5.2.3 硝酸　酸雨及防治-【固本强基】2024-2025学年高一化学同步精品讲与练（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第3课时 硝酸　酸雨及防治 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练] →[能力提升训练] [学习目标]　 1.通过硝酸与不活泼金属、非金属反应，认识硝酸的强氧化性。 2.通过比较浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。 3.知道氮的氧化物(NO2)、硫的氧化物(SO2)是主要的大气污染物及其防治措施，培养“科学态度与社会责任”的核心素养。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、硝酸的性质及用途 1．硝酸的物理性质 硝酸是 、 挥发、有 气味的液体。 2．硝酸的化学性质 (1)具有酸的通性，如： ①与碱(如NaOH)： ②与碱性氧化物(如Na2O)： ③与弱酸盐(如CaCO3)： (2)不稳定性 浓硝酸见光或受热易分解，化学方程式为4HNO3 [特别提醒]长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的 溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在 试剂瓶中，并放置在 处。 (3)强氧化性 ①与金属（铜）的反应 实验探究：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应 装置 现象 稀HNO3 浓HNO3 反应缓慢，试管中有少量气泡产生，溶液 ，试管口有 气体产生 反应剧烈，试管中有大量气泡产生，溶液 ，液面上有 气体产生 结论 缓慢反应生成 气体 剧烈反应生成 气体 反应方程式 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 。 ②钝化 常温下，铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应，该过程也可以称为“钝化”（属于 变化）。所以常温下可以用 容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。当加热时，铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。 ③浓HNO3与非金属(碳)的反应 化学方程式：C＋4HNO3(浓) 。 ④硝酸与还原性化合物的反应 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HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO等均能被HNO3氧化。 (4)王水 浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为 )叫做王水 ，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 [特别提醒]①金属与HNO3反应不生成H2。 ②HNO3的浓度不同，还原产物不同，浓HNO3的还原产物为NO2，稀HNO3的还原产物为NO，一般HNO3的浓度越稀，还原产物中N元素的化合价越低。 ③稀硝酸与铁反应时，产物符合以下规律： 3．硝酸的工业制法 上述转化的化学方程式为： ①N2＋3H22NH3，N2发生 反应。 ②4NH3＋5O24NO＋6H2O，NH3发生 反应。 ③2NO＋O2===2NO2，NO发生 反应。 ④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既发生 反应，又发生 反应。 4．硝酸的用途 硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。 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 的缘故。pH＜ 的降水称为酸雨。 2．酸雨的形成 大气中的 、 及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。 3．酸雨的类型 (1)硫酸型 ①SO2→H2SO3→H2SO4：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4 ②SO2→SO3→H2SO4，2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4 (2)硝酸型 NO2→HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 4．SO2、NOx 的主要来源 (1)SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。 (2)NOx：主要来源于机动车产生的尾气。 5．SO2、NOx对人体的危害 SO2与NOx会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。 6．酸雨的危害与防治 (1)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。 (2)酸雨的防治措施 ①调整能源结构，发展清洁能源。 ②研究原煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放，如用石灰法对煤燃烧后的烟气脱硫。 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。 [典例分析] [典例1]下列有关硝酸的说法正确的是 A．保存在棕色瓶中 B．不易挥发 C．与铜不反应 D．受热不分解 [典例2]在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是 A．H2S+2HNO3=S↓+2NO2↑+2H2O B．CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O C．4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O D．3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O [典例3]下列说法正确的是 A．酸雨有很大的危害，其pH<5.6 B．能用pH试纸测浓硫酸的pH值 C．浓硝酸见光或者受热会分解产生NO和O2 D．硫在空气中燃烧产物是SO2，在纯氧中燃烧产物是SO3 [典例4]如图是氮及其化合物的“价—类”二维图。    下列说法正确的是 A．实验室采用向上排空气法收集A B．化合物B的水溶液能导电，证明B是电解质 C．控制不同的反应条件，C与D也能相互转化 D．两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液，靠近后会产生白雾 [典例5]硝酸是重要的工业试剂，也是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是 A．HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同 B．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成 C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同 D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体 [典例6]关于铜与足量浓、稀HNO3反应的说法中错误的是 A．Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热 B．Cu与浓HNO3反应更剧烈，故氧化性浓HNO3强于稀HNO3 C．生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓HNO3的量多 D．1mol浓HNO3被还原转移2mol电子 [典例7]铜与一定量浓硝酸恰好完全反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体，将这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸铜溶液中加入3mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的体积是 A．100mL B．60mL C．80mL D．10mL [典例8]已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：    现对A、B、C作出的如下推断中，不正确的是 A．盐A一定是FeCl3 B．白色沉淀B是AgCl C．滤液C中一定含Fe3+ D．无法确定A中是否含有Fe2+ [典例9]在酸性条件下，具有氧化性。如图实现转化为。下列分析不正确的是 A．是整个循环的催化剂 B．NO、为中间产物 C．每转化1mol，需要5.6L D．反应①的离子方程式为： [基础达标训练] 1．工业上可用铝槽储装浓硝酸，其原因是 A．浓硝酸是弱酸 B．浓硝酸的氧化性比较弱 C．铝表面可被氧化生成一层致密的保护膜 D．铝的化学性质不活泼，不能够与浓硝酸发生反应 2．下列说法中正确的是 A．常温下，稀硫酸和浓硝酸都可以用铝制容器盛装 B．浓硫酸和浓硝酸久置于空气中，浓度均减小 C．浓硫酸和浓硝酸受热均易分解 D．可用pH试纸测定浓硫酸和浓硝酸的pH值 3．如图是氮的“价-类”二维图，下列相关说法正确的是 A．一般用排水法收集a B．c的化学式为NO C．工业制硝酸的原理为b→a→d→e→f D．向f的浓溶液中投入红热木炭，产生e，说明两者发生化学反应 4．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中出现溶液变蓝色，液面上有红棕色气体，体现了的酸性 B．一段时间后抽出铜丝，向装置中注入水，中气体红棕色变浅 C．注入水后装置中铜片表面产生气泡，说明与硝酸反应生成 D．装置c用溶液吸收尾气，说明和均是酸性氧化物 5．“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应不符合绿色化学概念的是 A．消除硫酸厂尾气排放： B．制取硝酸铜： C．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染： D．制取硫酸铜：   6．氮及其化合物在人类生产生活中扮演着重要角色。下列有关说法不正确的是 A．硝酸通常保存在带有磨口玻璃塞的无色试剂瓶中 B．二氧化氮会造成酸雨和光化学烟雾现象 C．豆科植物通过固氮酶可以实现生物固氮 D．汽车尾气净化装置可将污染气体NO转化为氮气 7．利用工业合成氨制硝酸的流程如图所示： 下列说法错误的是 A．合成塔中采用10~30MPa的高压，可提高合成氨的生产效率 B．合成塔中，每生成，需通入 C．X是，Y是 D．制得的浓硝酸应避光密封保存 8．在pH=1的溶液中，下列各组离子能大量共存的是 A．Na+、Ca2+、、 B．K+、、、Cl− C．Na+、Fe2+、、 D．、K+、Cl−、 9．下列叙述不正确的是 A．氮的固定是将转化为含氮的化合物 B．与金属反应时，稀硝酸被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C．浓硝酸光照易分解，因此贮存在棕色瓶中，并放在冷暗处 D．实验室可用氢氧化钠溶液处理铜与浓、稀硝酸反应产生的尾气 10．1.92 g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体672 mL，将盛有该气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入氧气的体积是 A．168mL B．224 mL C．504 mL D．336 mL [能力提升训练] 11．部分含氮物质的价类二维图如图。下列叙述错误的是 A．e具有强氧化性 B．b分子中含性质稳定，与氢气反应较难 C．水和d反应生成e和b D．e的浓溶液贮存于棕色试剂瓶中 12．氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的流程如图： 下列说法不正确的是 A．N2和H2必须经过净化才能进入合成塔 B．“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质 C．氧化炉氨的催化氧化反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：5 D．为提高氮的利用率，尾气可循环进入“合成塔” 13．下列有关的说法正确的是 A．能溶解所有金属单质 B．应盛放在棕色试剂瓶中 C．与溶液发生复分解反应 D．与固体NaCl混合加热可制取HCl 14．某同学用粉和含有的稀硝酸进行反应，两种物质恰好反应均无剩余，且只被还原成NO。下列说法正确的是 A．过量铁与稀硝酸的离子方程式： B．该反应中Fe的氧化产物既有也有，且 C．再向溶液中通入气体可将完全转化为 D．生成的NO气体分子数为 15．氯化亚铜(CuCl)难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解氧化，广泛应用于冶金工业，以铜为原料生产CuCl的流程如图： 下列有关叙述错误的是 A．“溶解”时可能发生的反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O B．“还原”一步反应中(NH4)2SO3被氧化 C．“操作X“所需的主要玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒 D．“洗涤”时先用硝酸洗，再用乙醇洗 16．将6.08 g Cu和一定量的浓硝酸反应，反应生成的NO和NO2的混合气体，当Cu完全溶解时，共产生2.24 L气体(标准状况下)，则产生的NO和NO2物质的量之比为 A．3：7 B．9：11 C．4：1 D．2：3 17．如图为氮元素的“价-类二维图”，箭头表示物质之间可转化，有关推断不合理的是 A．图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的 B．雷雨天可实现B→C→D→E→F转化 C．所有的H盐受热分解都能产生A D．A→C的反应是工业制硝酸的基础反应 18．