高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第3节 氮的循环课时训练

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第3节 氮的循环课时训练，共9页。试卷主要包含了下列说法不正确的是，下列关于硝酸的说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
硝酸的性质 人类活动对氮循环和环境的影响1．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是(　　)A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性B．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——强酸性解析：选D　A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红色，又因浓硝酸的强氧化性而使其褪色；B项，因稀硝酸有强氧化性，其与铁反应不产生H2；C项，因浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，因此应用棕色瓶盛装浓硝酸，且避光保存；D项，稀硝酸与氢氧化亚铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，表现了硝酸的酸性和强氧化性。2．下列说法不正确的是(　　)A．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性D．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O解析：选B　硝酸被还原生成NO，NO被氧化生成NO2，所以HNO3→NO→NO2中各步变化均能通过一步实验完成，故A正确；在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，在酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，此时的铜粉被氧化而溶解，故B错误；某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性，故C正确；铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故D正确。3．下列关于硝酸的说法中正确的是(　　)A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D．稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应生成NO2，稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性强于浓硝酸的氧化性解析：选B　A项，常温下，Fe遇浓硝酸在表面生成致密的氧化物薄膜而发生钝化，Fe能与浓硝酸反应；B项，浓、稀硝酸均具有强氧化性；C项，硝酸属于强酸，与浓度大小无关；D项，硝酸的氧化性强弱与其浓度大小有关，浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的氧化性，与HNO3和Cu的反应中HNO3得电子的数目无关。4．一定质量的铜与浓硝酸恰好完全反应，生成NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与2.24 L O2(标准状况下)混合后通入水中，所有气体被水完全吸收生成硝酸。则参加反应的铜的质量为(　　)A．3.2 g　　　　　　　　　 B．6.4 gC．12.8 g D．条件不足，无法计算解析：选C　总过程中，氮元素最终没有得电子，铜失去的电子数目与O2得到的电子数目相等，所以铜的质量为×4÷2×64 g·mol－1＝12.8 g，C正确。5．铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生。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．FeSO4 B．Fe2(SO4)3C．Na2CO3 D．KNO3解析：选D　Cu与稀硫酸不反应，加入FeSO4混合后仍不反应，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，造成铜粉的质量减少，但没有气体生成，B不符合题意；加入碳酸钠，有二氧化碳气体冒出，但铜质量不变，C不符合题意；Cu、稀硫酸、KNO3混合时发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，则铜粉质量减少，同时溶液逐渐变为蓝色，且有气体逸出，D符合题意。6．木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：则澄清石灰水的变化可能是(　　)A．①不变浑浊，②变乳白色B．①变为乳白色浑浊，②不变浑浊C．①、②均变为乳白色浑浊D．①、②都不变浑浊解析：选B　①中X先通过水，NO2转变为NO，故澄清石灰水只与CO2反应变浑浊，②中X通入澄清石灰水，依次发生的反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，生成的CaCO3沉淀会被HNO3溶解，故澄清石灰水不变浑浊，所以B项正确。7．用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：(1)铜跟浓硝酸反应；(2)铜跟稀硝酸反应；(3)铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述中错误的是(　　)A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等B．途径(3)符合绿色化学的理念C．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等D．三种途径所消耗的硝酸的物质的量：途径(1)＞途径(2)＞途径(3)解析：选C　从化学方程式可以看出，生成相同质量的Cu(NO3)2，三种途径所消耗的铜的物质的量相等，A正确；途径(3)中不产生污染环境的气体，符合绿色化学的理念，B正确；生成相同量的Cu(NO3)2，途径(1)中消耗硝酸最多，途径(3)中消耗硝酸最少，C错误；生成3 mol Cu(NO3)2，三种途径所消耗的硝酸的物质的量依次是12 mol、8 mol、6 mol，D正确。8．某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法错误的是(　　)A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，但稀硝酸的还原产物为NOB．③中反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OC．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，不能说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强D．