第5章 第2节 第3课时 硝酸 酸雨及防治(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第二册同步学案(人教版)
2026-02-06
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氮及其化合物 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 758 KB |
| 发布时间 | 2026-02-06 |
| 更新时间 | 2026-02-06 |
| 作者 | 梁山启智教育图书有限公司 |
| 品牌系列 | 金榜题名·高中同步学案 |
| 审核时间 | 2026-01-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55765227.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中化学讲义聚焦硝酸的强氧化性、不稳定性及用途,系统梳理浓度对硝酸反应产物的影响,衔接氮及其化合物转化脉络,同时探究酸雨的成因(SO₂、NOₓ)、危害与防治措施,构建元素化合物与环境问题的学习支架。
通过铜与浓稀硝酸反应的实验设计与现象分析,培养科学探究与实践能力,结合柳州绿色发展案例渗透科学态度与责任,硝酸与金属反应计算中电子守恒等方法训练科学思维,课中辅助实验教学,课后助力学生巩固知识、弥补薄弱环节。
内容正文:
第3课时 硝酸 酸雨及防治
课标要求
素养目标
1.掌握浓、稀硝酸的强氧化性,了解硝酸的重要用途。
2.通过比较浓硝酸与稀硝酸性质的差异,认识硝酸浓度对反应产物的影响。
3.了解SO2、NOx对大气质量的影响,特别是酸雨的成因、危害及防治措施。
1.能依据实验目的,设计并优化实验方案,对硝酸相关性质进行探讨,敢于质疑,勇于创新。(科学探究与创新意识)
2.结合对硫的氧化物、氮的氧化物性质的学习,认识到二者对环境的危害,树立节约资源、保护环境的可持续发展观念。(科学态度与社会责任)
一、硝酸
硝酸是一种强酸,活泼的金属如铁、锌都能够与硝酸反应生成氢气吗?
1.硝酸的物理性质
硝酸是一种无色、易挥发、有刺激性气味的液体。浓硝酸见光或者受热容易分解生成二氧化氮,常因溶有少量NO2而略显黄色,所以硝酸应保存在棕色试剂瓶中。
2.硝酸的化学性质
(1)具有强酸的通性:
电离方程式为HNO3===H++NO,但硝酸与金属反应一般不产生H2。
(2)不稳定性:见光或受热易分解,化学方程式为4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑。
【思考】
某同学在实验室取出一瓶浓硝酸,发现溶液显黄色,与教材中关于硝酸的描述出现偏差。
(1)你能帮助该同学解释一下原因吗?
提示:浓硝酸不稳定见光或受热会分解生成NO2,NO2溶于浓硝酸使溶液显黄色。
(2)你能帮助该同学去除硝酸的黄色吗?
提示:向浓硝酸中通入氧气(或空气),发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,消除黄色。
(3)强氧化性:
3.硝酸的用途
硝酸用途广泛,是制炸药、染料的原料,也是化学实验室的必备试剂。
【判断】
(1)硝酸的浓度越大,其氧化性越强。( )
提示:√。由铜与浓、稀硝酸反应的剧烈程度可知,硝酸的浓度越大其氧化性越强。
(2)铜与浓硝酸反应只能生成二氧化氮气体。( )
提示:×。铜与浓硝酸反应开始生成NO2,但随硝酸浓度减小,会生成NO气体。
(3)在铜与硝酸的反应中硝酸只表现氧化性。( )
提示:×。铜与硝酸反应中有NO2(或NO)生成,又有硝酸铜生成,硝酸既表现氧化性又表现酸性。
4.氮及其化合物的转化关系
5.含氮物质的化合价变化及规律
(1)氮元素间的氧化还原反应:
①3NO2+H2O===2HNO3+NO;
②2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O;
③6NO+4NH35N2+6H2O;
④NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O。
(2)含氮物质的连续氧化:
NH3NONO2HNO3;
N2NONO2HNO3。
【想想】
工业上如何用氨气合成硝酸?
