高中化學魯科版 (2019)必修 第一冊第3章 物質的性質與轉化第3節(jié) 氮的循環(huán)課時訓練

這是一份高中化學魯科版 (2019)必修 第一冊第3章 物質的性質與轉化第3節(jié) 氮的循環(huán)課時訓練，共9頁。試卷主要包含了下列說法不正確的是，下列關于硝酸的說法中正確的是等內容，歡迎下載使用。
硝酸的性質 人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響1．下列實驗事實與硝酸性質不相對應的一組是(　　)A．濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色——酸性和強氧化性B．鐵與稀硝酸反應不能放出氫氣——強氧化性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——強酸性解析：選D　A項，濃硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液變紅色，又因濃硝酸的強氧化性而使其褪色；B項，因稀硝酸有強氧化性，其與鐵反應不產生H2；C項，因濃硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，因此應用棕色瓶盛裝濃硝酸，且避光保存；D項，稀硝酸與氫氧化亞鐵反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水，表現了硝酸的酸性和強氧化性。2．下列說法不正確的是(　　)A．HNO3→NO→NO2，以上各步變化均能通過一步實驗完成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?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，該氣體的水溶液一定顯堿性D．銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===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中各步變化均能通過一步實驗完成，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氧化性，此時的銅粉被氧化而溶解，故B錯誤；某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，該氣體的水溶液一定顯堿性，故C正確；銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮氣體和水，離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故D正確。3．下列關于硝酸的說法中正確的是(　　)A．稀硝酸能與Fe發(fā)生反應，濃硝酸不能B．濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑C．稀硝酸是弱酸，濃硝酸是強酸D．稀硝酸與Cu反應生成NO，而濃硝酸與Cu反應生成NO2，稀硝酸得電子更多，故稀硝酸的氧化性強于濃硝酸的氧化性解析：選B　A項，常溫下，Fe遇濃硝酸在表面生成致密的氧化物薄膜而發(fā)生鈍化，Fe能與濃硝酸反應；B項，濃、稀硝酸均具有強氧化性；C項，硝酸屬于強酸，與濃度大小無關；D項，硝酸的氧化性強弱與其濃度大小有關，濃硝酸的氧化性強于稀硝酸的氧化性，與HNO3和Cu的反應中HNO3得電子的數目無關。4．一定質量的銅與濃硝酸恰好完全反應，生成NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與2.24 L O2(標準狀況下)混合后通入水中，所有氣體被水完全吸收生成硝酸。則參加反應的銅的質量為(　　)A．3.2 g　　　　　　　　　 B．6.4 gC．12.8 g D．條件不足，無法計算解析：選C　總過程中，氮元素最終沒有得電子，銅失去的電子數目與O2得到的電子數目相等，所以銅的質量為×4÷2×64 g·mol－1＝12.8 g，C正確。5．銅粉放入稀硫酸溶液中，加熱后無明顯現象發(fā)生。當加入一種鹽后，銅粉的質量減少，溶液呈藍色，同時有氣體逸出。該鹽是(　　)A．FeSO4 B．Fe2(SO4)3C．Na2CO3 D．KNO3解析：選D　Cu與稀硫酸不反應，加入FeSO4混合后仍不反應，Cu不溶解，A不符合題意；Cu、稀硫酸、硫酸鐵混合時，銅和硫酸鐵發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸亞鐵和硫酸銅，造成銅粉的質量減少，但沒有氣體生成，B不符合題意；加入碳酸鈉，有二氧化碳氣體冒出，但銅質量不變，C不符合題意；Cu、稀硫酸、KNO3混合時發(fā)生反應：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，則銅粉質量減少，同時溶液逐漸變?yōu)樗{色，且有氣體逸出，D符合題意。6．木炭屑與濃HNO3共熱，產生的氣體X等分為①和②兩份，將兩份氣體分別按下圖實驗：則澄清石灰水的變化可能是(　　)A．①不變渾濁，②變乳白色B．①變?yōu)槿榘咨珳啙幔诓蛔儨啙?/span>C．①、②均變?yōu)槿榘咨珳啙?/span>D．①、②都不變渾濁解析：選B?