对下列事实的解释中，错误的是 A．打开盛装硝酸的试剂瓶，可看到白雾，说明硝酸具有挥发性 B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定易分解 C．硝酸具有很强的氧化性，硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同 D．常温下，浓硝酸可以用铝质容器储存，说明铝与浓硝酸不反应 19．将12.8g铜投入到60ml一定浓度的硝酸中，恰好完全反应，产生标准状况下的NO和NO2混合气体共4.48L。则下列叙述不正确的是 A．Cu失去了0.4mol电子 B．体现酸性的硝酸为0.4mol C．NO和NO2物质的量之比为1∶2 D．原硝酸浓度10.0mol/L 20．下列关于硝酸说法正确的是 A．硝酸与金属反应，主要是+5价氮得电子 B．与金属反应时，稀硝酸可能被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C．浓硝酸能使pH试纸先变红后变黑 D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量红棕色气体 21．下述实验中均有红棕色气体产生，经对比分析所得结论不正确的是 已知：碎玻璃中的各成分均不与发生反应。 A．由①中的红棕色气体，可推断产生的气体一定为混合气体 B．由②中的红棕色气体，说明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③中的红棕色气体，可说明浓硝酸具有挥发性 D．③的气体产物中检测出，可说明木炭与浓硝酸发生了反应 22．将铜粉与一定质量的浓硝酸反应，当铜完全反应时，溶液中减少，则生成的气体中、在相同状况下的体积比为 A．1：1 B．1：3 C．1：6 D．1：9 23．某学习小组为研究铜与浓硝酸、稀硝酸反应的差异，设计了如图所示的实验装置(夹持装置已省略)。下列说法不正确的是 A．装置中装入一定量的水进行尾气处理 B．A中的离子方程式为Cu + 2N+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O C．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气 D．当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol 24．已知：(未配平)，参加反应的硝酸中只有25%的硝酸被还原为X，则X是 A． B． C．NO D． 25．某化学小组设计实验探究NO和Cu反应的氧化产物，装置如图(部分夹持装置未画出)。已知：。 [实验1] (1)仪器a的名称为 ，实验1前通入一段时间的作用为 。 (2)A中发生反应的离子方程式为 。 (3)B中NaOH溶液的作用为 。 (4)若D中最后得到CuO和的混合物，取该混合物5.92g与足量稀硝酸反应，生成448mL标准状况下的NO气体，则CuO和的物质的量之比为 。 [实验2] (5)实验1时，A中铜与稀硝酸的反应开始无明显现象，后渐有小气泡产生，反应较慢。该小组将A中的稀硝酸换为浓硝酸、B中的NaOH溶液换为水进行实验2，发现铜与浓硝酸反应开始后迅速产生大量气泡。查阅文献：溶于水可形成(弱酸，不稳定，易分解)，氧化Cu的速率比快。为证实这一说法，小组进行探究。 序号 实验操作 实验现象 Ⅰ 取适量B中溶液于试管中，加入一定量_______固体，再加入铜片 立即产生大量气泡；液面上方呈红棕色 Ⅱ 取适量B中溶液于试管中，静置一段时间，溶液变为无色，再加入铜片 缓慢地产生气泡；液面上方呈浅红棕色 a．Ⅰ中加入的固体为 (填化学式)。 b．Ⅱ中“静置一段时间”的目的是 。 c．铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，除了反应物浓度高外，请结合文献与探究Ⅰ、Ⅱ分析其另一个重要原因是 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第3课时 硝酸　酸雨及防治 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练] →[能力提升训练] [学习目标]　 1.通过硝酸与不活泼金属、非金属反应，认识硝酸的强氧化性。 2.通过比较浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。 3.知道氮的氧化物(NO2)、硫的氧化物(SO2)是主要的大气污染物及其防治措施，培养“科学态度与社会责任”的核心素养。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、硝酸的性质及用途 1．硝酸的物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2．硝酸的化学性质 (1)具有酸的通性，如： ①与碱(如NaOH)：H＋＋OH－===H2O ②与碱性氧化物(如Na2O)：2H＋＋Na2O===2Na＋＋H2O ③与弱酸盐(如CaCO3)：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O (2)不稳定性 浓硝酸见光或受热易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O [特别提醒]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，并放置在阴凉处。 (3)强氧化性 ①与金属（铜）的反应 实验探究：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应 装置 现象 稀HNO3 浓HNO3 反应缓慢，试管中有少量气泡产生，溶液变蓝，试管口有红棕色气体产生 反应剧烈，试管中有大量气泡产生，溶液变蓝，液面上有红棕色气体产生 结论 缓慢反应生成NO气体 剧烈反应生成NO2气体 反应方程式 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 实验结论 浓HNO3与金属铜反应生成NO2，稀HNO3与金属铜反应生成NO，浓HNO3的氧化性更强。 ②钝化 常温下，铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应，该过程也可以称为“钝化”（属于化学变化）。所以常温下可以用铁或铝制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸。当加热时，铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。 ③浓HNO3与非金属(碳)的反应 化学方程式：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ④硝酸与还原性化合物的反应 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HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO等均能被HNO3氧化。 (4)王水 浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为 1∶3)叫做王水 ，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。 [特别提醒]①金属与HNO3反应不生成H2。 ②HNO3的浓度不同，还原产物不同，浓HNO3的还原产物为NO2，稀HNO3的还原产物为NO，一般HNO3的浓度越稀，还原产物中N元素的化合价越低。 ③稀硝酸与铁反应时，产物符合以下规律： 3．硝酸的工业制法 上述转化的化学方程式为： ①N2＋3H22NH3，N2发生还原反应。 ②4NH3＋5O24NO＋6H2O，NH3发生氧化反应。 ③2NO＋O2===2NO2，NO发生氧化反应。 ④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既发生氧化反应，又发生还原反应。 4．硝酸的用途 硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等。 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CO2的缘故。pH＜5.6的降水称为酸雨。 2．酸雨的形成 大气中的二氧化硫、氮氧化物(NOx )及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。 3．酸雨的类型 (1)硫酸型 ①SO2→H2SO3→H2SO4：SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4 ②SO2→SO3→H2SO4，2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4 (2)硝酸型 NO2→HNO3：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 4．SO2、NOx 的主要来源 (1)SO2：主要来源于煤、石油和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。 (2)NOx：主要来源于机动车产生的尾气。 5．SO2、NOx对人体的危害 SO2与NOx会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。 6．酸雨的危害与防治 (1)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。 (2)酸雨的防治措施 ①调整能源结构，发展清洁能源。 ②研究原煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放，如用石灰法对煤燃烧后的烟气脱硫。 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。 [典例分析] [典例1]下列有关硝酸的说法正确的是 A．保存在棕色瓶中 B．不易挥发 C．与铜不反应 D．受热不分解 【答案】A 【详解】A．硝酸见光易分解，保存在棕色瓶中，A项正确； B．硝酸易挥发，浓度大于90%时为“发烟”硝酸，B项错误； C．硝酸氧化性很强，常温下能与铜反应生成硝酸铜和氮氧化物、水，C项错误； D．硝酸受热易分解生成二氧化氮、氧气和水，D项错误 故答案选A。 [典例2]在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是 A．H2S+2HNO3=S↓+2NO2↑+2H2O B．CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O C．4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O D．3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 【答案】D 【详解】A．反应中HNO3中的N元素的化合价全部降低，被还原，故只表现出氧化性，A不合题意； B．反应中HNO3中的N元素的化合价全部不变，只表现出酸性，B不合题意； C．反应中HNO3中的N元素的化合价全部降低被还原，但O元素的化合价升高被氧化，故既表现出氧化性，又表现出还原性，C不合题意； D．反应中HNO3中的N元素的化合价部分降低，被还原，表现出氧化性，还有一部分不变，表现酸性，故既表现出氧化性，又表现出酸性，D符合题意； 故答案为：D。 [典例3]下列说法正确的是 A．酸雨有很大的危害，其pH<5.6 B．能用pH试纸测浓硫酸的pH值 C．浓硝酸见光或者受热会分解产生NO和O2 D．硫在空气中燃烧产物是SO2，在纯氧中燃烧产物是SO3 【答案】A 【详解】A．pH<5.6的雨水称为酸雨，酸有较强腐蚀性，因此酸雨有很大的危害，A正确； B．浓硫酸具有脱水性，能使pH试纸脱水炭化，因此不能用pH试纸测其pH值，B错误； C．浓硝酸见光或者受热会分解产生NO2和O2，C错误； D．硫在空气中和在纯氧中燃烧产物均是二氧化硫，D错误； 故选：A。 [典例4]如图是氮及其化合物的“价—类”二维图。    下列说法正确的是 A．实验室采用向上排空气法收集A B．化合物B的水溶液能导电，证明B是电解质 C．控制不同的反应条件，C与D也能相互转化 D．两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液，靠近后会产生白雾 【答案】C 【分析】由图可知A、B、C、D、E分别是NO、NH3、NO2、HNO3、硝酸盐。 【详解】A．NO在空气中容易和O2发生反应生成NO2，所以NO不能用排空气法收集，故A错误； B．NH3▪H2O是电解质，但NH3本身不是电解质，故B错误； C．NO2与水反应就可以得到HNO3，浓HNO3与Cu反应就可以得到NO2，故C正确； D．NH3与浓HNO3会发生反应，但是不会产生白雾，故D错误； 故本题选C． [典例5]硝酸是重要的工业试剂，也是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是 A．HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同 B．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成 C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同 D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体 【答案】C 【详解】A．HNO3和氯水中的HClO见光都易分解，都应避光保存，A正确； B．浓HNO3和浓氨水都具有挥发性，HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3，B正确； C．铁在浓硝酸中钝化，而Pt与浓硝酸不反应，原理不同，C错误； D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，发生钝化，不会产生大量的红棕色气体，D正确。 故选C。 [典例6]关于铜与足量浓、稀HNO3反应的说法中错误的是 A．Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热 B．Cu与浓HNO3反应更剧烈，故氧化性浓HNO3强于稀HNO3 C．