第4课时 硝酸 酸雨及防治
新知探究(一)——硝酸
(一)硝酸的性质
1.物理性质
无色、易挥发、有 气味的液体,能与水以任意比混合。
2.化学性质
(1)酸性:硝酸是一元强酸,电离方程式:
,具有酸的通性。
(2)不稳定性(用化学方程式表示): 。
①不纯的HNO3呈黄色,是HNO3分解产生的NO2溶于其中导致的。
②温度越高、光线越强、浓度越大,越易分解。
③保存:棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(3)硝酸与Cu反应实验探究
实验 装置 向两支具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸
实验 现象 浓HNO3:试管内产生大量红棕色气体,溶液逐渐变绿色,铜丝逐渐变细 稀HNO3:试管内开始产生少量无色气体,反应逐渐加快,气体在试管上部变为红棕色,溶液逐渐变蓝色,铜丝逐渐变细
化学 方程式
实验 结论 浓HNO3与金属铜反应生成 , 稀HNO3与金属铜反应生成 , 浓HNO3的氧化性更强
(二)硝酸的工业制法
写出上述转化的化学方程式,并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应:
① ,
N2发生 反应。
② ,
NH3发生 反应。
③ ,
NO发生 反应。
④ ,
NO2既发生 反应,又发生 反应。
[微点拨] NH3催化氧化制HNO3的过程中可以通过调节O2和H2O的量,可以使NH3完全转化为HNO3。
[系统融通知能]
1.硝酸的不稳定性——棕色试剂瓶保存
4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
2.硝酸的氧化性
性质 解释或化学(离子)方程式
金属 与Fe、Al 浓硝酸 常温时浓硝酸使铁、铝钝化,加热时可以反应
与Fe 稀硝酸 铁少量:Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O
铁过量:3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O
与铜 浓硝酸 4HNO3(浓)+CuCu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀硝酸 8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
非金属 与碳反应 4HNO3(浓)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O
还原性离子或物质 HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、S等均能被HNO3氧化
3.硝酸与非金属反应规律
非金属单质+浓硝酸该非金属元素最高价氧化物或高价含氧酸+NO2↑+H2O。
4.硝酸与金属反应规律
(1)除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属至高价态。
(2)HNO3的浓度不同,还原产物不同。一般情况下,HNO3的还原产物如下:
Cu、Ag——浓:NO2 稀:NO
Zn——浓:NO2 稀:NO,一般稀:N2O,极稀:NH4NO3
[题点多维训练]
题点(一) 硝酸的主要性质
1.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的是 ( )
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.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.稀硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
2.将铜粉放入稀硫酸中,加热,无明显现象发生。当加入一种物质(足量)后,铜粉溶解。则下列物质中:①Fe2(SO4)3、②Na2CO3、③KNO3、④FeSO4、⑤Fe2O3、⑥HCl,符合条件的是 ( )
A.①③⑤ B.③④⑥
C.②④⑥ D.①②③
3.下列有关足量铜与一定量浓硝酸反应的说法中错误的是 ( )
A.HNO3是氧化剂,NO2和NO为还原产物
B.每生成1 mol混合气体(NO2、NO),则被还原的硝酸为1 mol
C.硝酸在反应中表现强氧化性和酸性
D.参加反应的硝酸中,被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比一定是1∶1
|易错易混|浓酸参与反应的程度分析
(1)浓HCl与足量MnO2共热,HCl不能完全反应。
(2)浓H2SO4与足量Cu共热,H2SO4不能完全反应,浓H2SO4与Zn反应,开始生成SO2,后期生成H2。
(3)浓HNO3与足量Cu共热,开始生成NO2,后期生成NO。
题点(二) 硝酸的主要性质实验探究
4.某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生, 说明HNO3被 Cu 还原为NO2
B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
C.实验③发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
D.由上述实验可得出结论:Cu 在常温下既可以和稀硝酸反应,又可以和稀硫酸反应
5.为了探究浓硝酸的性质,进行以下五组实验,均观察到有红棕色气体产生。下列分析错误的是 ( )
A.将带火星的木条靠近实验①的试管口,木条复燃,说明NO2支持燃烧
B.实验②中的铁片钝化,红棕色气体由浓硝酸分解产生
C.对比实验①④⑤,实验④中的红棕色气体可能是由挥发的硝酸受热分解产生的
D.五支试管中的红棕色气体均为还原产物
新知探究(二)——金属与硝酸反应的有关计算
典例导学
[典例] (2024·福建泉港一中阶段检测)将3 g镁铝合金投入200 mL某浓度的硝酸中,合金完全溶解,共收集到NO气体0.1 mol(已知还原产物只有NO),向所得溶液中滴加4 mol·L-1 NaOH溶液,当滴加的NaOH溶液的体积为100 mL时,生成的沉淀质量最大。下列说法正确的是 ( )
A.合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1
B.原硝酸的物质的量浓度为5 mol·L-1
C.合金完全溶解时,溶液中的H+的物质的量为0.2 mol
D.所得沉淀的质量为8.1 g
听课记录:
[系统融通知能]
1.以Cu与硝酸反应为例的计算方法
(1)原子守恒法
反应前所有的N元素只存在于HNO3中,反应后含N元素的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2,则有n(HNO3)消耗=n(NO2)+n(NO)+2n[Cu(NO3)2]。
(2)电子守恒法
反应中失去电子的是参加反应的Cu,Cu-2e-Cu2+;得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO),N+e-NO2、N+3e-NO。根据得失电子守恒,则有2n(Cu)=n(NO2)+3n(NO)。
(3)电荷守恒法
在Cu与HNO3反应后的溶液中,若HNO3不过量,阳离子只有Cu2+,阴离子只有N(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H+、OH-);若HNO3过量,溶液中的阳离子有Cu2+和H+,阴离子只有N。则有
①若HNO3不过量:n(N)=2n(Cu2+);
②若HNO3过量:n(N)=2n(Cu2+)+n(H+)。
(4)离子方程式计算法
金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时,由于硝酸盐中N在硫酸提供H+的条件下能继续与金属反应,故此类题目应用离子方程式来计算3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或N进行相关计算,且要符合电荷守恒。
2.金属与硝酸反应的思维流程
[题点多维训练]
1.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L,则混合气体中NO的体积为(不考虑NO2与N2O4的转化) ( )
A.112 mL B.1 008 mL
C.224 mL D.448 mL
2.将3.84 g Cu和一定量的浓HNO3反应,当Cu反应完全时,共收集到气体2.24 L NO2和NO(标准状况,不考虑NO2转化为N2O4),则反应中消耗HNO3的物质的量为 ( )
A.0.1 mol B.0.24 mol
C.0.16 mol D.0.22 mol
3.a mol FeS与b mol FeO投入到V L c mol·L-1硝酸中充分反应,产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3和H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为 ( )
①(a+b)×63 g ②(a+b)×189 g
③mol ④mol
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
命题热点——氮的价类二维图及相关转化
[说明] (1)氮的氧化物有O、O、O3(HNO2)、O2、O5(HNO3)。
(2)直接转化:N2(NH3)NONO2HNO3。
(3)NH3·H2O为一元弱碱。
[题点多维训练]
1.(2024·福州闽侯县期中)氮及其化合物的转化关系如下图所示,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
2.如图是氮元素形成物质的价—类二维图及氮循环的部分信息:
下列说法正确的是 ( )
①可通过雷电作用将b转化为c,这是一种固氮方式 ②可通过加氧化剂将e转化为f ③a→c→d→f这几个反应中,均发生了N元素被氧化的反应 ④g只具有氧化性,可能与碱发生反应 ⑤可通过加Cu、C等还原剂,将f转化为d ⑥h可与f反应生成i
A.①③⑤⑥ B.①②③④
C.②③⑥ D.①④⑤
3.(2024·重庆实验中学月考)已知有如图所示转化关系(反应条件略)。