、僦蠿先通過水，NO2轉變?yōu)镹O，故澄清石灰水只與CO2反應變渾濁，②中X通入澄清石灰水，依次發(fā)生的反應：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，生成的CaCO3沉淀會被HNO3溶解，故澄清石灰水不變渾濁，所以B項正確。7．用以下三種途徑來制取相等質量的硝酸銅：(1)銅跟濃硝酸反應；(2)銅跟稀硝酸反應；(3)銅先跟氧氣反應生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應。以下敘述中錯誤的是(　　)A．三種途徑所消耗的銅的物質的量相等B．途徑(3)符合綠色化學的理念C．三種途徑所消耗的硝酸的物質的量相等D．三種途徑所消耗的硝酸的物質的量：途徑(1)＞途徑(2)＞途徑(3)解析：選C　從化學方程式可以看出，生成相同質量的Cu(NO3)2，三種途徑所消耗的銅的物質的量相等，A正確；途徑(3)中不產生污染環(huán)境的氣體，符合綠色化學的理念，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錯誤；生成3 mol Cu(NO3)2，三種途徑所消耗的硝酸的物質的量依次是12 mol、8 mol、6 mol，D正確。8．某化學興趣小組進行有關Cu、硝酸、硫酸化學性質的實驗，實驗過程如圖所示。下列有關說法錯誤的是(　　)A．①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產生，但稀硝酸的還原產物為NOB．③中反應的離子方程式為：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OC．③中滴加稀硫酸，銅片繼續(xù)溶解，不能說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的氧化性強D．由上述實驗可知，Cu在常溫下既可與稀硝酸反應，也可與稀硫酸反應解析：選D　A項，實驗①中溶液呈藍色，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，③中反應的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，正確；C項，實驗③中滴加稀硫酸，銅片繼續(xù)溶解，是由于硝酸根離子在酸性條件下等同于硝酸，硝酸的氧化性強于稀硫酸的氧化性，正確；D項，銅與稀硫酸不反應，錯誤。9．氨氮廢水超標排放是水體富營養(yǎng)化的重要原因，可用以下流程處理：下列說法正確的是(　　)A．過程Ⅰ中發(fā)生的化學反應屬于氧化還原反應B．過程Ⅱ中NH→NO，每轉化1 mol NH轉移的電子數為6NAC．過程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇做還原劑D．過程Ⅲ中HNO3→N2，轉移10 mol e－時可生成N2 11.2 L(標準狀況)解析：選C　過程Ⅰ相當于向含NH的溶液中加堿加熱，將NH轉變?yōu)榘睔猓诉^程不是氧化還原反應，A項錯誤；NH中的氮元素是－3價，NO中的氮元素是＋5價，因此每轉化1 mol NH要轉移8 mol電子，B項錯誤；根據氫為＋1價、氧為－2價的規(guī)則不難看出甲醇中的碳是－2價，而CO2中的碳是＋4價，因此甲醇變成CO2的過程中甲醇被氧化，做還原劑，C項正確； 硝酸中的氮是＋5價的，轉化為氮氣中0價的氮需要得到5個電子，因此轉移10 mol電子可以得到2 mol的0價氮原子，即1 mol氮氣，體積為22.4 L(標準狀況)，D項錯誤。10．某化學小組為了探究銅與硝酸反應的情況，做了以下探究實驗。按如圖進行反應：(1)開始反應會出現的現象是_________________________________________________，反應的化學方程式為________________________________________________。(2)若銅有剩余，反應將要結束時發(fā)生反應的化學方程式是________________________________________________________________________。(3)待反應停止后，再加入少量質量分數為25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產生，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若將12.8 g銅跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產生氣體5.6 L(標準狀況)，消耗的硝酸的物質的量是________。解析：(1)反應開始時發(fā)生反應：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，銅片逐漸溶解，溶液逐漸變藍，有紅棕色氣體逸出；(2)隨著反應的進行，硝酸濃度不斷減小，故反應最后階段發(fā)生的是銅與稀硝酸的反應；(3)加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NO構成強氧化性的環(huán)境，又能與過量的Cu反應，反應的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；(4)n(NOx)＝＝0.25 mol，故根據氮原子守恒可知，消耗n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NOx)＝2×＋0.25 mol＝0.65 mol。