鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氮的循环测试题

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硝酸　人类活动对氮循环和环境的影响[基础过关练]1．下列说法符合绿色化学思想的是(　　)A．对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理B．开发利用仿生固氮技术以减少氮肥使用C．验证硝酸的强氧化性时在通风橱内进行实验D．建设“花园式工厂”B　[A项，对废气、废水严格处理是补救措施，没有从源头上减少污染；B项，利用仿生固氮技术能减少氮肥使用，从源头上减少了污染物的排放；C项，在通风橱内进行实验并不能减轻对大气的污染；D项，“花园式工厂”也只是对环境的美化，没有从源头上减少污染。]2．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是(　　)A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性B．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——强酸性D　[A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红色，又因浓硝酸的强氧化性而使其褪色；B项，因稀硝酸有强氧化性，与铁反应不产生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浓硝酸，且避光保存；D项，稀硝酸与氢氧化亚铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，表现了硝酸的酸性和强氧化性。]3．下列反应中硝酸只表现氧化性的是(　　)A．灼热的炭与浓硝酸的反应B．Cu与稀硝酸的反应C．FeO与稀硝酸的反应D．Fe(OH)3与硝酸的反应A　[灼热的炭与浓硝酸的反应中硝酸只作氧化剂；Cu与稀硝酸、FeO与稀硝酸的反应中硝酸既表现氧化性又表现酸性；Fe(OH)3与硝酸的反应中硝酸只表现酸性。]4．下列关于硝酸的说法中正确的是(　　)A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D．稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应生成NO2，稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性强于浓硝酸的B　[A项，加热条件下，浓硝酸也能与Fe发生反应；B项，浓、稀硝酸均具有强氧化性；C项，硝酸属于强酸，与浓度大小无关；D项，硝酸的氧化性强弱与其浓度大小有关，浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，与HNO3和Cu的反应中HNO3得电子的数目无关。]5．下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是(　　)①常温下都可用铝制容器贮存　②露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻　③常温下都能与铜较快反应　④露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低A．①② B．③④C．②③   D．①④D　[常温下，二者均能使铝钝化，①正确；露置在空气中，浓硫酸吸水质量增加，②错误；浓硫酸在常温下与铜没有明显的反应，③错误；在空气中，浓硝酸挥发、浓硫酸吸水，二者浓度都降低，④正确。]6．对于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，说明浓硫酸具有吸水性B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸具有挥发性C．常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应D．氨气可以完成喷泉实验，说明氨气极易溶于水D　[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，故A错误；浓硝酸见光或是加热条件下易分解为二氧化氮、氧气和水，导致浓硝酸颜色变黄，体现了浓硝酸的不稳定性，故B错误；常温下，金属铝遇到浓硝酸会钝化，钝化是发生反应生成致密氧化膜的过程，故C错误；氨气极易溶解于水，可利用氨气设计喷泉实验，故D正确。]7．下列说法不正确的是(　　)A．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性D．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB　[硝酸被还原生成NO，NO被氧化生成NO2，所以HNO3→NO→NO2中各步变化均能通过一步实验完成，故A正确；在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，在酸性溶液中硝酸根具有强氧化性，此时的铜粉被氧化而溶解，故B错误；某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性，故C正确；铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故D正确。]8．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再分别加入下列物质：①FeCl3，②Fe2O3，③Cu(NO3)2，④KNO3。能使铜粉溶解的是(　　)A．仅①②   B．仅②④C．仅①②③   D．①②③④D　[铜粉在稀硫酸中不溶解，当分别加入①②两种物质时，相当于加入了Fe3＋，会发生反应Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，铜粉溶解；当分别加入③④两种物质时，相当于加入了NO，会发生反应3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜粉溶解。]