苏教版高中化学必修第二册第五章 作业6 硝酸 酸雨及防治【原卷+答案】

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第五章作业6硝酸酸雨及防治

£A级必备知识基础练

1.（2024•江苏连云港赣榆高一期中）化学与生活、科技、社会、环境密切相关。下列说法不

正确的是（）

A.浓硝酸与铁在常温下不能反应，所以可用铁质容器储运浓硝酸

B.合成氨使人类进入了化肥农业时代，大大地提高了粮食的产量

C.适应在pH较高的石灰性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥

D.将太阳能转化为电能，再将水电解获得氢气，符合“低碳”原则

2.（2024•江苏新海高级中学高一第一次月考）氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。下

列有关氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（）

A.N2难溶于水，可用作粮食保护气

B.氨水具有碱性，可用于去除烟气中的SO2

C.NOz具有还原性，与NUL混合可用作火箭推进剂

D.HNCh具有氧化性，可用于生产氮肥NH4NO3

3.（2024•江苏常州联盟校高一阶段调研）下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是

（）

-

选

项实验现象结论

将两支分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃挥发出的NH3与H2sCh生成

A冒白烟

棒靠近（NH^SCh固体

用玻璃棒抽取浓硝酸点到蓝色石茂试纸

B试纸先变红后褪色浓硝酸具有酸性和强氧化性

上

用Cu与稀硝酸反应制备NO,并用向下铜片溶解,有无色气体生

C稀硝酸具有强氧化性

排空气法收集气体成,得到蓝色溶液

加热NKHCO3的试管，并在试管口放置

D石蕊试纸变蓝NFhHCCh显碱性

湿润的红色石蕊试纸

4.（2024•江苏无锡江阴三校高一期中联考）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不

正确的是（）

A.常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸

........—_>H?Q

区工业制硝酸过程中的物质转化:NH3催化剂、△NO—*HNO3

C.氮气、铉盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分

D.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:N0+N02+20H-^=2N03+H2。

5.某同学设计如图所示实验，探究Fe与稀硝酸、稀硫酸的反应。实验过程中发现①、③中产

生的气体在试管口处变为红棕色。

稀硝酸稀硫酸

①

下列说法中正确的是（）

A.②中大量存在的离子有Fe2+、N0&和H+

B.①、③产生气体的组成一定不同

C.③中发生了氧化还原反应

D.实验结论:稀硫酸的氧化性强于稀硝酸

6.（2024•江苏无锡江阴三校高一期中联考）对下列事实的解释正确的是（）

A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性

B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸易挥发

C.常温下，浓硝酸可以用铝制器皿贮存，说明铝与浓硝酸不反应

D.将SO?通入BaCL溶液至饱和，无沉淀生成，继续通入另一种气体有白色沉淀，则通入的气体

一定是NIIj

7.（2024.江苏连云港七校高一期中联考）研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存

环境。氮元素化合价-物质类别关系如图，以下说法错误的是（）

化合价

+5.........................—rC

+4----------------;B

+2----------------{NO

0---------；N2；

-A1!NH-H0NH；

-3----I--I-'32

氧化物单质氧化物酸碱盐物质类别

A.物质A转化为NO发生氧化还原反应

B.0.15mol物质B与水完全反应，电了•转移0.1mol

C.物质C的浓溶液与Cu反应的离子方程式为Cu+4H++2N0&-Q12++2NO2T+2H2。

D.NH。的检验方法是取少量溶液于试管，加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

8.（2023•江苏南京五中月考）用以下三种途径制取相同质戢的硝酸铜，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乂③

