高中化学新教材同步必修第二册 第五章 第二节 第三课时　硝酸　酸雨及防治(同步讲义)

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第3课时　硝酸　酸雨及防治[核心素养发展目标]　1.能从物质类别、氮元素化合价的角度认识硝酸的性质及含氮物质间的相互转化，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.认识二氧化硫、氮氧化物为大气污染物，了解酸雨的形成、危害及其防治，增强环保意识和社会责任感。一、硝酸的性质1.硝酸的物理性质纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体，沸点低，易挥发，在空气中呈“白雾”状，质量分数为95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。2.硝酸的强氧化性(1)浓硝酸中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。浓硝酸和稀硝酸都具有很强的氧化性，且浓度越大氧化性越强，还原剂一般被其氧化为最高价态。(2)硝酸与铜反应如图所示，填写下表。根据浓硝酸和稀硝酸的强氧化性书写下列反应的化学方程式：①铁与稀硝酸(HNO3过量)：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。②碳与浓硝酸共热生成CO2和NO2：C＋4HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③硫与浓硝酸共热生成H2SO4和NO2：S＋6HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。(1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。(2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。(3)热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。(4)硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SOeq \o\al(2－,3)等均能被硝酸氧化。3.硝酸的不稳定性(1)见光或受热易分解，其化学方程式为4HNO3eq \o(=====,\s\up7(光照或△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。(2)长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中；实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放在阴凉处。(1)硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时要注意防护和通风(　　)(2)稀硝酸可溶解Fe(OH)2生成Fe(NO3)2和水(　　)(3)碳、铜与浓硝酸反应时，浓硝酸只表现强氧化性(　　)(4)浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性，它们都能使铁、铝钝化(　　)(5)王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物，其氧化性比浓硝酸强(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√回答下列问题：(1)如何除去浓硝酸中的“黄色”？提示　在浓硝酸中通入足量的氧气，发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，使NO2转化为硝酸，即可除去浓硝酸中的“黄色”。(2)足量的铜与浓硝酸反应，浓硝酸能否完全被还原？其还原产物可能是什么？提示　浓硝酸不可能完全被还原，因生成的硝酸铜溶液中仍有NOeq \o\al(－,3)；在反应过程中，硝酸的浓度逐渐减小，还原产物可能是NO2和NO的混合物。(3)将铁粉溶于稀硝酸，铁元素的存在形式可能为①__________、②__________、③__________。提示　①Fe(NO3)3　②Fe(NO3)2　③Fe(NO3)3和Fe(NO3)2认识无机物的主要角度相关链接(1)氧化性酸和酸的氧化性①浓硫酸、硝酸等都是氧化性酸，因为其中的eq \o(S,\s\up6(＋6))、eq \o(N,\s\up6(＋5))易获得电子，表现出很强的氧化性；而盐酸、稀硫酸、碳酸等的酸根部分不能或不易获得电子，是非氧化性酸。②在水溶液中任何酸都能电离出H＋，H＋在一定条件下可获得电子，被还原为H2，从这一点来说，酸都具有氧化性，但此时H＋表现出的性质是酸性，这与氧化性酸中心元素获得电子表现出的氧化性不同。(2)“三酸(浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸)变稀”问题辨析。①浓盐酸与足量的二氧化锰反应时，浓盐酸浓度逐渐变小，变为稀盐酸时不再与二氧化锰反应。②浓硫酸与足量的铜反应时，浓硫酸浓度逐渐变小，变为稀硫酸时不再与铜反应。③浓硝酸与足量的铜反应时，浓硝酸浓度逐渐变小，变为稀硝酸时，还原产物发生改变，生成NO。1.下列对于硝酸的认识，不正确的是(　　)A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解B.金属与硝酸反应不产生氢气C.可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸D.铜与硝酸的反应属于置换反应答案　D解析　浓硝酸在见光或受热时会发生分解反应生成氧气、二氧化氮和水，A项正确；硝酸是氧化性酸，金属与硝酸反应不产生氢气，B项正确；常温下铁和铝在浓硝酸中钝化，因此可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸，C项正确；铜与硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水，不属于置换反应，D项错误。