生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓HNO3的量多 D．1mol浓HNO3被还原转移2mol电子 【答案】D 【详解】A．Cu与浓、稀HNO3均可反应，不需要加热，A正确； B．浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，故浓硝酸与铜反应比稀硝酸与铜反应剧烈，即浓硝酸更容易和铜反应，B正确； C．Cu与浓硝酸反应化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，与稀硝酸反应的方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成等量的硝酸铜，消耗的浓硝酸量多，C正确； D．Cu与浓硝酸反应化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，1mol浓硝酸被还原为NO2，转移1mol电子，D错误； 故答案选D。 [典例7]铜与一定量浓硝酸恰好完全反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体，将这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸铜溶液中加入3mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的体积是 A．100mL B．60mL C．80mL D．10mL 【答案】A 【详解】1.68L 标准状况下O2的物质的量为n(O2)==0.075mol，NO2、NO的混合气体与1.68L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸，根据电子转移守恒，Cu提供的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量，等于反应产生Cu2+结合的OH-的物质的量,根据元素守恒可得n(NaOH)=0.075mol×4=0.30mol，由于NaOH溶液的浓度是3mol/L，故需要氢氧化钠溶液的体积是V==0.1L=100mL； 答案选A。 [典例8]已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：    现对A、B、C作出的如下推断中，不正确的是 A．盐A一定是FeCl3 B．白色沉淀B是AgCl C．滤液C中一定含Fe3+ D．无法确定A中是否含有Fe2+ 【答案】A 【分析】A中加入适量酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有氯离子，滤液中加入硫氰化钾溶液，溶液变红，说明C溶液中一定含有铁离子，酸化的硝酸银，相当于有硝酸存在，硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+，无法确定原溶液中是铁离子或亚铁离子。 【详解】A．盐A不一定含有FeCl3，可能含有FeCl2，故A错误； B．结合上述分析，白色沉淀B是AgCl，故B正确； C．滤液C中一定含Fe3+，C正确； D．酸化的硝酸银，相当于有硝酸存在，硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+，无法确定原溶液中是否含有亚铁离子，故D正确。 答案为：A。 [典例9]在酸性条件下，具有氧化性。如图实现转化为。下列分析不正确的是 A．是整个循环的催化剂 B．NO、为中间产物 C．每转化1mol，需要5.6L D．反应①的离子方程式为： 【答案】C 【分析】根据转化关系图可知亚铁离子被硝酸氧化为铁离子，生成的NO被氧气氧化为NO2，NO2、O2溶于水又转化为硝酸，总反应为，据此解答。 【详解】A. 根据转化关系图可知反应前有硝酸根，反应后有硝酸根，因此是整个循环的催化剂，A正确； B. 根据转化关系图可判断NO、为中间产物，B正确； C. 每转化1mol，需要0.25mol氧气，气体所处状态不确定，其体积不一定为5.6L，C错误； D. 根据转化关系图可判断反应①的离子方程式为：，D正确； 答案选C。 [基础达标训练] 1．工业上可用铝槽储装浓硝酸，其原因是 A．浓硝酸是弱酸 B．浓硝酸的氧化性比较弱 C．铝表面可被氧化生成一层致密的保护膜 D．铝的化学性质不活泼，不能够与浓硝酸发生反应 【答案】C 【详解】A．硝酸在水溶液里完全电离，属于强电解质，所以浓硝酸属于强酸，A错误； B．浓硝酸具有强氧化性，B错误； C．常温下，铝遇浓硝酸会发生钝化反应，在表面形成致密的氧化膜，阻止被进一步氧化， C正确； D．铝属于较活泼金属，和浓硝酸发生钝化反应，D错误； 故选C。 2．下列说法中正确的是 A．常温下，稀硫酸和浓硝酸都可以用铝制容器盛装 B．浓硫酸和浓硝酸久置于空气中，浓度均减小 C．浓硫酸和浓硝酸受热均易分解 D．可用pH试纸测定浓硫酸和浓硝酸的pH值 【答案】B 【详解】A．铝遇冷的浓硝酸发生钝化，因此可用铝制容器盛装，但稀硫酸可与铝发生置换反应，A项错误； B．浓硫酸具有吸水性，久置于空气中浓度减小，浓硝酸具有挥发性，久置于空气中浓度也减小，B项正确； C．浓硫酸难分解，硝酸受热易分解，C项错误； D．浓硫酸具有脱水性和强腐蚀性，pH试纸无法测定其pH，所以不能用pH试纸测定其pH，D项错误； 故答案选B。 3．如图是氮的“价-类”二维图，下列相关说法正确的是 A．一般用排水法收集a B．c的化学式为NO C．工业制硝酸的原理为b→a→d→e→f D．向f的浓溶液中投入红热木炭，产生e，说明两者发生化学反应 【答案】C 【分析】根据氮的“价-类”二维图可判断a是氨气，b是氮气，c是N2O，d是NO，e是NO2，f是硝酸，据此解答。 【详解】A．a为，极易溶于水，不能用排水法收集，A项错误； B．中N元素化合价为＋1，c的化学式为，B项错误； C．工业制硝酸原理为，即b→a→d→e→f，C项正确； D．浓硝酸受热易分解，有可能是浓分解产生，也有可能是两者反应产生，D项错误。 答案选C。 4．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中出现溶液变蓝色，液面上有红棕色气体，体现了的酸性 B．一段时间后抽出铜丝，向装置中注入水，中气体红棕色变浅 C．注入水后装置中铜片表面产生气泡，说明与硝酸反应生成 D．装置c用溶液吸收尾气，说明和均是酸性氧化物 【答案】B 【详解】A．装置a中出现溶液变蓝色，液面上有红棕色气体，体现了强氧化性与酸性，A错误； B．一段时间后抽出铜丝，向装置中注入水，中气体红棕色变3NO2+H2O=2HNO3+NO，B正确； C．注入水后装置b中得到稀硝酸，铜和稀硝酸反应生成的气体为NO，C错误； D．NO和NO2虽然可以与氢氧化钠反应生成两种盐和水，但都不是也没有对应价态的盐，故NO和NO2均不是酸性氧化物，D错误； 故选B。 5．“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应不符合绿色化学概念的是 A．消除硫酸厂尾气排放： B．制取硝酸铜： C．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染： D．制取硫酸铜：   【答案】B 【详解】A．