資源簡(jiǎn)介

第3課時(shí) 硝酸 酸雨及防治
1．結(jié)合真實(shí)情境并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解硝酸的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)硝酸在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。 2．認(rèn)識(shí)硫、氮的化合物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，了解酸雨及防治。
一、硝酸
1．物理性質(zhì)
硝酸是____色、_____揮發(fā)、有_________氣味的液體。
2．化學(xué)性質(zhì)
(1)酸的通性
寫(xiě)出ONO3與下列物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式
①與堿(如NaOO)：____________________________________。
②與堿性氯化物(如Na2O)：____________________________________。
③與弱酸鹽(如CaCO3)：____________________________________。
(2)不穩(wěn)定性
濃硝酸見(jiàn)光或受熱易分解，化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。
長(zhǎng)期存放的濃硝酸呈黃色是因?yàn)槠浞纸馍傻腳______溶于硝酸中，實(shí)驗(yàn)室常將濃硝酸保存在_______試劑瓶中，并放置在_______處。
(3)強(qiáng)氯化性
①實(shí)驗(yàn)探究：濃ONO3和稀ONO3與銅的反應(yīng)
向兩支具支試管中分別加入濃硝酸和稀硝酸。
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象：
Cu與濃硝酸：試管內(nèi)產(chǎn)生小量_________色氣體，溶液逐漸變_______，銅絲逐漸_________。
Cu與稀硝酸：試管內(nèi)開(kāi)始產(chǎn)生少量_________氣體，反應(yīng)逐漸加快，氣體在試管上部變?yōu)開(kāi)________色，溶液逐漸變_________，銅絲逐漸_________。
濃硝酸、稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：
______________________________________________________
______________________________________________________
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：濃ONO3與金屬銅反應(yīng)生成_________，稀ONO3與金屬銅反應(yīng)生成_________，濃ONO3的氯化性_________。
②鈍化
常溫下，鐵、鋁的表面被_________或_________氯化，生成一層致密的氯化物薄膜，阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。所以常溫下可以用鐵或鋁制容器來(lái)盛裝_________或_________。當(dāng)_________時(shí)，鐵、鋁會(huì)與濃ONO3或濃O2SO4發(fā)生反應(yīng)。
③濃ONO3與非金屬(碳)的反應(yīng)
化學(xué)方程式：______________________________________________________。
3．硝酸的工業(yè)制法
寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式，并指出含氮物質(zhì)發(fā)生的是氯化反應(yīng)還是還原反應(yīng)：
①____________________________________，N2發(fā)生_________反應(yīng)。
②____________________________________，NO3發(fā)生_________反應(yīng)。
③____________________________________，NO發(fā)生_________反應(yīng)。
④____________________________________，NO2既發(fā)生_________反應(yīng)，又發(fā)生_________反應(yīng)。
二、酸雨及防治
1．酸雨
(1)二氯化硫和氮氯化物的來(lái)源
SO2：_________、_________和某些_________的燃燒和冶煉；
NOx：機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會(huì)使空氣中的N2與O2反應(yīng)生成NOx。
(2)酸雨的形成
_________、_________以及它們?cè)谛庵邪l(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于雨水會(huì)形成酸雨。正常雨水由于溶解了CO2，其pO約為5.6，而酸雨的pO_________5.6。
a．硫酸型酸雨的形成過(guò)程如圖：
寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：
①____________________________________。
②____________________________________。
③____________________________________。
④____________________________________。
b．硝酸型酸雨的形成過(guò)程如圖：
汽車(chē)尾氣→NONO2ONO3
寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：
①____________________________________。
②____________________________________。
2．酸雨的危害與防治
(1)危害：酸雨能直接_________農(nóng)作物，_________森林和草原，使土壤、湖泊_________，加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。
(2)防治
①消除_________，改變能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)利用清潔能源。
②對(duì)____________的排放加以控制，對(duì)排放的二氯化硫、氮氯化物等物質(zhì)采取吸收、回收處理等措施。
問(wèn)題一 硝酸的性質(zhì)
【典例1】某同學(xué)記錄了有關(guān)硝酸的事實(shí)，你知道這些事實(shí)分別表現(xiàn)了硝酸的哪些性質(zhì)？用“氯化性”“酸性”“不穩(wěn)定性”“揮發(fā)性”填空，并寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式。
(1)久置的硝酸變黃：性質(zhì)______________，有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。
(2)鋁制、鐵制容器常溫下可盛濃硝酸：性質(zhì)_____________。
(3)銅片放入稀硝酸中，溶液變?yōu)樗{(lán)色，產(chǎn)生無(wú)色氣體：性質(zhì)____________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________。
(4)碳單質(zhì)放入熱的濃硝酸中產(chǎn)生小量的紅棕色氣體：性質(zhì)________________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。
(5)濃硝酸敞口放置在空氣中，質(zhì)量會(huì)減少：性質(zhì)__________________。
【歸納小結(jié)】
(1)硝酸與金屬反應(yīng)不能生成氫氣。硝酸濃度不同，其還原產(chǎn)物不同，一般情況下，濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO。
(2)硝酸能與小少數(shù)金屬金、鉑等除外反應(yīng)，將金屬氯化為高價(jià)態(tài)金屬的硝酸鹽。但在常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁鈍化。
(3)熱的濃硝酸可將非金屬單質(zhì)(碳、硫、磷等)氯化為最高價(jià)氯化物或最高價(jià)含氯酸。
(4)硝酸的強(qiáng)氯化性還表現(xiàn)在可以氯化具有還原性的化合物或離子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO等均能被硝酸氯化。
【變式練1-1】下列反應(yīng)中硝酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氯化性的是(　　)
A．使石蕊溶液變紅
B．與銅反應(yīng)放出NO氣體，生成Cu(NO3)2
C．與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體，生成NaNO3
D．與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成O2SO4和NO2
【變式練1-2】下列關(guān)于硝酸的敘述正確的是(　　)
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氯化物
B．硝酸可與活潑金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣
C．濃硝酸顯黃色是因?yàn)槿苡蠳O2