2.0.3 mol铜和含1.2 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为(　　)A.0.2 mol B.0.6 molC.小于0.6 mol D.大于0.6 mol答案　C解析　因铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以放出的NO2小于0.6 mol。3.氮及其化合物的变化关系如下所示。则下列说法不正确的是(　　)A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C.上述所有反应都是氧化还原反应D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2答案　D解析　氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，氮气与氧气不能一步转化为NO2，D错误。二、酸雨及防治1.酸雨的概念正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故。pH＜5.6的降水称为酸雨。2.酸雨的形成(1)大气中的二氧化硫、氮氧化物及它们反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。(2)硫酸型酸雨的形成过程写出图中标号所示的化学方程式：①2SO2＋O2eq \o(,\s\up7(粉尘等催化剂))2SO3；②SO2＋H2OH2SO3；③SO3＋H2O===H2SO4；④2H2SO3＋O2===2H2SO4。(3)硝酸型酸雨的形成过程汽车尾气―→NOeq \o(――→,\s\up7(O2),\s\do5(①))NO2eq \o(――→,\s\up7(雨水),\s\do5(②))HNO3写出图中标号所示的化学方程式：①2NO＋O2===2NO2；②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。3.酸雨的危害(1)直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。(2)加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。(3)导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。4.酸雨的防治(1)消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。(2)对酸性物质的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。(3)健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。1.现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：(1)分析数据，回答下列问题：①雨水样品的pH变化的原因是_____________________________________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变________，原因是________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(2)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是________(填字母)。①少用煤作燃料　②把工厂烟囱造高　③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰　⑤开发新能源A.①②③ B.②③④⑤C.①③⑤ D.①③④⑤答案　(1)①SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4　②小　Cl2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl　(2)C解析　(1)①酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4。②雨水和自来水混合，应考虑SO2与Cl2(或H2SO3与HClO)的反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。(2)减少酸雨的产生需减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)，都是有力措施。因此①③⑤正确。2.回答下列问题(1)我国城市环境中常见的大气污染物主要有哪些？提示　SO2、NO2、CO、烟尘等。(2)根据所学知识，你知道采取什么办法能解决下列问题吗？①治理已酸化的湖泊和土壤。②保护暴露在大气中的建筑。提示　①对于已酸化的湖泊和土壤，可以加入生石灰进行改良。②对于暴露在大气中的建筑可以通过粉刷油漆进行保护。(3)某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2，先用石灰浆吸收SO2，然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出有关反应的两个化学方程式。提示　SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O，2CaSO3＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O相关链接常见的环境污染1.下列有关酸雨的说法正确的是(　　)A.凡是呈酸性的雨水都称为酸雨B.酸雨的形成只与SO2的排放有关C.煤的脱硫可以在一定程度上防止酸雨的形成D.为了不形成酸雨，应停止使用一切化石燃料答案　C解析　A选项，正常雨水中由于溶解了二氧化碳，也呈酸性，pH＜5.6的降水称为酸雨；B选项，酸雨分为硝酸型酸雨和硫酸型酸雨，硝酸型酸雨的形成与氮氧化物的排放有关；C选项，利用石灰石等物质，使燃煤中的含硫物质最终转化为硫酸钙，达到脱硫的目的，减少SO2的排放，在一定程度上可防止酸雨的形成；D选项，化石燃料是现代社会的主要能源，不可能一点都不使用，应推广使用脱硫技术，大力开发清洁环保的新能源，减少酸雨的形成。2.