已知:①X、Y、Z、W均为氧化物。常温下,X是红棕色气体;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色。②相对分子质量:甲<乙。③将甲的浓溶液露置在空气中一段时间,质量减小浓度降低;将乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低。请回答下列问题:
(1)Z是 (填写化学式)。
(2)在X与Z的反应中,被氧化的X与被还原的X的物质的量之比是 。
(3)W可使溴水褪色,写出该反应的化学方程式: 。
(4)写出Cu与甲的浓溶液反应的化学方程式: 。
新知探究(三)——酸雨及防治
1.酸雨
(1)二氧化硫和氮氧化物的来源
SO2 煤、石油和某些 的燃烧和冶炼
NOx 机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的N2与O2反应生成NOx
(2)酸雨的形成
SO2、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。正常雨水由于溶解了CO2,其pH约为5.6,而酸雨的pH<5.6。
Ⅰ.硫酸型酸雨的形成过程如图:
写出图中标号所对应的化学方程式:
① 。
② 。
③ 。
④ 。
Ⅱ.硝酸型酸雨的形成过程如图:
汽车尾气→NONO2HNO3
写出图中标号所对应的化学方程式:
① 。
② 。
2.酸雨的危害与防治
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、运输工具及电缆的腐蚀
防 治 ①调整能源结构,发展清洁能源; ②研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放; ③加强工厂废气的回收处理; ④改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放
[题点多维训练]
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)酸雨是指pH小于7的降雨。 ( )
(2)化石燃料燃烧产生大量CO2,是形成酸雨的主要原因。 ( )
(3)氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨。 ( )
(4)防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NOx的排放。 ( )
2.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 ( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染
B.实施绿化工程,防治可吸入颗粒物污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量
3.(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:
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
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与自来水相混合,pH将变 ,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)下列可以减少酸雨产生的途径是 (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.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
第4课时 硝酸 酸雨及防治
新知探究(一)
(一)1.刺激性 2.(1)HNO3H++N (2)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O (3)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O NO2 NO (二)①N2+3H22NH3 还原
②4NH3+5O24NO+6H2O 氧化 ③2NO+O22NO2 氧化 ④3NO2+H2O2HNO3+NO 氧化 还原
[题点多维训练]
1.选D 浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红,表现出酸性,后褪色,表现出强氧化性,A正确;不能用稀硝酸与锌反应制氢气,因为硝酸具有强氧化性,被锌还原生成氮氧化物等,而不能生成氢气,B正确;要用棕色瓶盛装浓硝酸,因为浓硝酸具有不稳定性,见光易分解,C正确;稀硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去,硝酸表现出酸性,与氢氧化钠发生中和反应而使溶液碱性减弱,从而使溶液的红色褪去,D错误。
2.A
3.选D 足量Cu与一定量浓硝酸反应,先发生反应Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O①,随反应进行,浓硝酸变稀,发生反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②,两个反应中HNO3均为氧化剂,NO2和NO为还原产物,A项正确;根据氮原子守恒,生成1 mol NO2和NO的混合气体时,有1 mol HNO3被还原,B项正确;结合上述反应可知HNO3表现出强氧化性和酸性,C项正确;在反应①中被还原的HNO3和未被还原的HNO3的物质的量之比为1∶1,而反应②中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比为1∶3,D项错误。
4.选C 铜与稀硝酸反应,HNO3被Cu还原为NO,试管口有红棕色气体产生,是因为NO在试管口被氧气氧化为NO2,故A错误;稀硫酸的氧化性比稀硝酸的弱,实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2N3Cu2++4H2O+2NO↑ ,故B错误、C正确;常温下,Cu不能和稀硫酸反应,故D错误。
5.选B 浓硝酸受热分解生成NO2和O2,且NO2与O2的体积比为4∶1,该混合气体中O2的含量接近于空气中O2的含量,空气中的O2不能使带火星的木条复燃,而实验①中气体能使带火星的木条复燃,则说明实验①产生的气体中的NO2支持燃烧,A项正确;灼热的铁片放入浓硝酸中,相当于浓硝酸与铁在加热的条件下反应,红棕色气体是铁与浓硝酸反应的产物,B项错误;对比实验①④⑤,实验④中的灼热的木炭没有接触浓硝酸,但出现了红棕色气体,则红棕色气体可能是由挥发的硝酸受热分解产生的,C项正确;五支试管中的红棕色气体均来自HNO3,故NO2均为还原产物,D项正确。
新知探究(二)
[典例] 选D 设Mg、Al的物质的量分别为x、y,可知合金总质量为3 g,即24x+27y=3,且共产生0.1 mol NO,可知转移电子0.3 mol,故2x+3y=0.3,由解得合金和硝酸反应后,当混合液中滴加氢氧化钠溶液至沉淀恰好达到最大值时,溶液中的溶质为NaNO3,由原子守恒可知混合液中的N满足N~NaNO3~Na+~NaOH,故溶液中的n(N)=n(NaOH)=4×0.1 mol=0.4 mol,且硝酸中的N转化为混合液中的N和NO,故n(HNO3)=n(NO)+n(N)=0.1 mol+0.4 mol=0.5 mol,原硝酸的物质的量浓度为 mol·L-1=2.5 mol·L-1。由分析可知合金中镁、铝的物质的量之比为0.05∶=3∶4,A错误。由分析可知原硝酸的物质的量浓度为 mol·L-1=2.5 mol·L-1,B错误。合金完全溶解时,溶液中的H+的物质的量满足电荷守恒n(H+)+2n(Mg2+)+3n(Al3+)=n(N)得n(H+)=n(N)-2n(Mg2+)-3n(Al3+)= mol=0.1 mol,C错误。沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3,由原子守恒可知m[Mg(OH)2]+m[Al(OH)3]= g=8.1 g,D正确。
[题点多维训练]
1.选A 混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L·mol-1=0.05 mol,1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n1 mol,则NO2的物质的量为(0.05-n1)mol,根据得失电子守恒得3n1+(0.05-n1)×1=0.03×2,解得n1=0.005,V(NO)=0.005 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L=112 mL。
2.选D 铜与硝酸反应转化为Cu(NO3)2、NO和NO2,根据铜原子守恒:n[Cu(NO3)2]=n(Cu)==0.06 mol,NO和NO2的物质的量共为n===0.1 mol,根据氮原子守恒:n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO)+n(NO2)=2×0.06 mol+0.1 mol=0.22 mol。
3.选D 由Fe原子守恒可知,n[Fe(NO3)3]=(a+b)mol,则反应中未被还原的硝酸的物质的量=n(N)=3(a+b)mol,其质量为(a+b)×189 g;由S原子守恒可知,n(H2SO4)=a mol,由电子转移守恒可知,被还原的硝酸的物质的量为 mol= mol,则反应中未被还原的硝酸为mol。
命题热点
1.选D 闪电固氮的特点是空气中的氮气与氧气反应得到一氧化氮,工业固氮的特点是氨气与氧气催化氧化得到一氧化氮,据此回答问题。在工业上是用氨催化氧化方法制取硝酸,路线①②③就是工业生产硝酸的主要途径,A正确。雷电固氮就是空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO,NO被O2氧化产生NO2,NO2被水吸收得到硝酸,故路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径,B正确。在题述反应中都存在N元素化合价的变化,因此都是氧化还原反应,C正确。氮气与氧气在高温或放电时反应产生NO,无法一步得到二氧化氮,D错误。