C.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大，故制取硝酸铜的最佳方案是①

9.（2024•江苏常州联盟校高一阶段调研）某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量

Cu2O和SiO2o利用该固体废渣制取Cu（NO3）2溶液的工艺流程如图所示：

稀硝酸CU（OH）2

舞瑞"A

NO废渣

（l）Cu与稀硝酸反应的离子反应方程式为。

（2）“酸溶”时，反应温度不宜超过70℃,其主要原因是t

⑶将“酸溶”步骤排放的NO循环利用，既环保又能提高产最,具体操作流程

是。

（4）Cll（NO3）2晶体受热易分解成CuO,同时产生NO?和。2,该反应的化学方程式

为,由Cu（NO3）2溶液制CU（NO3）2-6H2O晶体的操作方法

是、、过滤、冰水洗涤、低温烘干。

£B级关键能力提升练

10.（2024♦江苏南京六校联合体考试高一期中）工业上由含铜废料（含有Cu、CuSsC11SO4等）

制备硝酸铜晶体的流程如图：

浓硝酸

空气硫酸过量Fe溶液A］。%%。2溶液

含铜一焙―酸_置_过—淘

废料烧化换滤洗1

J潼液淘洗液

CU（NO3）2•3H2O

下列说法不正确的是（）

A.“焙烧”时可以加入石灰石进行固硫减少污染

B“酸化”目的是将氧化铜转化为Cu2+

C.“漉液”中含有的阳离子主要为FJ+,“淘洗”所用的溶液A可选川稀硝酸

D.“反应”过程中无红棕色气体生成，理论上消耗HNO3和此02的物质的量之比为2：1

11.（2023•江苏徐州阶段练习）下图的每一方格中表示有关的一种反应物或生成物，其中A、

C、D、E为无色气体,F为红棕色气体。下列说法不正确的是（)

+Na2（）L

+D

催化剂’

4②

A.F与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为I：2

B.用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口可以检验C气体是否收集满

C.化合物M一定是正盐

D.D在一定条件下可以与C发生置换反应

12.在100mL混合溶液中,HNO3和H2s04的物质的量浓度分别为0.4molL」、0.1molL」向

该混合液中加入1.92g铜粉,待充分反应后，下列叙述正确的是（）

A.反应后无红色固体在试管中

B.H2s没有参与反应

C.反应后溶液中C（CU2+）=0.225mol-L-'

D.溶液中剩余N0&的物质的最为0.03mol

13.（2024•江苏扬州扬大附中高一期中）为了测定镁、铜合金的组成，将6.6g镁、铜合金加入

100mL某浓度的稀硝酸中，将合金完全溶解后，共收集到2.24L（标准状况卜）NO气体,并则得

溶液中H+的浓度为0.5moLL」,若反应前后溶液的体积变化忽略不计,则下列判断不正确的

是（）

A.上述反应中金属共失去电子0.3mol

B.合金中，铜的质量为4.8g

C.原硝酸的浓度:以HNO3）=3mol-L'1

D.要使溶液中的金属离子完全沉淀，需加70mL5的NaOH溶液

14.用体枳相同的15moHJHNO3溶液、4molL』HNQa溶液分别将两份等质量的铜片完全

溶解，发生如下反应：

①4HNO”浓）+Cu—Cu（NO3）2+2NO2T+2H20,所得溶液为绿色

②8HNCM稀）+301:~3cu（NO3）2+2NOT+4H2。,所得溶液为蓝色

用注射器分别取①、②中的少量溶液，夹上弹簧夹，完成如下实验：

向外液面上方呈红

1

i玷里动砌棕色,……

注射

II溶液器活无明显变化

塞

下列分析正确的是（）

A.①中产生NO?,②中产生NO,说明氧化性:稀硝酸,浓硝酸

B溶解等量的Cu,消耗HNOK浓）的物质的量少于HNO3（稀）

C.I中溶液上方呈红棕色，其原因是压强减小,NO?从溶液中逸出

D.向外拉动注射器活塞时.I中溶液颜色不会发生变化

15.（2024•江苏扬州祁江中学高一检测）硝酸生产的尾气中NO和NO2等氮氧化物以及酸性废

水中N0&均须处理达标后再排放。

I.硝酸生产的尾气中NO和NO?的处理

（1）硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO+NO2+2OH-2N02+H20;2N02+20H-