现有以下几种措施：①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理；②少用原煤作燃料；③燃煤时鼓入足量空气；④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是(　　)A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④答案　C解析　煤及其他化石燃料中含S元素，它们燃烧产生的SO2的大量排放是形成酸雨的主要原因。对燃煤产生的尾气进行除硫，少用、不用原煤作燃料，开发清洁能源都可以减少SO2的排放，减少酸雨的产生。燃煤时鼓入足量空气只能提高煤的燃烧效率，不能减少SO2的排放。3.某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有SO2的烟气，以减少其对环境造成的污染。下列有关说法正确的是(　　)A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2＋SOeq \o\al(2－,3)＋H2O===2HSOeq \o\al(－,3)B.氨气吸收塔中发生的反应为HSOeq \o\al(－,3)＋OH－===H2O＋SOeq \o\al(2－,3)C.上述流程利用的是氧化还原反应原理D.上述流程中SO2可循环利用答案　A解析　二氧化硫用(NH4)2SO3溶液吸收，发生的离子反应为SO2＋SOeq \o\al(2－,3)＋H2O===2HSOeq \o\al(－,3)，故A项正确；氨气吸收塔中发生的反应为HSOeq \o\al(－,3)＋NH3·H2O===NHeq \o\al(＋,4)＋SOeq \o\al(2－,3)＋H2O，故B项错误；题述流程中各反应都没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故C项错误；题述流程吸收SO2，不能循环利用，故D项错误。课时对点练A组　基础对点练题组一　硝酸的性质1.下列有关硝酸的性质及用途的叙述正确的是(　　)A.纯净的硝酸是一种易挥发、有刺激性气味的黄色液体B.硝酸不稳定，见光或受热易分解C.硝酸必须密封保存在无色细口瓶中，并置于阴暗处D.硝酸可用于制备炸药、染料及石膏等产品答案　B解析　纯净的硝酸是无色液体，A项错误；硝酸不稳定，见光或受热易分解，B项正确；硝酸应该保存在棕色试剂瓶中，C项错误；石膏是硫酸盐，不能由硝酸制备，D项错误。2.(2018·咸阳市高一期末)下列关于硝酸的叙述正确的是(　　)A.常温下，浓硝酸可以使金属镁钝化B.稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气C.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂D.室温下，铜能与浓硝酸反应，不能与稀硝酸反应答案　C解析　常温下，浓硝酸可以使铁、铝金属发生钝化，而不能使镁钝化，A错误；稀硝酸具有强氧化性，与活泼金属反应主要还原产物为含氮元素的物质，不能得到氢气，B错误；浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂，C正确；室温下，铜与浓硝酸、稀硝酸均反应，只是反应的速率及还原产物不同，D错误。3.(2019·福州高一调研)下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是(　　)A.能使紫色石蕊溶液变为红色B.与铜反应放出一氧化氮气体，生成硝酸铜C.与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，生成硝酸钠D.与单质硫混合共热时生成硫酸和二氧化氮答案　B解析　硝酸使紫色石蕊溶液变为红色，与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，表现的都是硝酸的酸性；硝酸与单质硫混合共热时生成硫酸和二氧化氮，表现的是硝酸的强氧化性；硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，既表现其强氧化性又表现其酸性。4.(2018·宁夏育才中学高一期末)以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法中错误的是(　　)A.1 mol浓硝酸被还原转移2 mol电子B.铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈C.铜与浓、稀硝酸反应都不需要加热D.生成等量的硝酸铜，消耗浓硝酸的量多答案　A解析　1 mol浓HNO3被还原生成1 mol NO2，转移1 mol电子，A项错误；浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，Cu与浓HNO3反应比与稀HNO3反应剧烈，B项正确；Cu与浓、稀HNO3反应都不需要加热，C项正确；浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO，根据得失电子守恒可判断生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓HNO3的量多，D项正确。题组二　酸性条件下硝酸盐溶液的强氧化性5.铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生。当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出。该盐是(　　)A.硫酸铁 B.碳酸钠C.硝酸钾 D.硫酸亚铁答案　C解析　铜与稀硫酸不反应，但加入硝酸钾后，可形成稀硝酸，与铜发生如下反应：3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜粉质量减少并有气体逸出。6.(2019·济南一中期中)在酸性溶液中，下列各组离子能大量共存的是(　　)A.K＋、NOeq \o\al(－,3)、COeq \o\al(2－,3)、Na＋B.Na＋、Ba2＋、NOeq \o\al(－,3)、HCOeq \o\al(－,3)C.NOeq \o\al(－,3)、Fe2＋、K＋、Cl－D.NOeq \o\al(－,3)、K＋、Mg2＋、Cl－答案　D解析　A项，在酸性溶液中COeq \o\al(2－,3)不能大量存在；B项，HCOeq \o\al(－,3)在酸性条件下不能大量存在；C项，在酸性溶液中NOeq \o\al(－,3)具有强氧化性，Fe2＋不能大量存在。