2019-2020年高中化學 3.2.3 硝酸 人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響（探究導學課型）雙基過關節(jié)節(jié)練 魯科版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 3.2.3 硝酸 人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響（探究導學課型）雙基過關節(jié)節(jié)練 魯科版必修1 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分) 1．下列做法中，不利于實現(xiàn)“天更藍，水更清”目標的是( ) A．加高工廠的煙囪，使煙塵和廢氣遠離地表 B．實施綠化工程，防治揚塵污染 C．減少汽車尾氣排放 D．推廣使用無磷洗滌劑 2．氯氣是一種重要的工業(yè)原料。在工業(yè)上利用反應3Cl2＋2NH3====N2＋6HCl檢查氯氣管道是否漏氣。下列說法正確的是( ) A．若管道漏氣遇氨就會產(chǎn)生白霧 B．該反應利用了Cl2的強還原性 C．該反應屬于氧化還原反應 D．生成1 mol N2有3 mol電子轉移 3．用加熱法可以分離的一組物質是( ) A．NH4Cl和Ca(OH)2 B．NH4HCO3和Na2O2 C．NH4Cl和NaCl D．I2和NH4Cl 4．將40 mL NO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管中，充分反應后試管中剩下20 mL氣體，則原混合氣體中NO2和NO的體積比為( ) A．2∶1 B．1∶3 C．3∶1 D．1∶1 5．在汽車尾氣凈化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示。下列說法正確的是( ) A．NO是該過程的中間產(chǎn)物 B．NO和O2必須在催化劑表面才能反應 C．汽車尾氣的主要污染成分包括CO2和NO D．催化轉化總反應為： 2NO+O2+4CO4CO2+N2 6．往淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸時，溶液的顏色變化應該是( ) A．顏色變淺 B．逐漸變?yōu)榧t色 C．沒有改變 D．變?yōu)樽攸S色 7．已知氣體的摩爾質量越小，擴散速度越快。如圖所示為氣體擴散速度的實驗，兩種氣體擴散相遇時形成白色煙環(huán)。下列關于物質甲、乙的判斷正確的是( ) A．甲是濃氨水，乙是濃硫酸 B．甲是濃鹽酸，乙是濃氨水 C．甲是濃氨水，乙是濃鹽酸 D．甲是濃硝酸，乙是濃氨水 8．足量銅與一定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1．68 L O2(標準狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 molL-1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是( ) A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL 9．下列除雜的操作方法，正確的是( ) A．NH3中混有水蒸氣：通過裝有濃硫酸的洗氣瓶 B．NO中混有少量NO2氣體：用水洗滌后再干燥 C．食鹽中混有少量NH4Cl：加過量燒堿溶液后加熱蒸干 D．硝酸混有少量硫酸：加適量BaCl2后再過濾 10．(雙選)(能力提升題)某元素的單質與足量濃硝酸反應時，參加反應的單質與HNO3的物質的量之比為1∶4，則反應后的產(chǎn)物中，該元素的價態(tài)可能為( ) A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4 二、非選擇題(本題包括4小題，共50分) 11．(12分)利用如圖所示裝置收集以下7種氣體(圖中燒瓶的位置不得變化) ①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦NO2 (1)若燒瓶是干燥的，則由B口進氣收集的氣體有_________(寫序號)； (2)若燒瓶充滿水，可收集的氣體有_________，這時氣體由_________進入。 (3)若燒瓶是干燥的，則由A口進氣，可收集的氣體有_________________。 (4)若在燒瓶內裝入濃硫酸使氣體干燥，則可用此裝置來干燥的氣體有_______，這時氣體由_________口進入。 12．(10分)NO分子因污染空氣而臭名昭著。近年來，發(fā)現(xiàn)少量的NO存在生物體內許多組織中，它有擴張血管、免疫、增強記憶的功能，因而成為當前生命科學的研究熱點，NO亦被稱為“明星分子”。