二氧化硫是有害气体，用氨气吸收，消除污染，符合绿色化学的理念，A不符合题意； B．浓硝酸的还原产物是二氧化氮，对环境有污染，不符合绿色化学的理念，B符合题意； C．二氧化氮和一氧化氮都是有害气体，用氢氧化钠吸收，消除污染，符合绿色化学的理念，C不符合题意； D．由此法来制取硫酸铜，生成硫酸铜和水，不产生污染，符合绿色化学的理念，D不符合题意； 故选B。 6．氮及其化合物在人类生产生活中扮演着重要角色。下列有关说法不正确的是 A．硝酸通常保存在带有磨口玻璃塞的无色试剂瓶中 B．二氧化氮会造成酸雨和光化学烟雾现象 C．豆科植物通过固氮酶可以实现生物固氮 D．汽车尾气净化装置可将污染气体NO转化为氮气 【答案】A 【详解】A．硝酸见光会分解，不能保存在无色试剂瓶中，需要避光保存，应该保存在棕色试剂瓶中，故A错误； B．二氧化氮可与水反应生成硝酸，可导致酸雨，与碳氢化合物在紫外线作用下发生光化学反应造成二次污染，形成光化学烟雾，故B正确； C．豆科植物通过固氮酶可以将氮气直接转化为含氮的化合物，实现生物固氮，故C正确； D．汽车尾气净化装置中的催化剂可以将NO和CO转化为N2和CO2，故D正确； 答案选A。 7．利用工业合成氨制硝酸的流程如图所示： 下列说法错误的是 A．合成塔中采用10~30MPa的高压，可提高合成氨的生产效率 B．合成塔中，每生成，需通入 C．X是，Y是 D．制得的浓硝酸应避光密封保存 【答案】B 【分析】氮气和氢气在合成塔中生成氨气，氨进行分离，将氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，据此分析； 【详解】A．正向反应是气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，合成塔中采用10~30MPa的高压，可提高合成氨的生产效率，A正确； B．由于是可逆反应，每生成，需通入大于1mol，B错误； C．氧化炉氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，吸收塔中一氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，故X是，Y是，C正确； D．浓硝酸见光分解，应避光密封保存，D正确； 故选B。 8．在pH=1的溶液中，下列各组离子能大量共存的是 A．Na+、Ca2+、、 B．K+、、、Cl− C．Na+、Fe2+、、 D．、K+、Cl−、 【答案】B 【详解】A．在pH=1的溶液中呈强酸性，含H+与反应生成二氧化碳和水，Ca2+、反应生成碳酸钙沉淀，不能共存，A错误； B．酸性溶液中，各离子之间互不反应，能大量共存，B正确； C．在pH=1的溶液中呈强酸性，H+、Fe2+、发生氧化还原反应，不能共存，C错误； D．在pH=1的溶液中呈强酸性，H+、反应生成二氧化硫气体和水，不能共存，D错误； 故选B。 9．下列叙述不正确的是 A．氮的固定是将转化为含氮的化合物 B．与金属反应时，稀硝酸被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C．浓硝酸光照易分解，因此贮存在棕色瓶中，并放在冷暗处 D．实验室可用氢氧化钠溶液处理铜与浓、稀硝酸反应产生的尾气 【答案】B 【详解】A．氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，故A正确； B．浓硝酸氧化性比稀硝酸强，氧化性强弱与还原产物的化合价高低无关，与得电子的难易有关，故B错误； C．浓硝酸见光受热易分解，，故应贮存在棕色瓶中，并放在冷暗处，故C正确； D．铜与浓、稀硝酸反应产生的尾气中含有氮氧化合物，能被碱液吸收，实验室可用氢氧化钠溶液处理铜与浓、稀硝酸反应产生的尾气，故D正确； 故选B。 10．1.92 g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体672 mL，将盛有该气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入氧气的体积是 A．168mL B．224 mL C．504 mL D．336 mL 【答案】D 【详解】1.92gCu的物质的量为，反应时失去电子数目为，整个反应过程为Cu与HNO3反应生成NO、NO2，NO、NO2与O2转化生成HNO3，反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有Cu和O2，则Cu失去的电子数目等于O2得到电子的数目，所以消耗O2的物质的量为，，故选D。 [能力提升训练] 11．部分含氮物质的价类二维图如图。下列叙述错误的是 A．e具有强氧化性 B．b分子中含性质稳定，与氢气反应较难 C．水和d反应生成e和b D．e的浓溶液贮存于棕色试剂瓶中 【答案】C 【分析】根据价类二维图可知，分别为、、、、。 【详解】A．中N元素为+5价，具有强氧化性，A正确； B．分子中含有，断键需要较多的能量，因此性质稳定，与氢气反应较难，B正确； C．水和反应生成和NO，不生成，C错误； D．不稳定，见光易分解，因此的浓溶液贮存于棕色试剂瓶中，D正确； 答案选C。 12．氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的流程如图： 下列说法不正确的是 A．N2和H2必须经过净化才能进入合成塔 B．“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质 C．氧化炉氨的催化氧化反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：5 D．为提高氮的利用率，尾气可循环进入“合成塔” 【答案】C 【分析】氮气、氢气进入合成塔中反应生成氨气，氨分离塔中氨气液化分离出来，氮气、氢气进入合成塔循环利用，氨气进入氧化炉发生催化氧化生成NO，NO和氧气、水反应生成硝酸。 【详解】A．为防止催化剂中毒，N2和H2必须经过净化才能进入合成塔，故A正确； B．“氨分离器”中氨气液化后分离出来，主要应用了氨气易液化的性质，故B正确； C．氧化炉氨的催化氧化反应方程式为4NH3+5O2=4NO+6H2O，NH3是还原剂、O2是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：4，故C错误； D．尾气中含有氮氧化物，为提高氮的利用率，尾气可循环进入“合成塔”，故D正确； 选C。 13．下列有关的说法正确的是 A．能溶解所有金属单质 B．应盛放在棕色试剂瓶中 C．与溶液发生复分解反应 D．与固体NaCl混合加热可制取HCl 【答案】B 【详解】A．硝酸不能与金、铂反应，A项错误； B．见光会分解，故应保存在棕色试剂瓶中，B项正确； C．与发生氧化还原反应，C项错误； D．是挥发性酸，不能与NaCl反应制取HCl，D项错误； 故选B。 14．某同学用粉和含有的稀硝酸进行反应，两种物质恰好反应均无剩余，且只被还原成NO。下列说法正确的是 A．过量铁与稀硝酸的离子方程式： B．该反应中Fe的氧化产物既有也有，且 C．再向溶液中通入气体可将完全转化为 D．生成的NO气体分子数为 【答案】D 【详解】A．过量铁与稀硝酸反应生成亚铁离子和NO，离子方程式为：，故A错误； B．设反应结束后有xmol，有ymol，根据铁守恒，x+y=1mol，根据得失电子守恒，，解得x=0.25mol、y=0.75mol，则，故B错误； C．