题组三　酸雨及防治7.酸雨形成的最主要原因是(　　)A.森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡B.工业上大量燃烧含硫燃料C.大气中二氧化碳的含量增多D.汽车排出大量尾气答案　B解析　空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就形成酸雨。酸雨的形成主要是由于空气中SO2和NOx的增多。在我国主要是SO2的增多。空气中SO2的主要来源是：①化石燃料(煤和石油产品)的燃烧；②含硫矿石的冶炼；③硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。目前，由于汽车用的燃料汽油、柴油等都经过了脱硫处理，所以形成酸雨的最主要原因是工业上大量燃烧含硫燃料。8.在碳、氮、硫的氧化物中，许多是工业上重要的化工原料，但是当它们分散到空气中时，会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物的说法，不正确的是(　　)A.开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生B.这些氧化物使雨水的pH＜7，我们把pH＜7的雨水称之为酸雨C.氮与硫的氧化物还能直接危害人的身体健康，引发呼吸道疾病D.“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系答案　B解析　正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH约为5.6，pH小于5.6的雨水才叫酸雨。9.雾霾严重地威胁着人们生存的生态环境。下列有关措施不可行的是(　　)A.对燃煤进行脱硫，减少向大气排放SO2B.对含SO2等的工业废气进行无害处理后，再排放到大气中C.为增加工业产值，大力兴建水泥厂、炼钢厂D.对汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等答案　C解析　二氧化硫可导致酸雨的发生，则对燃煤进行脱硫，减少向大气排放SO2，有利于保护生态环境，A项正确；SO2等工业废气污染环境，均可导致酸雨，二氧化氮还可导致光化学烟雾，则需对工业废气进行无害处理后，再排放到大气中，B项正确；大力兴建水泥厂、炼钢厂，会排放粉尘、废水及污染性气体，增加工业产值不能以破坏生态环境为代价，C项错误；天然气、甲醇等的燃烧产物对环境污染小，则对汽车等交通工具采用清洁燃料可保护环境，D项正确。10.在浓硝酸中放入铜片：(1)反应开始时的化学方程式为_________________________________________________，实验现象为_________________________________________________________________。(2)若铜片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时，铜片上又有气泡产生，原因是________________________________________________________________________。(4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完后，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________(气体中不含N2O4)。答案　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有红棕色气体产生(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)加入稀硫酸后，硫酸提供的H＋与溶液中的NOeq \o\al(－,3)相当于形成了稀硝酸，故铜继续与稀硝酸反应生成NO(4)0.65 mol解析　铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，故反应最后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。铜过量时，反应后的溶液中有Cu、Cu2＋、NOeq \o\al(－,3)，加入稀硫酸后，硫酸提供的H＋与溶液中的NOeq \o\al(－,3)共存，相当于形成了稀硝酸，故铜又继续与稀硝酸反应生成NO。无论5.6 L气体全部是NO2，还是NO2和NO的混合气体，根据硝酸在反应中的作用可知，所消耗硝酸的物质的量＝表现酸性的硝酸的物质的量＋表现氧化性的硝酸的物质的量，即n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(混合气体)＝eq \f(12.8 g,64 g·mol－1)×2＋eq \f(5.6 L,22.4 L·mol－1)＝0.65 mol。11.下表是部分城市某日空气质量日报：(1)由上表可知，空气质量日报中涉及的污染物主要是________和可吸入颗粒物(PM10)。(2)SO2的排放是造成酸雨的主要因素。形成酸雨的原因之一可简单表示如下：请回答下列问题：①酸雨的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)5.6。②反应b的化学方程式为__________________________________________________。③在一段时间内连续不断测定溶液D的pH，发现pH变小，表示该变化的化学方程式是________________________________________________________________________。④若用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________。答案　(1)SO2、NO2(2)①＜　②2SO2＋O2eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3③2H2SO3＋O2===2H2SO4④2OH－＋SO2===SOeq \o\al(2－,3)＋H2O解析　(1)分析图表中的物质和数据可知涉及的污染物主要是SO2、NO2和可吸入颗粒物(PM10)。