10 课时精练(九) 硝酸-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（苏教版2019）

课时精练(九)　硝酸 (本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！) [基础达标练] 1．(2022·盐城市滨海县五汛中学上学期期中)下列叙述正确的是(　　) A．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸 B．浓硝酸、稀硝酸和浓硫酸都是强氧化剂 C．稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气，而浓硝酸则使金属钝化 D．在室温下，铜既可与浓硝酸反应，也可与浓硫酸反应 B　[A.硝酸为强电解质，能完全电离，所以无论是稀硝酸还是浓硝酸都是强酸，故A错误；B.浓硝酸、稀硝酸和浓硫酸都具有较强的氧化性，都是强氧化剂，故B正确；C.稀硝酸是强氧化性的酸，与活泼金属反应不产生氢气，而产生一氧化氮气体，故C错误；D.在室温下，铜与浓硫酸不反应，故D错误；故选B。] 2．(2022·镇江实验高级中学下学期月考)向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀硫酸时，溶液的颜色变化应该是(　　) A．变浅 B．加深 C．不变 D．变棕黄色 D　[往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀硫酸时，发生反应的离子方程式为：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，三价铁离子为棕黄色。故选D。] 3．(2022·淮安市金湖中学下学期学情调查)工业上为了储运浓硝酸，最好选择下列哪种金属作为罐体材料(　　) A．铜 B．铂 C．铝 D．镁 C　[A.Cu能够与浓硝酸发生反应，不能作容器储运浓硝酸，A不符合题意；B.Pt不能与硝酸反应，但价格昂贵，不适宜作容器储运浓硝酸，B不符合题意；C.Al在室温下遇浓硝酸，在金属表面会被氧化产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化现象，不能进一步发生反应，且铝的密度小，价格低廉，适宜作容器储运浓硝酸，C符合题意；D.室温下Mg能够与浓硝酸发生反应，不能作容器储运浓硝酸，D不符合题意；故合理选项是C。] 4．(2022·苏大附中下学期期中检测)下列指定反应的离子方程式正确的是(　　) A．将铜丝插入稀硝酸中：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋H2O B．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉：Fe3＋＋Fe ===2Fe2＋ C．Fe3O4溶于稀硝酸：3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O D．向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O C　[A.铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、水和NO，反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A错误；B.硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe ===3Fe2＋，B错误；C.Fe3O4中有1个Fe为＋2价，两个Fe为＋3价，因此Fe3O4有还原性，硝酸有强氧化性，Fe3O4溶于稀硝酸时，稀硝酸过量，稀硝酸和Fe3O4反应生成硝酸铁和水和NO，反应的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O，C正确；D.硝酸有强氧化性，FeO有还原性，向稀硝酸中加入FeO，稀硝酸过量，稀硝酸和FeO反应生成硝酸铁、水、NO，反应的离子方程式为3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋5H2O＋NO，D错误；答案选C。] 5．(2022·常州市教育学会下学期期中)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HNO3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，不能说明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CO2，可说明木炭与浓硝酸发生了反应 D　[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正确；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正确；D.碳加热至红热，可与空气中氧气反应生成二氧化碳，不一定是与浓硝酸发生了反应，D错误；答案选D。] 6．(2023·上海市洋泾中学期中)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．途径③所消耗的铜的物质的量最少 B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等 C．所消耗硝酸的物质的量是：途径①>途径②>途径③ D．所产生的气体的物质的量是：途径②>途径①>途径③ C　[途径①、②、③分别与硝酸反应的化学方程式为：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O。A.根据元素守恒，制备的硝酸铜的质量相等，故消耗的铜的质量相同，A错误；B.根据化学方程式可知，制备相同质量的硝酸铜，途径①、②、③消耗的硝酸的物质的量分别为：4 mol、 mol 、2 mol，消耗的硝酸的物质的量不同，B错误；C.从方程式中看出，若均制备1 mol 硝酸铜，途径①、②、③消耗的硝酸的物质的量分别为：4 mol 、 mol、2 mol ，即途径①>途径②>途径③，C正确；D.从方程式中看出，若均制备1 mol 硝酸铜，产生气体的物质的量分别为2 mol 、 mol 、0 mol ，即途径①>途径②>途径③，D错误；故选C。] 7．(2022·扬州中学下学期期中检测)某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不正确的是(　　) A．①中铝片发生了钝化 B．②中产生的气泡可能是氮氧化合物 C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应 D　[A.常温下，铝在浓硝酸中发生钝化，因此①中铝片未明显溶解，故A正确；B.加入水，浓硝酸被稀释为稀硝酸，铝与稀硝酸反应生成硝酸铝、一氧化氮和水，产生气泡，故B正确；C.