提示:工业制HNO3的反应为4NH3+5O24NO+6H2O。
二、酸雨及防治
2021年10月中国青年报报道,从“十雨九酸”的“酸雨之都”到“一湾碧水穿城过,十里青山半入城”的国家园林城市和森林城市,从西部传统工业城市到全国第三大汽车生产城市,广西柳州在发展工业经济的历程中,不断寻求经济发展与环境保护之间的契合点,闯出了一条经济效益、生态效益与民生效益和谐统一的绿色发展之路,堪称中国工业城市绿色发展的奇迹。酸雨是如何防治的?
1.酸雨概念
pH<5.6的降水。
2.污染物来源
(1)SO2主要来源于煤、石油等的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼。
(2)NO2主要来源于汽车尾气、硝酸厂的尾气。
3.酸雨类型
(1)硫酸型:SO2→H2SO3→H2SO4,反应的化学方程式为SO2+H2O⥫⥬H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4。
(2)硝酸型:NO2→HNO3,反应的化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。
4.危害
(1)直接破坏农作物、森林、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。
5.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SO2和NOx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。
【做做】
氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
①NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O;
②2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O。
在反应①中,氧化剂是NO2,还原剂是NO。在反应②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。
(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气与二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:8NH3+6NO27N2+12H2O。
硝酸的强氧化性
硝酸的强氧化性实验
将铜片置于两支具支试管的底部(见下图),通过分液漏斗分别加入2 mL浓、稀硝酸。
1.两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同?反应中浓硝酸、稀硝酸起什么作用?
提示:不完全相同。加入浓硝酸的具支试管中出现的现象是铜片表面产生气泡,铜片逐渐溶解,溶液变蓝,具支试管上部空间有红棕色气体生成。加入稀硝酸的具支试管出现的现象是铜片表面产生气泡,铜片逐渐溶解,溶液变蓝,具支试管上部空间产生的无色气体迅速变为红棕色,后又变成无色。两支具支试管中浓、稀硝酸既表现出氧化性,又表现出酸性。
2.A、B装置中集气瓶收集的气体是什么?如何检验?
提示:NO。向集气瓶中通入少量O2(或空气),气体颜色由无色变为红棕色;或敞口放置,瓶口有红棕色气体产生,均可说明集气瓶中收集的气体是NO。
3.A装置中Cu若过量,生成气体的成分有哪些?A装置收集的气体有NO2吗?要收集NO2,用什么方法?
提示:NO2、NO;没有NO2,因为NO2与水反应生成NO;用向上排空气法。
4.B装置反应结束后有Cu剩余,再向溶液中加入稀硫酸,会有什么现象?
提示:会有气泡产生。B装置反应结束后溶液中含有Cu(NO3)2,再向溶液中加入稀硫酸提供H+,由离子方程式8H++2NO+3Cu===3Cu2++2NO↑+4H2O可知,会有NO气体生成。
硝酸的强氧化性
1.规律
(1)硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。
(2)硝酸作氧化剂的反应中,还原剂一般被氧化成最高价态。
2.表现
(1)硝酸与金属的反应:
①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。
②活泼金属与HNO3反应不生成H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。
③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化,但加热时可以彻底反应。
(2)硝酸与非金属的反应:
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。
(3)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、FeO、Fe2+、Br-、I-、S2-、SO等均能被HNO3氧化。
(4)硝酸与铁反应:
当硝酸过量时,生成Fe(NO3)3;当铁过量时,生成Fe(NO3)2。
某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO,设计了如下实验方案。
(1)甲同学设计如图所示的实验(实验过程中活塞2为打开状态)。
①组装好装置检验气密性后,如何加入稀硝酸?________________________________________________________________________。
②如何控制反应的进行? 。如何加快反应速率?________________________________________________________________________。
③如何操作验证产生的气体为NO?________________________________________________________________________。
(2)乙同学设计了如图实验(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。
①设计装置A的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②装置E和F的作用是________________________________________________________________________,
为实现此作用,操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③装置D的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)①打开活塞1使左右大气相通,加入稀硝酸,液面才能达到a处。②关闭或开启活塞1能控制U形管内产生气体的压强,当关闭活塞1,左侧压强增大,能使铜和稀硝酸分离从而停止反应;加热可加快反应速率。③一氧化氮是无色气体,如要证明反应产生的气体是一氧化氮,需要将活塞1打开,使空气进入分液漏斗中,分液漏斗中气体变为红棕色,则证明反应所产生的气体是一氧化氮。
(2)①装置中含有空气,对NO的检验有干扰,A产生的CO2可以排除装置中的空气。②将注射器F中的空气推入E中,若气体变为红棕色,则说明反应生成了NO。③氮氧化物是大气污染物,可用氢氧化钠溶液吸收,干燥管可以防止倒吸。
【答案】 (1)①打开活塞1,加入稀硝酸至液面a处
②通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行 在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
③反应开始后,胶塞下方有无色气体生成,打开活塞1,漏斗中气体变为红棕色,证明反应产生的气体为NO
(2)①产生CO2,赶走装置中的空气,防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰
②验证NO的生成 将注射器中的空气推入E中,若气体变为红棕色,则说明反应生成了NO
③吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,防止倒吸
【练1】 下列各反应表明了HNO3的什么性质?
