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  • 2021-07-02 发布

2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册课时分层作业:第5章 第2节 第3课时硝酸 酸雨及防治 Word版含解析

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www.ks5u.com 课时分层作业(六) 硝酸 酸雨及防治 ‎(建议用时:40分钟)‎ ‎[合格过关练]‎ ‎1.环保部门测得某市空气里的成分有①N2,②O2,③CO2,④Ar,⑤SO2,⑥NO2,⑦可吸入颗粒。其中导致酸雨的是(  )‎ A.③⑤⑥  B.⑤⑥‎ C.④⑤⑦ D.除①②以外 B [SO2、NO2易形成酸雨。]‎ ‎2.C、N、S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的雨水称为酸雨 C.N与S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 B [正常雨水为CO2的饱和溶液,其pH约为5.6,pH小于5.6的雨水称为酸雨。]‎ ‎3.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是(  )‎ A.该过程中可得到化工产品H2SO4‎ B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2‎ C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4‎ C [根据工艺流程所示可知,该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸亚铁和硫酸,‎ A正确;根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2,B正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C错误;根据以上分析,结合得失电子守恒及原子守恒写出化学方程式:Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,D正确。]‎ ‎4.下列对于硝酸的认识,不正确的是(  )‎ A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B.金属与硝酸反应不产生氢气 C.可用铁和铝制品盛装浓硝酸 D.铜与硝酸的反应属于置换反应 ‎[答案] D ‎5.以下关于铜跟浓、稀硝酸反应的说法中错误的是(  )‎ A.1 mol浓硝酸被还原转移2 mol电子 B.Cu与浓硝酸反应比与稀HNO3反应剧烈 C.Cu与浓、稀硝酸反应都不需要加热 D.生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓硝酸的量多 A [1 mol浓硝酸被还原生成1 mol NO2,转移1 mol电子,A错误;浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈,B正确;Cu与浓、稀硝酸反应都不需要加热,C正确;浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO,根据得失电子守恒可判断生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓硝酸的量多,D正确。]‎ ‎6.某化学兴趣小组设计了如图所示的浓HNO3与Cu反应的微型实验。下列说法中错误的是(  )‎ A.挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管就可引发反应 B.将装置口向上提起就可停止反应 C.蘸碱液的棉花可起到吸收NO2的作用 D.该装置适用于木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应实验 D [挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管与铜接触,可以引发反应,A 正确;将装置口向上提起使铜与浓HNO3分离,可使反应停止,B正确;NO2是酸性气体,可被碱液吸收,C正确;木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应需要加热才能够进行,而该装置是在常温下进行的反应装置,D错误。]‎ ‎7.取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上,然后按顺序分别滴加65%硝酸溶液、98%的硫酸溶液、新制氯水,三张试纸最终变成(  )‎ A.白、红、白 B.红、黑、白 C.红、红、红 D.白、黑、白 D [硝酸具有强氧化性,能使试纸褪色,则滴加65%的硝酸,先变红后褪色,最后为白色;98%的硫酸为浓硫酸,具有脱水性,则能使蓝色石蕊试纸最后变为黑色;氯水中含有盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,则在试纸上滴加新制氯水,先变红后褪色,最后为白色。]‎ ‎8.向50 mL 12 mol·L的HNO3溶液中加入足量的铜粉,经完全反应后,产生的气体在标准状况下的体积(不考虑NO2转化为N2O4)为(  )‎ A.大于‎3.36 L B.等于‎3.36 L C.等于‎6.72 L D.在‎3.36 L与‎6.72 L之间 D [一定量的浓硝酸与足量的铜会发生以下两个反应:①Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,②3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。n(HNO3)=0.6 mol,若只发生反应①,生成气体n(NO2)=0.3 mol,标准状况下体积为‎6.72 L;若只发生反应②,生成气体n(NO)=0.15 mol,标准状况下体积为‎3.36 L,故气体为两者的混合物,标准状况下体积介于‎3.36 L与‎6.72 L之间。]‎ ‎9.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质,这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。‎ ‎(1)汽车尾气中的CO来自__________________________________,‎ NO来自________________________________________________。‎ 汽车尾气对环境的危害主要有___________________(至少填两种)。‎ ‎(2)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:________________________________________________________________。‎ ‎(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:‎ ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(4)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO5N2+6H2O,8NH3+6NO27N2+12H2O。同温同压下,‎3.5 L NH3恰好将‎3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。‎ ‎[解析] (1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应,当空气不足时,汽油不完全燃烧,会产生CO;当空气过量时,N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,导致光化学烟雾,产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。(4)设NO的体积为V(NO),NO2的体积为V(NO2),依据方程式知,处理NO需V(NH3)=V(NO),处理NO2需V(NH3)=V(NO2),则 解得V(NO)=‎0.75 L,V(NO2)=‎2.25 L,‎ V(NO)∶V(NO2)=1∶3。