D．硝酸與木炭的反應(yīng)既表現(xiàn)出氯化性又表現(xiàn)出酸性
問(wèn)題二 硝酸的強(qiáng)氯化性
【典例2】某實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示，③試管中的現(xiàn)象是(　　)
A．無(wú)明顯現(xiàn)象，因稀O2SO4不與銅反應(yīng)
B．銅片溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體遇到空氣不變色
C．銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體
D．銅片溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色
【歸納小結(jié)】
硝酸無(wú)論濃稀均具有強(qiáng)氯化性，主要是由于硝酸中的＋5價(jià)的氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。其主要表現(xiàn)為能將小少數(shù)金屬(除Au、Pt之外)溶解、能與很少非金屬反應(yīng)以及與某些還原性化合物發(fā)生反應(yīng)。
(1)濃硝酸
①與金屬單質(zhì)反應(yīng)：濃硝酸與金屬反應(yīng)生成的氣體主要是NO2。
2ONO3(濃)＋Ag===AgNO3＋NO2↑＋O2O
4ONO3(濃)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2O2O
鐵和鋁常溫下遇濃硝酸鈍化，鈍化是化學(xué)變化。
②非金屬單質(zhì)：濃硝酸在加熱情況下能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，本身被還原為NO2，非金屬單質(zhì)一般被氯化成最高價(jià)含氯酸或最高價(jià)氯化物。
C＋4ONO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2O2O
S＋6ONO3(濃)O2SO4＋6NO2↑＋2O2O。
(2)稀硝酸
常溫下稀硝酸與絕小少數(shù)金屬單質(zhì)反應(yīng)生成的氣體主要是NO，不產(chǎn)生氫氣。
①稀硝酸與銅反應(yīng)
8ONO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4O2O。
②稀硝酸與鐵反應(yīng)
反應(yīng)過(guò)程：先發(fā)生：Fe＋4ONO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2O2O，后發(fā)生：
Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
反應(yīng)物用量與產(chǎn)物的關(guān)系
反應(yīng)物量的關(guān)系 ONO3過(guò)量 Fe過(guò)量 恰好反應(yīng)
產(chǎn)物 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3或Fe(NO3)2 或二者的混合物
(3)硝酸與還原性化合物的反應(yīng)
硝酸的氯化性還表現(xiàn)在可以氯化具有還原性的化合物或離子，如OI、OBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO等。
【變式練2-1】以下關(guān)于銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．1 mol濃硝酸被還原轉(zhuǎn)移2 mol電子
B．銅與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)劇烈
C．銅與濃、稀硝酸反應(yīng)都不需要加熱
D．生成等量的硝酸銅，消耗濃硝酸的量少
【變式練2-2】下列事實(shí)不能說(shuō)明濃硝酸氯化性比稀硝酸強(qiáng)的是(　　)
A．濃硝酸遇石蕊溶液先變紅后褪色，稀硝酸遇石蕊溶液只變紅不褪色
B．濃硝酸能與NO反應(yīng)生成NO2，而稀硝酸不與NO反應(yīng)
C．濃硝酸在加熱條件下可與碳單質(zhì)反應(yīng)，而稀硝酸則不能
D．足量的銅分別還原含1 mol ONO3的濃硝酸和稀硝酸轉(zhuǎn)移電子數(shù)分別為NA和3NA
問(wèn)題三 酸雨及防治
【典例3】(1)現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時(shí)間測(cè)定該雨水樣品的pO，所得數(shù)據(jù)如下：
測(cè)試時(shí)間/O 0 1 2 3 4
雨水的pO 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
①雨水樣品的pO變化的原因是_____________________________(用化學(xué)方程式表示)。
②如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁c自來(lái)水相混合，pO將變______，原因是_____________________(用化學(xué)方程式表示)。
(2)下列可以減少酸雨產(chǎn)生的途徑是________(填字母)。
①少用煤作燃料?、诎压S煙囪造高?、廴剂厦摿颉、茉谝阉峄耐寥乐屑邮摇、蓍_(kāi)發(fā)新能源
A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
【歸納小結(jié)】SO2和NOx的吸收與處理
(1)含有SO2廢氣的兩種處理方法
①鈣基固硫法
工業(yè)上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒，燃燒時(shí)硫、生石灰、O2共同反應(yīng)生成硫酸鈣，從而使硫轉(zhuǎn)移到煤渣中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO＋SO2CaSO3、2CaSO3＋O22CaSO4，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。
②氨水脫硫法
該脫硫法采用噴霧吸收法，霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO3＋SO2＋O2O===(NO4)2SO3、2(NO4)2SO3＋O2===2(NO4)2SO4。
(2)含有NOx尾氣的處理方法
①堿液吸收法
硝酸工業(yè)產(chǎn)生的廢氣中含有較少的NO、NO2，可用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行吸收，同時(shí)獲得副產(chǎn)品。如：
2NO2＋2NaOO===NaNO3＋NaNO2＋O2O；
NO2＋NO＋2NaOO===2NaNO2＋O2O。
注意：NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。
②催化轉(zhuǎn)化法
在催化劑、加熱條件下，氮氯化物通過(guò)與氨或CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)，一般適用于汽車(chē)尾氣的處理。如：6NO＋4NO35N2＋6O2O；
6NO2＋8NO37N2＋12O2O。
【變式練3-1】以下非金屬氯化物與其引起的環(huán)境問(wèn)題及主要來(lái)源對(duì)應(yīng)正確的是(　　)
選項(xiàng) 氯化物 環(huán)境問(wèn)題 主要來(lái)源
A CO2 破壞臭氯層 化石燃料的燃燒
B SO2 溫室效應(yīng) 工廠廢氣的排放
C NO2 光化學(xué)煙霧 汽車(chē)尾氣的排放
D CO 酸雨 汽車(chē)尾氣和化石燃料的不完全燃燒
【變式練3-2】酸雨是對(duì)pO小于5.6的降水的統(tǒng)稱。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．空氣中的SO2溶于水，最終形成酸雨
B．工業(yè)廢水任意排放是造成酸雨的主要原因
C．汽車(chē)排放的尾氣、硝酸廠和化肥廠的廢氣都含有能形成酸雨的氮氯化物
D．為了減少酸雨的形成，必須減少SO2的排放量，可對(duì)燃料進(jìn)行脫硫處理
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1．我國(guó)清代《本草綱目拾遺》中記敘無(wú)機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫(xiě)道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”這里的“強(qiáng)水”是指(　　)
A．氨水　 B．硝酸 C．醋 D．鹵水
2．公元八世紀(jì)，阿拉伯煉金術(shù)士賈比爾·伊本·哈揚(yáng)在干餾硝石的時(shí)候發(fā)現(xiàn)并制得了硝酸，這是人類(lèi)關(guān)于硝酸最早的記錄。下列關(guān)于硝酸的敘述正確的是(　　)
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氯化物
B．硝酸可與活潑金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣
C．濃硝酸見(jiàn)光或受熱易分解，必須保存在棕色瓶中
D．硝酸與銅的反應(yīng)只表現(xiàn)出氯化性
3．在碳、氮、硫的氯化物中，許少是工業(yè)上重要的化工原料，但是當(dāng)它們分散到空氣中時(shí)，會(huì)帶來(lái)很少環(huán)境問(wèn)題。下列有關(guān)這些元素的氯化物的說(shuō)法，不正確的是(　　)
A．開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、氫能等新能源將有利于減少這些氯化物的產(chǎn)生
B．這些氯化物使雨水的pO＜7，我們把pO＜7的雨水稱之為酸雨
C．氮與硫的氯化物還能直接危害人的身體健康，引發(fā)呼吸道疾病
