2024-2025年新教材高中化學(xué)課時(shí)檢測(cè)20硝酸的性質(zhì)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響含解析魯科版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE8硝酸的性質(zhì)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響1．下列試驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的一組是()A．濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色——酸性和強(qiáng)氧化性B．鐵與稀硝酸反應(yīng)不能放出氫氣——強(qiáng)氧化性C．要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D．氫氧化亞鐵固體與稀硝酸混合——強(qiáng)酸性解析：選DA項(xiàng)，濃硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液變紅色，又因濃硝酸的強(qiáng)氧化性而使其褪色；B項(xiàng)，因稀硝酸有強(qiáng)氧化性，其與鐵反應(yīng)不產(chǎn)生H2；C項(xiàng)，因濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光或受熱易分解，因此應(yīng)用棕色瓶盛裝濃硝酸，且避光保存；D項(xiàng)，稀硝酸與氫氧化亞鐵反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水，表現(xiàn)了硝酸的酸性和強(qiáng)氧化性。2．下列說(shuō)法不正確的是()A．HNO3→NO→NO2，以上各步改變均能通過(guò)一步試驗(yàn)完成B．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解C．某氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體的水溶液肯定顯堿性D．銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O解析：選B硝酸被還原生成NO，NO被氧化生成NO2，所以HNO3→NO→NO2中各步改變均能通過(guò)一步試驗(yàn)完成，故A正確；在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固體，在酸性溶液中硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，此時(shí)的銅粉被氧化而溶解，故B錯(cuò)誤；某氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體的水溶液肯定顯堿性，故C正確；銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮?dú)怏w和水，離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故D正確。3．下列關(guān)于硝酸的說(shuō)法中正確的是()A．稀硝酸能與Fe發(fā)生反應(yīng)，濃硝酸不能B．濃硝酸和稀硝酸都是強(qiáng)氧化劑C．稀硝酸是弱酸，濃硝酸是強(qiáng)酸D．稀硝酸與Cu反應(yīng)生成NO，而濃硝酸與Cu反應(yīng)生成NO2，稀硝酸得電子更多，故稀硝酸的氧化性強(qiáng)于濃硝酸的氧化性解析：選BA項(xiàng)，常溫下，F(xiàn)e遇濃硝酸在表面生成致密的氧化物薄膜而發(fā)生鈍化，F(xiàn)e能與濃硝酸反應(yīng)；B項(xiàng)，濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性；C項(xiàng)，硝酸屬于強(qiáng)酸，與濃度大小無(wú)關(guān)；D項(xiàng)，硝酸的氧化性強(qiáng)弱與其濃度大小有關(guān)，濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸的氧化性，與HNO3和Cu的反應(yīng)中HNO3得電子的數(shù)目無(wú)關(guān)。4．肯定質(zhì)量的銅與濃硝酸恰好完全反應(yīng)，生成NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與2.24LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)混合后通入水中，全部氣體被水完全汲取生成硝酸。則參與反應(yīng)的銅的質(zhì)量為()A．3.2g B．6.4gC．12.8g D．條件不足，無(wú)法計(jì)算解析：選C總過(guò)程中，氮元素最終沒(méi)有得電子，銅失去的電子數(shù)目與O2得到的電子數(shù)目相等，所以銅的質(zhì)量為eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)×4÷2×64g·mol－1＝12.8g，C正確。5．銅粉放入稀硫酸溶液中，加熱后無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)加入一種鹽后，銅粉的質(zhì)量削減，溶液呈藍(lán)色，同時(shí)有氣體逸出。該鹽是()A．FeSO4 B．Fe2(SO4)3C．Na2CO3 D．KNO3解析：選DCu與稀硫酸不反應(yīng)，加入FeSO4混合后仍不反應(yīng)，Cu不溶解，A不符合題意；Cu、稀硫酸、硫酸鐵混合時(shí)，銅和硫酸鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸亞鐵和硫酸銅，造成銅粉的質(zhì)量削減，但沒(méi)有氣體生成，B不符合題意；加入碳酸鈉，有二氧化碳?xì)怏w冒出，但銅質(zhì)量不變，C不符合題意；Cu、稀硫酸、KNO3混合時(shí)發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，則銅粉質(zhì)量削減，同時(shí)溶液漸漸變?yōu)樗{(lán)色，且有氣體逸出，D符合題意。6．