未说明是否在标准状况下，不能确定HCl的物质的量，故C错误； D．由B项计算可知，被还原的，还原产物全为NO，故生成的NO气体分子数为，故D正确； 故选D。 15．氯化亚铜(CuCl)难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解氧化，广泛应用于冶金工业，以铜为原料生产CuCl的流程如图： 下列有关叙述错误的是 A．“溶解”时可能发生的反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O B．“还原”一步反应中(NH4)2SO3被氧化 C．“操作X“所需的主要玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒 D．“洗涤”时先用硝酸洗，再用乙醇洗 【答案】D 【分析】酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，可氧化铜单质生成Cu2+，再往其中加入亚硫酸铵和氯化铵，发生氧化还原反应，生成CuCl，过滤、洗涤得到CuCl。 【详解】A．硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，可溶解Cu，硝酸根离子被还原成NO或NO2，可能发生的反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，A项正确； B．在“还原”一步反应中，(NH4)2SO3作为还原剂，将Cu2+还原，自身被氧化为，B项正确； C．将CuCl沉淀分离出来，应进行的实验操作是过滤， C项正确； D．硝酸具有强氧化性，可氧化CuCl，D项错误； 答案选D。 16．将6.08 g Cu和一定量的浓硝酸反应，反应生成的NO和NO2的混合气体，当Cu完全溶解时，共产生2.24 L气体(标准状况下)，则产生的NO和NO2物质的量之比为 A．3：7 B．9：11 C．4：1 D．2：3 【答案】B 【分析】6.08 g Cu的物质的量是n(Cu)==0.095 mol，在反应中HNO3得到电子被还原产生NO、NO2，HNO3得到电子数等于Cu失去电子数，然后结合气体的体积进行计算。 【详解】6.08 g Cu的物质的量是n(Cu)==0.095 mol，当Cu完全溶解时，共产生标准状况下NO和NO2混合气体2.24 L气体，其物质的量是n(NO)+n(NO2)==1.0 mol，根据电子守恒可知3n(NO)+n(NO2)=0.095 mol×2=0.19 mol，解得n(NO)=0.045 mol，n(NO2)=0.1 mol-0.045 mol=0.055 mol，故产生的NO和NO2物质的量之比为0.045 mol：0.055 mol=9：11； 故选B。 17．如图为氮元素的“价-类二维图”，箭头表示物质之间可转化，有关推断不合理的是 A．图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的 B．雷雨天可实现B→C→D→E→F转化 C．所有的H盐受热分解都能产生A D．A→C的反应是工业制硝酸的基础反应 【答案】C 【分析】由题干图示信息可知，A是N的-3价氢化物，A是NH3；B是N2；C是N的+2价氧化物，C是NO；C是N的+4价氧化物，C是NO2；E是N的+5价含氧酸，E是HNO3；F硝酸盐，G是一水合氨；H是铵盐。 【详解】A．图中所标转化关系中，NH3→N2、NH3→NO、N2→NO、NO→NO2、NO2→HNO3的氮元素化合价均发生变化，是通过氧化还原反应实现的，A正确； B．空气中氮气和氧气在闪电下反应生成NO，NO被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，雷雨天可实现N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐的转化，B正确； C．不是所有的H盐即铵盐受热分解都能产生A即NH3， 如NH4NO3受热分解生成N2、HNO3和H2O，C错误； D．A→C是NH3发生催化氧化反应生成NO的过程，是工业制硝酸的基础反应，D正确； 故答案为：C。 18．对下列事实的解释中，错误的是 A．打开盛装硝酸的试剂瓶，可看到白雾，说明硝酸具有挥发性 B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定易分解 C．硝酸具有很强的氧化性，硝酸的浓度不同，与金属反应的产物也不同 D．常温下，浓硝酸可以用铝质容器储存，说明铝与浓硝酸不反应 【答案】D 【详解】A．硝酸沸点低，易挥发，挥发出的HNO3与空气中水蒸气结合成硝酸液滴，所以产生白雾，故A正确； B．浓硝酸具有不稳定性，见光分解生成红棕色气体二氧化氮，二氧化氮溶于硝酸显黄色，故B正确； C．HNO3具有强氧化性，浓度不同，其与金属反应产物也不同，如浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，故C正确； D．常温下，浓硝酸与铝发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，所以常温下浓硝酸可以用铝质容器储存，故D错误； 故选D。 19．将12.8g铜投入到60ml一定浓度的硝酸中，恰好完全反应，产生标准状况下的NO和NO2混合气体共4.48L。则下列叙述不正确的是 A．Cu失去了0.4mol电子 B．体现酸性的硝酸为0.4mol C．NO和NO2物质的量之比为1∶2 D．原硝酸浓度10.0mol/L 【答案】C 【详解】A．12.8g铜n(Cu)==0.2mol，Cu完全反应生成Cu2+，根据关系式Cu～2e-计算Cu失去电子的物质的量=2×0.2mol=0.4mol，故A正确； B．体现酸性的硝酸为生成Cu(NO3)2的硝酸，则Cu和体现酸性的硝酸的关系式为Cu～2HNO3，则体现酸性的n(HNO3)=2n(Cu)=2×0.2mol=0.4mol，故B正确； C．Cu完全反应后生成Cu(NO3)2，同时生成NO、NO2，n(NO)+n(NO2)==0.2mol，n(NO)+n(NO2)=0.2mol，设n(NO)=xmol，则n(NO2)=(0.2-x)mol，结合转移电子守恒得0.2mol×2=(5-2)×xmol+(5-4)×(0.2-x)mol，解得x=0.1，n(NO2)=(0.2-0.1)mol=0.1mol，则NO、NO2的物质的量之比为1：1，故C错误； D．Cu完全反应后生成Cu(NO3)2，同时生成NO、NO2，n(NO)+n(NO2)==0.2mol，根据N原子守恒得n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO)+n(NO2)=2×0.2mol+0.2mol=0.6mol，c(HNO3)==10.0mol/L，故D正确； 故选：C。 20．下列关于硝酸说法正确的是 A．硝酸与金属反应，主要是+5价氮得电子 B．与金属反应时，稀硝酸可能被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C．浓硝酸能使pH试纸先变红后变黑 D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量红棕色气体 【答案】A 【详解】A．