‎ ‎[答案] (1)汽油的不完全燃烧 N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任选填两种即可)‎ ‎(2)3NO2+H2O===2HNO3+NO (3)2CO+2NON2+2CO2 (4)1∶3‎ ‎10.下列事实体现了硝酸的什么性质?写出有关反应的化学方程式或离子方程式。‎ ‎(1)浓硝酸应存放于棕色试剂瓶中。‎ 浓硝酸具有________;反应的化学方程式为_________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(2)银片溶于热的稀硝酸。‎ 硝酸具有________;反应的化学方程式为___________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(3)石灰石和稀硝酸混合反应制取CO2。‎ 硝酸具有________;反应的离子方程式为___________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(4)红热的木炭投入浓硝酸中产生红棕色的气体。‎ 浓硝酸具有________;反应的化学方程式为_________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎[答案] (1)不稳定性(或见光易分解的性质) 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O ‎(2)强氧化性和酸性 3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+NO↑+2H2O ‎(3)酸性 CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O ‎(4)强氧化性 C+4HNO34NO2↑+CO2↑+2H2O ‎[素养培优练]‎ ‎11.(素养题)某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异,设计了如图所示的实验装置。‎ 下列说法不正确的是(  )‎ A.反应开始前通入过量的CO2气体,目的是排除装置内的空气 B.A中的离子方程式为:Cu+2NO+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O C.当B中0.03 mol铜粉被氧化时,B中产生的NO气体大于0.02 mol D.C装置中装入一定量的水进行尾气处理 D [研究铜与浓、稀硝酸反应的差异,先利用二氧化碳将装置中的空气排出,防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化,滴加浓硝酸时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,在B中发生3NO2+H2O===2HNO3+NO、3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2‎ ‎+2NO↑+4H2O,C中收集到NO气体,最后尾气处理。反应开始前通入过量的CO2气体,目的是排除装置内的空气,A正确;A中铜与浓硝酸反应的离子方程式为:Cu+2NO+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O,B正确;B中发生反应为:3NO2+H2O===2HNO3+NO、3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,因此由B中发生的反应知当B中0.03 mol铜粉被氧化时,B中产生的NO气体大于0.02 mol,C正确;NO不溶于水,C装置中装入一定量的水不能进行尾气处理,D错误。]‎ ‎12.(易错题)锌和某浓度的HNO3溶液反应时,若参加反应的锌与HNO3的物质的量之比为2∶5,产物有硝酸锌、X和水,则X可能是(  )‎ A.NO B.N2O C.N2O3 D.NO2‎ B [锌和某浓度的硝酸溶液发生氧化还原反应,参加反应的锌和硝酸的物质的量之比为2∶5,假设锌为4 mol,生成4 mol硝酸锌,表现酸性的硝酸的物质的量为8 mol,反应后Zn被氧化为+2价,设硝酸还原产物中氮元素为x价,则根据得失电子守恒可知4 mol×(2-0)=(10-8)mol×(5-x),解得x=+1,即还原产物为N2O,B正确。]‎ ‎13.(素养题)如图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置:‎ ‎(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生反应的化学方程式是______________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)和甲装置相比,乙装置的优点是①______________________________,‎ ‎②____________________________________________________________。‎ ‎(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞______,再打开活塞________,才能使NO2气体充满②试管;当气体充满②试管后,将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管,应该 ‎________________________________________________________________。‎ ‎[解析] 铜和浓硝酸反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ‎。乙装置的优点是根据题目给定的装置图可知乙装置有尾气处理装置,同时可以通过移动铜丝来控制反应的发生与停止。实验丙中,实验时先关闭活塞c,再打开活塞a、b,才能使NO2气体充满②试管;当气体充满②试管后,将铜丝提起与溶液脱离停止反应。欲使烧杯中的水进入②试管应该先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住试管②。‎ ‎[答案] (1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)可以控制反应的发生与停止 可吸收NO2气体,防止污染环境 (3)c a、b 先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住试管②‎ ‎14.将‎6.4 g铜加入50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,铜全部溶解,得到NO2和NO的混合气体。将反应后溶液稀释至100 mL,测得NO的浓度为3 mol·L-1。‎ ‎(1)混合气体中NO2和NO的总物质的量为________mol(用含a的式子表示)。‎ ‎(2)稀释后的溶液中H+的物质的量浓度为__________mol·L-1。‎ ‎(3)若a=9,则收集到NO2和NO混合气体在标准状况下体积为________L。‎ ‎[解析] 因为得到NO2和NO混合气体,说明原硝酸溶液为浓HNO3。发生的反应有:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。由n(Cu)==0.1 mol和反应后溶液中含有n(NO)=‎0.1 L×3 mol·L-1=0.3 mol可知:说明反应完毕后还有HNO3剩余。剩余n(HNO3)为0.3 mol-0.1 mol×2=0.1 mol。‎ ‎(1)由氮原子守恒得n(NO2)+n(NO)=n(HNO3)总-n(NO)余=(‎0.05a-0.3)mol。‎ ‎(2)因为与Cu2+组合的n(NO)=2n(Cu2+)=2×=0.2 mol,故溶液中与H+结合的n(NO)=0.3 mol-0.2 mol=0.1 mol,则c(H+)==1.0 mol·L-1。‎ ‎(3)当a=9时,硝酸的总物质的量为0.45 mol,则收集到混合气体的总物质的量为:0.45 mol-0.3 mol=0.15 mol,V(NOx)=0.15 mol×‎22.4 L·mol-1=‎3.36 L。‎ ‎[答案] (1)‎0.05a-0.3 (2)1.0 (3)3.36‎