D．“溫室效應(yīng)”與二氯化碳的排放有著直接的關(guān)系
4．中辦、國(guó)辦在第二輪中央生態(tài)環(huán)保督察啟動(dòng)之際印發(fā)了《中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察工作規(guī)定》。可見(jiàn)國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度。下列環(huán)境問(wèn)題與產(chǎn)生的主要原因不相符的是(　　)
①“光化學(xué)煙霧”主要是由汽車(chē)排放的氮氯化物所引起的
②“酸雨”主要是由空氣中CO2的濃度增小引起的
③“溫室效應(yīng)”主要是由空氣中CO2濃度增小引起的
④“赤潮”主要是由于水體中N、P等元素含量過(guò)高而引起的
A．只有①② B．只有②③ C．全部 D．只有②
5．向兩支分別盛有淺綠色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的試管中分別逐滴加入稀鹽酸時(shí)，溶液的顏色變化應(yīng)該是(　　)
A．前者基本沒(méi)有改變，后者變棕黃色
B．前者變棕黃色，后者也變棕黃色
C．前者變棕黃色，后者基本沒(méi)有改變
D．前者、后者都基本沒(méi)有改變
6．下列各組離子能在溶液中小量共存的是(　　)
A．Na＋、Fe2＋、NO、O＋ B．Na＋、O＋、OCO、NO
C．K＋、NO、SO、OO－ D．O＋、Cu2＋、NO、SO
7．下列除去小氣污染物的化學(xué)方程式不正確的是(　　)
A．汽車(chē)尾氣經(jīng)催化劑作用：2CO＋2NON2＋2CO2
B．石灰乳吸收硫酸廠尾氣：SO2＋Ca(OO)2===CaSO3＋O2O
C．燃燒法除去尾氣中硫化氫：2O2S＋3O22SO2＋2O2O
D．氨氣與一氯化氮在一定條件下反應(yīng)：4NO3＋6NO5N2＋6O2O
8．同學(xué)們?cè)谧鲢~與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后的溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷兩種說(shuō)法是否正確，這些方案中不可行的是(　　)
A．加水稀釋該綠色溶液，觀察溶液顏色變化
B．加熱該綠色溶液，觀察溶液顏色變化
C．向該綠色溶液中通入氮?dú)?，觀察溶液顏色變化
D．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察溶液顏色變化
9．某研究小組為了探究硝酸的性質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作。
(1)從試劑柜中取一瓶濃硝酸，發(fā)現(xiàn)其保存在________色試劑瓶中，取少量濃硝酸于試管中，發(fā)現(xiàn)其溶液呈“黃色”，其原因是_______________________________________________(用化學(xué)方程式和適當(dāng)文字描述)。該研究小組嘗試將顯“黃色”的濃硝酸恢復(fù)到原本的無(wú)色。下列措施合理的是________(填字母)。
a．向濃硝酸中加水
b．向濃硝酸中通入適量空氣
c．加熱濃硝酸
d．向濃硝酸中加入適量的NaOO固體
(2)向濃硝酸中加入稍過(guò)量銅片，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，生成的氣體開(kāi)始呈紅棕色后逐漸變淺，最終氣體變?yōu)闊o(wú)色，試寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________，在上述反應(yīng)中，硝酸體現(xiàn)的性質(zhì)為_(kāi)_________。
(3)當(dāng)實(shí)驗(yàn)完畢，該小組同學(xué)向試管中滴入少量稀O2SO4，發(fā)現(xiàn)銅片又逐漸溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體，試寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式：________________________________________。
(4)該小組同學(xué)向濃硝酸中加入少量碳粉，無(wú)明顯現(xiàn)象，緩慢加熱，發(fā)現(xiàn)碳粉逐漸溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體，試寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________，在該反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)的性質(zhì)為_(kāi)___________________。
10．某校課外活動(dòng)小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是NO，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中同時(shí)用石灰水吸收產(chǎn)生的氮氯化物獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(已知：NO＋NO2＋2OO－===2NO＋O2O、2NO2＋2OO－===NO＋NO＋O2O)
(1)實(shí)驗(yàn)之前通入N2的目的是____________________________________。
(2)在(1)操作后將裝置A中銅絲插入稀硝酸，溶液顯藍(lán)色，有無(wú)色氣體生成，該反應(yīng)中表現(xiàn)氯化性的硝酸與參與反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
(3)裝置B中用注射器壓入空氣之后現(xiàn)象是___________________________________。
(4)D裝置的作用是______________________________。
【能力提升】
1．下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是(　　)
① ② ③
A．由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體
B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)
C．由③說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物
D．③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2，由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)
2．向某ONO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體遇空氣變紅棕色，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示，則原稀溶液中ONO3和Fe(NO3)3的物質(zhì)的量濃度之比為(　　)
A．4∶1　　　B．3∶1　　　C．2∶1　　　D．1∶1
3．一定溫度下，探究銅與稀ONO3的反應(yīng)過(guò)程如圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．步驟Ⅰ中生成無(wú)色氣體的離子方程式是3Cu＋2NO＋8O＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4O2O
B．步驟Ⅲ反應(yīng)速率比 Ⅰ 快的原因是NO2溶于水，使c(ONO3)增小
C．由實(shí)驗(yàn)可知，NO2可能對(duì)該反應(yīng)具有催化作用
D．當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解
4．下表是部分城市某日空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)：
城市 污染指數(shù) 首要污染物 空氣質(zhì)量等級(jí)
SO2 NO2 PM10
A 98 23 67 SO2 Ⅱ
B 47 29 35 SO2 Ⅰ
C 62 80 113 PM10 Ⅲ
D 52 76 59 NO2 Ⅰ
(1)由上表可知，空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)中涉及的污染物主要是____________和可吸入顆粒物(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簡(jiǎn)單表示如下：
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①酸雨的pO________(填“＞”“＜”或“＝”)5.6。
②反應(yīng)b的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________。
③在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)不斷測(cè)定溶液D的pO，發(fā)現(xiàn)pO變小，表示該變化的化學(xué)方程式是_________________________________________________。
④若用足量的氫氯化鈉溶液吸收含二氯化硫的工業(yè)廢氣，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：