木炭屑與濃HNO3共熱，產(chǎn)生的氣體X等分為①和②兩份，將兩份氣體分別按下圖試驗(yàn)：則澄清石灰水的改變可能是()A．①不變渾濁，②變?nèi)榘咨獴．①變?yōu)槿榘咨珳啙?，②不變渾濁C．①、②均變?yōu)槿榘咨珳啙酓．①、②都不變渾濁解析：選B①中X先通過(guò)水，NO2轉(zhuǎn)變?yōu)镹O，故澄清石灰水只與CO2反應(yīng)變渾濁，②中X通入澄清石灰水，依次發(fā)生的反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，生成的CaCO3沉淀會(huì)被HNO3溶解，故澄清石灰水不變渾濁，所以B項(xiàng)正確。7．用以下三種途徑來(lái)制取相等質(zhì)量的硝酸銅：(1)銅跟濃硝酸反應(yīng)；(2)銅跟稀硝酸反應(yīng)；(3)銅先跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。以下敘述中錯(cuò)誤的是()A．三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量相等B．途徑(3)符合綠色化學(xué)的理念C．三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等D．三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量：途徑(1)＞途徑(2)＞途徑(3)解析：選C從化學(xué)方程式可以看出，生成相同質(zhì)量的Cu(NO3)2，三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量相等，A正確；途徑(3)中不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體，符合綠色化學(xué)的理念，B正確；生成相同量的Cu(NO3)2，途徑(1)中消耗硝酸最多，途徑(3)中消耗硝酸最少，C錯(cuò)誤；生成3molCu(NO3)2，三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量依次是12mol、8mol、6mol，D正確。8．某化學(xué)愛(ài)好小組進(jìn)行有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．①中溶液呈藍(lán)色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，但稀硝酸的還原產(chǎn)物為NOB．③中反應(yīng)的離子方程式為：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OC．③中滴加稀硫酸，銅片接著溶解，不能說(shuō)明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的氧化性強(qiáng)D．由上述試驗(yàn)可知，Cu在常溫下既可與稀硝酸反應(yīng)，也可與稀硫酸反應(yīng)解析：選DA項(xiàng)，試驗(yàn)①中溶液呈藍(lán)色，稀硝酸被Cu還原為NO，在試管口，NO遇到空氣中的O2，生成紅棕色氣體NO2，正確；B項(xiàng)，③中反應(yīng)的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，正確；C項(xiàng)，試驗(yàn)③中滴加稀硫酸，銅片接著溶解，是由于硝酸根離子在酸性條件下等同于硝酸，硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硫酸的氧化性，正確；D項(xiàng)，銅與稀硫酸不反應(yīng)，錯(cuò)誤。9．氨氮廢水超標(biāo)排放是水體富養(yǎng)分化的重要緣由，可用以下流程處理：下列說(shuō)法正確的是()A．過(guò)程Ⅰ中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B．過(guò)程Ⅱ中NHeq\o\al(＋,4)→NOeq\o\al(－,3)，每轉(zhuǎn)化1molNHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NAC．過(guò)程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇做還原劑D．過(guò)程Ⅲ中HNO3→N2，轉(zhuǎn)移10mole－時(shí)可生成N211.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)解析：選C過(guò)程Ⅰ相當(dāng)于向含NHeq\o\al(＋,4)的溶液中加堿加熱，將NHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔?，此過(guò)程不是氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NHeq\o\al(＋,4)中的氮元素是－3價(jià)，NOeq\o\al(－,3)中的氮元素是＋5價(jià)，因此每轉(zhuǎn)化1molNHeq\o\al(＋,4)要轉(zhuǎn)移8mol電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)氫為＋1價(jià)、氧為－2價(jià)的規(guī)則不難看出甲醇中的碳是－2價(jià)，而CO2中的碳是＋4價(jià)，因此甲醇變成CO2的過(guò)程中甲醇被氧化，做還原劑，C項(xiàng)正確；硝酸中的氮是＋5價(jià)的，轉(zhuǎn)化為氮?dú)庵?價(jià)的氮須要得到5個(gè)電子，因此轉(zhuǎn)移10mol電子可以得到2mol的0價(jià)氮原子，即1mol氮?dú)猓w積為22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．某化學(xué)小組為了探究銅與硝酸反應(yīng)的狀況，做了以下探究試驗(yàn)。按如圖進(jìn)行反應(yīng)：(1)起先反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是_________________________________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________。