在酸性溶液中，的氧化能力强于H+，所以硝酸与金属反应，主要是+5价氮得电子，A正确； B．通常硝酸的浓度越小，氧化能力越弱，与同种金属反应时，氮元素的价态变化越大，所以与金属反应时，稀硝酸可能被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性弱于浓硝酸，B不正确； C．浓硝酸具有酸性和强氧化性，能使pH试纸先变红后褪色，但不会变黑，C不正确； D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，铁会发生钝化，从而在铁片表面形成致密的氧化物保护膜，阻止反应的进一步进行，但不会产生大量红棕色气体，D不正确； 故选A。 21．下述实验中均有红棕色气体产生，经对比分析所得结论不正确的是 已知：碎玻璃中的各成分均不与发生反应。 A．由①中的红棕色气体，可推断产生的气体一定为混合气体 B．由②中的红棕色气体，说明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C．由③中的红棕色气体，可说明浓硝酸具有挥发性 D．③的气体产物中检测出，可说明木炭与浓硝酸发生了反应 【答案】B 【详解】A．加热条件下，浓硝酸分解生成二氧化氮和氧气，则产生的气体一定是混合气体，A项正确； B．碳与浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳，二氧化氮气体为红棕色；在加热条件下，浓硝酸可分解生成二氧化氮，不一定与碳反应生成，B项错误； C．红热木炭没有接触浓硝酸，仅提高了环境温度，在加热条件下，浓硝酸可分解生成二氧化氮，③中的红棕色气体，可说明浓硝酸具有挥发性，C项正确； D．③的气体产物中检测出CO2，说明有碳元素参与了反应，由于碎玻璃不与浓硝酸反应，所以可说明木炭与浓硝酸发生了反应，D项正确； 答案选B。 22．将铜粉与一定质量的浓硝酸反应，当铜完全反应时，溶液中减少，则生成的气体中、在相同状况下的体积比为 A．1：1 B．1：3 C．1：6 D．1：9 【答案】D 【详解】铜为，设生成的、分别是和，根据铜完全反应，转移电子的物质的量为：，结合氮原子守恒和电子转移守恒，可列出方程式：，，解出，，其体积比为：。 故答案为：。 23．某学习小组为研究铜与浓硝酸、稀硝酸反应的差异，设计了如图所示的实验装置(夹持装置已省略)。下列说法不正确的是 A．装置中装入一定量的水进行尾气处理 B．A中的离子方程式为Cu + 2N+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O C．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气 D．当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol 【答案】A 【分析】研究铜与浓、稀HNO3反应的差异，先利用二氧化碳将装置中的空气排出，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化，滴加浓硝酸时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，在B中发生3NO2+H2O＝2HNO3+NO、3Cu+8HNO3＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，C中收集到NO气体，最后尾气处理，据此分析作答。 【详解】A．NO不溶于水，C装置中装入一定量的水不能进行尾气处理，故A项错误； B．A中铜与浓硝酸反应的离子方程式为：，故B项正确； C．反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气，故C项正确； D．B中发生3NO2+H2O＝2HNO3+NO、3Cu+8HNO3＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，因此当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol，故D项正确； 故答案选A。 24．已知：(未配平)，参加反应的硝酸中只有25%的硝酸被还原为X，则X是 A． B． C．NO D． 【答案】C 【详解】设参加反应的R为1mol，X中氮元素化合价为+n价，则没有被还原的硝酸为2mol，被还原的硝酸为，根据电子守恒可得：，； 故本题选C。 25．某化学小组设计实验探究NO和Cu反应的氧化产物，装置如图(部分夹持装置未画出)。已知：。 [实验1] (1)仪器a的名称为 ，实验1前通入一段时间的作用为 。 (2)A中发生反应的离子方程式为 。 (3)B中NaOH溶液的作用为 。 (4)若D中最后得到CuO和的混合物，取该混合物5.92g与足量稀硝酸反应，生成448mL标准状况下的NO气体，则CuO和的物质的量之比为 。 [实验2] (5)实验1时，A中铜与稀硝酸的反应开始无明显现象，后渐有小气泡产生，反应较慢。该小组将A中的稀硝酸换为浓硝酸、B中的NaOH溶液换为水进行实验2，发现铜与浓硝酸反应开始后迅速产生大量气泡。查阅文献：溶于水可形成(弱酸，不稳定，易分解)，氧化Cu的速率比快。为证实这一说法，小组进行探究。 序号 实验操作 实验现象 Ⅰ 取适量B中溶液于试管中，加入一定量_______固体，再加入铜片 立即产生大量气泡；液面上方呈红棕色 Ⅱ 取适量B中溶液于试管中，静置一段时间，溶液变为无色，再加入铜片 缓慢地产生气泡；液面上方呈浅红棕色 a．Ⅰ中加入的固体为 (填化学式)。 b．Ⅱ中“静置一段时间”的目的是 。 c．铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，除了反应物浓度高外，请结合文献与探究Ⅰ、Ⅱ分析其另一个重要原因是 。 【答案】(1)分液漏斗 将装置中的空气排干净，防止NO、Cu被氧气氧化 (2) (3)吸收NO中的HNO3 (4)2：3 (5) NaNO2 使HNO2完全分解 铜和浓硝酸反应生成的NO2溶于水后形成HNO2加快了铜与浓硝酸的反应速率 【分析】A中铜和稀硝酸反应制取NO，稀硝酸有挥发性，则为了防止硝酸干扰试验，装置B的作用是用NaOH溶液除去挥发的硝酸，装置C为干燥装置，装置D为发生装置，装置E为尾气收集装置； 【详解】（1）由仪器构造可知，仪器a的名称是分液漏斗；实验1前通入一段时间的作用为将装置中的空气排干净，防止NO、Cu被氧气氧化； （2）A 中Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，离子方程式为； （3）B中NaOH溶液的作用为吸收NO中的HNO3； （4）CuO与稀硝酸反应时，化学方程式为，生成的NO气体来自于Cu2O与稀硝酸反应，反应的方程式为，n(NO)= ，则n(Cu2O)=0.03mol，n(CuO)= ，则CuO和的物质的量之比为2：3； （5）①若要验证氧化Cu的速率比快，则应向溶液中加入NaNO2固体，再加入铜片； ②HNO2不稳定，易分解，所以放置一段时间的目的是使HNO2完全分解； ③结合探究Ⅰ、Ⅱ可知，另一个重要原因是铜和浓硝酸反应生成的NO2溶于水后形成HNO2加快了铜与浓硝酸的反应速率。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$