①NaNO3(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3↑: 。
②3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O: 。
③C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O: 。
④Na2CO3+2HNO3===2NaNO3+CO2↑+H2O: 。
⑤4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑: 。
【解析】 ①由于硝酸的沸点比硫酸的低,所以受热时硝酸挥发出来;②金属铜和硝酸反应时,+5价的N,一部分降低为+2价,另一部分保持+5价不变,所以硝酸表现强氧化性和酸性;③碳和浓硝酸反应时,+5价的N降低为+4价,表现硝酸的强氧化性;④Na2CO3与硝酸反应生成碳酸,表现了硝酸的强酸性;⑤硝酸受热分解,表现了不稳定性。
【答案】 ①挥发性 ②强氧化性、酸性 ③强氧化性 ④强酸性 ⑤不稳定性
硝酸与金属反应的有关计算
1.38.4 g Cu与足量的浓硝酸反应,铜全部反应后,收集到的气体在标准状况下的体积是多少?
提示:浓硝酸在反应中被还原为NO2,Cu被氧化为Cu2+,反应中Cu失去电子×2=1.2 mol,所以硝酸在反应中得到电子1.2 mol,生成NO2的物质的量为1.2 mol,在标准状况下的体积为1.2 mol×22.4 L·mol-1=26.88 L。
2.上述反应中,参与反应的硝酸的总物质的量是多少?
提示:参与反应的硝酸一部分被还原为NO2,一部分以NO的形式与Cu2+结合成Cu(NO3)2,参与反应的硝酸的总物质的量=被还原成NO2的物质的量+与Cu2+结合的NO的物质的量=1.2 mol+1.2 mol=2.4 mol。
3.38.4 g Cu与一定量的浓硝酸反应,铜全部反应完后,收集到的气体在标准状况下的体积为17.92 L,计算混合气体中NO2和NO的物质的量。
提示:设混合气体中NO2的物质的量为x,NO的物质的量为y,混合气体的物质的量为=0.8 mol,根据题意可列方程:
解得x=0.6 mol,y=0.2 mol。
1.硝酸与金属反应的计算方法
(1)电子守恒:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。生成1 mol NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3分别得到1 mol、3 mol、8 mol、10 mol、8 mol电子。
(2)原子守恒:HNO3与金属反应时,一部分以NO的形式存在,一部分转化为还原产物,这两部分中氮原子的物质的量之和与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。
2.硝酸与金属反应的计算技巧
(1)如果金属被HNO3溶解后,产生的NOx气体(NO2、NO)与O2充分混合后又用H2O恰好完全吸收,则金属失去的电子数等于消耗的O2得到的电子数。
(2)如果金属被HNO3溶解后,再向溶液中滴加NaOH溶液使金属阳离子恰好完全沉淀,则金属失去电子的物质的量等于HNO3得到电子的物质的量,也等于生成氢氧化物时消耗的OH-的物质的量,因此,m(沉淀)=m(金属)+m(OH-)=m(金属)+n(e-)×17 g·mol-1[因为MMn+,Mn+M(OH)n]。
规律方法 解答有关金属与硝酸反应的思维流程(如下图)
将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸溶液反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答:
(1)NO的体积为 L,NO2的体积为 L。
(2)待产生的气体全部逸出后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原HNO3溶液的浓度为 mol·L-1。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液 g。
【解析】 (1)解:设生成NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。
则有
解得x=0.26 mol,y=0.24 mol。
V(NO)=0.26 mol×22.4 L·mol-1=5.824 L;
V(NO2)=0.24×22.4 L·mol-1=5.376 L。
(2)由原子守恒得:
HNO3
n(HNO3)=n(气体)+n(NaOH),
所以c(HNO3)= mol·L-1。
(3)由得失电子守恒得:CuNO2NaNO3NO H2O2―→H2O
=n(H2O2),解得n(H2O)=0.51 mol,
m(H2O2)==57.8 g。
【答案】 (1)5.824 5.376
(2) (3)57.8