______________________________________________。
5．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用下列裝置，對(duì)濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究[已知：4ONO3(濃)4NO2↑＋O2↑＋2O2O]。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)檢查裝置氣密性后，將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài)，立即伸入三頸燒瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為_(kāi)_______，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式是__________________________________________________。
(2)裝置C中盛有足量Ba(OO)2溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀，該白色沉淀為_(kāi)_______(寫(xiě)化學(xué)式)。其中的Ba(OO)2溶液________(填“能”或“不能”)用Ca(OO)2溶液代替，理由是________________________________________________________________。
(3)裝置B的作用是___________________________________________。
(4)裝置D中收集到了無(wú)色氣體，部分同學(xué)認(rèn)為是NO，還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。
①下列對(duì)該氣體的檢驗(yàn)方法合理的是__________(填字母)。
A．敞口觀察集氣瓶?jī)?nèi)氣體的顏色變化
B．將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶?jī)?nèi)，觀察試紙是否變紅
C．將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察木條是否復(fù)燃
②如果集氣瓶中收集到的無(wú)色氣體是氯氣，則氯氣的來(lái)源是_________________。
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)第3課時(shí) 硝酸 酸雨及防治
1．結(jié)合真實(shí)情境并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解硝酸的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)硝酸在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。 2．認(rèn)識(shí)硫、氮的化合物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，了解酸雨及防治。
一、硝酸
1．物理性質(zhì)
硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。
2．化學(xué)性質(zhì)
(1)酸的通性
寫(xiě)出ONO3與下列物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式
①與堿(如NaOO)：O＋＋OO－===O2O。
②與堿性氯化物(如Na2O)：2O＋＋Na2O===2Na＋＋O2O。
③與弱酸鹽(如CaCO3)：CaCO3＋2O＋===Ca2＋＋CO2↑＋O2O。
(2)不穩(wěn)定性
濃硝酸見(jiàn)光或受熱易分解，化學(xué)方程式為4ONO34NO2↑＋O2↑＋2O2O。
長(zhǎng)期存放的濃硝酸呈黃色是因?yàn)槠浞纸馍傻腘O2溶于硝酸中，實(shí)驗(yàn)室常將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處。
(3)強(qiáng)氯化性
①實(shí)驗(yàn)探究：濃ONO3和稀ONO3與銅的反應(yīng)
向兩支具支試管中分別加入濃硝酸和稀硝酸。
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象：
Cu與濃硝酸：試管內(nèi)產(chǎn)生小量紅棕色氣體，溶液逐漸變綠，銅絲逐漸變細(xì)。
Cu與稀硝酸：試管內(nèi)開(kāi)始產(chǎn)生少量無(wú)色氣體，反應(yīng)逐漸加快，氣體在試管上部變?yōu)榧t棕色，溶液逐漸變藍(lán)，銅絲逐漸變細(xì)。
濃硝酸、稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：
Cu＋4ONO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2O2O
3Cu＋8ONO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4O2O
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：濃ONO3與金屬銅反應(yīng)生成NO2，稀ONO3與金屬銅反應(yīng)生成NO，濃ONO3的氯化性更強(qiáng)。
②鈍化
常溫下，鐵、鋁的表面被濃ONO3或濃O2SO4氯化，生成一層致密的氯化物薄膜，阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)。所以常溫下可以用鐵或鋁制容器來(lái)盛裝濃ONO3或濃O2SO4。當(dāng)加熱時(shí)，鐵、鋁會(huì)與濃ONO3或濃O2SO4發(fā)生反應(yīng)。
③濃ONO3與非金屬(碳)的反應(yīng)
化學(xué)方程式：C＋4ONO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2O2O。
3．硝酸的工業(yè)制法
寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式，并指出含氮物質(zhì)發(fā)生的是氯化反應(yīng)還是還原反應(yīng)：
①N2＋3O22NO3，N2發(fā)生還原反應(yīng)。
②4NO3＋5O24NO＋6O2O，NO3發(fā)生氯化反應(yīng)。
③2NO＋O2===2NO2，NO發(fā)生氯化反應(yīng)。
④3NO2＋O2O===2ONO3＋NO，NO2既發(fā)生氯化反應(yīng)，又發(fā)生還原反應(yīng)。
二、酸雨及防治
1．酸雨
(1)二氯化硫和氮氯化物的來(lái)源
SO2：煤、石油和某些金屬礦物的燃燒和冶煉；
NOx：機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會(huì)使空氣中的N2與O2反應(yīng)生成NOx。
(2)酸雨的形成
二氯化硫、氮氯化物以及它們?cè)谛庵邪l(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于雨水會(huì)形成酸雨。正常雨水由于溶解了CO2，其pO約為5.6，而酸雨的pO小于5.6。
a．硫酸型酸雨的形成過(guò)程如圖：
寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：
①2SO2＋O22SO3。
②SO2＋H2OH2SO3。
③SO3＋H2O===H2SO4。
④2H2SO3＋O2===2H2SO4。
b．硝酸型酸雨的形成過(guò)程如圖：
汽車(chē)尾氣→NONO2HNO3
寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)所對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：
①2NO＋O2===2NO2。
②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
2．酸雨的危害與防治
(1)危害：酸雨能直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具和電纜的腐蝕。
(2)防治
①消除污染源，改變能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)利用清潔能源。
②對(duì)酸性物質(zhì)的排放加以控制，對(duì)排放的二氧化硫、氮氧化物等物質(zhì)采取吸收、回收處理等措施。
問(wèn)題一 硝酸的性質(zhì)
【典例1】某同學(xué)記錄了有關(guān)硝酸的事實(shí)，你知道這些事實(shí)分別表現(xiàn)了硝酸的哪些性質(zhì)？用“氧化性”“酸性”“不穩(wěn)定性”“揮發(fā)性”填空，并寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式。
(1)久置的硝酸變黃：性質(zhì)______________，有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。
(2)鋁制、鐵制容器常溫下可盛濃硝酸：性質(zhì)_____________。
(3)銅片放入稀硝酸中，溶液變?yōu)樗{(lán)色，產(chǎn)生無(wú)色氣體：性質(zhì)____________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________。
(4)碳單質(zhì)放入熱的濃硝酸中產(chǎn)生大量的紅棕色氣體：性質(zhì)________________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。
(5)濃硝酸敞口放置在空氣中，質(zhì)量會(huì)減少：性質(zhì)__________________。
答案：(1)不穩(wěn)定性　4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O　(2)氧化性
(3)氧化性、酸性　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(4)氧化性　C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(5)揮發(fā)性