~N02+N03+H2OO

①吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNCh晶体，该晶体中的主要杂质是

（填化学式，下同）。

②吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是—o

（2）用NaCIO溶液也能除去尾气中的N。。其他条件相同生成NO&的转化率随NaCIO溶

液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。

在酸性溶液中,HC1O氧化NO生成cr和NOg的离子方程式

为；NaCIO溶液的初始pH越大,NO转化率越低。其原因

是。

（3）利用比也能够还原氮氧化物（NQJ实现氮污染的治理。将硝酸尾气与此的混合气体通入

Ce（SCh）2与Ce2（SCh）3的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。

CeR、N?、H2O

(D

\H+——<

NOx

①x=］时,Ce3+参与的离子方程式为。

②若该过程中，每转移3.6mol电子消耗1mol氮氧化物(NQJ,则x为。

II.酸性废水中NO3的处理

(4)在45°C、惰性气体氛围中金属或合金可以将溶液废水中的NO?还原为N2,从而实现脱

氨。量取三份50mL含N03的废水，分别用金属铝、金属铁和铝铁合金进行处理，溶液中

NO3的残留率(残留率二端|xl00%)与反应时间的关系如图所示。0~2h内,铝铁合金的脱

氮效率比金属铝、金属铁要高得多,其可能原因是。

(5)还可以利用原电池原理处理酸性废水中NOg,废水中的NOg在水处理剂表面的变化如图

所示，该电池正极上的电极反应式为o

纳米铁粉'

多孔碳粒

NOjNH：

作业6硝酸酸雨及防治

1.A解析浓硝酸与铁在常温下发生钝化反应，能发生化学反应，生成致密氧化膜阻

碍反应进一步进行,A错误;合成氨技术是现代农业的基础之一，通过应用合成氨制备的肥

料，可以使植物更快生长并增加收成，从而提高农作物生产效率，大大地提高了粮食的产

量,B正确;pH较高说明磁性较强，碱性条件下锭态氮肥遇碱性物质会分解，分解后释放出

氮使肥效降低，故在pH较高的石灰性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥,C正确;将太

阳能转化为电能，再将水电解获得氢气,整个过程不产生任何碳排放，符合“低碳”原则,D

正确。

2.B解析氟气化学性质稳定,不易与其他物质反应，可用作粮食保护气，与其难溶于

水无关,A错误;氮水具有碱性，能与SO?反应从而吸收SO2,B正确;NO?与N2H4反应生成

氮气和水，该反应中NO?潺电子体现氧化性,C错误;HN03可与氮反应生成NH4NO3,该反

应中HNO3中的元素化合价无变化，不体现氧化性,D错误。

3.B解析硫酸不挥发，将两支分别蘸有浓氮水和浓硫酸的玻璃棒靠近，不能生成白

烟,A错误;浓硝酸具有酸性和强氧化性，用玻璃棒蘸取浓硝酸点到蓝色石蕊试纸上，试纸

先变红后褪色,B正确;用Cu与稀硝酸反应制备NO,NO和氧气反应生成NO2,不能用向

下排空气法收集NO,C错误;碳酸氢镀受热分解产生的氮使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说

明氮是碱性气体,而不足MII4IICO3显碱性,D错误。

4.B解析常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸,会发生钝化,A正确;一氧化氮和水

不反应,B错误;氟气、馁盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间可以相互转化,构成了自然界“短循