【练2】 9.7 g Cu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2.24 L。将溶液稀释为1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,此时溶液中NO的浓度为( )
A.0.3 mol·L-1
B.0.4 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1
D.0.6 mol·L-1
【解析】 选B。n(NO)=0.1 mol,生成0.1 mol NO转移电子的物质的量为0.1 mol×3=0.3 mol,n(Cu+Zn)=0.3 mol÷2=0.15 mol,n[Cu(NO3)2]+n[Zn(NO3)2]=0.15 mol,其中所含n(NO)=0.3 mol,稀释后所得溶液中c(HNO3)=c(H+)=0.1 mol·L-1,其中含n(NO)=0.1 mol,此时溶液中NO的总浓度为0.4 mol·L-1。
酸雨的危害与防治
如下图是德国的一座大理石雕像在六十年间的变化,结合所学知识回答下列问题:
(1)造成上述现象的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出上述变化中的化学(或离子)方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)酸雨对雕像的腐蚀 (2)SO2+H2O⥫⥬H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4,3NO2+H2O===2HNO3+NO,2H++CaCO3===Ca2++H2O+CO2↑
(3)CaO+SO2===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4
SO2和氮的氧化物的吸收、转化
(1)NaOH溶液吸收:
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O;
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O;
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O。
(2)氨气吸收:
2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO3;
8NH3+6NO27N2+12H2O;
4NH3+6NO5N2+6H2O。
(3)汽车尾气转换器转化:
2CO+2NO2CO2+N2。
(4)生石灰吸收、转化:
CaO+SO2===CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4。
特别提示:
(1)氮的氧化物是造成酸雨和臭氧层空洞的共同污染物。
(2)NO使人中毒的原理与CO相似,被人吸入后与血红蛋白结合,从而使血红蛋白失去运输O2的能力。
下图所示是酸雨的形成示意图。根据图示回答下列问题。
(1)下列气体容易形成酸雨的是 。
A.CO2 B.SO2
C.N2 D.NO2
(2)现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下表:
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和自来水相混合,雨水的pH将变 ,原因是 (用化学方程式表示)。
(3)下列措施中,可减少酸雨产生的途径的是 (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
【解析】 (1)SO2、NO2的大量排放易形成酸雨。
(2)①雨水放置过程中pH变小,其原因是SO2与H2O反应生成的H2SO3被空气中氧气氧化所致:SO2+H2O⥫⥬H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
②雨水和自来水混合,应考虑SO2(或H2SO3)与Cl2(或HClO)的反应:SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl)。因此雨水与自来水混合后,其pH将变小。
【答案】 (1)BD
(2)①SO2+H2O⥫⥬H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4
②小 Cl2+2H2O+SO2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl)
(3)C
【练3】 下列说法错误的是( )
A.空气中的SO2溶于水,最终易形成酸雨
B.汽车排放的尾气及硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物