(2)①酸雨的pH＜5.6。②根据流程图，反应b是二氧化硫的催化氧化反应，反应的化学方程式为2SO2＋O2eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3。③亚硫酸能够被空气中的氧气氧化生成硫酸，弱酸转化为强酸，pH变小。④用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气，该反应的化学方程式为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，离子方程式为2OH－＋SO2===SOeq \o\al(2－,3)＋H2O。B组　综合强化练1.用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是(　　)A.三种途径所消耗的铜的物质的量不相等B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C.所消耗铜的物质的量：途径③＞途径①＞途径②D.所消耗硝酸的物质的量：途径①＞途径②＞途径③答案　D解析　三种途径发生的反应历程如下：途径①：Cueq \o(――――→,\s\up7(4HNO3浓))Cu(NO3)2＋NO2途径②：Cueq \o(―――――→,\s\up20(HNO3稀))Cu(NO3)2＋NO途径③：Cueq \o(――→,\s\up7(O2))CuOeq \o(――――→,\s\up7(2HNO3稀))Cu(NO3)2由此可见，途径①、②消耗HNO3量多且产生有毒气体。2.在一定温度下，32 g金属铜与足量某浓度的硝酸溶液完全反应，生成NO2和NO的物质的量之比为1∶3，则反应过程中转移的电子为(　　)A.1 mol B.2 mol C.3 mol D.4 mol答案　A解析　因铜完全反应，则铜失去的电子数即为该反应过程中转移的电子数，即反应过程中转移电子的物质的量为eq \f(32 g,64 g·mol－1)×2＝1 mol，故A项正确。3.将Cu、Zn混合物投入稀硝酸中，充分反应后，锌有剩余，则反应后的混合物中肯定不存在的是(　　)①Cu　②Cu(NO3)2　③HNO3　④Zn(NO3)2A.①② B.②③ C.①③ D.②④答案　B解析　若Zn有剩余，则说明反应后的溶液中不存在HNO3、Cu(NO3)2，因为锌与二者发生反应：3Zn＋8HNO3(稀)===3Zn(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu(NO3)2＋Zn===Zn(NO3)2＋Cu，B项正确。4.(2018·安徽宿州十三所重点中学高一期末)某化学兴趣小组设计了如图所示的浓硝酸与铜反应的微型实验。下列说法中错误的是(　　)A.挤压塑料瓶使浓硝酸进入干燥管就可引发反应B.将装置口向上提起就可停止反应C.蘸碱液的棉花可起到吸收NO2的作用D.该装置适用于木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应实验答案　D解析　挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管与铜接触，可以引发反应，A项正确；将装置口向上提起使铜与浓HNO3分离，可使反应停止，B项正确；NO2是酸性气体，可被碱液吸收，C项正确；木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应需要加热才能够进行，而该装置是在常温下进行的反应装置，D项错误。5.汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是(　　)A.反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应D.催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq \o(=====,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2答案　D解析　根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2===2NO22NO2＋4COeq \o(=====,\s\up7(催化剂))N2＋4CO2将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq \o(=====,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2。反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂。6.汽车尾气(含烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源之一。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器(用Pt­Pd合金作催化剂)，它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油充分燃烧及SO2的转化。(1)写出NO与CO通过催化转换器发生反应的化学方程式：________________________。(2)催化转换器的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度。其原因是___________________。(3)控制城市空气污染源的方法有________(填序号)。①植树造林　②开发氢能源　③使用电动车　 ④控制汽车进城　 ⑤使用无铅汽油答案　(1)2CO＋2NOeq \o(=====,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2(2)反应除生成了N2外，还生成了增加空气酸度的CO2和SO3(3)②③解析　(1)CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，根据参加反应的物质的组成元素，可得：2CO＋2NOeq \o(=====,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2。