、”“等于”或“小于”)180 mL。若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为。(3)根据如图操作及现象推断试剂X是(填字母)。A.浓盐酸B.浓硫酸C.浓硝酸题组二硝酸与非金属的反应3.木炭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(如图所示装置),下列有关说法错误的是()A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B.从Z导管出来的气体中有二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D.在Z导管口有红棕色气体出现题组三硝酸与金属的反应4.(2020山东枣庄第十六中学高一期末)Zn与硝酸反应时,硝酸溶液的浓度不同,产物也不
3、相同。与不同浓度硝酸反应时,反应的Zn与被还原的硝酸的物质的量的关系如图所示。还原产物为NH4NO3的曲线是()5.(2020黑龙江哈尔滨第六中学高一期末)铜粉放入稀硫酸中,加热后无明显现象。当加入一种盐后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出。该盐是()A.FeSO4B.Fe2(SO4)3C.Na2CO3D.KNO3题组四氮循环对环境的影响6.(2020安徽合肥高一期末)化学与环境密切相关,下列有关说法错误的是()A.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成B.对酸性物质的排放加以控制和开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施C.NO2、NO等氮氧化物是形成光化学烟雾的重要原因D.大气中CO
4、2含量的增加会导致温室效应加剧7.(2021安徽灵璧第一中学高一月考)下列说法正确的是()A.气象环境报告中新增的“PM2.5”是一种新的分子B.“光化学烟雾”“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关C.小苏打是制作面包等糕点的膨松剂,苏打是治疗胃酸过多的一种药剂D.酒精、过氧化氢溶液、次氯酸钠溶液等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的8.(2021甘肃兰州一中高一期末)利用SCR技术可有效减少柴油发动机NOx的排放。SCR工作原理为尿素CO(NH2)2水溶液热分解产生NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示。下列说法不正确的是()A.尿素水溶液热分解时涉及的反应不属于氧化还原反应B
5、.转化器工作过程中,当转移0.6 mol电子时,会消耗4.48 L NH3(标准状况)C.该装置转化NO时,还原剂与氧化剂物质的量之比为32D.转化NO2过程的化学方程式为8NH3+6NO2 7N2+12H2O能力提升练题组一硝酸性质的实验探究1.(2020河南鹤壁高级中学高一测试,)某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物,设计如下实验。(1)甲同学设计实验如图甲。图甲红热木炭未进入试管前,浓硝酸上方并无明显变化。当如图甲连接实验后,浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生,且蘸有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,后浑浊消失。液面上方出现红棕色气体,说明浓硝酸具有(填字母)。a.酸性b.挥
6、发性c.不稳定性蘸有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸发生了反应,是因为。(2)乙同学设计实验如图乙。图乙如图乙连接实验后,浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生,且蘸有澄清石灰水的玻璃片无明显变化。蘸有澄清石灰水的玻璃片无明显变化,(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸未反应,是因为。(3)丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点,设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾溶液能将NO、NO2氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+。图丙如图连接装置后,需进行的实验操作为;加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2,目的为。装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为。能证明木炭被氧化的