2.选A 根据物质类别及N元素的化合价可知:a是NH3、b是N2、c是NO、d是NO2、e是N2O5、f是HNO3、g是HNO2、h是NH3·H2O、i是铵盐,i中氮元素显-3价和+5价,则i为NH4NO3。②N2O5与HNO3中的氮化合价相同,不需加氧化剂;④中g为HNO2既有氧化性又有还原性。
3.解析:常温下,X是红棕色气体,则X为NO2;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色,则Y为CO2;结合甲与M反应得到NO2、CO2,并结合题中信息可知甲为HNO3、M为C,则Z为H2O;再结合乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低,可知乙为H2SO4,则W为SO2。(2)X和Z的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,NO2被氧化生成HNO3、被还原生成NO,即被氧化与被还原的NO2的物质的量之比是2∶1。(3)W为SO2,Br2具有强氧化性,在溶液中将SO2氧化为H2SO4,化学方程式为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr。(4)Cu与浓HNO3反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
答案:(1)H2O (2)2∶1 (3)SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr (4)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
新知探究(三)
1.(1)金属矿物 (2)Ⅰ.①2SO2+O22SO3
②SO2+H2OH2SO3 ③SO3+H2OH2SO4
④2H2SO3+O22H2SO4 Ⅱ.①2NO+O22NO2
②3NO2+H2O2HNO3+NO
[题点多维训练]
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√ 2.D
3.(1)①SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4 ②小 Cl2+2H2O+SO2H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClOH2SO4+HCl) (2)C
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第4课时 硝酸 酸雨及防治
目录
新知探究(一)——硝酸
新知探究(二)——金属与硝酸反应的有关计算
课时跟踪检测
命题热点——氮的价类二维图及相关转化
新知探究(三)——酸雨及防治
新知探究(一)
硝酸
(一)硝酸的性质
1.物理性质
无色、易挥发、有 气味的液体,能与水以任意比混合。
2.化学性质
(1)酸性:硝酸是一元强酸,电离方程式:
,具有酸的通性。
刺激性
HNO3===H++N
(2)不稳定性(用化学方程式表示):
。
①不纯的HNO3呈黄色,是HNO3分解产生的NO2溶于其中导致的。
②温度越高、光线越强、浓度越大,越易分解。
③保存:棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。
(3)硝酸与Cu反应实验探究
实验 装置 向两支具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸 实验 现象 浓HNO3:试管内产生大量红棕色气体,溶液逐渐变绿色,铜丝逐渐变细 稀HNO3:试管内开始产生少量无色气体,反应逐渐加快,气体在试管上部变为红棕色,溶液逐渐变蓝色,铜丝逐渐变细
化学 方程式
实验 结论 浓HNO3与金属铜反应生成 , 稀HNO3与金属铜反应生成 , 浓HNO3的氧化性更强 Cu+4HNO3(浓) ===
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) ===
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
NO2
NO
续表
(二)硝酸的工业制法
写出上述转化的化学方程式,并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应:
① ,N2发生 反应。
② ,NH3发生 反应。
③ ,NO发生 反应。
④ ,NO2既发生 反应,又发生 反应。
还原
氧化
2NO+O2===2NO2
氧化
3NO2+H2O===2HNO3+NO
氧化
还原
[微点拨] NH3催化氧化制HNO3的过程中可以通过调节O2和H2O的量,可以使NH3完全转化为HNO3。
1.硝酸的不稳定性——棕色试剂瓶保存
[系统融通知能]
2.硝酸的氧化性
性质 解释或化学(离子)方程式
金属 与Fe、Al 浓硝酸 常温时浓硝酸使铁、铝钝化,加热时可以反应
与Fe 稀硝酸
与铜 浓硝酸 4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀硝酸 8HNO3(稀)+3Cu===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
非金属 与碳反应 4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O
还原性离子或物质 续表
3.硝酸与非金属反应规律
非金属单质+浓硝酸 该非金属元素最高价氧化物或高价含氧酸+NO2↑+H2O。
4.硝酸与金属反应规律
(1)除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属至高价态。
(2)HNO3的浓度不同,还原产物不同。一般情况下,HNO3的还原产物如下:
Cu、Ag——浓:NO2 稀:NO
Zn——浓:NO2 稀:NO,一般稀:N2O,极稀:NH4NO3
题点(一) 硝酸的主要性质
1.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的是( )
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.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.稀硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
[题点多维训练]
√
解析:浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红,表现出酸性,后褪色,表现出强氧化性,A正确;不能用稀硝酸与锌反应制氢气,因为硝酸具有强氧化性,被锌还原生成氮氧化物等,而不能生成氢气,B正确;要用棕色瓶盛装浓硝酸,因为浓硝酸具有不稳定性,见光易分解,C正确;稀硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去,硝酸表现出酸性,与氢氧化钠发生中和反应而使溶液碱性减弱,从而使溶液的红色褪去,D错误。
2.将铜粉放入稀硫酸中,加热,无明显现象发生。当加入一种物质(足量)后,铜粉溶解。则下列物质中:①Fe2(SO4)3、②Na2CO3、③KNO3、④FeSO4、⑤Fe2O3、⑥HCl,符合条件的是 ( )
A.①③⑤ B.③④⑥
C.②④⑥ D.①②③
√
3.下列有关足量铜与一定量浓硝酸反应的说法中错误的是 ( )
A.HNO3是氧化剂,NO2和NO为还原产物
B.每生成1 mol混合气体(NO2、NO),则被还原的硝酸为1 mol
C.硝酸在反应中表现强氧化性和酸性
D.参加反应的硝酸中,被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比一定是1∶1
√
解析:足量Cu与一定量浓硝酸反应,先发生反应Cu+4HNO3(浓)===
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O①,随反应进行,浓硝酸变稀,发生反应3Cu+
8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②,两个反应中HNO3均为氧化剂,NO2和NO为还原产物,A项正确;根据氮原子守恒,生成1 mol NO2和NO的混合气体时,有1 mol HNO3被还原,B项正确;结合上述反应可知HNO3表现出强氧化性和酸性,C项正确;在反应①中被还原的HNO3和未被还原的HNO3的物质的量之比为1∶1,而反应②中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比为1∶3,D项错误。
|易错易混|浓酸参与反应的程度分析
(1)浓HCl与足量MnO2共热,HCl不能完全反应。
(2)浓H2SO4与足量Cu共热,H2SO4不能完全反应,浓H2SO4与Zn反应,开始生成SO2,后期生成H2。
(3)浓HNO3与足量Cu共热,开始生成NO2,后期生成NO。
题点(二) 硝酸的主要性质实验探究
4.某化学兴趣小组进行了有关Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
√
A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生, 说明HNO3被 Cu 还原为NO2
B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
C.实验③发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.由上述实验可得出结论:Cu 在常温下既可以和稀硝酸反应,又可以和稀硫酸反应
解析:铜与稀硝酸反应,HNO3被Cu还原为NO,试管口有红棕色气体产生,是因为NO在试管口被氧气氧化为NO2,故A错误;稀硫酸的氧化性比稀硝酸的弱,实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++4H2O+2NO↑ ,故B错误、C正确;常温下,Cu不能和稀硫酸反应,故D错误。
5.为了探究浓硝酸的性质,进行以下五组实验,均观察到有红棕色气体产生。下列分析错误的是 ( )
A.将带火星的木条靠近实验①的试管口,木条复燃,说明NO2支持燃烧