請回答下列問題： (1)NO對環(huán)境的危害在于_________ (填字母)。 A．破壞臭氧層 B．高溫下能使一些金屬被氧化 C．造成酸雨 D．與人體血紅蛋白結合 (2)在含Cu+的酶的活化中，亞硝酸根離子(NO2-)可轉化為NO，寫出Cu+和亞硝酸根離子在酸性水溶液中反應的離子方程式：___________________________。 (3)在常溫下，把NO氣體壓縮到100個大氣壓，在一個體積固定的容器里加熱到50 ℃，發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅速下降，壓力降至略小于原壓力的2/3就不再改變，已知其中一種產(chǎn)物為N2O，寫出上述變化的化學方程式：__________________。 13．(14分)將紅熱的黑色固體單質甲放入一久置呈黃色的濃溶液乙中，充分反應后，產(chǎn)生由兩種氣體組成的混合氣體A，A在常溫下不與空氣作用，將A做如下的實驗： (1)推斷各物質的化學式： 甲：_________；乙：_________；丙：_________； A：_________；B：_________；C：_________；D：_________。 (2)寫出甲與乙反應的化學方程式：___________________________。 14．(14分)(能力提升題)某研究性學習小組的同學利用下圖來驗證某銅銀合金完全溶解于濃硝酸時生成的氣體除NO2外還含有NO，并測定合金中銅的質量分數(shù)。已知常溫下NO2和N2O4混合存在，在低于0 ℃時幾乎只有無色的N2O4晶體。 (1)寫出A中銅與硝酸反應的一個化學方程式___________________________。 (2)反應前先打開A部分的活塞K1，持續(xù)通入一段時間的N2，理由是________ __________________________________________________________________， 若裝置中缺少B部分，會影響驗證的結果，其原因是_____________________ ____________________________________。 (3)反應結束后，打開活塞K2，并通入O2，若有NO產(chǎn)生，則D產(chǎn)生的現(xiàn)象是____________________________________。 (4)實驗測得的數(shù)據(jù)如下：合金質量15．0 g，13．5 molL-1 HNO3 40 mL；實驗后A溶液：V=40 mL，c(H+)=1．0 molL-1，假設反應中硝酸無揮發(fā)也沒有分解。則反應中消耗的HNO3物質的量為_________mol。 (5)利用A裝置中反應后溶液也可確定銅的質量分數(shù)，方法是取出A中的反應后的溶液，向其中加入足量的__________________溶液，然后進行的操作步驟分別是___________________________。 答案解析 1．【解析】選A。加高工廠的煙囪并不能減少煙塵和廢氣的排放，因此不符合“天更藍，水更清”目標。 2．【解析】選C。若管道漏氣遇氨就會生成氯化銨，產(chǎn)生白煙。煙與霧的區(qū)別是：煙為固體小顆粒，霧為小液滴。因此A選項錯誤；通過分析化合價，氯元素的化合價降低，顯示氧化性，氮元素化合價升高，顯示還原性，因此B選項錯誤，C選項正確；生成1 mol N2時有6 mol電子轉移，因此D選項錯誤。 3．【解析】選C。銨鹽可與堿反應，因此選項A在加熱時發(fā)生反應2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+2H2O+CaCl2,加熱不能用于分離兩者的混合物。選項B中的NH4HCO3分解，且產(chǎn)生的H2O及CO2能與Na2O2反應，也無法達到分離的目的。碘在受熱時升華，NH4Cl受熱分解再重新化合后仍與碘混合，故選項D無法達到分離的目的。選項C，NH4Cl受熱分解后可從體系中脫離，遇冷又重新化合為NH4Cl固體，從而達到與NaCl分離的目的。 4．【解析】選C。40 mL混合氣體與水充分反應后試管中剩下20 mL氣體，體積減少20 mL。由NO2與水反應的方程式可知： 3NO2+H2O====2HNO3+NO ΔV(減) 3 1 2 V(NO2) 20 mL V(NO2)=30 mL 則V(NO)=40 mL-30 mL=10 mL 混合氣體中NO2和NO的體積比為30 mL∶10 mL=3∶1 5．【解析】選D 。NO2是該過程的中間產(chǎn)物；NO和O2的反應不需要催化劑；汽車尾氣的主要污染成分包括CO和NO。 6．【解析】選D。