7、实验现象为。装置D中发生反应的离子方程式为。题组二硝酸与金属反应的有关计算2.(2020黑龙江哈尔滨第六中学高一期末,)将3.84 g铜粉与一定质量浓硝酸反应,当铜完全反应时,溶液中的NO3-减少0.1 mol,则消耗硝酸的物质的量是()A.0.1 molB.0.11 molC.0.16 molD.0.22 mol3.(2020山西运城高一上期末,)向500 mL稀硝酸中加入一定量的铁粉,铁粉完全溶解后,放出NO 6.272 L(标准状况),同时溶液质量增加11.2 g。下列叙述不正确的是()A.原HNO3溶液的物质的量浓度为2.24 molL-1B.投入铁粉的物质的量是0.2 molC.反应
8、后溶液中c(Fe3+)c(Fe2+)=23D.反应后的溶液还可以溶解铜粉4.48 g题组三氮循环与环境问题4.(2021江苏启东高一月考,)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(1)在催化剂作用下,NH3可与NO2发生反应:NH3+NO2 N2+H2O(未配平)。该反应的还原剂是。配平化学方程式并用单线桥表示该反应中电子转移的方向和数目:。汽车发动机稀燃和富燃系统条件下交替进行,尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理如图所示,请写出富燃条件下NO2被CO还原的化学方程式:。(2)水体中含有较多的硝酸盐会污染水质。一种用铁粉处理水体
9、中的硝酸盐的反应:Fe+NO3-+H+Fe2+NH4+H2O(未配平)。配平后的反应中H+的化学计量数为。由反应可知酸性条件下氧化性:NO3-Fe2+(填“”或“”)。答案全解全析第3课时硝酸的性质及氮循环对环境的影响基础过关练1.D3.A4.A5.D6.A7.B8.C1.DA项,发生的反应为C+4HNO3(浓) CO2+4NO2+2H2O,硝酸只表现氧化性;B项,H2S被HNO3氧化,硝酸只表现氧化性;C项,Fe(OH)3和HNO3发生酸碱中和反应,硝酸表现酸性;D项,发生反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O或Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)
10、2+2NO2+2H2O,硝酸既表现氧化性又表现酸性。2.答案(1)Cu+H2O2+2HCl2H2O+CuCl2(2)大于3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+2NO+4H2O(3)B解析(1)根据题意可知,在盐酸存在的条件下,H2O2与铜发生氧化还原反应,H2O2做氧化剂,铜做还原剂。(2)浓硫酸和Cu发生氧化还原反应,稀硫酸和Cu不反应,所以当被还原的硫酸为0.9 mol时,浓硫酸的实际体积一定大于根据方程式计算的理论值。(3)将试剂X加入铁粉中,铁粉未溶解,将试管中物质倒入水中后溶解,向反应后的溶液中滴加BaCl2 溶液,产生白色沉淀,说明X是浓硫酸。3.A木炭跟浓硫酸共热产生H2O、SO2
11、和CO2,铜跟浓硝酸反应产生的气体为NO2,将题述气体X和气体Y同时通入足量BaCl2溶液中,SO2和NO2会发生氧化还原反应:SO2+NO2+H2O H2SO4+NO,H2SO4能与氯化钡反应生成BaSO4,CO2与氯化钡不反应,没有BaCO3生成,故A错误、C正确;NO、CO2不与氯化钡反应,从Z导管中逸出,故B正确;反应生成的NO在Z导管口与空气中的氧气反应生成NO2,呈红棕色,故D正确。4.A锌和稀硝酸发生氧化还原反应,反应后Zn元素化合价从0价升高为+2价,若硝酸还原产物为NH4NO3,即硝酸中氮元素化合价从+5价降低为-3价,由得失电子守恒和原子守恒写出反应的化学方程式为4Zn+1
12、0HNO3 4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O,此时参加反应的锌与被还原的硝酸的物质的量之比为41,符合的只有曲线A。5.DCu与稀硫酸不反应,加入FeSO4时不反应,Cu不溶解,A不符合题意;Cu、稀硫酸、硫酸铁混合时,铜和硫酸铁发生氧化还原反应,生成硫酸亚铁和硫酸铜,使铜粉的质量减少,但没有气体生成,B不符合题意;加入碳酸钠,有二氧化碳气体生成,但铜粉质量不变,C不符合题意;Cu、稀硫酸、KNO3混合时发生反应3Cu+8H+2NO3- 3Cu2+2NO+4H2O,则铜粉质量减少,同时溶液变为蓝色,且有气体逸出,D符合题意。6.A酸雨是指pH解析(1)在反应NH3+NO2 N2+H2
13、O(未配平)中,NH3中N元素化合价由-3价变为0价,化合价升高,失去电子,所以NH3做还原剂。根据得失电子守恒、原子守恒配平该反应的化学方程式为8NH3+6NO2 7N2+12H2O,其中NH3是还原剂,NO2为氧化剂,用单线桥法表示电子转移:。根据图示可知:在富燃条件下,NO2被CO还原为N2,CO被氧化为CO2,该反应的化学方程式为2NO2+4CO N2+4CO2。(2)在反应中,Fe元素化合价升高2价,N元素化合价降低8价,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平该反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+ 4Fe2+NH4+3H2O。在反应4Fe+NO3-+10H+ 4Fe2+NH4+3H2O中,NO3-为氧化剂,Fe2+为氧化产物,氧化性:氧化剂氧化产物,所以在酸性条件下,氧化性:NO3-Fe2+。