9．下列表述正确的是(　　)①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中　②检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液来检验　③锌与稀硝酸反应可以得到氢气　④足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2＋　⑤浓硫酸滴到纸张上，纸张变黑，说明浓硫酸具有吸水性　⑥二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨，酸雨的pH等于5.6A．①③④  B．①②   C．①  D．①②⑤⑥C　[浓硝酸具有不稳定性，见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中，故①正确；硝酸具有强氧化性，能够将SO氧化成SO，对SO的检验造成干扰，不能用硝酸酸化，故②错误；硝酸具有强氧化性，与Zn反应不产生氢气，故③错误；铁与硝酸反应生成硝酸铁，溶液呈浅绿色是由于过量的铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，故④错误；浓硫酸滴到纸张上，纸张变黑，体现浓硫酸的脱水性，故⑤错误；pH小于5.6的雨水为酸雨，故⑥错误。正确的表述只有①，故C项正确。]10．木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：①第一份实验　　　②第二份实验则石灰水的变化可能是(　　)A．①不变浑浊②变乳白色B．①变为乳白色浑浊②不变浑浊C．①、②均变为乳白色浑浊D．①、②都不变浑浊B　[①中X先通过水，NO2转变为NO，故澄清石灰水只与CO2反应变浑浊，②中X通入澄清石灰水，依次发生3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，生成的CaCO3沉淀会被HNO3溶解，故不变浑浊，所以B项正确。]11．硝酸是一种重要的工业原料。(1)实验室中通常保存在棕色试剂瓶中，原因是__________________________________(用化学方程式表示)。(2)储运浓硝酸时通常用铁罐或铝罐，原因是___________。(3)硝酸是一种易挥发性的酸，当两支分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒靠近时会产生大量白烟，白烟的成分是________。(4)工业上通常用氨催化氧化法制硝酸，写出氨催化氧化的化学方程式：________________________________________________________________________，硝酸工厂尾气的主要危害是______________________________。[解析]　硝酸见光易分解，需避光保存；常温下，铁、铝遇浓硝酸钝化，可用铁、铝罐盛装；硝酸蒸气与氨气反应生成的白烟是硝酸铵。硝酸工厂尾气中氮氧化物会引起酸雨。[答案]　(1)4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O(2)常温下，铁、铝遇浓硝酸钝化　(3)NH4NO3(4)4NH3＋5O24NO＋6H2O　形成酸雨12．气候条件独特，空气质量优良的新疆阿勒泰市，已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等大气污染物。请回答下列问题：(1)一氧化氮的危害在于________(填字母)。A．破坏臭氧层B．高温下能使一些金属氧化C．造成酸雨D．与人体血红蛋白结合(2)在含Cu＋的酶的活化中心中，亚硝酸根离子(NO)可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：____________________________________________________________________。(3)为改善汽车尾气的排放质量，减少空气污染，汽车加装“三效催化净化器”，可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体，该无毒混合气体是________(填字母)。A．二氧化碳和氮气B．二氧化碳和二氧化氮C．二氧化碳和氧气D．二氧化碳和氢气[解析]　(1)一氧化氮气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用；NO能与人体血红蛋白结合而使人中毒；NO被O2氧化生成NO2，NO2与水反应生成HNO3可形成酸雨。(2)NO转化为NO时，N的化合价降低，则Cu＋在反应中化合价必升高转化为Cu2＋。(3)发生的反应为2CO＋2NO催化剂,2CO2＋N2。[答案]　(1)ACD　(2)Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O　(3)A13．某化学学习小组采用下图所示装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O)。A　 　　B　　　C　　　　　D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红热状态，伸入三颈烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学方程式是_______________________________。(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，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。下列对该气体的检验方法合理的是________。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[解析]　(1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，三颈烧瓶中显示的是NO2的红棕色。