B.实验②中的铁片钝化,红棕色气体由浓硝酸分解产生
C.对比实验①④⑤,实验④中的红棕色气体可能是由挥发的硝酸受热分解产生的
D.五支试管中的红棕色气体均为还原产物
√
解析:浓硝酸受热分解生成NO2和O2,且NO2与O2的体积比为4∶1,该混合气体中O2的含量接近于空气中O2的含量,空气中的O2不能使带火星的木条复燃,而实验①中气体能使带火星的木条复燃,则说明实验①产生的气体中的NO2支持燃烧,A项正确;灼热的铁片放入浓硝酸中,相当于浓硝酸与铁在加热的条件下反应,红棕色气体是铁与浓硝酸反应的产物,B项错误;对比实验①④⑤,实验④中的灼热的木炭没有接触浓硝酸,但出现了红棕色气体,则红棕色气体可能是由挥发的硝酸受热分解产生的,C项正确;五支试管中的红棕色气体均来自HNO3,故NO2均为还原产物,D项正确。
新知探究(二)
金属与硝酸反应的有关计算
典例导学
[典例] (2024·福建泉港一中阶段检测)将3 g镁铝合金投入200 mL某浓度的硝酸中,合金完全溶解,共收集到NO气体0.1 mol(已知还原产物只有NO),向所得溶液中滴加4 mol·L-1 NaOH溶液,当滴加的NaOH溶液的体积为100 mL时,生成的沉淀质量最大。下列说法正确的是( )
A.合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1
B.原硝酸的物质的量浓度为5 mol·L-1
C.合金完全溶解时,溶液中的H+的物质的量为0.2 mol
D.所得沉淀的质量为8.1 g
√
[解析] 设Mg、Al的物质的量分别为x、y,可知合金总质量为3 g,即24x+27y=3,且共产生0.1 mol NO,可知转移电子0.3 mol,故2x+3y=0.3,由解得合金和硝酸反应后,当混合液中滴加氢氧化钠溶液至沉淀恰好达到最大值时,溶液中的溶质为NaNO3,由原子守恒可知混合液中的N满足N~NaNO3~Na+
~NaOH,故溶液中的n(N)=n(NaOH)=4×0.1 mol=0.4 mol,且硝酸中
的N转化为混合液中的N和NO,故n(HNO3)=n(NO)+n(N)=0.1 mol
+0.4 mol=0.5 mol,原硝酸的物质的量浓度为 mol·L-1=2.5 mol·L-1。由分析可知合金中镁、铝的物质的量之比为0.05∶=3∶4,A错误。由分析可知原硝酸的物质的量浓度为 mol·L-1=2.5 mol·L-1,B错误。合金完全溶解时,溶液中的H+的物质的量满足电荷守恒n(H+)+2n(Mg2+)
+3n(Al3+)=n(N)得n(H+)=n(N)-2n(Mg2+)-3n(Al3+)=
mol=0.1 mol,C错误。沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3,由原子守恒可知m[Mg(OH)2]+m[Al(OH)3]=
g=8.1 g,D正确。
1.以Cu与硝酸反应为例的计算方法
(1)原子守恒法
反应前所有的N元素只存在于HNO3中,反应后含N元素的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2,则有n(HNO3)消耗=n(NO2)+n(NO)+2n[Cu(NO3)2]。
[系统融通知能]
(2)电子守恒法
反应中失去电子的是参加反应的Cu,Cu-2e-―→Cu2+;得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO),N+e-―→NO2、N+3e-―→NO。根据得失电子守恒,则有2n(Cu)=n(NO2)+3n(NO)。
(3)电荷守恒法
在Cu与HNO3反应后的溶液中,若HNO3不过量,阳离子只有Cu2+,阴离子只有N(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H+、OH-);若HNO3过量,溶液中的阳离子有Cu2+和H+,阴离子只有N。则有①若HNO3不过量:n(N)=2n(Cu2+);②若HNO3过量:n(N)=2n(Cu2+)+n(H+)。
(4)离子方程式计算法
金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时,由于硝酸盐中N在硫酸提供H+的条件下能继续与金属反应,故此类题目应用离子方程式来计算3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O。先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或N进行相关计算,且要符合电荷守恒。
2.金属与硝酸反应的思维流程
√
1.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L,则混合气体中NO的体积为(不考虑NO2与N2O4的转化) ( )
A.112 mL B.1 008 mL
C.224 mL D.448 mL
[题点多维训练]
解析:混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L·mol-1=0.05 mol,
1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n1 mol,则NO2的物质的量为(0.05-n1)mol,根据得失电子守恒得3n1+(0.05-n1)×1
=0.03×2,解得n1=0.005,V(NO)=0.005 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L=
112 mL。
2.将3.84 g Cu和一定量的浓HNO3反应,当Cu反应完全时,共收集到气体2.24 L NO2和NO(标准状况,不考虑NO2转化为N2O4),则反应中消耗HNO3的物质的量为 ( )
A.0.1 mol B.0.24 mol
C.0.16 mol D.0.22 mol
√
解析:铜与硝酸反应转化为Cu(NO3)2、NO和NO2,根据铜原子守恒:n[Cu(NO3)2]=n(Cu)==0.06 mol,NO和NO2的物质的量共为n===0.1 mol,根据氮原子守恒:n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+
n(NO)+n(NO2)=2×0.06 mol+0.1 mol=0.22 mol。
3.a mol FeS与b mol FeO投入到V L c mol·L-1硝酸中充分反应,产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3和H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为 ( )
①(a+b)×63 g ②(a+b)×189 g ③mol
④mol
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
√
解析:由Fe原子守恒可知,n[Fe(NO3)3]=(a+b)mol,则反应中未被还原的硝酸的物质的量=n(N)=3(a+b)mol,其质量为(a+b)×189 g;由S原子守恒可知,n(H2SO4)=a mol,由电子转移守恒可知,被还原的硝酸的物质的量为mol=mol,则反应中未被还原的硝酸为mol。
命题热点
氮的价类二维图及相关转化
[说明] (1)氮的氧化物有O、O、O3(HNO2)、O2、O5(HNO3)。
(2)直接转化:N2(NH3) NO NO2―→HNO3。
(3)NH3·H2O为一元弱碱。
1.(2024·福州闽侯县期中)氮及其化合物的转化关系如下图所示,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
[题点多维训练]
√
解析:闪电固氮的特点是空气中的氮气与氧气反应得到一氧化氮,工业固氮的特点是氨气与氧气催化氧化得到一氧化氮,据此回答问题。在工业上是用氨催化氧化方法制取硝酸,路线①②③就是工业生产硝酸的主要途径,A正确。雷电固氮就是空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO,NO被O2氧化产生NO2,NO2被水吸收得到硝酸,故路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径,B正确。在题述反应中都存在N元素化合价的变化,因此都是氧化还原反应,C正确。氮气与氧气在高温或放电时反应产生NO,无法一步得到二氧化氮,D错误。
2.如图是氮元素形成物质的价—类二维图及氮循环的部分信息:
下列说法正确的是 ( )
①可通过雷电作用将b转化为c,这是一种固氮方式 ②可通过加氧化剂将e转化为f ③a→c→d→f这几个反应中,均发生了N元素被氧化的反应 ④g只具有氧化性,可能与碱发生反应
⑤可通过加Cu、C等还原剂,将f转化为d ⑥h可与f反应生成i
A.①③⑤⑥ B.①②③④
C.②③⑥ D.①④⑤
√
解析:根据物质类别及N元素的化合价可知:a是NH3、b是N2、c是NO、d是NO2、e是N2O5、f是HNO3、g是HNO2、h是NH3·H2O、i是铵盐,i中氮元素显-3价和+5价,则i为NH4NO3。②N2O5与HNO3中的氮化合价相同,不需加氧化剂;④中g为HNO2既有氧化性又有还原性。
3.(2024·重庆实验中学月考)已知有如图所示转化关系(反应条件略)。
已知:①X、Y、Z、W均为氧化物。常温下,X是红棕色气体;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色。②相对分子质量:甲<乙。③将甲的浓溶液露置在空气中一段时间,质量减小浓度降低;将乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低。请回答下列问题:
(1)Z是 (填写化学式)。
解析:常温下,X是红棕色气体,则X为NO2;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色,则Y为CO2;结合甲与M反应得到NO2、CO2,并结合题中信息可知甲为HNO3、M为C,则Z为H2O;再结合乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低,可知乙为H2SO4,则W为SO2。
H2O
(2)在X与Z的反应中,被氧化的X与被还原的X的物质的量之比是 。