环''的一部分C正确;氢氧化钠与一氧化氮、二氧化氮反应生成亚硝酸钠和水，其反应的

离子方程式为NO+NO2+2OH_2N0a+H2O,D正确。

5.C解析②中铁片剩余，则溶液中不可能含大量H♦，且Fe2*、N0&和H+能发生氧化

还原反应，不能大量共存,A错误;①、③中产生的气体均为NO,在试管口处被空气中的

O2氧化变为红棕色NO2,B错误;③中加入稀硫酸后相当于存在稀硝酸，能将②中剩余的

Fe.氧化，则③中发生了氧化还原反应,C正确;③中加入稀硫酸，溶液中的N0&在H+存在的

条件下具有强氧化性,稀硝酸具有强氧化性，怖硫酸具有弱氧化性,D错误。

6.A解析浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖中的氢、氧元素，使蔗糖出现发黑现象，

证明浓硫酸具有脱水性,A正确;浓硝酸在光照条件下分解生成二氧化氮、氧气和水，二氧

化氮为红棕色气体，溶于硝酸使溶液呈黄色,B错误;铝和浓硝酸常温下发生钝化反应。

错误;将S02通入BaCh溶液至饱和,未见沉淀生成，继续通入另一种气体,有白色沉淀，若

沉淀为亚硫酸领,可能为NH%若沉淀为硫酸领，还可能为NCh、Cb等氧化性气体,D错

•口

［天0

7.D解析由图可知,A为氨、B为二氧化氮、C为硝酸。物质A转化为一氧化泉

的反应为催化剂作用下氮和氮气共热发生催化氧化反应生成一氧化缸和水，反应中有元

素发生化合价变化,属于氮化还原反应,A正确;物质B与水的反应为二氧化氮与水反应

生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO5+NO,3mol二氧化氮反

应时，转移2mol电子，则0.15mol二氧化氮反应时，转移0.1mol电子,B正确;铜与浓硝酸

反应生成硝酸铜、二氧化氟和水，反应的离子方程式为CU+4H*+2N03~;

2+

Cu+2NO2t+2H2O,C正确;镀根禹子与氢氧化钠溶液共热反应生成能使湿润的红色石蕊

试纸变蓝的氮气，则检验锭根离子的方法为取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液加热,

生成的气体能使湿泗的纪色石蕊试纸变篮,D错误。

8.D解析①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化鼠和水,Cu+4HNO3（浓）^:

Cu（NO3）2+2H2（D+2NO2T；②铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,3Cu+8HNO］（稀）

；==3Cu(NO3)2+4H2O+2NOT；③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应,反应为

2Cu+O2-2CuO>CUO+2HNO3—CU(N03)2+H2OO③不生成污染性气体，对环境污染

最小，故A正确;由分析可知，生成等量的硝酸铜，所消耗的HNO3的物质的量:①，②>③,B

正确;根据铜元素守恒可知，三种途径所消耗的铜的质量相同,C正确;铜与浓硝酸反应生

成污染性气体，且鼠元素利用率低;方案③不生成污染怆气体且氮元素利用率高,故制取

硝酸铜的最佳方案是③,D错误。

2+

9.答案(1)3Cu+8H++2N0&_3Cu+2NOt4-4H2O

(2)防止温度过高HNOj分解(或者挥发)

(3)将NO混合一定比例空气通入“酸溶”或“中和”的反应容器

(4)2Cu(NO3)2-2CuO+4NO2t+O2T蒸发浓缩冷却结晶

解析固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量CsO和SiOz。Cu、CuO、Cu?。溶

于稀硝酸生成硝酸铜、NO、水，反应后的溶液中加氢氧化铜中和剩余的硝酸,过滤出

Si02,得到Cu(NO3)2溶液。(l)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化或、水，反应的离子

42+

反应方程式为3CU+8H+2NO3-3Cu+2NOf+4H2Oo⑵硝酸是挥发性酸,HNO3高温易

分解，为防止温度过高HNCh分解或挥发，所以“酸溶”时反应温度不宜超过70co⑶将

NO混合一定比例空气通入“酸溶”或“中和”的反应容器生成硝酸，既环保又能提高产量。

(4)CU(NO3)2晶体受热易分解成CuO,同时产生NO?和Ch,根据得失电子守恒，该反应的化

△

学方程式为2CU(NO3)2—2CiiO+4NO2t+O2to由Cu(NCh)2溶液制Cu(NO3)2-6H2O晶体

的操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过涯、冰水洗涤、低温烘干。

10.C解析工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSCU等)制备硝酸铜晶体:废料通

入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO、加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入

