第5章 第19讲 氮及其氧化物 硝酸（教师用书word）-【金版新学案】2026年新高考化学高三总复习大一轮复习（双选）

第19讲　氮及其氧化物　硝酸 【复习目标】　1.了解氮元素的单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质和应用。2.了解氮的化合物对环境质量的影响。 考点一　氮及其氧化物 1.氮元素的存在与氮的固定 2.氮气 写出下列有关反应的化学方程式： ①N2＋3MgMg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 【微思考1】　下列有关氮气用途的叙述中，分别应用了氮气的什么性质？ ①文物馆将贵重文物保存在氮气中：　　　　　　　。 ②氮气是合成氨工业的重要原料：　　　　　　　。 ③雷电是自然界重要的固氮方式：　　　　　　　。 ④医疗上，液氮是常见的冷冻剂：　　　　　　　。 提示：①N2的稳定性　②N2的氧化性　③N2的还原性　④N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 (2)NO、NO2的比较 物质 NO NO2 物理性质 无色气体，难溶于水 通常为红棕色、有刺激性气味的气体 化学性质 与O2反应 2NO＋O22NO2 与H2O反应 3NO2＋H2O2HNO3＋NO 学生用书⬇第105页 4.氮氧化物对环境的污染及其防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与人体血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理，主要反应为 NO＋NO2＋2OH－2N＋H2O 2NO2＋2OH－N＋N＋H2O ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 【微思考2】　(1)NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是　　　　　　　　。 (2)在用碱液吸收时，下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有　　　　(填字母)。 A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 (3)吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是　　　　　　。 提示：(1)n(NO2)≥n(NO)　(2)BC　(3)NaNO3 氮气的性质及氮元素在自然界中的循环 1.(2025·重庆长寿区模拟)下列关于N2的叙述正确的是(　　) A.N2是一种无色、无味且易溶于水的气体 B.在雷雨天，空气中的N2和O2可直接反应生成NO2 C.在N2与Mg反应生成Mg3N2的过程中，N2为还原剂 D.一定条件下，N2与H2合成NH3属于氮的固定 答案：D 解析：N2是一种无色、无味且难溶于水的气体，故A错误；放电条件下N2和O2发生氧化还原反应生成NO，化学方程式为N2＋O22NO，不能直接生成NO2，故B错误；在N2与Mg反应生成Mg3N2的过程中，N2中N的化合价降低，为氧化剂，故C错误；N2与H2合成NH3是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，属于氮的固定，故D正确。 2.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是(　　) A.①和②均属于氮的固定 B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环 C.④中每生成1 mol N，消耗2 mol O2 D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化 答案：D 解析：反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A正确；由题图知，氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；反应④是O2将NH3氧化为N，N元素化合价由－3价升高到＋5价，即生成1 mol N失去8 mol电子，根据得失电子守恒可知每生成1 mol N需要消耗2 mol O2，C正确；反应③中NO被氧化为N，反应⑤中N被还原为N2，D错误。 氮氧化物溶于水问题分析 3.(2024·北京三模)在一支50 mL注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。 下列关于该过程的分析不正确的是(　　) A.现象①②，主要体现了NO难溶于水、还原性 B.现象②③，针筒示数：③＜② C.过程中若将空气10 mL改成15 mL，现象③能观察到针筒内无气体剩余 D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2，可以提高氮原子利用率 答案：C 4.NO2产生酸雨的过程可表示为 (1)写出该循环中两步反应的化学方程式： ①　　　　　　　； ②　　　　　　　。 (2)分别写出NO、NO2与O2和H2O恰好完全反应转化为HNO3的总化学方程式：　　　　　　 　　　　　　　，　　　　　　　。 (3)将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体。 学生用书⬇第106页 ①若剩余的气体是　　　　，则NO2、O2的体积分别是　　　　　　　　。 ②若剩余的气体是　　　　，则NO2、O2的体积分别是　　　　　　　　。 答案：(1)①2NO＋O22NO2 ②3NO2＋H2O2HNO3＋NO (2)4NO＋3O2＋2H2O4HNO3　4NO2＋O2＋2H2O4HNO3　(3)①O2　8 mL、4 mL　 ②NO　10.8 mL、1.2 mL 解析：(3)依据NO2与H2O的反应可知，剩余气体只能是O2或NO。①若剩余的气体为O2，则按n(NO2)∶n(O2)＝4∶1恰好反应的气体为10 mL，V(NO2)＝10 mL×＝8 mL，V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL；②若剩余气体为 2 mL NO，则按n(NO2)∶n(O2)＝4∶1恰好反应的气体为12 mL－2 mL×3＝6 mL，V(O2)＝6 mL×＝1.2 mL，V(NO2)＝12 mL－1.2 mL＝10.8 mL。 氮氧化物溶于水的问题分析 　　无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O2HNO3＋NO，2NO＋O22NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (1)若NO和O2通入水中，总反应式为4NO＋3O2＋2H2O4HNO3(4∶3)。 (2)若NO2和O2通入水中，总反应式为4NO2＋O2＋2H2O4HNO3(4∶1)。 (3)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中： ①可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。 ②也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O4HNO3情况处理。 氮氧化物对环境的污染及其防治 5.(2024·江苏模拟)煤燃烧时，烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.燃煤过程中发生了氮的固定 B.燃煤温度越高NO污染越重 C.含氧量越高越容易生成NO D.煤燃烧不影响自然界氮循环 答案：D 解析：燃煤过程中氮气转化为一氧化氮，发生了氮的固定，A正确；由题图可知，随着温度升高，NO的含量升高，污染加重，B正确；由题图可知，随O2含量升高，NO含量升高，故含氧量越高越容易生成NO，C正确；由题图可知，煤燃烧将氮气转化为一氧化氮，污染环境，影响了氮循环，D错误。 6.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料，可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如图： (1)等物质的量的NO与NO2被Ca(OH)2吸收，反应的化学方程式为　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。 (2)吸收时，采用气－液逆流接触吸收(尾气从塔底进入，石灰乳从塔顶喷淋)，其目的是　　　　　　　　　　　　　。 (3)该工艺需控制NO和NO2的物质的量之比接近1∶1，若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，则会导致　　　　　　　　　　　　　； 若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则会导致　　　　　　　　　　　　　。 (4)生产中需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)NO＋NO2＋Ca(OH)2Ca(NO2)2＋H2O (2)使NO、NO2与石灰乳充分接触，加快吸收速率，提高吸收率　(3)产品中含有Ca(NO3)2　NO不能被完全吸收，污染空气　(4)3N＋2H＋N＋2NO↑＋H2O 考点二　硝酸 1.物理性质 2.化学性质 (1)不稳定性：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。 (2)强氧化性：硝酸不论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 按要求完成下列反应的化学方程式： ①与金属反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②与非金属反应 浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 学生用书⬇第107页 ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、FeSO4等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋N3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (3)与有机物反应 ①硝化反应(与反应)： ＋HNO3＋H2O。 ②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变黄色。 【微思考1】　(1)市售浓硝酸呈黄色的原因是　　　　　　　　　　　　　。 (2)浓硝酸的保存方法是　　　　　　　　　　　　　。 提示：(1)HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中 (2)保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处 【微思考2】　用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应，向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。 (1)反应开始阶段产生　　　　色气体，化学方程式为　　　　　　　。 (2)反应进行一段时间后又产生无色气体，此时的化学方程式为　　　　　　 　　　　　　　。 (3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是　　　　　　 　　　　　　　。 提示：(1)红棕　Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　(2)3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　(3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 3.工业制法 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (2)NO进一步氧化生成NO2：2NO＋O22NO2。 (3)用水吸收NO2生成HNO3：3NO2＋H2O2HNO3＋NO。 硝酸性质的实验探究 1.有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　) 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋ ② 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 ③ Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 A.①② B.③④ C.②③④ D.②④ 答案：D 解析：过量的Fe粉加入稀HNO3最终生成Fe2＋，加入KSCN溶液时颜色不变，故①错误；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3，故②正确；Al箔遇浓HNO3钝化，稀HNO3会使Al箔溶解，故③错误；浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故④正确。 2.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(　　) ① ② ③ A.