C.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
D.为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料脱硫处理
【解析】 选C。工业废水任意排放会引起江河、湖泊污染,而酸雨是由排放到空气中的SO2和NO2含量过高引起的。
素养脉络
1.(双选)化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.酸雨是pH小于7的雨水
B.NO2、SO2都会导致酸雨的形成
C.CO2属于大气污染物
D.开发新能源能够有效控制酸雨
【解析】 选BD。酸雨的pH<5.6,A错;NO2、SO2可分别形成硝酸型酸雨和硫酸型酸雨,B正确;CO2是空气成分之一,不属于大气污染物,但其含量过高会导致温室效应,C错;开发新能源能够有效控制SO2的排放,进而减少酸雨的形成,D正确。
2.下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是( )
A.使石蕊溶液变红
B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2
C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3
D.与硫单质混合共热时生成H2SO4和NO2
【解析】 选B。A项,HNO3只表现酸性;B项,Cu与稀硝酸反应时,部分起酸的作用生成Cu(NO3)2,部分作氧化剂被还原为NO;C项,2HNO3+Na2CO3===CO2↑+H2O+2NaNO3,HNO3只表现强酸性;D项,HNO3将S氧化为H2SO4,自身被还原为NO2,在该反应中HNO3只表现强氧化性。
3.汽车尾气中的污染物除碳氢化合物、可吸入颗粒、一氧化碳外,还主要含有( )
A.氮气 B.氮氧化物
C.水蒸气 D.氧气
【解析】 选B。A.氮气是空气的成分,不会造成大气污染,A不符合题意;B.氮氧化物是大气污染物,会导致酸雨等危害,B符合题意;C.水蒸气是空气的成分,不会导致大气污染,C不符合题意;D.氧气是空气的成分,不会导致大气污染,D不符合题意。
4.下列有关环境污染的说法正确的是( )
A.煤燃烧时加入适量石灰石,可减少SO2的排放
B.光化学烟雾的形成主要与碳氢化合物有关
C.pH为5.6~7的降水通常被称为酸雨
D.含磷洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
【解析】 选A。煤燃烧时加入石灰石,发生的反应有CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O2===2CaSO4(炉渣),因此能减少SO2的排放,A项正确;光化学烟雾主要是由氮氧化物导致的,B项错误;pH<5.6的雨水被称为酸雨,C项错误;含磷洗涤剂会造成水体富营养化而引起赤潮、水华等现象,D项错误。
5.将28.8 g 铜与100 mL一定浓度的硝酸反应,最后铜还有剩余,溶液中NO的物质的量变化如下图所示。
请回答:
(1)原浓硝酸的物质的量浓度为 。
(2)图中的硝酸完全反应后,消耗的铜的质量m(Cu)= 。
(3)若溶液中NO的物质的量减少到0.8 mol时,硝酸的还原产物只有NO2,将此时生成的NO2溶于水完全转化为HNO3,计算理论上需要补充标准状况下的O2的体积V(O2)= L。
(4)若整个反应过程中生成的气体只有NO和NO2,计算其中NO和NO2的体积比,V(NO)∶V(NO2)= 。
【解析】 (1)由图可知,开始时n(NO)=1.0 mol,则n(HNO3)=n(NO)=1.0 mol,则c(HNO3)=1.0 mol/0.1 L=10 mol/L。
(2)溶液中溶质为硝酸铜,由图可知,反应结束时,溶液中n(NO)为0.6 mol,故消耗n(Cu)=n(硝酸铜)=0.6 mol/2=0.3mol,铜的质量为:0.3×64=19.2 g。
(3)若溶液中NO的物质的量减少到0.8 mol时,硝酸的还原产物只有NO2,说明生成0.2 mol的二氧化氮,由方程式:4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知,参与反应的氧气是二氧化氮的1/4,即氧气为0.05 mol,标况下体积为:1.12 L。
(4)铜与浓硝酸反应生成二氧化氮的关系为:Cu~2NO2,铜与稀硝酸反应生成二氧化氮的关系为:3Cu~2NO,由图像和氮元素守恒可知,反应结束,总共生成0.4 mol气体,设生成二氧化氮a mol,生成一氧化氮b mol,则有:a+b=0.4,64×0.5a+64×1.5b=19.2,解得a=0.3,b=0.1,故V(NO)∶V(NO2)=1∶3。
【答案】 (1)10 mol·L-1 (2)19.2 g (3)1.12
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