优化方案2017高中化学 第3章 自然界中的元素 第2节 氮的循环(第3课时)硝酸 人类活动对氮

硝酸人类活动对氮循环和环境的影响[基础巩固]1．(2016·滕州高一检测)现有下列物质，其中必须保存在棕色瓶里的是( )①氯水②氨水③浓硝酸④烧碱A．①②③B．①④C．①③D．②④解析：选C。

见光易分解的试剂须保存在棕色瓶中。

2．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后退色——酸性和强氧化性B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色退去——强氧化性解析：选D。

A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊试液变红色，又因浓硝酸的强氧化性而使其退色。

B项，因稀硝酸有强氧化性，与锌反应不产生H2。

C项，因浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，因此应用棕色瓶盛装，避光保存。

D项，硝酸使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色退去，是硝酸与氢氧化钠中和的缘故。

3．为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是( )A．稀硝酸B．浓硝酸C．稀硫酸D．浓盐酸解析：选B。

Al在浓HNO3中钝化，Cu与浓HNO3可反应。

4．往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是( ) A．颜色变浅B．逐渐变为红色C．没有改变D．变为黄色解析：选D。

Fe2＋和NO－3在溶液中可以大量共存，但加入稀盐酸后，NO－3在酸性条件下表现出强氧化性(即可认为H＋与NO－3结合成了HNO3)，把Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液由浅绿色变成黄色。

5．下列气体的制备可采用如图装置的是( )A ．铜与浓硝酸反应制NO 2B ．铜与稀硝酸反应制NOC ．Zn 与稀盐酸反应制H 2D ．MnO 2与浓盐酸反应制Cl 2解析：选B 。

通常在收集NO 2、Cl 2时都不能用排水法；制H 2不需要加热；常温下铜与稀硝酸就可发生反应生成NO ，但反应速率慢，加热可提高其反应速率，且应用排水法收集NO ，故此套装置只能用来制取NO 。

6．将硝酸分解产生的气体收集于试管内然后倒立于水槽中，一段时间后试管内(假设没有空气混入)( )A ．剩余NOB ．剩余O 2C ．剩余NO 2D ．不剩余气体解析：选D 。

4HNO 3=====△4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O ，将所得气体收集于试管内倒立于水槽中时，4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，又全部转化为HNO 3，无气体剩余。

7．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是( )①实验室收集氨气采用图1所示装置 ②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置 ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验 ④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应A ．②③④B ．①②③C ．①②④D ．①③④解析：选C 。

③中实验过程中会有HCl 、NH 3挥发进入空气中，造成污染。

8．铜跟1 mo l·L －1的硝酸反应，若c (NO －3)下降0.2 mol·L －1，则c (H ＋)下降( )A．0.2 mol·L－1B．0.4 mol·L－1C．0.6 mol·L－1D．0.8 mol·L－1解析：选D。

据铜与稀硝酸反应的实质分析，3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O8 2c(H＋) 0.2 mol·L－1c(H＋)＝0.8 mol·L－1。

9．如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图。

其中A、B、C、D常温下都是气体，B为红棕色，写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应的化学方程式。

(1)A________，B________，C________，D________，E________。

(2)①A→C：________________________________________________________________________。

②A→D：________________________________________________________________________。

③D→C：________________________________________________________________________。

④C→B：________________________________________________________________________。

⑤B→E：________________________________________________________________________。

⑥E→C：________________________________________________________________________。

解析：此题突破口为红棕色气体及A转化为C的条件为闪电，则B为NO2，C为NO，A 为N2，E为HNO3。

由A→D的反应条件为高温、高压、催化剂，可知该过程为合成氨，即D 为NH3。

答案：(1)N 2 NO 2 NO NH 3 HNO 3(2)①N 2＋O 2=====放电2NO②N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3③4NH 3＋5O 2=====高温催化剂4NO ＋6H 2O④2NO ＋O 2===2NO 2⑤3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO⑥3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O10．某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO 3=====△4NO 2↑＋O 2↑＋2H 2O)。

请回答下列问题：(1)检查装置的气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，伸入三口烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三口烧瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学反应方程式是________________________________________________________________________。

(2)装置C 中盛有足量的Ba(OH)2溶液，炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C 中出现白色沉淀，则该白色沉淀为________(写化学式)。

(3)装置B 的作用是________________________________________________________________________。

(4)装置D 中收集到了无色气体，部分同学认为这是NO ，还有部分同学认为这是O 2。

①下列对该气体的检验方法合适的是________(填字母代号)。

A ．敞口观察装置D 中集气瓶内气体的颜色变化B ．将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察石蕊试纸是否变红C ．将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是________。

解析：(1)装置A 中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO 2、CO 2、H 2O ，由于有NO 2，所以在三口烧瓶中可看到气体呈红棕色的现象。

(2)NO 2、CO 2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO 3)2和BaCO 3。

由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO 3不溶解，以沉淀的形式析出。

(3)装置B 可以防止装置C 中的酸性气体因溶解速率太快而导致的倒吸。

(4)①NO 与空气中的O 2反应生成红棕色的NO 2，A 正确；NO 和O 2均不具有酸性，B 错误；O 2能使带火星的木条复燃，而NO 不能，C 正确。

②装置A 中除木炭与浓硝酸的反应外，还有浓硝酸的分解反应。

答案：(1)红棕色C ＋4HNO 3(浓)=====△4NO 2↑＋CO 2↑＋2H 2O(2)BaCO 3(3)防倒吸(4)①AC ②浓硝酸的分解[能力提升]11．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )A ．反应剧烈程度：两者相同B ．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C ．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D ．反应中转移的电子总数：前者多，后者少解析：选B 。

浓硝酸与Cu 反应生成NO 2：Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ，反应剧烈，NO 2为红棕色；稀硝酸与Cu 反应生成NO ：3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O ，反应缓慢，NO 为无色；反应的Cu 的质量相同，转移的电子数相同。

12．已知镁和稀硝酸反应时，参加反应的镁和稀硝酸的物质的量之比为2∶5，此时硝酸的还原产物可能是( )A ．NO 2B ．N 2OC ．N 2O 3D ．NO解析：选B 。

设参加反应的镁2 mol ，则参加反应的稀硝酸为5 mol ，生成Mg(NO 3)2消耗的稀硝酸为2 mol×2，故被还原的HNO 3只有5 mol －2 mol×2＝1 mol ；结合电子守恒可知氮元素被还原为＋1价。

13．在100 mL 混合液中，HNO 3和H 2SO 4的物质的量浓度分别是0.4 mol/L 和0.1 mol/L ，向该混合液中加入1.92 g 铜粉，加热充分反应后，所得溶液中Cu 2＋的物质的量浓度是( )A ．0.15 mol/LB ．0.225 mol/LC ．0.35 mol/LD ．0.45 mol/L 解析：选B 。

因发生的是Cu 与NO －3、H ＋的反应，故可根据三者的相对量进行计算。

3Cu ＋ 8H ＋ ＋ 2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O3 8 2 31.9264 mol （0.4＋0.2）×0.1 mol 0.4×0.1 mol由此可知H ＋的量不足，完全反应，则 n (Cu 2＋)＝（0.4＋0.2）×0.1×38 mol ＝0.022 5 mol ， c (Cu 2＋)＝0.022 50.1mol/L ＝0.225 mol/L 。

14．甲同学采用如图Ⅰ所示装置验证铜与稀硝酸的反应，并用排水法收集NO 气体。

(1)反应过程中的实验现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。