由①中的红棕色气体，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 答案：D 解析：①中浓HNO3受热分解，发生反应4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故A正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭与浓硝酸发生了反应，故B正确；根据①和②，浓硝酸分解产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故C正确；红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故D错误。 金属与硝酸反应的计算 3.100 mL稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 mol·L－1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)(　　) A.0.15 mol·L－1 B.0.24 mol·L－1 C.0.30 mol·L－1 D.0.36 mol·L－1 答案：B 解析：反应的离子方程式为3Cu＋2N＋8H＋3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，N和H＋的物质的量之比为1∶4时，反应生成的铜离子物质的量最大，设HNO3、H2SO4各为x mol、y mol，则n(N)∶n(H＋)＝x∶(x＋2y)＝1∶4，x＋y＝0.4 mol·L－1×0.1 L，解得x＝0.016 mol、y＝0.024 mol，由方程式可知，生成铜离子的物质的量为0.016 mol×＝0.024 mol，故铜离子的最大浓度为＝0.24 mol·L－1。 4.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： 学生用书⬇第108页 回答下列问题： (1)Oa段发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (2)dc段表示的是　　　　(填“Fe2＋”或“Fe3＋”)物质的量变化。 (3)x＝　　　　，y＝　　　　。 (4)反应至c点，可收集到标准状况下的气体为　　　　L。 答案：(1)Fe＋N＋4H＋Fe3＋＋NO↑＋2H2O　(2)Fe2＋　(3)0.1　0.2　(4)3.36 解析：(3)在Oa段N完全转化为NO，由离子方程式可得，n(NO)＝n(Fe3＋)＝0.1 mol，即x＝0.1；c点溶质为FeSO4，溶液中Fe2＋为0.2 mol，即n(FeSO4)＝0.2 mol，根据硫酸根离子守恒得，n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝0.2 mol，即y＝0.2。 (4)Fe＋N＋4H＋Fe3＋＋NO↑＋2H2O 0.1 mol 0.1 mol Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ 　0.1 mol　　　　0.05 mol 所以V＝(0.1 mol＋0.05 mol)×22.4 L·mol－1＝3.36 L。 1.金属与硝酸反应计算的思维模型 2.金属与硝酸反应的计算方法 (1)电子守恒法：金属失电子数＝n(NO2)＋3n(NO)。 (2)原子守恒法：n(HNO3)＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)(x代表金属元素的化合价)。 若向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使沉淀完全，此时溶质为NaNO3，则存在： n(Na＋)＝n(N)＝n(HNO3)－n(NO)－n(NO2)。 (3)电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有c(N)＝c(H＋)＋x×c()。起酸性作用的HNO3的物质的量是金属的物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)＝n(e－)(Mx＋代表金属离子)。 (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。 硝酸盐热稳定性实验探究 5.实验小组对Cu(NO3)2的热稳定性进行探究。如图1所示的实验装置A中，用酒精喷灯对Cu(NO3)2固体加热，产生红棕色气体，在装置C中收集到无色气体，经验证为O2。当反应结束以后，试管中残留固体为红色。 (1)从实验安全角度考虑，需要在A、B间加入　　　　　　装置。 (2)图2为Cu(NO3)2样品加热过程的热重曲线(样品质量分数w％随温度变化的曲线)。Cu(NO3)2加热到200 ℃的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　， 继续加热至1 000 ℃生成　　　　　　　　　　(填化学式)固体。 答案：(1)防倒吸　(2)2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑　Cu2O 解析：(1)固体加热产生气体通入溶液中，从实验安全角度考虑，应该在两种装置之间加防倒吸装置；(2)从热重曲线上得出，加热到200 ℃时，固体质量剩余42.6％，＝≈42.6％，因此加热到200 ℃时Cu(NO3)2分解为CuO、NO2、O2，反应的化学方程式为2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑；继续加热至1 000 ℃时CuO又分解，固体只剩余Cu2O。 1.正误判断 (1)(2024·浙江6月选考)HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 (　　) (2)(2024·湖北卷)王水溶解铂，是因为浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性 (　　) (3)(2024·江苏卷)汽车尾气处理：2NO＋4CO N2＋4CO2 (　　) (4)(2024·江苏卷)硝酸工业中NH3的氧化反应：4NH3＋3O22N2＋6H2O (　　) 学生用书⬇第109页 (5)(2023·浙江卷)常温下铁与浓硝酸反应制备NO2 (　　) (6)(2022·重庆卷)1 mol SO3与1 mol NO2分别通入1 L水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3 (　　) (7)(2022·江苏卷)自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 (　　) (8)(2022·浙江卷)将少量NO2通入NaOH溶液：2NO2＋2OH－N＋N＋H2O (　　) (9)(2022·浙江卷)浓HNO3与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸 (　　) (10)(2021·河北卷)浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强 (　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× (6)×　(7)×　(8)√　(9)×　(10)× 2.