化学第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物第3课时课后练习题

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第3课时　硝酸　酸雨及防治合格考达标练1.下列环境问题与产生的主要原因不相符的是(　　)①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的　②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的　④“酸雨”主要是由雷雨天闪电而引起的　　　　　　　　　　　　　　　　A.只有①② B.只有②③C.全部 D.只有②④答案D解析“酸雨”主要是由空气中SO2或NOx的浓度增大引起的,雷雨天闪电产生的氮氧化物的量很少,不会引起雨水酸性的大的变化。2.(2021陕西咸阳高一期末)下列有关硝酸化学性质的叙述正确的是(　　)A.硝酸能与Na2SO3反应,但不生成SO2B.硝酸的氧化性很强,能氧化所有金属C.可用铝或铁制容器盛装稀硝酸D.浓硝酸因易挥发出HNO3而呈黄色答案A解析硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应,Na2SO3被氧化生成Na2SO4,不会生成SO2,A项正确;硝酸具有强氧化性,能氧化大部分金属,但Au、Pt等除外,B项错误;常温下,Fe、Al均能与稀硝酸反应,不能用铝或铁制容器盛装稀硝酸,C项错误;浓硝酸见光或受热易分解,生成的NO2溶于其中而使浓硝酸呈黄色,D项错误。3.(2021山东烟台高一期末)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,而稀硝酸不能与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.足量的铜还原1 mol浓硝酸和1 mol稀硝酸转移电子数分别为NA和3NA答案D解析浓硝酸使石蕊溶液变红,然后利用浓硝酸的强氧化性将有色物质氧化,使溶液褪色,而稀硝酸只能使石蕊溶液变红不能褪色,能够说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,A正确;浓硝酸能将NO氧化成NO2,体现浓硝酸的强氧化性,而稀硝酸不能将NO氧化成NO2,从而说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,B正确;浓硝酸在加热条件下能与碳单质反应生成CO2、NO2和H2O,体现浓硝酸的强氧化性,而稀硝酸则不与碳单质发生反应,从而推出浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,C正确;不能从转移电子多少判断氧化性的强弱,因此足量的铜还原1 mol浓硝酸和1 mol稀硝酸转移电子数分别为NA和3NA,不能说明浓硝酸和稀硝酸氧化性的强弱,D错误。4.(双选)右图是产生和收集气体的实验装置示意图,该装置适合于 (　　)A.用稀硝酸和Cu制取NOB.用浓盐酸和MnO2制取Cl2C.用H2O2溶液和MnO2制取O2D.用NH4Cl溶液和Ca(OH)2制取NH3答案AC解析常温下,铜与稀硝酸反应生成NO,NO难溶于水,故能用排水法收集,A正确;常温下浓盐酸和MnO2不发生反应,且Cl2与水反应,不能用排水法收集,B错误;H2O2在MnO2催化下分解生成O2,能用排水法收集O2,C正确;NH3易溶于水,不能用排水法收集,D错误。5.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答案C解析Fe2+和N、S在溶液中可以大量共存,但加入盐酸后,N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。6.(双选)(2021山东菏泽高一期中)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(　　)①②③ A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体只含NO2B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应答案AD解析①中灼热碎玻璃起加热作用,浓硝酸受热分解生成红棕色NO2,硝酸中氮元素化合价降低,必有元素化合价升高,只能为氧元素,因此还有O2生成,产生的气体为混合气体,A错误;由①可知,浓硝酸受热分解可生成红棕色气体,故②中产生的红棕色气体不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的,B正确;③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触,产生的NO2是还原产物,C正确;红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2,不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了CO2,D错误。7.非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:ABCD(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①D的化学式是　　　　　; ②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后会形成　　　　　而污染环境。 (2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。①A、C的化学式分别是:A　　　　　　　　;C　　　　　　　　　　。 ②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式: 　　　　　　　　　。该反应　　　　　　(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。 答案(1)①H2SO4　②酸雨(2)①N2　NO2　②Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　属于解析(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓硝酸可与Cu反应:4HNO3(浓)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。此反应有元素化合价升降变化,属于氧化还原反应。等级考提升练8.(双选)硝酸甘油又称硝化甘油、三硝酸甘油酯,可用作血管扩张药,治疗心绞痛。硝酸与醇发生酯化反应,即可制得硝化甘油。下列关于硝酸的说法中正确的是(　　)A.硝酸电离出的H+能被Zn还原成H2B.常温下,向浓硝酸中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体C.向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸,可在试管口观察到红棕色气体D.