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

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

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