2019-2020学年新教材高中化学 课时跟踪检测（六）硝酸酸雨及防治 新人教版必修第二册

1课时跟踪检测（六）硝酸酸雨及防治A级—学业水平考试达标练1．下列说法正确的是()A．硝酸电离出的H＋，能被Zn、Fe等金属还原成H2B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水C．浓HNO3应保存在棕色试剂瓶中D．Fe2＋、NO－3、SO2－4、H＋在溶液中能大量共存解析：选CA项，硝酸能电离出H＋，但氧化性NO－3H＋，硝酸中的H＋不能被Zn、Fe等金属还原成H2，错误；B项，浓HNO3与浓HCl按1∶3的体积比所得的混合物叫王水，错误；C项，浓HNO3见光易分解，故应保存在棕色试剂瓶中，正确；D项，H＋、NO－3会氧化Fe2＋，故这些离子不能大量共存，错误。2．下列关于硝酸的认识，正确的是()A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B．浓硝酸与金属反应不产生氢气，而稀硝酸与金属反应可产生氢气C．因常温下铝和铁不与浓硝酸反应，所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D．硝酸与金属反应时，只表现出氧化性解析：选A浓、稀硝酸都有氧化性，可与除Au、Pt之外的所有金属反应，且不产生氢气，A正确、B错误；浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中，因为铝和铁在冷的浓硝酸中钝化，不是不反应，C错误；在与金属反应时，硝酸既表现出氧化性又表现出酸性，D错误。3．下列反应中，HNO3既表现出酸性又表现出氧化性的是()A．使紫色石蕊溶液变红B．与铜反应C．与Na2CO3溶液反应D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2解析：选BA项中HNO3只表现出酸性；B项中HNO3与铜反应生成NOx气体和Cu(NO3)2，HNO3既表现出酸性又表现出氧化性；C项中HNO3与Na2CO3反应时生成CO2气体和NaNO3，HNO3只表现出酸性；D项中HNO3只表现出氧化性。4．如图表示Cu与HNO3反应的量的关系，A、B、C、D四点中表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系的点是()2解析：选ACu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，由化学方程式可知参加反应的HNO3只有14被还原，故被还原的HNO3与Cu的关系为3Cu～2HNO3(被还原)。5．工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染环境，宜采取的方法是()A．Cu――→AgNO3溶液Cu(NO3)2B．Cu――→空气△CuO――→HNO3稀Cu(NO3)2C．Cu――→HNO3稀Cu(NO3)2D．Cu――→HNO3浓Cu(NO3)2解析：选BA项，硝酸银较昂贵，所以不符合条件；B项，2Cu＋O2=====△2CuO、CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O，该过程中没有有毒气体生成，且能节约硝酸，所以符合条件；C项，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO有毒，且污染环境，所以不符合条件；D项，Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，NO2有毒，且污染环境，所以不符合条件。6.为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是()A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C．通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO解析：选A关闭活塞1，将无法加液体到液面a，A错误；升高温度，可以加快反应速率，B正确；关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，C正确；想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2，D正确。7．某实验过程如图所示，则图③的试管中的现象是()A．无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色3解析：选D生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3，铜片会继续溶解生成NO。8．一定质量的铜分别与足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体(假设产物气体只可能是NO或NO2)。下列叙述一定正确的是()①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少②硝酸浓度不同，生成的Cu(NO3)2的物质的量相同③硝酸浓度越大，产生的气体越少④用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同A．只有②B．②④C．③④D．①②③解析：选B一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，发生3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，①等量的Cu与酸反应，浓硝酸消耗得多，错误；②等量的Cu与酸反应，由铜原子守恒可知生成Cu(NO3)2的物质的量相同，正确；③等量的Cu与酸反应，浓硝酸反应生成气体多，错误；④因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最终收集到的气体均为NO，由得失电子守恒可知，收集到NO的体积相等，正确。9．酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下：下列有关说法不正确的是()A．所涉及的变化均为氧化还原反应B．光照是酸雨形成的必要条件之一C．污染指数越高形成酸雨的速率越快D．优化能源结构能有效遏制酸雨污染解析：选ASO2变为激发态SO2并未发生氧化还原反应，A选项不正确；产生激发态SO2和·OH自由基需要光照条件，B选项正确；途径Ⅱ的速率大于途径Ⅰ，C选项正确；优化能源结构可减少SO2的产生、减轻空气污染，能有效遏制酸雨污染，D选项正确。10．用以下三种途径制取相同质量的硝酸铜，下列叙述不正确的是()①铜与浓硝酸反应②铜与稀硝酸反应③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应A．对环境造成的危害：③最小B．所消耗的HNO3的物质的量：①＞②＞③4C．三种途径所消耗的铜的质量相同D．