过量的铁发生置换反应生成铜,过滤得到滤渣铁和铜，用稀硫酸淘洗除去Fe粉，过滤得到

Q1,再加入浓硝酸和10%比02溶液发生反应生成Cll(NO3)2,蒸发浓缩，降温结晶，从“反

应''所得溶液中析出Cu(NO3)2・3H2。。’•焙烧"时产生SO2,可以力。入石灰石进行固硫减少

污染,A正确;加入硫酸酸化将CuO转化为硫酸铜,B正确;据分析，加入溶液A的目的是就

化多余的铁，使其与铜分离淅硝酸会将铜氧化，故不能用稀硝酸淘洗,C错误;“反应”这一

步所用的试剂是浓硝酸和10%H2O2溶液，若过程中无此棕色气体生成,则生成CU(NO3)2

和比0,该反应的化学方程式为CU+2HNO3+H2O2_=2H2O+CU(NO3)2,消耗HNO3和H2O2

的物质的量之比为2:1,D正确。

11.C解析F为二乳化氮,N02与水发生反应3NO2+H2O—2HNO3+NO,氧化剂与还

原剂的物质的量之比为1：2,A正确;C为N%,可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口检脸

是否收集满NH3,B正确;M可能为碳酸镁或碳酸氢锭,C错误;D为氧气，可与Nh发生置

换反应生成氮气,D正确。

12.C解析〃(Cu)=L92go03mol,H(H+)=0.4molf'xO.lL+0.1molL'xlxO.l

64gmol

L=0.06mol,/?(N03)=0.4mol-L'xO.lL=0.04mol,根据反应3Cu+8H'+2NOg^—

3Cu2++2NOf+4H2。可知，氢离子的物质的量不足，则Cu不能完全反应，反应后有红色固体

+2+

在试管中,A错误;由离子方程式3CU+8H+2NO3~=3CU+2NOT+4H2O可知,H2so4也离

出的H+参与了反应,B错误:由FT的物质的量及离子方程式可知,0.06molH.参加反应，生

成Cu?+的物质的量为0.06molx|=0.0225mol,故溶液中尤心)=”等吗).225mol-L-

80.1L

lc正确;H+完全反应,由离子方程式3CU+8H++2NO3==3Cu2++2NOt+4H2O可知，消耗

N0&的物质的量为0.06molxl=0.015mol,溶液中剩余NO&的物质的量为0.4molL1>0.1

L-0.015mol=0.025mol,D错误。

13.C解析〃(NO尸一224L,=0.1mol,则转移电子为0.1molx(5-2)=0.3mol,反应后

22.4L-mol

溶液中的c(H+)=0.5mol,L”,则反应后剩余〃(HNO3)=0.5mol-L'xO.lL=0.05mol,设合金中

Cu的物质的量为xmol,Mg的物质的量为ymol,由得失电子守恒可知:2x+2)=0.3,由合金

的质量可知:64.什24)=6.6,解得后0.075,尸0.075。金属共失去电子0.3mol,A正确;合金

中，铜的质量为0.075molx64g.mol」=4Og,B正确;反应生成CU(NO3)2、Mg(NCh)2和NO,

以及剩余的硝酸，根据氮原子守恒可知,〃(HN03)=0.075molx2+0.075molx2+0.1mol+0.05

mol=0.45mol,则c(HNCh胃=嘿一45mo卜L,C错误:要使溶液中的金属离子完全沉

淀，溶液中的溶质恰好为NaNO3,7?(NaOH)=/?(NaNO3)=0.075molx2+0.075molx2+0.05