化学必修 第二册第二节 氮及其化合物第4课时课时训练

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知识梳理
一、硝酸的性质
1.硝酸的物理性质
纯硝酸为 、有刺激性气味的 ，沸点 ，易 ，在空气中呈“白雾”状，质量分数为95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。
2.硝酸的强氧化性
(1)浓硝酸中的＋5价氮元素具有很强的 能力。浓硝酸和稀硝酸都具有很强的 ，且浓度越大氧化性 ，还原剂一般被其氧化为 价态。
(2)硝酸与铜反应如图所示，填写下表。
根据浓硝酸和稀硝酸的强氧化性书写下列反应的化学方程式：
①铁与稀硝酸(HNO3过量)：
Fe＋4HNO3(稀)=== 。
②碳与浓硝酸共热生成CO2和NO2：
C＋4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(△)) 。
③硫与浓硝酸共热生成H2SO4和NO2：
S＋6HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(△)) 。
3.硝酸的不稳定性
(1)见光或受热易分解，其化学方程式为4HNO3eq \(=====,\s\up7(光照或△)) 。
(2)长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中；实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放在阴凉处。
二、酸雨及防治
1.酸雨的概念
正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故。 的降水称为酸雨。
2.酸雨的形成
(1)大气中的二氧化硫、氮氧化物及它们反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。
(2)硫酸型酸雨的形成过程
写出图中标号所示的化学方程式：
①2SO2＋O2eq \(,\s\up7(粉尘等催化剂))2SO3；
②SO2＋H2O ；
③SO3＋H2O=== ；
④2H2SO3＋O2=== 。
(3)硝酸型酸雨的形成过程
汽车尾气―→NOeq \(――→,\s\up11(O2),\s\d4(①))NO2eq \(――→,\s\up11(雨水),\s\d4(②))HNO3
写出图中标号所示的化学方程式：
①2NO＋O2=== ；
②3NO2＋H2O=== 。
3.酸雨的危害
(1)直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
(2)加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
(3)导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。
4.酸雨的防治
(1)消除污染源，改变 结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。
(2)对酸性物质的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制 排放等。
(3)健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。
5.常见的环境污染
典例分析
题型一：硝酸的性质
【典例1】下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是（ ）
A．硝酸能与Na2SO3反应，但不易生成SO2
B．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
【变式练】
1．下列关于硝酸的叙述中正确的是（ ）
A．稀硝酸是弱酸,浓硝酸是强酸
B．铜与浓硝酸和稀硝酸都能发生反应生成二氧化氮
C．浓硝酸能在铁的表面生成氧化膜
D．硝酸常装在普通试剂瓶中
2．以下关于铜跟浓、稀HNO3反应的说法中错误的是（ ）
A．1ml浓HNO3被还原转移2ml电子
B．Cu与浓HNO3反应剧烈，故氧化性浓HNO3强于稀HNO3
C．Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热
D．生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓HNO3的量多
题型二：硝酸盐
【典例2】氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中的氮循环起始于氮的固定，循环过程可用下图表示。下列说法正确的是（ ）
A．海洋中不存在游离态的氮
B．海洋中的“反硝化作用”过程中氮被氧化
C．海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②
D．向海洋排放含的废水不会影响海洋中的含量
【变式练】
1．氮肥既能促进农作物生长又能提高蛋白质的含量，下列关于氮肥的说法错误的是（ ）
A．储存碳酸氢铵时，应密封并置于阴凉干燥处
B．工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素，尿素是一种中性肥料
C．氮肥溶于水后，其中氮元素都以NO存在
D．尿素CO(NH2)2是一种有机氮肥，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥
2．下列说法错误的是（ ）
A．可用作食品添加剂
B．氮的固定是将转化成含氮的化合物
C．过量Fe和在加热条件下反应生成
D．浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处
题型三：有关酸性环境下硝酸根氧化性的有关计算