由上述实验可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应解析：选D　A项，实验①中溶液呈蓝色，稀硝酸被Cu还原为NO，在试管口，NO遇到空气中的O2，生成红棕色气体NO2，正确；B项，③中反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，正确；C项，实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，是由于硝酸根离子在酸性条件下等同于硝酸，硝酸的氧化性强于稀硫酸的氧化性，正确；D项，铜与稀硫酸不反应，错误。9．氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因，可用以下流程处理：下列说法正确的是(　　)A．过程Ⅰ中发生的化学反应属于氧化还原反应B．过程Ⅱ中NH→NO，每转化1 mol NH转移的电子数为6NAC．过程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇做还原剂D．过程Ⅲ中HNO3→N2，转移10 mol e－时可生成N2 11.2 L(标准状况)解析：选C　过程Ⅰ相当于向含NH的溶液中加碱加热，将NH转变为氨气，此过程不是氧化还原反应，A项错误；NH中的氮元素是－3价，NO中的氮元素是＋5价，因此每转化1 mol NH要转移8 mol电子，B项错误；根据氢为＋1价、氧为－2价的规则不难看出甲醇中的碳是－2价，而CO2中的碳是＋4价，因此甲醇变成CO2的过程中甲醇被氧化，做还原剂，C项正确； 硝酸中的氮是＋5价的，转化为氮气中0价的氮需要得到5个电子，因此转移10 mol电子可以得到2 mol的0价氮原子，即1 mol氮气，体积为22.4 L(标准状况)，D项错误。10．某化学小组为了探究铜与硝酸反应的情况，做了以下探究实验。按如图进行反应：(1)开始反应会出现的现象是_________________________________________________，反应的化学方程式为________________________________________________。(2)若铜有剩余，反应将要结束时发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。(3)待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)，消耗的硝酸的物质的量是________。解析：(1)反应开始时发生反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出；(2)随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应最后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应；(3)加入稀硫酸后，H＋与原溶液中的NO构成强氧化性的环境，又能与过量的Cu反应，反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；(4)n(NOx)＝＝0.25 mol，故根据氮原子守恒可知，消耗n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NOx)＝2×＋0.25 mol＝0.65 mol。答案：(1)铜片逐渐溶解、溶液逐渐变蓝、有红棕色气体逸出　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)加入稀硫酸后，H＋与原溶液中的NO构成强氧化性的环境，又能与过量的Cu反应，反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(4)0.65 mol11．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。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，且沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，后浑浊消失。①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．挥发性　　　　　c．不稳定性②沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，________(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸发生了反应，原因是___________________________________________________。(2)乙同学设计实验如图乙。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，且沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化。沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化，________(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸未反应，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点，设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾能将NO、NO2氧化成 NO，MnO 被还原为 Mn2＋。①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________________。②装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为____________________________。③能证明木炭被氧化的实验现象为________________________________________。④D 装置中发生反应的离子方程式为______________________________________。解析：(1)①木炭未伸入浓硝酸中，液面上方出现红棕色NO2气体，说明试管内有硝酸蒸气，证明浓硝酸具有挥发性；NO2气体可能是硝酸分解产生的，证明浓硝酸具有不稳定性，故选b、c；②木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，不能证明木炭与浓硝酸发生了反应；(2)挥发出的硝酸和反应生成的NO2都能与石灰水反应消耗石灰水，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化，不能证明木炭与浓硝酸未反应；(3)①涉及气体制备的实验要检查装置的气密性，所以连接装置后，需进行的实验操作为检查装置的气密性；为防止空气对实验的干扰，加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2，将装置中的空气排尽。②木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③若澄清石灰水变浑浊，可证明木炭被氧化为二氧化碳，所以能证明木炭被氧化的实验现象为C中澄清石灰水变浑浊。