高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物精品第3课时习题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物精品第3课时习题，共6页。试卷主要包含了下列对于硝酸的认识,不正确的是，2 ml·L-1B，6 gB等内容，欢迎下载使用。

课后篇巩固提升


夯实基础·轻松达标


1.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是( )





①对燃煤进行脱硫 ②对含SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后,再排放到大气中 ③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物 ④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等


A.①②③④B.只有①②③


C.只有①②④D.只有①③④


答案C


解析酸雨的形成主要是SO2、NO2的大量排放所造成的,①②④都可减少SO2或NO2的排放量且是可行的,而雷电作用所产生的氮的氧化物扩散在大气中,无法人工收集。


2.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.铜与硝酸的反应属于置换反应


C.金属与硝酸反应不产生氢气


D.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸


答案B


解析4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O,A项正确;铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO2和NO,没有单质生成,故不属于置换反应,B项错误;硝酸是氧化性酸,金属与硝酸反应均不产生H2,C项正确;铁、铝遇冷浓硝酸钝化,故可用铁或铝制容器盛装冷的浓硝酸,D项正确。


3.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是( )


A.常温下都可用铝制容器贮存


B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻


C.常温下都能与铜较快反应


D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大


答案A


解析浓硫酸吸水增重,浓硫酸常温下与Cu不反应,露置在空气中,浓硝酸、浓硫酸的浓度都减小。


4.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )


A.反应速率:两者相同


B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少


C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深


D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少


答案B


解析比较反应Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,当Cu的质量相同、HNO3过量时,两个反应转移的电子数目相同,消耗的HNO3前者多,生成气体的颜色前者深。浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,浓硝酸与铜反应的速率比稀硝酸大得多。


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。S与H+在水溶液中不能结合成浓硫酸,不能把Fe2+氧化成Fe3+,溶液颜色基本没变。


6.相同质量的四份铜片,分别置于足量的下列酸中,所得到的气体的物质的量最多的是( )


A.浓硫酸B.稀硫酸


C.浓硝酸D.稀硝酸


答案C


解析根据化学方程式可知,铜与浓硝酸反应产生的NO2的物质的量最多。


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。


提升能力·跨越等级


1.铜粉放入稀硫酸中,加热后无明显变化,但加入某盐一段时间后,发现铜粉质量减小,则该盐不可能是( )


A.FeCl3B.NaCl


C.KNO3D.Cu(NO3)2


答案B


解析A项,反应的离子方程式为2Fe3++CuCu2++2Fe2+,铜粉溶解;C项、D项反应的离子方程式均为8H++2N+3Cu3Cu2++2NO↑+4H2O,铜粉溶解;B项不反应。


2.在通风橱中进行下列实验:





下列说法中不正确的是( )


A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2


B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应


C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸


D.红棕色气体的成分是NO2


答案C


解析浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。


3.铜与1 ml·L-1硝酸溶液反应,若c(N)下降0.2 ml·L-1,则c(H+)下降( )


A.0.2 ml·L-1B.0.4 ml·L-1


C.0.6 ml·L-1D.0.8 ml·L-1


答案D


解析铜与1 ml·L-1硝酸溶液反应的离子方程式为8H++2N+3Cu3Cu2++2NO↑+4H2O,消耗H+和N的物质的量之比为8∶2=4∶1,它们浓度的变化量之比是4∶1。


4.木炭与浓硫酸共热产生的气体X和铜与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),下列有关说法不正确的是( )





A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡


B.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


答案A


解析X为SO2、CO2的混合物;Y为NO2,在Z导管口处发生反应:2NO+O22NO2。


5.14 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 gB.6.4 g


C.4.8 gD.3.2 g


答案D


解析铜银合金与HNO3反应过程如下:


Cu、AgNO2、NOHNO3


Cu、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 ml O2,0.05 ml O2得电子物质的量=0.05 ml×4=0.2 ml。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 ml×64 g·ml-1=3.2 g。


6.铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL N2O4气体(标准状况),在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,生成沉淀的质量为( )


g g g g


答案B


解析n(NO2)=0.2 ml,n(N2O4)=0.015 ml,由HNO3转变为NO2、N2O4过程中得电子的物质的量为n=0.2 ml+0.015 ml×2=0.23 ml,由得失电子守恒知,2n(Cu)+2n(Mg)=0.23 ml,64 g·ml-1×n(Cu)+24 g·ml-1×n(Mg)=4.6 g,得n(Mg)=0.069 ml,n(Cu)=0.046 ml,沉淀总质量m=0.046 ml×98 g·ml-1+0.069 ml×58 g·ml-1=8.51 g。


7.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。


(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O ①,2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O ②。


在反应①中,氧化剂是 ,还原剂是 。


在反应②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。


(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式: 。


答案(1)NO2 NO 1∶1


(2)8NH3+6NO27N2+12H2O


8.在100 mL混合酸的溶液中,硝酸的物质的量浓度为0.5 ml·L-1,硫酸的物质的量浓度为0.15 ml·L-1,向其中加入5.76 g铜粉,微热,使其充分反应。


(1)溶液中Cu2+的物质的量浓度为 。


(2)若要使5.76 g铜粉恰好完全溶解,且溶液中只存在一种盐,则原溶液中的硝酸的物质的量浓度为 ,硫酸的物质的量浓度为 。


答案(1)0.3 ml·L-1


(2)0.6 ml·L-1 0.9 ml·L-1


解析(1)由题意计算得:n(N)=0.05 ml,n(H+)=0.08 ml,n(Cu)=0.09 ml,由离子方程式3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O判断H+的量不足,则根据H+的量求算产生的Cu2+的量。


生成的n(Cu2+)=0.03 ml,c(Cu2+)=0.3 ml·L-1。


(2)3Cu + 8H+ + 2N3Cu2++2NO↑+4H2O


0.09 ml0.24 ml0.06 ml


故c(HNO3)=0.6 ml·L-1,c(H2SO4)=0.9 ml·L-1。


贴近生活·拓展创新


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吸收NO2气体,防止污染环境


(3)①c a、b ②先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)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。(3)②此问是仿照使密闭容器中NH3与水接触形成喷泉的操作方法而设立的,可使用类似的方法完成此操作:先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管②。


步骤



Ⅰ



Ⅱ
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