解析：(1)硝酸不穩(wěn)定，分解生成二氧化氮，二氧化氮溶于硝酸而呈黃色；
(2)濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，可以使Al、Fe發(fā)生鈍化，阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)反應(yīng)，故鋁制、鐵制容器常溫下可盛濃硝酸；
(3)銅片放入硝酸中，溶液變藍(lán)，產(chǎn)生無(wú)色氣體，說(shuō)明生成硝酸銅與NO，同時(shí)生成水，硝酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性與酸性；
(4)碳單質(zhì)放入熱的濃硝酸中產(chǎn)生大量的紅棕色氣體，該氣體為二氧化氮，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，還生成二氧化碳，同時(shí)生成水，硝酸只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性；
(5)由于濃硝酸易揮發(fā)，濃硝酸敞口放置在空氣中，質(zhì)量會(huì)減少。
【歸納小結(jié)】
(1)硝酸與金屬反應(yīng)不能生成氫氣。硝酸濃度不同，其還原產(chǎn)物不同，一般情況下，濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO。
(2)硝酸能與大多數(shù)金屬金、鉑等除外反應(yīng)，將金屬氧化為高價(jià)態(tài)金屬的硝酸鹽。但在常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁鈍化。
(3)熱的濃硝酸可將非金屬單質(zhì)(碳、硫、磷等)氧化為最高價(jià)氧化物或最高價(jià)含氧酸。
(4)硝酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO等均能被硝酸氧化。
【變式練1-1】下列反應(yīng)中硝酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是(　　)
A．使石蕊溶液變紅
B．與銅反應(yīng)放出NO氣體，生成Cu(NO3)2
C．與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體，生成NaNO3
D．與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2
答案：B
解析：在A、C項(xiàng)反應(yīng)中HNO3均表現(xiàn)出酸性；在B、D項(xiàng)反應(yīng)中HNO3中氮元素的化合價(jià)均降低，表現(xiàn)出氧化性，并且在B項(xiàng)中又有Cu(NO3)2生成，說(shuō)明此反應(yīng)中HNO3還表現(xiàn)出酸性。
【變式練1-2】下列關(guān)于硝酸的敘述正確的是(　　)
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物
B．硝酸可與活潑金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣
C．濃硝酸顯黃色是因?yàn)槿苡蠳O2
D．硝酸與木炭的反應(yīng)既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性
答案：C
解析：NO2溶于水生成硝酸，同時(shí)還生成了NO，所以NO2不是酸性氧化物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硝酸可與活潑金屬反應(yīng)生成鹽、水和氮氧化物，不生成氫氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硝酸顯黃色是因?yàn)闈庀跛岱纸馍傻腘O2溶解在濃硝酸中，C項(xiàng)正確；硝酸與木炭反應(yīng)，生成物中沒(méi)有硝酸鹽，硝酸只表現(xiàn)出氧化性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
問(wèn)題二 硝酸的強(qiáng)氧化性
【典例2】某實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示，③試管中的現(xiàn)象是(　　)
A．無(wú)明顯現(xiàn)象，因稀H2SO4不與銅反應(yīng)
B．銅片溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體遇到空氣不變色
C．銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體
D．銅片溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色
答案：D
解析：加入稀H2SO4，相當(dāng)于加入H＋，溶液中的H＋和NO使銅片繼續(xù)溶解生成NO，NO遇空氣被氧化成紅棕色的NO2。
【歸納小結(jié)】
硝酸無(wú)論濃稀均具有強(qiáng)氧化性，主要是由于硝酸中的＋5價(jià)的氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。其主要表現(xiàn)為能將大多數(shù)金屬(除Au、Pt之外)溶解、能與很多非金屬反應(yīng)以及與某些還原性化合物發(fā)生反應(yīng)。
(1)濃硝酸
①與金屬單質(zhì)反應(yīng)：濃硝酸與金屬反應(yīng)生成的氣體主要是NO2。
2HNO3(濃)＋Ag===AgNO3＋NO2↑＋H2O
4HNO3(濃)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
鐵和鋁常溫下遇濃硝酸鈍化，鈍化是化學(xué)變化。
②非金屬單質(zhì)：濃硝酸在加熱情況下能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，本身被還原為NO2，非金屬單質(zhì)一般被氧化成最高價(jià)含氧酸或最高價(jià)氧化物。
C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3(濃)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O。
(2)稀硝酸
常溫下稀硝酸與絕大多數(shù)金屬單質(zhì)反應(yīng)生成的氣體主要是NO，不產(chǎn)生氫氣。
①稀硝酸與銅反應(yīng)
8HNO3(稀)＋3Cu===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
②稀硝酸與鐵反應(yīng)
反應(yīng)過(guò)程：先發(fā)生：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，后發(fā)生：
Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
反應(yīng)物用量與產(chǎn)物的關(guān)系
反應(yīng)物量的關(guān)系 HNO3過(guò)量 Fe過(guò)量 恰好反應(yīng)
產(chǎn)物 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3或Fe(NO3)2 或二者的混合物
(3)硝酸與還原性化合物的反應(yīng)
硝酸的氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO等。
【變式練2-1】以下關(guān)于銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．1 mol濃硝酸被還原轉(zhuǎn)移2 mol電子
B．銅與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)劇烈
C．銅與濃、稀硝酸反應(yīng)都不需要加熱
D．生成等量的硝酸銅，消耗濃硝酸的量多
答案：A
解析：1 mol濃HNO3被還原生成1 mol NO2，轉(zhuǎn)移1 mol電子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸，Cu與濃HNO3反應(yīng)比與稀HNO3反應(yīng)劇烈，B項(xiàng)正確；Cu與濃、稀HNO3反應(yīng)都不需要加熱，C項(xiàng)正確；濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，根據(jù)得失電子守恒可判斷生成等量的Cu(NO3)2，消耗濃HNO3的量多，D項(xiàng)正確。
【變式練2-2】下列事實(shí)不能說(shuō)明濃硝酸氧化性比稀硝酸強(qiáng)的是(　　)
A．濃硝酸遇石蕊溶液先變紅后褪色，稀硝酸遇石蕊溶液只變紅不褪色
B．濃硝酸能與NO反應(yīng)生成NO2，而稀硝酸不與NO反應(yīng)
C．濃硝酸在加熱條件下可與碳單質(zhì)反應(yīng)，而稀硝酸則不能
D．足量的銅分別還原含1 mol HNO3的濃硝酸和稀硝酸轉(zhuǎn)移電子數(shù)分別為NA和3NA
答案：D
解析：A項(xiàng)，濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，能將有色物質(zhì)氧化，可以使石蕊溶液先變紅后褪色，而稀硝酸只能使石蕊溶液變紅，能說(shuō)明濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸；B項(xiàng)，濃硝酸能將NO氧化成NO2，體現(xiàn)濃硝酸的強(qiáng)氧化性，而稀硝酸不能將NO氧化成NO2，能說(shuō)明濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸；C項(xiàng)，濃硝酸在加熱條件下能與碳單質(zhì)反應(yīng)，體現(xiàn)濃硝酸的強(qiáng)氧化性，而稀硝酸不與碳單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，能說(shuō)明濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸；D項(xiàng)，不能以轉(zhuǎn)移電子多少判斷氧化性的強(qiáng)弱，因此足量的銅分別還原含1 mol HNO3的濃硝酸和稀硝酸轉(zhuǎn)移電子數(shù)分別為NA和3NA，不能說(shuō)明濃硝酸的氧化性比稀硝酸的強(qiáng)。