解析:常温下,X是红棕色气体,则X为NO2;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色,则Y为CO2;结合甲与M反应得到NO2、CO2,并结合题中信息可知甲为HNO3、M为C,则Z为H2O;再结合乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低,可知乙为H2SO4,则W为SO2。
(2)X和Z的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2被氧化生成HNO3、被还原生成NO,即被氧化与被还原的NO2的物质的量之比是2∶1。
2∶1
(3)W可使溴水褪色,写出该反应的化学方程式:
。
解析:常温下,X是红棕色气体,则X为NO2;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色,则Y为CO2;结合甲与M反应得到NO2、CO2,并结合题中信息可知甲为HNO3、M为C,则Z为H2O;再结合乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低,可知乙为H2SO4,则W为SO2。
(3)W为SO2,Br2具有强氧化性,在溶液中将SO2氧化为H2SO4,化学方程式为SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr。
SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
(4)写出Cu与甲的浓溶液反应的化学方程式:
。
解析:常温下,X是红棕色气体,则X为NO2;Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色,则Y为CO2;结合甲与M反应得到NO2、CO2,并结合题中信息可知甲为HNO3、M为C,则Z为H2O;再结合乙的浓溶液露置在空气中一段时间,质量增加浓度降低,可知乙为H2SO4,则W为SO2。
(4)Cu与浓HNO3反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
新知探究(三)
酸雨及防治
1.酸雨
(1)二氧化硫和氮氧化物的来源
SO2 煤、石油和某些 的燃烧和冶炼
NOx 机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的N2与O2反应生成NOx
金属矿物
(2)酸雨的形成
SO2、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。正常雨水由于溶解了CO2,其pH约为5.6,而酸雨的pH<5.6。
Ⅰ.硫酸型酸雨的形成过程如图:
写出图中标号所对应的化学方程式:
① 。
② 。
③ 。
④ 。
SO3+H2O===H2SO4
2H2SO3+O2===2H2SO4
Ⅱ.硝酸型酸雨的形成过程如图:
汽车尾气→NO NO2 HNO3
写出图中标号所对应的化学方程式:
① 。
② 。
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
2.酸雨的危害与防治
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、运输工具及电缆的腐蚀
防治 ①调整能源结构,发展清洁能源;
②研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放;
③加强工厂废气的回收处理;
④改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)酸雨是指pH小于7的降雨。( )
(2)化石燃料燃烧产生大量CO2,是形成酸雨的主要原因。( )
(3)氮氧化物、硫的氧化物都可以形成酸雨。( )
(4)防治酸雨的根本途径是减少人为SO2、NOx的排放。( )
[题点多维训练]
×
×
√
√
2.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 ( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染
B.实施绿化工程,防治可吸入颗粒物污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量
√
3.(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:
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)。
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
SO2+H2O H2SO3、
2H2SO3+O2===2H2SO4
②如果将刚取样的上述雨水与自来水相混合,pH将变 ,原因是
____________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
小
Cl2+2H2O+SO2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl)
(2)下列可以减少酸雨产生的途径是 (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.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
C
课时跟踪检测
(选择题第1~8小题,每小题3分,第11小题5分,本检测满分60分)
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√
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1.硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是 ( )
A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
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12
解析:SO2是无色气体,A错误;汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等,B错误;植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,C错误;石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3,故可采用石灰法脱除工业废气中的SO2,D正确。
√
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3
2.(2024·梅州高一期末)酸雨是对pH小于5.6的酸性降水的统称。下列说法错误的是 ( )
A.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
B.空气中的SO2溶于水,最终形成酸雨
C.汽车排放的尾气、硝酸厂和氮肥厂的废气也会形成酸雨
D.为了减少酸雨的形成,可对燃料进行脱硫处理,减少SO2的排放量
解析:工业废水的任意排放与酸雨的形成无关,A错误。
√
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3
3.下列关于硝酸的说法正确的是 ( )
A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B.硝酸的浓度越大,其氧化性越强
C.稀硝酸可溶解Fe(OH)2,生成Fe(NO3)2和水
D.铜与稀硝酸的反应属于置换反应
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3
解析:浓硝酸具有强氧化性,与金属锌反应不产生H2,A项错误;硝酸的浓度越大,其氧化性越强,B项正确;稀硝酸具有较强氧化性,可溶解Fe(OH)2,生成Fe(NO3)3、NO和水,C项错误;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,该反应不属于置换反应,D项错误。
√
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3
4.下列反应的化学方程式书写正确的是 ( )
A.铁与稀硝酸反应:Fe+2HNO3===Fe(NO3)2+H2↑
B.稀硝酸与Ag反应:2Ag+2HNO3===2AgNO3+H2↑
C.稀硝酸和碳酸钙反应:2HNO3+CaCO3===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
D.稀硝酸和FeO反应:2HNO3+FeO===Fe(NO3)2+H2O
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3
解析:A项正确的化学方程式为Fe+4HNO3(稀) ===Fe(NO3)3+
NO↑+2H2O;B项正确的化学方程式为3Ag+4HNO3===3AgNO3+NO↑+
2H2O;D项正确的化学方程式为3FeO+10HNO3(稀) ===3Fe(NO3)3
+NO↑+5H2O。
√
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12
3
5.下列物质间的转化(其中A、B、C、D含同种元素,Y可以是纯净物,
也可以是混合物,某些条件和产物已略去)如图所示。下列有关叙述中不正确的是( )
A.若A为硫单质,则Y可能是H2O2
B.若A为氮气,则D是硝酸
C.若B为一氧化氮,则A一定是氮气
D.若B为氧化钠,则D一定是氢氧化钠
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3
解析:若A为硫单质,则B为二氧化硫,C为三氧化硫,D为硫酸,二氧化硫具有还原性,H2O2具有氧化性,二者可发生氧化还原反应生成硫酸,A正确;若A为氮气,则B为一氧化氮,C为二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,故D是硝酸,B正确;若B为一氧化氮,氨气发生催化氧化可生成一氧化氮,则A可能为氨气,C错误;若B为氧化钠,则C为过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,故D一定是氢氧化钠,D正确。