(2022·天津卷)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是(　　) A.甲是空气中体积分数最大的成分 B.乙是引起温室效应的气体之一 C.反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D.反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 答案：C 解析：甲是氮气，氮气是空气中体积分数最大的成分，故A正确；乙是二氧化碳，二氧化碳是引起温室效应的气体之一，故B正确；由于氮气含有氮氮三键，因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C错误；一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮元素化合价降低，因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂，故D正确。 3.(2024·北京卷)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。 (1)方法一：早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3，反应的化学方程式为H2SO4(浓)＋NaNO3NaHSO4＋HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和　　　　　　。 (2)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步。 NH3NONO2HNO3 ①第Ⅰ步反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入2n mol NO和n mol O2进行反应。在不同压强下(p1、p2)，反应达到平衡时，测得NO转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因：　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以N2为氮源直接制备HNO3，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成N的电极反应为　　　　　　　　　　　　　。 ②研究发现：N2可能的转化途径为N2NON。电极a表面还发生ⅲ.H2O→O2。ⅲ的存在，有利于途径ⅱ，原因是　　　　　　　　　　　　　。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合N2分子结构解释原因：　　　　　　　　　　。 方法三为N2的直接利用提供了一种新的思路。 答案：(1)难挥发性　(2)①4NH3＋5O24NO＋6H2O　②2NO＋O2⥫⥬2NO2，该反应正向气体分子总数减小，同温时，p1条件下NO转化率高于p2，故p1＞p2，同压时，升温NO转化率减小，V增大，x、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响　(3)①N2－10e－＋6H2O2N＋12H＋　②反应ⅲ生成O2，O2将NO氧化成NO2，NO2更易转化成N　(4)N2中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程 解析：(1)浓硫酸难挥发，产物HNO3易挥发，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。(2)①第Ⅰ步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O；②2NO＋O2⥫⥬2NO2，该反应正向气体分子总数减小，同温时，p1条件下NO转化率高于p2，故p1＞p2，同压时，升温NO转化率减小，V增大，x、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故y点的容器容积小于x点的容器容积。(3)①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应为N2－10e－＋6H2O2N＋12H＋；②反应ⅲ生成O2，O2将NO氧化成NO2，NO2更易转化成N。(4)N2中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 学生用书⬇第110页 高考真题溯源 　　在氮及其化合物的学习中，要重视铜与硝酸反应的原理及实验设计，挖掘其命题点。 真题链接——高考这样考 [考题]　(2024·湖南卷)某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是(　　) A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化 B.锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2 C.红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O2HNO3＋NO D.铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 逻辑推理与论证 1.铜在稀HNO3中不会钝化，速率较慢的原因是铜表面有CuO。 2.由于系统内有空气，发生反应：2NO＋O22NO2。 3.由于稀HNO3中含有水，发生反应：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，造成气体颜色变浅。 4.该装置为密闭体系，产生的气体无法排出，压强增大，把稀HNO3压入长颈漏斗，使铜丝与稀HNO3脱离，反应停止。 答案：C 溯本求源——教材这样写 [教材]　(人教版必修·第二册)如图所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2 mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。 教材相关知识 1.要用动态的观点理解铜与硝酸的反应：铜和浓HNO3反应，产生NO2，变稀后，铜和稀HNO3反应产生NO，因为实验中，系统内有空气，要注意空气对NO的影响，同时还要注意NO2的溶解。 2.从三个方面描述实验现象：描述实验现象时，要从“固体变化”、“溶液变化”及“气体变化”三个方面描述。 学科网（北京）股份有限公司 $