④D装置中NO被氧化为NO，MnO被还原为Mn2＋，发生反应的离子方程式为5NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O。答案：(1)①bc　②不能　木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊　(2)不能　挥发出的硝酸和生成的NO2均能与澄清石灰水反应　(3)①检查装置的气密性　将装置中的空气排尽　②C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　③C中澄清石灰水变浑浊　④5NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O12．用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液逐滴加入②中，预测现象与实际相符的是(　　)选项①②预测现象A浓盐酸二氧化锰产生黄绿色气体B稀盐酸饱和碳酸钠溶液立即产生大量气泡C浓硝酸用砂纸打磨过的铝条无明显现象D稀硝酸铜片产生大量红棕色气体 解析：选C　二氧化锰氧化浓盐酸需要加热，常温下不反应，故A错误；盐酸与碳酸钠先发生反应生成碳酸氢钠，最后盐酸与碳酸氢钠反应生成气体，则现象不符合实际，故B错误；常温下，Al遇浓硝酸发生钝化，则现象合理，故C正确；稀硝酸与铜反应生成NO气体，不是红棕色的NO2气体，预测现象不符合实际，故D错误。13．在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol·L－1、0.1 mol·L－1，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子的物质的量浓度(mol·L－1)是(　　)A．0.15 B．0.225C．0.35 D．0.45解析：选B　溶液中的氢离子包括硝酸、硫酸电离出的H＋，所以n(H＋)＝0.4 mol·L－1×0.1 L＋0.1 mol·L－1×0.1 L×2＝0.06 mol，n(NO)＝0.4 mol·L－1×0.1 L＝0.04 mol,1.92 g铜的物质的量为＝0.03 mol，根据：3Cu ＋8H＋ ＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3　 　 8　　　  2 0．03 mol  0.08 mol  0.02 mol知氢离子的物质的量不足，所以应根据氢离子的物质的量计算，由离子方程式可知0.06 mol氢离子参加反应，生成的铜离子的物质的量为0.06 mol×＝0.022 5 mol，所以溶液中c(Cu2＋)＝＝0.225 mol·L－1，故选B。14．(1)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：①氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合、干燥，还有________________________的作用。②用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热，锥形瓶中还可观察到的现象是________________________。③写出乙装置中氨氧化的化学方程式：________________________________。(2)实验室探究铜与硝酸反应的相关问题，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：①装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是_______________________________________________________________________。②实验过程中，装置丙中出现的现象是________________________________________________________________________________________________________________。③装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________。取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，再滴加KSCN溶液，溶液变为________色。④待反应停止后，Cu片有剩余，取下B，加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，反应的离子方程式为_____________________________________。解析：(1)①浓硫酸具有吸水性，可干燥气体，因此装置甲的作用是干燥气体，浓硫酸的另一个作用是通过观察气泡冒出的速率，控制氢气和氮气的流速；②此反应是NH3的催化氧化，铂丝保持红热，说明氨的催化氧化是放热反应，氨气催化氧化的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O，锥形瓶上方有空气，生成的NO与空气中的氧气反应生成NO2，因此现象是有红棕色气体产生；③氨气的催化氧化反应中，氨气被氧化成NO，其反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。(2)①装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是分液漏斗；②铜与浓硝酸在装置甲中的反应为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，生成的红棕色二氧化氮气体进入丙装置，和水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成的一氧化氮与液面上方的空气反应生成红棕色的二氧化氮，所以装置丙中出现的现象为蒸馏水中有气泡产生，生成的气体在试管上方变为红棕色；③装置丙中二氧化氮气体和水反应生成硝酸和一氧化氮：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，离子方程式为3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO，其生成的硝酸具有氧化性，硫酸亚铁具有还原性，两者发生氧化还原反应：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，其生成的Fe3＋与KSCN溶液反应生成红色的络合物；④加入稀硫酸后，硫酸电离出的H＋与原溶液中的NO又组成了具有强氧化性的稀硝酸，稀硝酸再跟过量的铜反应产生气体，离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。答案：(1)①控制气体流速从而控制气体体积比　②有红棕色气体产生　③4NH3＋5O24NO＋6H2O(2)①分液漏斗　②蒸馏水中有气泡产生，生成的气体在试管上方变为红棕色　③3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO　红　④3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O