【典例3】取mg铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中产生一定量的NO2气体和N2O4气体，将反应产生的气体与2.24L的O2(已折算到标准状况)一起通入水中，恰好完全反应生成硝酸；在合金与硝酸反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为10.2g．则m等于（ ）
A．3.4B．6.8C．10.0D．10.2
【变式练】
1．现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸浓度为3ml·L-1，稀硝酸的浓度为2ml·L-1。取10mL混合酸，向其中加入过量铁粉，反应结束后，在标准状况下可收集到气体体积为(假设HNO3只被还原为NO)（ ）
A．0.244LB．0.896LC．0.672LD．0.448L
2．室温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是（ ）
A．与铝粉反应放出H2的透明溶液：Cu2+、Al3+、Na+、SO
B．含有大量Fe2+的溶液：Br-、NO、Cl-、Fe3+、H+
C．含有大量NH的溶液：Mg2+、Na+、SO、CO
D．使石蕊试液显蓝色的溶液：Cu2+、NO、Fe3+、SO
题型四：酸雨及防治
【典例4】下列说法正确的是（ ）
A．雷雨时生成的NO是导致酸雨的主要原因之一
B．工厂利用氨气催化氧化生产氮肥实现了氮的固定
C．使用漂白粉漂白时应尽量密闭以防止损失有效成分
D．利用图装置吸收氨气制备氨水可以防止倒吸
【变式练】
1．汽车尾气催化转化装置的工作原理如图所示：
下列说法中，不正确的是（ ）
A．汽车尾气中含有的CO和NO是大气污染物
B．使用催化转化装置可减少汽车尾气对大气的污染
C．该过程中氧元素被还原，氮元素只被氧化
D．该过程中会发生反应：
2．下列说法错误的是（ ）
A．正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0
B．严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染
C．使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会对人体健康产生损害
D．使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害
跟踪训练
一、单选题
1．根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
2．在能使石蕊变红的无色透明溶液中，能大量共存的离子组是（ ）
A．Al3+、Ag+、、B．Fe2+、Na+、、
C．Ca2+、K+、、Cl-D．Mg2+、、、Cl-
3．在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是（ ）
A．NH、NO、Mg2+、Cl-B．MnO、K+、SO、Na+
C．K+、SO、HCO、Na+D．Fe2+、NO、K+、OH-
4．将2.56g铜投入20mL一定浓度的硝酸中，铜完全溶解，产生标准状况下的NO和混合气体共896mL，反应结束后向溶液中加入120mL 1 ml∙L−1 NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化为沉淀。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的氧气，又可将气体完全转化为。则下列说法错误的是（ ）
A．与铜反应中，起酸性作用的硝酸为0.08ml
B．产生的混合气体中，NO和的体积比为1∶1
C．通入标准状况下氧气的体积为448mL
D．原硝酸浓度为6 ml∙L−1
5．称取4.08g银、铜合金溶于一定量的浓硝酸中充分反应，金属全部溶解，产生的气体通入水中，再通入448mLO2(标准状况)，气体全部被水吸收，则该合金中铜的物质的量为（ ）
A．0.01mlB．0.02mlC．0.03mlD．0.04ml
6．已知：稀能与或亚硫酸盐发生氧化还原反应，如。下列过程中最终的白色沉淀不一定是的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．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。下列有关说法正确的是（ ）
A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2
B．若③中加入足量稀硫酸，则在相同条件下①中产生的气体体积比③中产生的气体体积小
C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
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
8．下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A．与浓盐酸反应制；
B．向稀溶液中加入盐酸：
C．氯化铵固体和固体混合后加热：
D．碳酸氢铵溶液与足量的溶液混合后加热：
9．100mL某混合酸中，c(HNO3)为0.4ml/L，c(H2SO4)为0.2ml/L。向其中加入2.56g铜粉，待充分反应后，下列说法正确的是（ ）
A．反应生成的气体是NO、SO2混合气体
B．反应后铜有剩余，加盐酸铜不会溶解
C．反应中转移0.06ml电子
D．溶液中Cu2+物质的量浓度为0.03ml/L
10．25℃时，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A．在无色溶液中：Na+、Fe3+、、Cl-
B．加入Mg能放出H2的溶液中：Fe3+、、、Cl-
C．在含有的溶液中：H+、K+、、Cl-
D．含有大量Fe2+的溶液中：H+、K+、、
11．碳跟浓硫酸共热产生的混合气体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是硫酸钡