过量的Fe粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液不呈红色答案CD解析A项,硝酸具有强氧化性,与Zn反应不能生成H2;B项,常温下,Fe遇浓硝酸钝化;C项,H2SO4电离出H+,N在酸性条件下具有强氧化性,被Fe2+还原为NO,NO在试管口遇O2生成红棕色的NO2,正确;D项,过量的Fe粉中加入稀硝酸,生成的Fe2+与KSCN溶液不反应,溶液不呈红色,正确。9.(双选)(2021辽宁东北育才学校高一检测)在通风橱中进行下列实验:步骤现象Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止 下列说法正确的是(　　)A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2B.Ⅱ中的现象说明常温下铁与浓硝酸不发生反应C.过量铁与稀硝酸反应生成亚铁盐D.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸答案AC解析无色NO遇氧气生成红棕色气体NO2,Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2,A正确;Ⅱ中是Fe在浓硝酸中的钝化现象,Fe在冷的浓硝酸中钝化,并非不发生反应,B错误;铁与稀硝酸反应生成硝酸铁,过量铁把硝酸铁还原为硝酸亚铁,C正确;硝酸的浓度越大,其氧化性越强,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,D错误。10.(2021湖北黄冈高一期末)用下图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是(　　)选项①中物质②中物质预测①中现象A酚酞溶液浓氨水无色变红色B湿润红布条饱和氯水红布条褪色C稀氨水浓硝酸溶液变浑浊DNaAlO2溶液浓盐酸有白色沉淀 答案C解析浓氨水易挥发出NH3,NH3溶于酚酞溶液使溶液呈碱性而变红,A正确;饱和氯水易挥发出Cl2,Cl2与湿润红布条中的水反应生成HClO而使布条褪色,B正确;浓硝酸挥发出HNO3(g)溶于稀氨水中反应生成NH4NO3,无明显现象,C错误;浓盐酸挥发出HCl溶于NaAlO2溶液,发生反应生成Al(OH)3沉淀,D正确。11.14 g铜银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是(　　)A.9.6 g B.6.4 g C.4.8 g D.3.2 g答案D解析铜银合金与HNO3反应过程如下:Cu、AgNO2、NOHNO3Cu、Ag与HNO3的反应是氧化还原反应,Cu、Ag失电子,HNO3得电子生成NO2或NO。由于NO2、NO、O2都被水吸收生成HNO3,即NO2、NO又将电子转移给O2,所以在整个反应过程中,相当于Cu、Ag失去的电子转移给0.05 mol O2,0.05 mol O2得电子物质的量=0.05 mol×4=0.2 mol。设Cu的物质的量为x、Ag的物质的量为y,则有:解之得,所以铜的质量m(Cu)=0.05 mol×64 g·mol-1=3.2 g。12.(双选)(2021山东滨州高一期末)氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示。下列说法正确的是(　　)A.可通过加热氯化铵固体制取XB.从物质类别角度分析,P和Z都属于酸性氧化物C.将N2转化为Q的过程属于氮的固定D.3.2 g Cu与10 mol·L-1的Y溶液恰好完全反应,生成NO、NO2混合气体1.12 L(标准状况),则Y溶液的体积为15 mL答案CD解析X是NH3,加热氯化铵固体生成的NH3和HCl,遇冷时NH3和HCl又重新生成NH4Cl,不能制取NH3,A错误;P是N2O5,Z是NO2或N2O4,而NO2、N2O4不是酸性氧化物,B错误;Q是NO,N2转化为NO属于氮的固定,C正确;Y是HNO3,3.2 g Cu的物质的量为0.05 mol,与HNO3反应生成0.05 mol Cu(NO3)2,生成NO、NO2混合气体1.12 L(标准状况),则气体总物质的量为0.05 mol,据氮原子守恒可知原硝酸中n(HNO3)=0.05 mol×2+0.05 mol=0.15 mol,故硝酸溶液的体积为=0.015 L=15 mL,D正确。13.(2021山东潍坊高一期末)我国“蓝天保卫战”成果显著,肆虐的雾霾逐渐被遏止。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)图中物质溶于水使溶液呈碱性的是　。 (3)写出SO2转化为SO3的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)工业上利用氨气制备一氧化氮,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,其原因为　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 (6)氨气与一氧化氮(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解析(1)酸性氧化物是指与碱反应只生成一种盐和水的氧化物,SO2、SO3和N2O5都是酸性氧化物。(4)NH3在催化剂作用下被O2氧化生成NO和H2O,结合得失电子守恒和原子守恒可写出反应的化学方程式。(6)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,结合原子守恒推知,产物为N2和H2O,结合得失电子守恒和原子守恒可写出反应的化学方程式。新情境创新练14.下图甲是学过的验证铜与浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置。(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)和甲装置相比,乙装置的优点是 　。 (3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。①先关闭弹簧夹　　　　,再打开弹簧夹　　　　,才能使NO2气体充满②试管。 ②当气体充满②试管后,将铜丝提起,使之与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作? 　。 答案(1)Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O(2)①可以控制反应进行;②有尾气处理装置,防止污染环境(3)①c　a、b　②先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐热(水浴加热)试管②(合理答案均可)解析(1)三装置中发生的都是铜与浓硝酸的反应:Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O。(2)乙装置有尾气吸收装置而甲装置没有,所以,乙比甲环保;并且,甲中铜片与浓硝酸的反应不受控制(直到反应完毕为止),而乙装置可通过提拉铜丝来控制铜丝与浓硝酸接触与否,从而可以控制反应的进行。