答案：(1)銅片逐漸溶解、溶液逐漸變藍、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NO構成強氧化性的環(huán)境，又能與過量的Cu反應，反應的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(4)0.65 mol11．某課外活動小組為了探究木炭與濃硝酸反應后的氣態(tài)生成物，設計如下實驗。(1)甲同學設計實驗如圖甲。紅熱木炭未進入試管前，濃硝酸上方并無明顯變化。當如圖甲連接實驗后，濃硝酸液面上方有明顯的紅棕色氣體產生，且沾有澄清石灰水的玻璃片上出現渾濁，后渾濁消失。①液面上方出現紅棕色氣體，說明濃硝酸具有________(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渾濁，________(填“能”或“不能”)說明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應，原因是___________________________________________________。(2)乙同學設計實驗如圖乙。如圖乙連接實驗后，濃硝酸液面上方有明顯的紅棕色氣體產生，且沾有澄清石灰水的玻璃片上無明顯變化。沾有澄清石灰水的玻璃片上無明顯變化，________(填“能”或“不能”)說明木炭與濃硝酸未反應，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)丙同學克服了甲、乙同學設計上的缺點，設計實驗如圖丙。已知酸性高錳酸鉀能將NO、NO2氧化成 NO，MnO 被還原為 Mn2＋。①如圖連接裝置后，需進行的實驗操作為________；加熱木炭與濃硝酸前需先通一段時間N2，目的為________________。②裝置A中木炭與濃硝酸反應的化學方程式為____________________________。③能證明木炭被氧化的實驗現象為________________________________________。④D 裝置中發(fā)生反應的離子方程式為______________________________________。解析：(1)①木炭未伸入濃硝酸中，液面上方出現紅棕色NO2氣體，說明試管內有硝酸蒸氣，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也能生成二氧化碳，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上出現渾濁，不能證明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應；(2)揮發(fā)出的硝酸和反應生成的NO2都能與石灰水反應消耗石灰水，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上無明顯變化，不能證明木炭與濃硝酸未反應；(3)①涉及氣體制備的實驗要檢查裝置的氣密性，所以連接裝置后，需進行的實驗操作為檢查裝置的氣密性；為防止空氣對實驗的干擾，加熱木炭與濃硝酸前需先通一段時間N2，將裝置中的空氣排盡。②木炭與濃硝酸反應生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應的化學方程式為C＋4HNO3(濃) 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實驗現象為C中澄清石灰水變渾濁。④D裝置中NO被氧化為NO，MnO被還原為Mn2＋，發(fā)生反應的離子方程式為5NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O。答案：(1)①bc　②不能　木炭與空氣中的氧氣反應也能生成二氧化碳，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　(3)①檢查裝置的氣密性　將裝置中的空氣排盡　②C＋4HNO3(濃) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O?、跜中澄清石灰水變渾濁?、?NO＋3MnO＋4H＋===5NO＋3Mn2＋＋2H2O12．用如圖所示裝置進行下列實驗：將①中溶液逐滴加入②中，預測現象與實際相符的是(　　)選項①②預測現象A濃鹽酸二氧化錳產生黃綠色氣體B稀鹽酸飽和碳酸鈉溶液立即產生大量氣泡C濃硝酸用砂紙打磨過的鋁條無明顯現象D稀硝酸銅片產生大量紅棕色氣體 解析：選C　二氧化錳氧化濃鹽酸需要加熱，常溫下不反應，故A錯誤；鹽酸與碳酸鈉先發(fā)生反應生成碳酸氫鈉，最后鹽酸與碳酸氫鈉反應生成氣體，則現象不符合實際，故B錯誤；常溫下，Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，則現象合理，故C正確；稀硝酸與銅反應生成NO氣體，不是紅棕色的NO2氣體，預測現象不符合實際，故D錯誤。13．