(2)NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液分别生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3不溶解，以沉淀形式析出。(3)为防止装置C中酸性气体溶解速率太快而导致C中溶液进入三颈烧瓶，装置B应为防倒吸装置。(4)NO与足量O2反应生成红棕色的NO2，A正确；NO和O2均不具有酸性，B错误；O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C正确。[答案]　(1)红棕色　C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋H2O　(2)BaCO3　(3)防倒吸　(4)AC[拓展培优练]14．(素养题)为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)，下列说法中不正确的是(　　)A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率C．通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NOA　[关闭活塞1，将无法加液体到液面a，A错误；加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率，B正确；关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，C正确；想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2，D正确。]15．(易错题)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　)①②③A．由①中有红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应D　[灼热的碎玻璃不能与浓硝酸发生反应，浓硝酸受热发生分解反应产生NO2和O2，是混合气体，A正确；红热木炭可能只是热介质，使得浓硝酸发生分解反应，生成NO2，不能表明木炭与浓硝酸发生了反应，B正确；由③说明浓硝酸具有挥发性，与红热木炭作用，生成的红棕色气体为NO2，氮元素的化合价降低，NO2为还原产物，C正确；红热木炭可能与空气中的氧气发生反应生成CO2，不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，D错误。]16．(双选)在通风橱中进行下列实验：步骤ⅠⅡ现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止下列说法中不正确的是(　　)A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO＋O2===2NO2B．Ⅱ中的现象说明Fe在常温下与浓硝酸不反应C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D．红棕色气体的成分是NO2BC　[Ⅰ中由于稀硝酸的强氧化性，与铁发生氧化还原反应，硝酸得到电子被还原为NO，气体为无色，当遇到空气时，发生反应2NO＋O2===2NO2，气体变为红棕色的NO2，A正确；Ⅱ中由于浓硝酸的强氧化性，在室温下遇铁、铝会使金属表面氧化产生一层氧化物薄膜，对内层金属起保护作用，从而防止金属的进一步反应，即发生钝化现象，因此不能进一步反应，这恰好说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强，B错误，C错误。]17．3.2 g铜与过量硝酸(8 mol·L－1,30 mL)充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中所含H＋为a mol，则此时溶液中所含NO为(　　)A．(0.2＋a) mol   B．(0.1＋a) molC．(0.05＋a) mol   D．a molB　[反应后NO存在于硝酸和硝酸铜中，n[Cu(NO3)2]＝n(Cu)＝＝0.05 mol，n(HNO3)剩余＝a mol，n(NO)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩余＝(0.1＋a) mol。]18． 将一定质量由Cu和CuO组成的固体粉末加入100 mL 11 mol·L－1的浓硝酸中，充分反应后，固体溶解完全，收集NO、NO2的混合气体6.72 L(标准状况)。若将该混合气体与2.24 L O2(标准状况)混合并通入足量水中，恰好完全反应生成HNO3。(1)NO的体积是________ L，NO2的体积是________ L(标准状况)。(2)固体粉末中Cu单质的质量是________ g。(3)向浓硝酸反应后的溶液中加入4 mol·L－1的NaOH溶液，当Cu2＋恰好沉淀完时，需要NaOH溶液的体积是________ L。[解析]　铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，设生成的NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，根据题意，反应中铜失去的电子总数等于O2得到的电子总数，则：x＋y＝＝0.3 mol3x＋y＝×4＝0.4 mol解得x＝0.05 mol　y＝0.25 mol(1)NO的体积是0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L；NO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L。(2)根据电子转移守恒可得n(Cu)＝2n(O2)＝0.2 mol，所以m(Cu)＝0.2 mol×64 g·mol－1＝12.8 g。(3)当溶液中的Cu2＋恰好完全沉淀时，则溶液中的溶质是NaNO3，依据氮原子个数守恒得，硝酸的物质的量是n(NaNO3)＋n(NO2)＋n(NO)＝0.1×11 mol，所以n(NaNO3)＝1.1 mol－0.3 mol＝0.8 mol，即氢氧化钠的物质的量是0.8 mol，所以NaOH溶液的体积V＝＝＝0.2 L。[答案]　(1)1.12　5.6　(2)12.8　(3)0.2