③中加入NaOH，Al3＋与NaOH先反应生成Al(OH)3，Al(OH)3溶于NaOH，沉淀溶解，Al(OH)3与NaOH反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，故C正确；D.铝在浓硝酸中生成致密的氧化膜而钝化，氧化膜的成分为Al2O3，加水稀释的过程中，Al2O3与稀硝酸也发生反应，该反应过程中元素的化合价没有发生变化，属于非氧化还原反应，故D错误；答案选D。] 8．(2022·海安市南莫中学下学期期中)铜可溶于稀硫酸和稀硝酸的混合溶液：3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2O，对于1 L HNO3和H2SO4的混合溶液，若HNO3和H2SO4物质的量浓度存在如下关系：c(H2SO4)＋c(HNO3)＝1.0 mol ·L－1。则理论上最多能溶解铜的物质的量为(　　) A．1.0 mol B．0.8 mol C．0.72 mol D．0.6 mol D　[由反应方程式3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2O可知，当n(HNO3)∶ n(H2SO4)＝2∶3时，两种酸都没有剩余，此时溶解的铜最多，从而得出溶解铜的物质的量n(Cu)＝ n(H2SO4)＝×1 L×1.0 mol/L＝0.6 mol ，故选D。] 9．(2022·江苏省下学期百校联考)硝酸是强酸之一，且是一种重要的化工原料，同时硝酸的形成也是氮循环的一环。某实验小组用如下实验装置模拟工业上制取硝酸： (1)提供氧气，要使装置B中充满反应物的操作是________________________________。 (2)写出装置B中发生反应的化学方程式：______________________________________。 (3)装置C的作用是_________________________________________________________。 (4)装置F中发生的主要反应：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。实验后装置F中NaNO2和NaNO3物质的量浓度较大的是________________________________________________________________________。 (5)现有硝酸和Cu粉，请设计制备Cu(NO3)2溶液的最佳方案：_________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 解析：　(1)提供氧气，要使装置B中充满反应物的操作是：从a处鼓入氧气，同时将氨气带入装置B中。 (2)装置B中发生反应的化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (3)装置C的作用是吸收多余的氨气。 (4)装置F中发生的主要反应：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。由于两步均产生NaNO2实验后装置F中NaNO2和NaNO3物质的量浓度较大的是NaNO2。 (5)现有硝酸和Cu粉，请设计制备Cu(NO3)2溶液的最佳方案：将红色Cu粉置于坩埚中加热至变成黑色氧化铜，再滴加稀硝酸至黑色固体完全溶解。 答案：　(1)从a处鼓入氧气，同时将氨气带入装置B中　(2)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(3)吸收多余的氨气　(4)NaNO2　(5)将红色Cu粉置于坩埚中加热至变成黑色氧化铜，再滴加稀硝酸至黑色固体完全溶解 [能力提升练] 10．(2022·常州市教育学会下学期期中)明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法，其主要物质转化流程如图： 下列有关该流程说法不正确的是(　　) A．煅烧FeSO4发生反应的方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO3↑＋SO2↑ B．SO3和水反应生成H2SO4时放出热量 C．H2SO4和KNO3反应制备HNO3属于置换反应 D．上述制备过程中使用的铁锅容易损坏 C　[A.FeSO4在高温条件下发生氧化还原反应生成Fe2O3、SO3、SO2，结合得失电子守恒、原子守恒可知反应的方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO3↑＋SO2↑，A正确；B.SO3和水反应生成H2SO4时放出大量的热，易导致形成酸雾，B正确；C.由分析可知H2SO4＋2KNO3===2HNO3＋K2SO4，两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应，C错误；D.上述制备过程中产生的硝酸和硫酸均会腐蚀Fe，故制备过程使用的铁锅容易损坏，D正确；答案选C。] 11．(2022·镇江实验高级中学下学期月考)在通风橱中进行下列实验： 步骤 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 Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确的是(　　) A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为：2NO＋O2===NO2 B．Ⅱ中现象因为Fe被浓HNO3氧化，使其表面生成一层氧化膜，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流表，可判断Fe是否被氧化 C　[A.Ⅰ中铁和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空气生成二氧化氮，化学方程式为： 2NO＋O2===2NO2，选项A正确；B.常温下，Fe遇浓硝酸易钝化，表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应，选项B正确；C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象，不能说明浓HNO3和稀HNO3的氧化性强弱，选项C错误；D.Ⅲ中构成原电池，在Fe、 Cu之间连接电流表，可判断Fe是否被氧化，选项D正确；答案选C。] 12．(2022·徐州市运河中学下学期期中)足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24 L(标准状况)，这些气体与一定体积的O2(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50 mL 4 mol ·L－1NaOH溶液，则Cu2＋恰好完全沉淀。下列说法正确的是(　　) A．此反应过程中转移的电子为0.3 mol B．混合气体中含NO2(标准状况)1.12 L C．参加反应的HNO3是0.4 mol D．消耗氧气(标准状况)的体积为1.68 L B　[A.