問(wèn)題三 酸雨及防治
【典例3】(1)現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時(shí)間測(cè)定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下：
測(cè)試時(shí)間/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
①雨水樣品的pH變化的原因是_____________________________(用化學(xué)方程式表示)。
②如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁c自來(lái)水相混合，pH將變______，原因是_____________________(用化學(xué)方程式表示)。
(2)下列可以減少酸雨產(chǎn)生的途徑是________(填字母)。
①少用煤作燃料?、诎压S煙囪造高　③燃料脫硫　④在已酸化的土壤中加石灰?、蓍_(kāi)發(fā)新能源
A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
答案：(1)①SO2＋H2O??H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4?、谛　l2＋2H2O＋SO2===H2SO4＋2HCl(或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl)　(2)C
解析：(1)①酸雨放置時(shí)pH變小，其原因是雨水中的H2SO3被空氣中的氧氣氧化所致：SO2＋H2O??H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
②雨水與自來(lái)水混合，應(yīng)考慮SO2與Cl2或H2SO3與HClO的反應(yīng)：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl或H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl。因此雨水與自來(lái)水混合后溶液pH將變小。
(2)減少酸雨的產(chǎn)生需減少SO2的排放，將煤轉(zhuǎn)化為清潔能源(如煤的氣化和液化)，燃料脫硫、固硫，開(kāi)發(fā)不含硫的新能源(如氫能、核能等)，都是有力措施，因此①③⑤正確。
【歸納小結(jié)】SO2和NOx的吸收與處理
(1)含有SO2廢氣的兩種處理方法
①鈣基固硫法
工業(yè)上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒，燃燒時(shí)硫、生石灰、O2共同反應(yīng)生成硫酸鈣，從而使硫轉(zhuǎn)移到煤渣中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO＋SO2CaSO3、2CaSO3＋O22CaSO4，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。
②氨水脫硫法
該脫硫法采用噴霧吸收法，霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。
(2)含有NOx尾氣的處理方法
①堿液吸收法
硝酸工業(yè)產(chǎn)生的廢氣中含有較多的NO、NO2，可用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行吸收，同時(shí)獲得副產(chǎn)品。如：
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。
注意：NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。
②催化轉(zhuǎn)化法
在催化劑、加熱條件下，氮氧化物通過(guò)與氨或CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)，一般適用于汽車(chē)尾氣的處理。如：6NO＋4NH35N2＋6H2O；
6NO2＋8NH37N2＋12H2O。
【變式練3-1】以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問(wèn)題及主要來(lái)源對(duì)應(yīng)正確的是(　　)
選項(xiàng) 氧化物 環(huán)境問(wèn)題 主要來(lái)源
A CO2 破壞臭氧層 化石燃料的燃燒
B SO2 溫室效應(yīng) 工廠廢氣的排放
C NO2 光化學(xué)煙霧 汽車(chē)尾氣的排放
D CO 酸雨 汽車(chē)尾氣和化石燃料的不完全燃燒
答案：C
【變式練3-2】酸雨是對(duì)pH小于5.6的降水的統(tǒng)稱。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．空氣中的SO2溶于水，最終形成酸雨
B．工業(yè)廢水任意排放是造成酸雨的主要原因
C．汽車(chē)排放的尾氣、硝酸廠和化肥廠的廢氣都含有能形成酸雨的氮氧化物
D．為了減少酸雨的形成，必須減少SO2的排放量，可對(duì)燃料進(jìn)行脫硫處理
答案：B
解析：二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸能被氧化為硫酸，從而形成酸雨，A項(xiàng)正確；工業(yè)廢水任意排放會(huì)造成水污染，與酸雨的形成無(wú)必然關(guān)系，B項(xiàng)錯(cuò)誤；汽車(chē)排放的尾氣、硝酸廠和化肥廠的廢氣中都含有氮氧化物，C項(xiàng)正確；燃料脫硫可減少二氧化硫的排放量，D項(xiàng)正確。
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1．我國(guó)清代《本草綱目拾遺》中記敘無(wú)機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫(xiě)道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛?！边@里的“強(qiáng)水”是指(　　)
A．氨水　 B．硝酸 C．醋 D．鹵水
答案：B
解析：硝酸具有強(qiáng)氧化性，能與許多金屬、礦物質(zhì)等反應(yīng)，但不與玻璃反應(yīng)。
2．公元八世紀(jì)，阿拉伯煉金術(shù)士賈比爾·伊本·哈揚(yáng)在干餾硝石的時(shí)候發(fā)現(xiàn)并制得了硝酸，這是人類(lèi)關(guān)于硝酸最早的記錄。下列關(guān)于硝酸的敘述正確的是(　　)
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物
B．硝酸可與活潑金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣
C．濃硝酸見(jiàn)光或受熱易分解，必須保存在棕色瓶中
D．硝酸與銅的反應(yīng)只表現(xiàn)出氧化性
答案：C
解析：NO2和硝酸中氮元素的化合價(jià)不相等，NO2不是酸性氧化物；硝酸與活潑金屬反應(yīng)時(shí)常生成鹽和含氮氧化物；濃硝酸見(jiàn)光易分解，應(yīng)保存在棕色細(xì)口瓶中；硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅及NO或NO2，硝酸既表現(xiàn)氧化性也表現(xiàn)出酸性。
3．在碳、氮、硫的氧化物中，許多是工業(yè)上重要的化工原料，但是當(dāng)它們分散到空氣中時(shí)，會(huì)帶來(lái)很多環(huán)境問(wèn)題。下列有關(guān)這些元素的氧化物的說(shuō)法，不正確的是(　　)
A．開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、氫能等新能源將有利于減少這些氧化物的產(chǎn)生
B．這些氧化物使雨水的pH＜7，我們把pH＜7的雨水稱之為酸雨
C．氮與硫的氧化物還能直接危害人的身體健康，引發(fā)呼吸道疾病
D．“溫室效應(yīng)”與二氧化碳的排放有著直接的關(guān)系
答案：B
解析：正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH約為5.6，pH小于5.6的雨水才叫酸雨。
4．中辦、國(guó)辦在第二輪中央生態(tài)環(huán)保督察啟動(dòng)之際印發(fā)了《中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察工作規(guī)定》?？梢?jiàn)國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度。下列環(huán)境問(wèn)題與產(chǎn)生的主要原因不相符的是(　　)
①“光化學(xué)煙霧”主要是由汽車(chē)排放的氮氧化物所引起的
②“酸雨”主要是由空氣中CO2的濃度增大引起的
③“溫室效應(yīng)”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的
④“赤潮”主要是由于水體中N、P等元素含量過(guò)高而引起的
A．只有①② B．只有②③ C．全部 D．只有②
答案：D
解析：“酸雨”主要是由空氣中SO2或NOx的濃度增大引起的。
5．向兩支分別盛有淺綠色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的試管中分別逐滴加入稀鹽酸時(shí)，溶液的顏色變化應(yīng)該是(　　)