(2)若銅有剩余，反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(3)待反應(yīng)停止后，再加入少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其緣由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若將12.8g銅跟肯定量的濃硝酸反應(yīng)，銅消耗完時(shí)，共產(chǎn)生氣體5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，消耗的硝酸的物質(zhì)的量是________。解析：(1)反應(yīng)起先時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，銅片漸漸溶解，溶液漸漸變藍(lán)，有紅棕色氣體逸出；(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度不斷減小，故反應(yīng)最終階段發(fā)生的是銅與稀硝酸的反應(yīng)；(3)加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NOeq\o\al(－,3)構(gòu)成強(qiáng)氧化性的環(huán)境，又能與過(guò)量的Cu反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；(4)n(NOx)＝eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)＝0.25mol，故依據(jù)氮原子守恒可知，消耗n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NOx)＝2×eq\f(12.8g,64g·mol－1)＋0.25mol＝0.65mol。答案：(1)銅片漸漸溶解、溶液漸漸變藍(lán)、有紅棕色氣體逸出Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NOeq\o\al(－,3)構(gòu)成強(qiáng)氧化性的環(huán)境，又能與過(guò)量的Cu反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(4)0.65mol11．某課外活動(dòng)小組為了探究木炭與濃硝酸反應(yīng)后的氣態(tài)生成物，設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)。(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)如圖甲。紅熱木炭未進(jìn)入試管前，濃硝酸上方并無(wú)明顯改變。當(dāng)如圖甲連接試驗(yàn)后，濃硝酸液面上方有明顯的紅棕色氣體產(chǎn)生，且沾有澄清石灰水的玻璃片上出現(xiàn)渾濁，后渾濁消逝。①液面上方出現(xiàn)紅棕色氣體，說(shuō)明濃硝酸具有________(填字母)。a．酸性b．揮發(fā)性c．不穩(wěn)定性②沾有澄清石灰水的玻璃片上出現(xiàn)渾濁，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，緣由是___________________________________________________。(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)如圖乙。如圖乙連接試驗(yàn)后，濃硝酸液面上方有明顯的紅棕色氣體產(chǎn)生，且沾有澄清石灰水的玻璃片上無(wú)明顯改變。沾有澄清石灰水的玻璃片上無(wú)明顯改變，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明木炭與濃硝酸未反應(yīng)，緣由是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)丙同學(xué)克服了甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)如圖丙。已知酸性高錳酸鉀能將NO、NO2氧化成NOeq\o\al(－,3)，MnOeq\o\al(－,4)被還原為Mn2＋。①如圖連接裝置后，需進(jìn)行的試驗(yàn)操作為_(kāi)_______；加熱木炭與濃硝酸前需先通一段時(shí)間N2，目的為_(kāi)_______________。②裝置A中木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。③能證明木炭被氧化的試驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________。④D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________。解析：(1)①木炭未伸入濃硝酸中，液面上方出現(xiàn)紅棕色NO2氣體，說(shuō)明試管內(nèi)有硝酸蒸氣，證明濃硝酸具有揮發(fā)性；NO2氣體可能是硝酸分解產(chǎn)生的，證明濃硝酸具有不穩(wěn)定性，故選b、c；②木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)也能生成二氧化碳，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上出現(xiàn)渾濁，不能證明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)；(2)揮發(fā)出的硝酸和反應(yīng)生成的NO2都能與石灰水反應(yīng)消耗石灰水，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上無(wú)明顯改變，不能證明木炭與濃硝酸未反應(yīng)；(3)①涉及氣體制備的試驗(yàn)要檢查裝置的氣密性，所以連接裝置后，需進(jìn)行的試驗(yàn)操作為檢查裝置的氣密性；為防止空氣對(duì)試驗(yàn)的干擾，加熱木炭與濃硝酸前需先通一段時(shí)間N2，將裝置中的空氣排盡。②木炭與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③若澄清石灰水變渾濁，可證明木炭被氧化為二氧化碳，所以能證明木炭被氧化的試驗(yàn)現(xiàn)象為C中澄清石灰水變渾濁。