Fe2+和NO3-在溶液中可以大量共存，但加入稀鹽酸后，NO3-在酸性條件下表現(xiàn)出強氧化性(即可認為H+與NO3-結合成了HNO3)，把Fe2+氧化為Fe3+，溶液由淺綠色變成棕黃色。 7．【解析】選C 。由題意可知甲、乙處液體均易揮發(fā)，且甲處揮發(fā)出氣體的摩爾質量小于乙處揮發(fā)出氣體的摩爾質量，故選C。 8．【解析】選A。根據(jù)電子轉移守恒，可以知道銅在反應中失去的電子與O2得到電子的物質的量相等： n(O2)=1．68 L/22．4 Lmol-1=0．075 mol n(e-)=4n(O2)=40．075 mol=0．3 mol n(Cu2+)=1/2n(e-)=0．15 mol n(NaOH)=2n(Cu2+)=0．3 mol 則消耗NaOH溶液的體積=0．3 mol5 molL-1=0．06 L 故選A。 【規(guī)律方法】金屬與硝酸反應的有關計算方法 (1)原子守恒：n(總的硝酸)=n(NO3-)+n(還原產(chǎn)物中氮原子) (2)電子守恒：硝酸與金屬的反應屬于氧化還原反應，N原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)。 (3)電荷守恒：Mn+和H+所帶正電荷總數(shù)等于NO3-所帶負電荷總數(shù)。 9．【解析】選B。A中濃硫酸也可以吸收氨氣；C中過量NaOH會混入食鹽中； D中溶液會混入Cl-；只有B項是正確的。 10．【解析】選B、D。HNO3被還原生成NO2 (1)若為金屬單質M： ====M(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反應后M為＋2價。 (2)若為非金屬單質M： ====MO2+4NO2↑+2H2O 反應后M為＋4價。 11．【解析】由B端進入適宜收集比空氣重且不與空氣中成分反應的氣體，由A端進入適宜收集比空氣輕且不與空氣中成分反應的氣體，當燒瓶裝液體，洗氣時氣體從B端進，收集氣體時氣體從A端進。 答案：(1)②④⑦ (2)①③⑥ A (3)①③⑤ (4)①②③④⑥⑦ B 12．【解析】(1)NO中N的化合價為+2，所以NO具有還原性，能被臭氧氧化；NO排放到空氣中最終能被氧化成硝酸；同CO一樣，NO也能與人體內的血紅蛋白結合使人缺氧而死亡，但選項D不是NO對環(huán)境的危害。故答案為A、C。 (2)根據(jù)信息可得此反應中亞銅離子為還原劑、亞硝酸根離子為氧化劑、NO為還原產(chǎn)物、銅離子為氧化產(chǎn)物，再根據(jù)電子、電荷、原子守恒可得方程式：Cu++NO2-+ 2H+====Cu2++NO↑+H2O。 (3)據(jù)阿伏加德羅定律的推論可得方程式：3NONO2+N2O。 答案：(1)A、C (2)Cu++NO2-+2H+====Cu2++NO↑+H2O (3)3NONO2+N2O 13．【解析】中學階段所學的黑色固體單質只有碳單質，因此甲為C；能夠與紅熱的碳反應的，久置呈黃色的溶液為濃硝酸，因此乙為濃硝酸；碳與濃硝酸反應產(chǎn)生CO2與NO2，因此混合氣體A為CO2與NO2的混合氣體；CO2與NO2的混合氣體通入水中后，NO2與水反應生成硝酸和難溶于水的NO，CO2在水中的溶解度不大，因此CO2與NO從水中逸出，與澄清石灰水反應生成CaCO3，因此B為CaCO3，C為NO；CO2與NO2的混合氣體通過的水中含有HNO3，將單質丙放入其中，產(chǎn)生藍色溶液D，中學階段的藍色溶液為含有Cu2+的溶液，因此該溶液為Cu(NO3)2。 答案:(1)C HNO3 Cu CO2與NO2 CaCO3 NO Cu(NO3)2 (2)C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O 14．【解析】(1)隨反應進行，濃硝酸會慢慢變稀，故發(fā)生的反應分為濃、稀兩種情況。 (2)由于實驗目的之一是檢驗有NO生成，而裝置里有O2，故實驗前應將裝置內O2全部排出，另外因反應中一定有NO2生成，而NO2又易與H2O(l)反應，故必須先將水蒸氣除去。 (3)若有NO產(chǎn)生則通入O2會有紅棕色氣體生成。 (4)硝酸總共為0．54 mol，反應后剩余0．04 mol，故反應的硝酸為0.5 mol。 (5)A中存在Ag+、Cu2+，可加入鹽酸或NaCl溶液得到AgCl沉淀，然后過濾并洗滌除去所含的雜質離子，然后干燥稱量即可。 答案：(1)Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O或3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑ (2)排除裝置中的空氣，防止干擾驗證性實驗 部分NO2與水作用生成NO干擾驗證性實驗 (3)有紅棕色氣體生成 (4)0.5 (5)鹽酸(其他合理答案也可以) 過濾、洗滌、干燥、稱量