铜与浓硝酸反应速率最快，故制取硝酸铜的最佳方案是①解析：选D铜与浓、稀硝酸反应时，HNO3既体现氧化性，又体现酸性，HNO3与氧化铜反应时，HNO3只体现酸性，所以③消耗的HNO3最少，不产生有毒气体，制取硝酸铜的最佳方案是③。11．如图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。(1)下列气体容易形成酸雨的是________。A．CO2B．SO2C．N2D．NO2(2)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：测试时间/h01234雨水的pH4.734.634.564.554.55分析数据，回答下列问题：①雨水样品的pH变化的原因是___________________________(用化学方程式表示)。②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变________，原因是________________________________(用化学方程式表示)。(3)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是________(填字母)。①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤解析：(1)SO2、NO2易形成酸雨。(2)①酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致。②雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。答案：(1)BD(2)①SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2===2H2SO4②小Cl2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)(3)C12．为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO，某同学设计了如下实验装置和实验方案。5实验步骤：(1)关闭K1，打开K2，向试管中加石灰石，通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，则加入石灰石的作用是______________________________________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。(2)将铜丝插入稀硝酸中，微热试管。该步反应的离子方程式是________________________________________________________________________。(3)充分反应后，打开开关K1，通过气囊鼓入空气，可以观察到烧瓶中__________________________________，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。(4)NaOH溶液的作用是____________________________________________________。解析：(1)关闭K1，打开K2，向试管中加石灰石，通过分液漏斗向其中加入一定量的稀硝酸，则加入石灰石的作用是石灰石与稀硝酸反应生成CO2，把装置中的氧气排尽，防止干扰反应现象的判断，反应的化学方程式是CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。(2)将铜丝插入稀硝酸中，发生反应产生硝酸铜、NO和水，该步反应的离子方程式是3Cu＋8H＋＋2NO－33Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(3)充分反应后，打开开关K1，通过气囊鼓入空气，可以观察到烧瓶中无色气体变成红棕色，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。(4)NO、NO2是大气污染物，由于它们可以与NaOH溶液反应产生盐，因此可以防止大气污染。答案：(1)石灰石与稀硝酸反应生成CO2，把装置中的氧气排尽CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O(2)3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(3)无色气体变成红棕色气体(4)尾气处理，以免气体污染环境B级—选考等级考试增分练1．将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L－1NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是()A．溶解合金时收集到NO气体体积为2.24L(在标准状况)B．加入合金的质量可能为9.6gC．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150mLD．参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol6解析：选A将一定量的镁和铜合金加入到稀HNO3中，二者恰好反应，金属、硝酸都没有剩余，反应中还原产物只有NO，发生反应：3Mg＋8HNO3(稀)===3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；向反应后的溶液中加入3mol·L－1NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg(NO3)2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaNO3、Cu(NO3)2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaNO3，最终溶液为NaNO3溶液，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，根据电荷守恒，转移电子物质的量等于氢氧根的物质的量，n(OH－)＝5.1g17g·mol－1＝0.3mol。根据电子转移守恒，n(NO)＝0.3mol5－2＝0.1mol，标准状况下体积为2.24L，故A正确；根据电子转移守恒，镁和铜的总的物质的量为0.3mol2＝0.15mol，假定全为镁，质量为0.15mol×24g·mol－1＝3.6g，若全为铜，质量为0.15mol×64g·mol－1＝9.6g，所以参加反应的金属的总质量(m)为3.6gm9.6g，故B错误；根据守恒可知n(NaOH)＝n(OH－)＝0.3mol，加入的氢氧化钠溶液的体积＝0.3mol3mol·L－1＝0.1L＝100mL，故C错误；根据方程式可知参加反应的n(HNO3)＝83n(金属)＝83×0.15mo