√
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3
6.依据图中氮元素及其化合物间的转化关系,判断下列说法错误的是 ( )
A.X是N2O5
B.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
C.可用排空气法收集NO气体
D.由NH3→N2可知,原理上NH3与NO2反应生成N2也可以实现
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3
解析:由图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为+5价对应的氮的氧化物(N2O5),故A正确;氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸,故B正确;一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体,不可用排空气法收集NO气体,故C错误;NH3可与NO2反应生成氮气,8NH3+6NO2===7N2+12H2O,故D正确。
√
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7.向含有a mol Cu和b mol CuO的混合物中滴加6 mol·L-1的稀硝酸至10 mL时,固体混合物恰好完全溶解,得到标准状况下224 mL气体。下列相关说法正确的是 ( )
A.a∶b=3∶2
B.该反应过程中转移0.01 mol电子
C.被还原的硝酸为0.06 mol
D.将少量铁粉投入该稀硝酸中生成Fe(NO3)2
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3
解析:该反应过程中,稀硝酸与Cu反应生成NO、H2O和Cu(NO3)2,
CuO与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2和H2O,则所得气体为NO,其物质的量为0.01 mol。HNO3中N的化合价从+5降低到+2,则每生成1 mol NO,转移3 mol电子,因此生成0.01 mol NO时,转移0.03 mol电子;Cu的化合价从0升高到+2,根据得失电子守恒有a==0.015,根据氮原子守恒可知,n[Cu(NO3)2]==0.025 mol,由Cu原子守恒有
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b=0.025-0.015=0.01,则a∶b=3∶2,A项正确。由上述分析可知,该反应过程中转移0.03 mol电子,B项错误。被还原的硝酸为转化成NO的硝酸,其物质的量为0.01 mol,C项错误。少量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸铁,当铁粉过量时才生成硝酸亚铁,D项错误。
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8.(2024·深圳高一月考)将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验,下列说法正确的是 ( )
1
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3
A.装置a中出现红棕色气体,只体现HNO3的酸性
B.一段时间后抽出铜丝,向装置b中U形管内注入水,液体在U形管内逐渐变成蓝色
C.注入水后装置b中铜片表面产生气泡,说明Cu与硝酸生成H2
D.装置c用NaOH吸收尾气,说明NO和NO2均是酸性氧化物
√
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解析:Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮,所以浓硝酸体现酸性和氧化性,故A错误;装置a中出现的红棕色NO2气体进入b中,向装置b中U形管内注入水,二氧化氮与水反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,铜与生成的稀硝酸反应生成硝酸铜,液体在U形管内逐渐变成蓝色,故B正确;Cu与稀硝酸反应生成NO,不会生成氢气,故C错误;NO和NO2均是不成盐氧化物,不是酸性氧化物,故D错误。
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9.(10分)科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示:
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回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有 ________________(写化学式)。
解析:酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,符合要求的有SO2、SO3和N2O5。
N2O5、SO2、SO3
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(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是 ,请用离子方程式表示呈碱性的原因 。
解析:图中物质溶于水呈碱性的只有NH3;NH3与水反应生成的NH3·H2O电离产生OH-,溶液呈碱性,用离子方程式表示呈碱性的原因为NH3·H2O N+OH-。
NH3
NH3·H2O N+OH-
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(3)实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处,其原因为 (用化学方程式表示)。
解析:实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处,否则容易受热或见光分解:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O。
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(4)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为 。
解析:氨气中的氮为-3价,一氧化氮中的氮为+2价,因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气:4NH3+6NO 5N2+6H2O。
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10.(10分)某化学兴趣小组欲验证:“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生”。设计使用了如图装置进行实验(假设气体体积均为标准状况下的,导气管中气体体积忽略不计,且忽略反应中溶液体积的变化)。
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试回答下列问题:
(1)在铜和浓硝酸反应前,挤压打气球(球内充满空气),经A、B、C反应后,气体进入D中,通入该气体的目的是 ;进行此步操作时应关闭 (填“K1”“K2”或“K3”,下同),打开 。
解析:进入D装置的气体主要是氮气,通入氮气的目的是排出D中的空气,避免生成的一氧化氮气体被氧气氧化为二氧化氮,依据气体流向,关闭K3,打开K1、K2,让氮气把试管中的空气赶净,更好地利用后续实验测定气体体积和验证一氧化氮气体的生成。
排出D中的空气
K3
K1、K2
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(2)关闭K1、K2,打开K3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后,再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。则D中一定发生的反应的离子方程式为 。
解析:关闭K1、K2,打开K3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸,一定发生的反应是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,离子方程式为Cu+2N+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O。
Cu+2N+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O
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(3)若E装置中出现倒吸,可采取的应急操作是_________________
。
解析:若E中出现倒吸,可以调节F中量气管的液体高度改变压强,向下调节量气管,使E中的压强减少,防止液体进入D发生倒吸,或直接关闭K3,不让液体进入D装置。
向下调节量气筒
(或及时关闭K3)
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(4)若测得反应后E装置中HNO3的浓度为0.072 mol·L-1,F装置所收集到气体的体积为139.00 mL,则铜和一定量的浓硝酸反应 (填“有”或“无”)NO生成。
有
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解析:通过计算分析判断,E装置中生成的硝酸的体积为100 mL,浓度为0.072 mol·L-1,所以生成硝酸的物质的量为0.007 2 mol,根据化学方程式:3NO2+H2O===2HNO3+NO,生成的一氧化氮气体的物质的量为0.003 6 mol,在标准状况下的体积为0.003 6 mol×22.4 L·mol-1=0.080 64 L=80.64 mL,加上原来试管中的氮气50 mL,共计130.64 mL,小于题干中实验测得的气体体积139.00 mL,说明铜和一定量浓硝酸反应的过程中生成二氧化氮气体的同时也生成了一氧化氮气体。