在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物質的量濃度分別是0.4 mol·L－1、0.1 mol·L－1，向該混合液中加入1.92 g銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液中銅離子的物質的量濃度(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＋)＝0.4 mol·L－1×0.1 L＋0.1 mol·L－1×0.1 L×2＝0.06 mol，n(NO)＝0.4 mol·L－1×0.1 L＝0.04 mol,1.92 g銅的物質的量為＝0.03 mol，根據：3Cu ＋8H＋ ＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3　 　 8　　　  2 0．03 mol  0.08 mol  0.02 mol知氫離子的物質的量不足，所以應根據氫離子的物質的量計算，由離子方程式可知0.06 mol氫離子參加反應，生成的銅離子的物質的量為0.06 mol×＝0.022 5 mol，所以溶液中c(Cu2＋)＝＝0.225 mol·L－1，故選B。14．(1)實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：①氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合、干燥，還有________________________的作用。②用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內，能使鉑絲保持紅熱，錐形瓶中還可觀察到的現象是________________________。③寫出乙裝置中氨氧化的化學方程式：________________________________。(2)實驗室探究銅與硝酸反應的相關問題，按下圖所示裝置進行實驗。請回答下列問題：①裝置甲中盛放濃硝酸的儀器A的名稱是_______________________________________________________________________。②實驗過程中，裝置丙中出現的現象是________________________________________________________________________________________________________________。③裝置丙中的試管內發(fā)生反應的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________。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_______色。④待反應停止后，Cu片有剩余，取下B，加入少量質量分數為25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產生，反應的離子方程式為_____________________________________。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，濃硫酸的另一個作用是通過觀察氣泡冒出的速率，控制氫氣和氮氣的流速；②此反應是NH3的催化氧化，鉑絲保持紅熱，說明氨的催化氧化是放熱反應，氨氣催化氧化的化學方程式為4NH3＋5O24NO＋6H2O，錐形瓶上方有空氣，生成的NO與空氣中的氧氣反應生成NO2，因此現象是有紅棕色氣體產生；③氨氣的催化氧化反應中，氨氣被氧化成NO，其反應的化學方程式為4NH3＋5O24NO＋6H2O。(2)①裝置甲中盛放濃硝酸的儀器A的名稱是分液漏斗；②銅與濃硝酸在裝置甲中的反應為Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，生成的紅棕色二氧化氮氣體進入丙裝置，和水發(fā)生反應：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成的一氧化氮與液面上方的空氣反應生成紅棕色的二氧化氮，所以裝置丙中出現的現象為蒸餾水中有氣泡產生，生成的氣體在試管上方變?yōu)榧t棕色；③裝置丙中二氧化氮氣體和水反應生成硝酸和一氧化氮：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，離子方程式為3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO，其生成的硝酸具有氧化性，硫酸亞鐵具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，其生成的Fe3＋與KSCN溶液反應生成紅色的絡合物；④加入稀硫酸后，硫酸電離出的H＋與原溶液中的NO又組成了具有強氧化性的稀硝酸，稀硝酸再跟過量的銅反應產生氣體，離子方程式為3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。答案：(1)①控制氣體流速從而控制氣體體積比?、谟屑t棕色氣體產生?、?NH3＋5O24NO＋6H2O(2)①分液漏斗　②蒸餾水中有氣泡產生，生成的氣體在試管上方變?yōu)榧t棕色?、?NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO　紅　④3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O