④D裝置中NO被氧化為NOeq\o\al(－,3)，MnOeq\o\al(－,4)被還原為Mn2＋，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5NO＋3MnOeq\o\al(－,4)＋4H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋3Mn2＋＋2H2O。答案：(1)①bc②不能木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)也能生成二氧化碳，使澄清石灰水變渾濁(2)不能揮發(fā)出的硝酸和生成的NO2均能與澄清石灰水反應(yīng)(3)①檢查裝置的氣密性將裝置中的空氣排盡②C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O③C中澄清石灰水變渾濁④5NO＋3MnOeq\o\al(－,4)＋4H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋3Mn2＋＋2H2O12．用如圖所示裝置進(jìn)行下列試驗(yàn)：將①中溶液逐滴加入②中，預(yù)料現(xiàn)象與實(shí)際相符的是()選項(xiàng)①②預(yù)料現(xiàn)象A濃鹽酸二氧化錳產(chǎn)生黃綠色氣體B稀鹽酸飽和碳酸鈉溶液馬上產(chǎn)生大量氣泡C濃硝酸用砂紙打磨過(guò)的鋁條無(wú)明顯現(xiàn)象D稀硝酸銅片產(chǎn)生大量紅棕色氣體解析：選C二氧化錳氧化濃鹽酸須要加熱，常溫下不反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；鹽酸與碳酸鈉先發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉，最終鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氣體，則現(xiàn)象不符合實(shí)際，故B錯(cuò)誤；常溫下，Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，則現(xiàn)象合理，故C正確；稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO氣體，不是紅棕色的NO2氣體，預(yù)料現(xiàn)象不符合實(shí)際，故D錯(cuò)誤。13．在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol·L－1、0.1mol·L－1，向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱，待充分反應(yīng)后，所得溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)是()A．0.15 B．0.225C．0.35 D．0.45解析：選B溶液中的氫離子包括硝酸、硫酸電離出的H＋，所以n(H＋)＝0.4mol·L－1×0.1L＋0.1mol·L－1×0.1L×2＝0.06mol，n(NOeq\o\al(－,3))＝0.4mol·L－1×0.1L＝0.04mol,1.92g銅的物質(zhì)的量為eq\f(1.92g,64g·mol－1)＝0.03mol，依據(jù)：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3820．03mol0.08mol0.02mol知?dú)潆x子的物質(zhì)的量不足，所以應(yīng)依據(jù)氫離子的物質(zhì)的量計(jì)算，由離子方程式可知0.06mol氫離子參與反應(yīng)，生成的銅離子的物質(zhì)的量為0.06mol×eq\f(3,8)＝0.0225mol，所以溶液中c(Cu2＋)＝eq\f(0.0225mol,0.1L)＝0.225mol·L－1，故選B。14．(1)試驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：①氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合、干燥，還有________________________的作用。②用乙裝置汲取一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi)，能使鉑絲保持紅熱，錐形瓶中還可視察到的現(xiàn)象是________________________。③寫(xiě)出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：________________________________。(2)試驗(yàn)室探究銅與硝酸反應(yīng)的相關(guān)問(wèn)題，按下圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①裝置甲中盛放濃硝酸的儀器A的名稱(chēng)是_______________________________________________________________________。②試驗(yàn)過(guò)程中，裝置丙中出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________。③裝置丙中的試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________________________。取下裝置丙中的試管D，在其中滴加FeSO4溶液，再滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)開(kāi)_______色。④待反應(yīng)停止后，Cu片有剩余，取下B，加入少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________________。解析：(1)①濃硫酸具有吸水性，可干燥氣體，因此裝置甲的作用是干燥氣體，濃硫酸的另一個(gè)作用是通過(guò)視察氣泡冒出的速率，限制氫氣和氮?dú)獾牧魉?；②此反?yīng)是NH3的催化氧化，鉑絲保持紅熱，說(shuō)明氨的催化氧化是放熱反應(yīng)，氨氣催化氧化的化學(xué)方程式為4NH3＋5O