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高阶思维训练(选做题)
11.(2024·河南信阳月考)向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示:
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下列有关说法正确的是 ( )
A.x=0.2,y=0.1
B.a点之前反应的离子方程式为3Fe+8H++2N===3Fe2++2NO↑+4H2O
C.向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解1.92 g Cu
D.反应至c点,可收集到气体4.48 L(标准状况)
解析:加入铁粉后,溶液中先发生反应①Fe+4H++N===Fe3++
NO↑+2H2O,生成Fe3+,即a点时生成0.1 mol Fe3+;a点后Fe3+开始减少、Fe2+开始增加,即溶液中发生反应②Fe+2Fe3+===3Fe2+,
√
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当Fe3+完全反应后,Fe2+仍然在增加,即溶液中发生反应③Fe+2H+===
Fe2++H2↑。则a点过后H+仍有剩余,而N已完全反应。结合上述分析可知,a点前发生反应①,生成0.1 mol Fe3+时生成0.1 mol NO,由于N完全反应,则x=0.1;由反应②和n(Fe3+)=0.1 mol可知,Fe3+与Fe反应生成的n(Fe2+)=0.15 mol,而最后生成0.2 mol Fe2+,即反应③生成的n(Fe2+)=0.05 mol;反应①、③分别消耗0.4 mol和0.1 mol H+,由x=0.1可知y=0.2,A项错误。根据上述分析可知,a点前发生反应①,B项错误。
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b点溶液中Fe2+与Fe3+物质的量相等,设ab段反应消耗x mol Fe3+,由关系式2Fe3+~3Fe2+可知,生成1.5x mol Fe2+,得1.5x=0.1-x,解得x=0.04;b点时溶液中剩余的n(Fe3+)=0.1 mol-0.04 mol=0.06 mol,由反应Cu+2Fe3+===
2Fe2++Cu2+可知最多可溶解的n(Cu)==0.03 mol,其质量为0.03 mol×64 g·mol-1=1.92 g,C项正确。根据分析可知,反应①生成n(NO)=0.1 mol,反应③生成n(H2)=0.05 mol,故整个过程共产生0.15 mol气体,在标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L,D项错误。
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12.(11分)下表是部分城市某日空气质量日报:
城市 污染指数 首要污染物 空气
质量等级
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
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(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)。
解析:分析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)。
SO2、NO2
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(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。
解析:酸雨的pH<5.6。
<
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②反应b的化学方程式为 。
解析: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+O2 2SO3。
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 。
解析:亚硫酸能够被空气中的氧气氧化生成硫酸,pH变小。
2SO2+O2 2SO3
2H2SO3+O2===2H2SO4
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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: 。
解析: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===S+H2O。
2OH-+SO2===S+H2O课时跟踪检测(七) 硝酸 酸雨及防治
(选择题第1~8小题,每小题3分,第11小题5分,本检测满分60分)
1.硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是 ( )
A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
2.(2024·梅州高一期末)酸雨是对pH小于5.6的酸性降水的统称。下列说法错误的是 ( )
A.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
B.空气中的SO2溶于水,最终形成酸雨
C.汽车排放的尾气、硝酸厂和氮肥厂的废气也会形成酸雨
D.为了减少酸雨的形成,可对燃料进行脱硫处理,减少SO2的排放量
3.下列关于硝酸的说法正确的是 ( )
A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B.硝酸的浓度越大,其氧化性越强
C.稀硝酸可溶解Fe(OH)2,生成Fe(NO3)2和水
D.铜与稀硝酸的反应属于置换反应
4.下列反应的化学方程式书写正确的是 ( )
A.铁与稀硝酸反应:Fe+2HNO3Fe(NO3)2+H2↑
B.稀硝酸与Ag反应:2Ag+2HNO32AgNO3+H2↑
C.稀硝酸和碳酸钙反应:2HNO3+CaCO3Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
D.稀硝酸和FeO反应:2HNO3+FeOFe(NO3)2+H2O
5.下列物质间的转化(其中A、B、C、D含同种元素,Y可以是纯净物,可以是混合物,某些条件和产物已略去)如图所示。下列有关叙述中不正确的是 ( )
A.若A为硫单质,则Y可能是H2O2
B.若A为氮气,则D是硝酸
C.若B为一氧化氮,则A一定是氮气
D.若B为氧化钠,则D一定是氢氧化钠
6.依据图中氮元素及其化合物间的转化关系,判断下列说法错误的是 ( )
A.X是N2O5
B.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
C.可用排空气法收集NO气体
D.由NH3→N2可知,原理上NH3与NO2反应生成N2也可以实现
7.向含有a mol Cu和b mol CuO的混合物中滴加6 mol·L-1的稀硝酸至10 mL时,固体混合物恰好完全溶解,得到标准状况下224 mL气体。下列相关说法正确的是 ( )
A.a∶b=3∶2
B.该反应过程中转移0.01 mol电子
C.被还原的硝酸为0.06 mol
D.将少量铁粉投入该稀硝酸中生成Fe(NO3)2
8.(2024·深圳高一月考)将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验,下列说法正确的是 ( )
A.装置a中出现红棕色气体,只体现HNO3的酸性
B.一段时间后抽出铜丝,向装置b中U形管内注入水,液体在U形管内逐渐变成蓝色
C.注入水后装置b中铜片表面产生气泡,说明Cu与硝酸生成H2
D.装置c用NaOH吸收尾气,说明NO和NO2均是酸性氧化物
9. (10分)科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有 (写化学式)。
(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是 ,请用离子方程式表示呈碱性的原因 。
(3)实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处,其原因为 (用化学方程式表示)。
(4)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为
。
10.(10分)某化学兴趣小组欲验证:“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生”。设计使用了如图装置进行实验(假设气体体积均为标准状况下的,导气管中气体体积忽略不计,且忽略反应中溶液体积的变化)。
试回答下列问题:
(1)在铜和浓硝酸反应前,挤压打气球(球内充满空气),经A、B、C反应后,气体进入D中,通入该气体的目的是 ;进行此步操作时应关闭 (填“K1”“K2”或“K3”,下同),打开 。
(2)关闭K1、K2,打开K3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后,再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。则D中一定发生的反应的离子方程式为 。
(3)若E装置中出现倒吸,可采取的应急操作是 。
(4)若测得反应后E装置中HNO3的浓度为0.072 mol·L-1,F装置所收集到气体的体积为139.00 mL,则铜和一定量的浓硝酸反应 (填“有”或“无”)NO生成。
高阶思维训练(选做题)
11.(2024·河南信阳月考)向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示:
下列有关说法正确的是 ( )
A.x=0.2,y=0.1
B.a点之前反应的离子方程式为3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O
C.向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解1.92 g Cu
D.反应至c点,可收集到气体4.48 L(标准状况)
12.(11分)下表是部分城市某日空气质量日报:
城市 污染指数 首要污染物 空气质量等级
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: 。
课时跟踪检测(七)
1.选D SO2是无色气体,A错误;汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等,B错误;植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,C错误;石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3,故可采用石灰法脱除工业废气中的SO2,D正确。
2.选A 工业废水的任意排放与酸雨的形成无关,A错误。
3.选B 浓硝酸具有强氧化性,与金属锌反应不产生H2,A项错误;硝酸的浓度越大,其氧化性越强,B项正确;稀硝酸具有较强氧化性,可溶解Fe(OH)2,生成Fe(NO3)3、NO和水,C项错误;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,该反应不属于置换反应,D项错误。
4.选C A项正确的化学方程式为Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;B项正确的化学方程式为3Ag+4HNO33AgNO3+NO↑+2H2O;D项正确的化学方程式为3FeO+10HNO3(稀)3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
5.选C 若A为硫单质,则B为二氧化硫,C为三氧化硫,D为硫酸,二氧化硫具有还原性,H2O2具有氧化性,二者可发生氧化还原反应生成硫酸,A正确;若A为氮气,则B为一氧化氮,C为二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,故D是硝酸,B正确;若B为一氧化氮,氨气发生催化氧化可生成一氧化氮,则A可能为氨气,C错误;若B为氧化钠,则C为过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,故D一定是氢氧化钠,D正确。
6.选C 由图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为+5价对应的氮的氧化物(N2O5),故A正确;氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸,故B正确;一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体,不可用排空气法收集NO气体,故C错误;NH3可与NO2反应生成氮气,8NH3+6NO27N2+12H2O,故D正确。
7.选A 该反应过程中,稀硝酸与Cu反应生成NO、H2O和Cu(NO3)2,CuO与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2和H2O,则所得气体为NO,其物质的量为0.01 mol。HNO3中N的化合价从+5降低到+2,则每生成1 mol NO,转移3 mol电子,因此生成0.01 mol NO时,转移0.03 mol电子;Cu的化合价从0升高到+2,根据得失电子守恒有a==0.015,根据氮原子守恒可知,n[Cu(NO3)2]==0.025 mol,由Cu原子守恒有b=0.025-0.015=0.01,则a∶b=3∶2,A项正确。由上述分析可知,该反应过程中转移0.03 mol电子,B项错误。被还原的硝酸为转化成NO的硝酸,其物质的量为0.01 mol,C项错误。少量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸铁,当铁粉过量时才生成硝酸亚铁,D项错误。
8.选B Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮,所以浓硝酸体现酸性和氧化性,故A错误;装置a中出现的红棕色NO2气体进入b中,向装置b中U形管内注入水,二氧化氮与水反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,铜与生成的稀硝酸反应生成硝酸铜,液体在U形管内逐渐变成蓝色,故B正确;Cu与稀硝酸反应生成NO,不会生成氢气,故C错误;NO和NO2均是不成盐氧化物,不是酸性氧化物,故D错误。
9.解析:(1)酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,符合要求的有SO2、SO3和N2O5。(2)图中物质溶于水呈碱性的只有NH3;NH3与水反应生成的NH3·H2O电离产生OH-,溶液呈碱性,用离子方程式表示呈碱性的原因为NH3·H2ON+OH-。(3)实验室长期保存浓硝酸,需使用棕色试剂瓶,并放置在阴凉处,否则容易受热或见光分解:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。(4)氨气中的氮为-3价,一氧化氮中的氮为+2价,因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气:4NH3+6NO5N2+6H2O。
答案:(1)N2O5、SO2、SO3
(2)NH3 NH3·H2ON+OH-
(3)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
(4)4NH3+6NO5N2+6H2O
10.解析:(1)进入D装置的气体主要是氮气,通入氮气的目的是排出D中的空气,避免生成的一氧化氮气体被氧气氧化为二氧化氮,依据气体流向,关闭K3,打开K1、K2,让氮气把试管中的空气赶净,更好地利用后续实验测定气体体积和验证一氧化氮气体的生成。(2)关闭K1、K2,打开K3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸,一定发生的反应是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,离子方程式为Cu+2N+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O。(3)若E中出现倒吸,可以调节F中量气管的液体高度改变压强,向下调节量气管,使E中的压强减少,防止液体进入D发生倒吸,或直接关闭K3,不让液体进入D装置。(4)通过计算分析判断,E装置中生成的硝酸的体积为100 mL,浓度为0.072 mol·L-1,所以生成硝酸的物质的量为0.007 2 mol,根据化学方程式:3NO2+H2O2HNO3+NO,生成的一氧化氮气体的物质的量为0.003 6 mol,在标准状况下的体积为0.003 6 mol×22.4 L·mol-1=0.080 64 L=80.64 mL,加上原来试管中的氮气50 mL,共计130.64 mL,小于题干中实验测得的气体体积139.00 mL,说明铜和一定量浓硝酸反应的过程中生成二氧化氮气体的同时也生成了一氧化氮气体。
答案:(1)排出D中的空气 K3 K1、K2 (2)Cu+2N+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O (3)向下调节量气筒(或及时关闭K3) (4)有
11.选C 加入铁粉后,溶液中先发生反应①Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O,生成Fe3+,即a点时生成0.1 mol Fe3+;a点后Fe3+开始减少、Fe2+开始增加,即溶液中发生反应②Fe+2Fe3+3Fe2+,当Fe3+完全反应后,Fe2+仍然在增加,即溶液中发生反应③Fe+2H+Fe2++H2↑。则a点过后H+仍有剩余,而N已完全反应。结合上述分析可知,a点前发生反应①,生成0.1 mol Fe3+时生成0.1 mol NO,由于N完全反应,则x=0.1;由反应②和n(Fe3+)=0.1 mol可知,Fe3+与Fe反应生成的n(Fe2+)=0.15 mol,而最后生成0.2 mol Fe2+,即反应③生成的n(Fe2+)=0.05 mol;反应①、③分别消耗0.4 mol和0.1 mol H+,由x=0.1可知y=0.2,A项错误。根据上述分析可知,a点前发生反应①,B项错误。b点溶液中Fe2+与Fe3+物质的量相等,设ab段反应消耗x mol Fe3+,由关系式2Fe3+~3Fe2+可知,生成1.5x mol Fe2+,得1.5x=0.1-x,解得x=0.04;b点时溶液中剩余的n(Fe3+)=0.1 mol-0.04 mol=0.06 mol,由反应Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+可知最多可溶解的n(Cu)==0.03 mol,其质量为0.03 mol×64 g·mol-1=1.92 g,C项正确。根据分析可知,反应①生成n(NO)=0.1 mol,反应③生成n(H2)=0.05 mol,故整个过程共产生0.15 mol气体,在标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L,D项错误。
12.解析:(1)分析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+O22SO3。③亚硫酸能够被空气中的氧气氧化生成硫酸,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+2NaOHNa2SO3+H2O,离子方程式为2OH-+SO2S+H2O。
答案:(1)SO2、NO2
(2)①< ②2SO2+O22SO3
③2H2SO3+O22H2SO4
④2OH-+SO2S+H2O
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