B．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
C．在Z导管出来的气体中没有二氧化碳
D．在Z导管口处无明显现象
12．下列离子方程式正确的是（ ）
A．足量SO2通入少量石灰水中：SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O
B．(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液共热：NH+OH-NH3↑+H2O
C．FeO与稀HNO3反应：FeO+2H+=Fe2++H2O
D．稀HNO3与过量Fe反应：Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O
二、综合题
13．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3m/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应
(1)装置①中发生反应的化学方程式是_______。
(2)装置②中盛放的是蒸馏水，其中发生反应的化学方程式是_______；氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ 。
(3)实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是_______、_______、_______ 。
(4)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后，向装置中通入N2一段时间，此操作的目的是_______。
(5)该小组得出的结论依据的实验现象是_______。
14．以锌锰废电池中的碳包(含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物质)为原料回收MnO2的工艺流程如下：
I.将碳包中物质烘干，用足量稀HNO3溶解金属单质，过滤，得滤渣a；
II.将滤渣a在空气中灼烧除去碳粉，得到粗MnO2；
III.向粗MnO2中加入酸性H2O2溶液，MnO2溶解生成Mn2+，有气体生成；
IV.向III所得溶液(pH约为6)中缓慢滴加0.50ml•L-1Na2CO3溶液(pH约为12)，过滤，得滤渣b，其主要成分为MnCO3；
V.滤渣b经一系列操作，制得较纯的MnO2。
(1)Ι中Ag与足量稀HNO3反应生成NO的化学方程式为_______。
(2)滤渣b经过_______、_______、_______可以制得较纯的MnO2。
(3)H2O2的电子式为_______，分子中含有的化学键类型为_______、_______。
(4)III中MnO2溶解的离子方程式为_______，溶解一定量的MnO2，H2O2的实际消耗量比理论值高，用化学方程式解释原因：_______。
(5)V中MnCO3在空气中灼烧的化学方程式为_______。
15．铜及其化合物在工业生产中有着广泛的用途。
(1)某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2等。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2的部分工艺流程如图所示：
①写出Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为___________。
②酸溶时，反应温度不宜超过70°C，其主要原因是___________。
③Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO，同时产生NO2和O2，该反应的化学方程式为 ___________，
(2)印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，得到反应后的溶液A。
①写出刻制印刷电路时用FeCl3溶液作为“腐蚀液”时发生的离子反应_______
②为了回收金属铜和得到较纯净的FeCl2溶液，请补充完整下列实验步骤：在溶液A中加入过量的铁粉，过滤，得到滤渣B和滤液C，将滤渣B ___________， 得到金属铜，将处理滤渣B时得到的滤液和滤液C合并，得到FeCl2溶液。
③取少量制的FeCl2溶液于试管中，加入氨水溶液后露置空气中，写出有关实验现象_______
硝酸浓度
实验现象
实验结论
浓硝酸
反应剧烈、铜丝 ，产生红棕色气体，溶液呈
铜与浓硝酸反应生成 NO2，
化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===
稀硝酸
反应缓慢、铜丝变细，产生无色气体，溶液呈
铜与稀硝酸反应生成NO，化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===
环境污染
形成原因
主要危害
温室效应
大气中 含量不断增加
全球变暖，冰川融化
酸雨
SO2和 的排放
土壤酸化，腐蚀建筑物
光化学烟雾
氮氧化物和 化合物的排放
危害人体健康和植物生长
臭氧空洞
氮氧化物和 的排放
地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
的大量使用及废水的任意排放
使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华
白色污染
的大量使用、任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
淀粉溶液中通入，再通入，溶液先出现蓝色，后蓝色褪去
还原性：
B
检验气体中是否混有：将气体通入溶液，有白色沉淀生成
混有
C
将通入溶液中生成的气体，先通入足量的酸性溶液，再通入澄清石灰水中变浑浊
说明酸性：
D
将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
该气体一定是