(2)催化转换器使CO转化成CO2，SO2转化成SO3，提高了空气的酸度。(3)控制城市空气污染方法中，植树造林这一选项具有一定的迷惑性，植树造林能控制CO2量的增加，但对消除汽车尾气中的烃类、CO、SO2与NO等物质没有直接的效果，②③符合题意。7.(2019·合肥一中月考)将黑色固体单质甲加热至红热，投入黄色的溶液乙中，反应后产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，根据图中转化关系回答下列问题：(1)甲是__________________，乙是________________，丙是____________。(2)混合气体A的主要成分是____________。(3)丙与溶液C反应的化学方程式是___________________________________________________________________________________________________________________。(4)若32.0 g丙与一定量的溶液乙反应，当丙反应完时，共产生13.44 L(标准状况下)气体，则消耗的溶液乙中溶质的物质的量为____________。答案　(1)C　浓硝酸　Cu　(2)CO2和NO2 (3)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (4)1.6 mol解析　由反应①②以及黑色固体单质甲加热至红热，投入黄色的溶液乙中，反应产生混合气体A，得知甲为C，乙为浓硝酸，A为CO2与NO2的混合气体，B为NO；由反应③可知单质丙为铜，溶液C为稀硝酸。n(Cu)＝eq \f(32.0 g,64 g·mol－1)＝0.5 mol，n(气体)＝eq \f(13.44 L,22.4 L·mol－1)＝0.6 mol。利用氮原子守恒，则消耗HNO3的物质的量n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(气体)＝2×0.5 mol＋0.6 mol＝1.6 mol。8.某化学小组采用如图所示装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO3eq \o(=====,\s\up7(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O)。请回答下列问题：(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至炽热状态，伸入三颈烧瓶中，生成的气体的颜色为________，产生该气体的反应的化学方程式是_____________________。(2)装置C中盛有足量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，该白色沉淀为____________(填化学式)。(3)装置B的作用是____________________________________________________________。(4)装置D中收集到了无色气体，有同学认为是NO，还有同学认为是O2。①下列对该气体的检验方法合适的是______(填字母)。A.敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化B.将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察蓝色石蕊试纸是否变红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D中集气瓶内收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是____________________。答案　(1)红棕色　C＋4HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up7(△))4NO2↑＋CO2↑＋2H2O　(2)BaCO3　(3)防倒吸　(4)①AC　②浓硝酸的分解解析　(1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2和H2O，三颈烧瓶中显示的是NO2的红棕色。(2)由于Ba(OH)2溶液足量，故NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3，BaCO3以沉淀的形式析出。(3)为防止装置C中酸性气体溶解而导致C中溶液进入三颈烧瓶，装置B应为防倒吸装置。(4)①NO能与O2反应生成红棕色的NO2，A项正确；NO和O2均不具有酸性，B项错误；O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C项正确。②装置A中的浓硝酸除与木炭发生反应外，还会发生分解反应：4HNO3eq \o(=====,\s\up7(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。硝酸浓度实验现象实验结论浓硝酸反应剧烈、铜丝变细，产生红棕色气体，溶液呈绿色铜与浓硝酸反应生成 NO2，化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O稀硝酸反应缓慢、铜丝变细，产生无色气体，溶液呈蓝色铜与稀硝酸反应生成NO，化学方程式：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O测试时间/h01234雨水的pH4.734.634.564.554.55环境污染形成原因主要危害温室效应大气中CO2含量不断增加全球变暖，冰川融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及废水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华白色污染聚乙烯塑料的大量使用、任意丢弃破坏土壤结构和生态环境城市污染指数首要污染物空气质量等级SO2NO2PM10A982367SO2ⅡB472935SO2ⅠC6280113PM10ⅢD527659NO2Ⅰ