A．前者基本沒(méi)有改變，后者變棕黃色
B．前者變棕黃色，后者也變棕黃色
C．前者變棕黃色，后者基本沒(méi)有改變
D．前者、后者都基本沒(méi)有改變
答案：C
解析：Fe2＋和NO、SO在溶液中可以大量共存，但加入鹽酸后，NO在酸性條件下表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由淺綠色變成棕黃色。SO與H＋在水溶液中不能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液顏色基本沒(méi)變。
6．下列各組離子能在溶液中大量共存的是(　　)
A．Na＋、Fe2＋、NO、H＋ B．Na＋、H＋、HCO、NO
C．K＋、NH、SO、OH－ D．H＋、Cu2＋、NO、SO
答案：D
解析：酸性條件下，NO具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化為Fe3＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；H＋和HCO反應(yīng)生成CO2和H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NH和OH－反應(yīng)生成NH3·H2O，C項(xiàng)錯(cuò)誤；四種離子相互之間不反應(yīng)，能在溶液中大量共存，D項(xiàng)正確。
7．下列除去大氣污染物的化學(xué)方程式不正確的是(　　)
A．汽車(chē)尾氣經(jīng)催化劑作用：2CO＋2NON2＋2CO2
B．石灰乳吸收硫酸廠尾氣：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O
C．燃燒法除去尾氣中硫化氫：2H2S＋3O22SO2＋2H2O
D．氨氣與一氧化氮在一定條件下反應(yīng)：4NH3＋6NO5N2＋6H2O
答案：C
8．同學(xué)們?cè)谧鲢~與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后的溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷兩種說(shuō)法是否正確，這些方案中不可行的是(　　)
A．加水稀釋該綠色溶液，觀察溶液顏色變化
B．加熱該綠色溶液，觀察溶液顏色變化
C．向該綠色溶液中通入氮?dú)?，觀察溶液顏色變化
D．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察溶液顏色變化
答案：A
解析：A項(xiàng)，加入水，c(Cu2＋)變小，同時(shí)水也會(huì)與溶液中可能溶有的NO2反應(yīng)生成HNO3，故不能得出溶液呈綠色的原因，不可行；B、C項(xiàng)操作都是趕出溶液中可能溶有的NO2，對(duì)c(Cu2＋)大小無(wú)影響，可行；D項(xiàng)，向無(wú)NO2的飽和硝酸銅溶液中通入NO2后，通過(guò)觀察溶液顏色變化，可得出結(jié)論，可行。
9．某研究小組為了探究硝酸的性質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作。
(1)從試劑柜中取一瓶濃硝酸，發(fā)現(xiàn)其保存在________色試劑瓶中，取少量濃硝酸于試管中，發(fā)現(xiàn)其溶液呈“黃色”，其原因是_______________________________________________(用化學(xué)方程式和適當(dāng)文字描述)。該研究小組嘗試將顯“黃色”的濃硝酸恢復(fù)到原本的無(wú)色。下列措施合理的是________(填字母)。
a．向濃硝酸中加水
b．向濃硝酸中通入適量空氣
c．加熱濃硝酸
d．向濃硝酸中加入適量的NaOH固體
(2)向濃硝酸中加入稍過(guò)量銅片，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，生成的氣體開(kāi)始呈紅棕色后逐漸變淺，最終氣體變?yōu)闊o(wú)色，試寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________，在上述反應(yīng)中，硝酸體現(xiàn)的性質(zhì)為_(kāi)_________。
(3)當(dāng)實(shí)驗(yàn)完畢，該小組同學(xué)向試管中滴入少量稀H2SO4，發(fā)現(xiàn)銅片又逐漸溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體，試寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式：________________________________________。
(4)該小組同學(xué)向濃硝酸中加入少量碳粉，無(wú)明顯現(xiàn)象，緩慢加熱，發(fā)現(xiàn)碳粉逐漸溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體，試寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________，在該反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)的性質(zhì)為_(kāi)___________________。
答案：(1)棕　濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光或受熱易分解，4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，NO2溶于濃HNO3使溶液呈黃色　b
(2)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　強(qiáng)氧化性和酸性
(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　強(qiáng)氧化性
10．某校課外活動(dòng)小組為了探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是NO，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中同時(shí)用石灰水吸收產(chǎn)生的氮氧化物獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(已知：NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O、2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O)
(1)實(shí)驗(yàn)之前通入N2的目的是____________________________________。
(2)在(1)操作后將裝置A中銅絲插入稀硝酸，溶液顯藍(lán)色，有無(wú)色氣體生成，該反應(yīng)中表現(xiàn)氧化性的硝酸與參與反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
(3)裝置B中用注射器壓入空氣之后現(xiàn)象是___________________________________。
(4)D裝置的作用是______________________________。
答案：(1)趕走裝置中的空氣，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾　(2)1∶4　(3)燒瓶E中氣體變?yōu)榧t棕色　(4)吸收處理尾氣NO2、NO；防止倒吸
解析：(1)NO容易被氧氣氧化為NO2，所以需要在反應(yīng)前通入氮?dú)廒s走裝置中的空氣，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾。(2)銅和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，若有8 mol硝酸參加反應(yīng)，表現(xiàn)氧化性的硝酸即生成NO的硝酸為2 mol，所以表現(xiàn)氧化性的硝酸與參與反應(yīng)的硝酸物質(zhì)的量之比為1∶4。(3)生成的無(wú)色的NO和空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2：2NO＋O2===2NO2。(4)D裝置不但可以吸收多余的氮氧化物，球形干燥管還可以起到防止倒吸的作用。
【能力提升】
1．下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對(duì)比分析所得結(jié)論不正確的是(　　)
① ② ③
A．由①中的紅棕色氣體，推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體
B．紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)
C．由③說(shuō)明濃硝酸具有揮發(fā)性，生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物
D．③的氣體產(chǎn)物中檢測(cè)出CO2，由此說(shuō)明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)
答案：D
解析：①中濃HNO3受熱分解，發(fā)生反應(yīng)4HNO3(濃)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，產(chǎn)生的氣體為混合氣體，故A正確；由①可知，濃硝酸受熱分解可生成紅棕色氣體NO2，所以“產(chǎn)生紅棕色氣體”不能說(shuō)明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，故B正確；根據(jù)①和②，濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色NO2時(shí)需要加熱，所以濃硝酸具有揮發(fā)性才可與上方紅熱木炭接觸，同時(shí)，氮元素化合價(jià)降低，所以生成的NO2為還原產(chǎn)物，故C正確；紅熱木炭可與空氣中的O2反應(yīng)生成CO2，故D錯(cuò)誤。