向所得硝酸铜溶液中加入50 mL 4 mol ·L－1NaOH溶液，则Cu2＋恰好完全沉淀，根据反应Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓可知Cu2＋的物质的量是0.1 mol ，所以此反应过程中转移的电子为0.2 mol ，故A错误；B.设NO2、NO的物质的量分别是x、y，根据元素守恒x＋y＝，根据电子守恒x＋3y＝0.2 mol ；解方程可知，NO2、NO的物质的量分别是0.05 mol 、0.05 mol ，混合气体中含NO2(标准状况)1.12 L，故B正确；C.参加反应的铜的物质的量是0.1 mol ，则表现酸性的硝酸0.2 mol ，混合气体的物质的量是0.1 mol ，则被还原的硝酸是0.1 mol ，参加反应的HNO3是0.3 mol，故C错误；D.参加反应的铜的物质的量是0.1 mol ，根据转移电子守恒，可知2Cu～O2，消耗氧气(标准状况)的体积为0.05 mol ×22.4 L/mol ＝1.12 L，故D错误；故选B。] 13．某化学学习小组采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO34NO2↑＋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红热状态，立即伸入三颈烧瓶中，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，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为____________(写化学式)。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)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适的是______(填字母)。 A．敞口观察集气瓶内气体的颜色变化 B．将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红 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中是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2和H2O，由于NO2为红棕色气体，故三颈烧瓶中的气体为红棕色。 (2)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成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。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替，因为Ca(OH)2微溶于水，溶液中Ca(OH)2浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，不能生成CaCO3沉淀。 (3)装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸。 (4)NO与足量O2反应生成红棕色气体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↑＋2H2O (2)BaCO3　不能　Ca(OH)2溶液中Ca(OH)2浓度较低，NO2、CO2过量，最终溶液显酸性，不能形成CaCO3沉淀　 (3)防倒吸　 (4)AC 14．(2023·宿迁市期末)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是NO，设计了如图实验，实验过程中同时用石灰水吸收产生的氮氧化物获得应用广泛的Ca(NO2)2，实验装置如图所示：(已知：NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O、2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O) (1)实验之前通入N2的目的是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在(1)操作后将装置A中铜丝插入稀硝酸，溶液显蓝色，有无色气体生成，其中发生反应的离子方程式是__________________________________________________________； 该反应体现了硝酸________性。 (3)装置B中用注射器压入空气之后现象是__________________________________ ____________；反应的化学方程式是___________________________________________ ________________________。 (4)实际工业生产中，制备Ca(NO2)2需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1，若n(NO)∶n(NO2)<1则会导致____________________________________________。 (5)D装置的作用是________________________________________________________。 解析：　(1)实验之前通入氮气是为了排出装置内的空气，以防对实验产生干扰，故填排出装置内的空气，以防对实验产生干扰； (2)根据题意，该装置有NO气体生成，其离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO(稀)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，其中硝酸被还原，且有盐和水生成，体现了硝酸的强氧化性和酸性，故填3Cu＋8H＋＋2NO(稀)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O、强氧化性和酸； (3)装置B中压入空气后，NO与空气中的氧气反应，生成二氧化氮，从无色变为红棕色，其反应为2NO＋O2===2NO2，故填有红棕色气体生成，2NO＋O2===2NO2； (4) 若n(NO)∶n(NO2)<1，则二氧化氮过量，根据题意，会有硝酸钙生成，使产品不纯，故填Ca(NO2)2产品中混有Ca(NO3)2杂质； (5)装置D用于尾气处理，防止多余的NO或二氧化氮污染空气，故填防止尾气污染空气(或贮存多余的NO或吸收NO2等)。 答案：　(1)排出装置内的空气，以防对实验产生干扰　(2) 3Cu＋8H＋＋2NO(稀)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　强氧化性与酸　(3)有红棕色气体生成　2NO＋O2===2NO2　(4)Ca(NO2)2产品中混有Ca(NO3)2杂质　(5)防止尾气污染空气(或贮存多余的NO或吸收NO2等) 学生用书↓第49页 学科网（北京）股份有限公司 $$