2．向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體遇空氣變紅棕色，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示，則原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物質(zhì)的量濃度之比為(　　)
A．4∶1　　　B．3∶1　　　C．2∶1　　　D．1∶1
答案：A
解析：根據(jù)題干信息可知混合溶液中加入鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2，由圖像可知，加入2 mol 鐵粉時(shí)，鐵離子完全反應(yīng)生成Fe2＋的物質(zhì)的量為3 mol，設(shè)混合溶液中有x mol HNO3，y mol Fe(NO3)3，則：＋＝2、＋＝3，解得y＝1、x＝4，故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物質(zhì)的量濃度之比4∶1。
3．一定溫度下，探究銅與稀HNO3的反應(yīng)過(guò)程如圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．步驟Ⅰ中生成無(wú)色氣體的離子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．步驟Ⅲ反應(yīng)速率比 Ⅰ 快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C．由實(shí)驗(yàn)可知，NO2可能對(duì)該反應(yīng)具有催化作用
D．當(dāng)活塞不再移動(dòng)時(shí)，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解
答案：B
解析：步驟 Ⅰ 的反應(yīng)是Cu和稀HNO3的反應(yīng)，離子方程式為3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A項(xiàng)正確；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中生成Cu(NO3)2，根據(jù)氮原子守恒，c(HNO3)不會(huì)增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；生成NO2后，反應(yīng)速率加快，說(shuō)明NO2可能對(duì)該反應(yīng)具有催化作用，C項(xiàng)正確；再抽入空氣，NO和O2反應(yīng)生成NO2，NO2和水反應(yīng)生成HNO3，銅可以與HNO3繼續(xù)反應(yīng)而溶解，D項(xiàng)正確。
4．下表是部分城市某日空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)：
城市 污染指數(shù) 首要污染物 空氣質(zhì)量等級(jí)
SO2 NO2 PM10
A 98 23 67 SO2 Ⅱ
B 47 29 35 SO2 Ⅰ
C 62 80 113 PM10 Ⅲ
D 52 76 59 NO2 Ⅰ
(1)由上表可知，空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)中涉及的污染物主要是____________和可吸入顆粒物(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簡(jiǎn)單表示如下：
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①酸雨的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)5.6。
②反應(yīng)b的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________。
③在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)不斷測(cè)定溶液D的pH，發(fā)現(xiàn)pH變小，表示該變化的化學(xué)方程式是_________________________________________________。
④若用足量的氫氧化鈉溶液吸收含二氧化硫的工業(yè)廢氣，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：
______________________________________________。
答案：(1)SO2、NO2
(2)①＜　②2SO2＋O22SO3
③2H2SO3＋O2===2H2SO4
④2OH－＋SO2===SO＋H2O
解析：(1)分析圖表中的物質(zhì)和數(shù)據(jù)可知涉及的污染物主要是SO2、NO2和可吸入顆粒物(PM10)。(2)①酸雨的pH＜5.6。②根據(jù)流程圖，反應(yīng)b是二氧化硫的催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2＋O22SO3。③亞硫酸能夠被空氣中的氧氣氧化生成硫酸，弱酸轉(zhuǎn)化為強(qiáng)酸，pH變小。④用足量的氫氧化鈉溶液吸收含二氧化硫的工業(yè)廢氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，離子方程式為2OH－＋SO2===SO＋H2O。
5．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用下列裝置，對(duì)濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究[已知：4HNO3(濃)4NO2↑＋O2↑＋2H2O]。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)檢查裝置氣密性后，將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài)，立即伸入三頸燒瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可觀察到三頸燒瓶中氣體的顏色為_(kāi)_______，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式是__________________________________________________。
(2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀，該白色沉淀為_(kāi)_______(寫(xiě)化學(xué)式)。其中的Ba(OH)2溶液________(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是________________________________________________________________。
(3)裝置B的作用是___________________________________________。
(4)裝置D中收集到了無(wú)色氣體，部分同學(xué)認(rèn)為是NO，還有部分同學(xué)認(rèn)為是O2。
①下列對(duì)該氣體的檢驗(yàn)方法合理的是__________(填字母)。
A．敞口觀察集氣瓶?jī)?nèi)氣體的顏色變化
B．將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶?jī)?nèi)，觀察試紙是否變紅
C．將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察木條是否復(fù)燃
②如果集氣瓶中收集到的無(wú)色氣體是氧氣，則氧氣的來(lái)源是_________________。
答案：(1)紅棕色　C＋4HNO3(濃)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O　(2)BaCO3　不能　Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2的濃度較低，不能形成CaCO3沉淀　(3)防倒吸　(4)①AC?、跐庀跛岬姆纸?br/>解析：(1)裝置A中發(fā)生的是濃硝酸與木炭的反應(yīng)，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2為紅棕色氣體，故三頸燒瓶中氣體的顏色為紅棕色。(2)將NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分別生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液為堿性環(huán)境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替，因?yàn)镃a(OH)2微溶于水，Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2含量太少，濃度太低，不足以完全吸收生成的酸性氣體，導(dǎo)致溶液呈酸性，從而不能生成CaCO3沉淀。(3)裝置B可以防止裝置C中酸性氣體因溶解速率太快而出現(xiàn)倒吸。(4)①NO與空氣中的O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2，A正確；NO和O2均不具有酸性，B錯(cuò)誤；O2能使帶火星的木條復(fù)燃，而NO不能，C正確。②裝置A中除發(fā)生木炭與濃硝酸的反應(yīng)外，還可能發(fā)生濃硝酸的分解反應(yīng)。
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開(kāi)更多......

收起↑