第五章 第二节 第4课时 硝酸 酸雨及其防治-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册教师用书word（人教版 多选）

本讲义聚焦硝酸的性质及酸雨防治核心知识点，系统梳理硝酸的物理性质、不稳定性和强氧化性，通过物质类别与元素价态角度分析其化学性质，结合实验探究金属与浓稀硝酸反应差异，延伸至反应计算（电子守恒、原子守恒），最终关联酸雨成因、危害与防治，构建“性质-应用-环境影响”学习支架。 该资料亮点在于融合科学探究与科学思维，如设计铜与浓稀硝酸反应对比实验，引导学生观察气体颜色与溶液变化，培养科学探究能力，通过电子守恒计算硝酸与金属反应量关系强化科学思维，酸雨部分结合实际案例渗透科学态度与责任。课中辅助教师实验教学，课后例题与练习题帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第4课时　硝酸　酸雨及其防治 素养目标 1．能从物质类别、元素价态的角度，掌握硝酸的化学性质，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 2．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，认识硝酸在生产、生活中的作用，了解酸雨对生态环境的影响，增强环境保护的意识。 [对应学生用书P30] 知识点一　硝酸 1．硝酸的物理性质 颜色 状态 气味 溶解性 挥发性 无色 __液__态 __刺激性__气味 __易__溶于水 __有__挥发性 2．硝酸的化学性质 (1)硝酸的不稳定性 ①反应方程式为4HNO34NO2↑＋2H2O＋O2↑。 ②长期存放的HNO3呈黄色，是硝酸分解产生的__NO2__溶于其中形成的。 ③温度越高、光线越强、浓度越大，越易分解。 ④保存：__棕色__试剂瓶，并放置在__阴凉处__。 (2)强氧化性 实验物质 稀硝酸 浓硝酸 实验现象 试管中开始产生少量__无__色气体，反应逐渐加快，气体在试管口变成__红棕__色，溶液逐渐变__蓝__色，铜丝逐渐__溶解__ 试管中产生大量__红棕__色气体，溶液逐渐变__绿色__，铜丝逐渐__溶解__ 实验结论 常温下，稀硝酸与铜缓慢反应生成__NO__ 常温下，浓硝酸与铜迅速剧烈反应生成__NO2__ 硝酸浓度不同，与金属反应的产物也不同： ①铜与浓硝酸反应的化学方程式为__Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O__。 ②铜与稀硝酸反应的化学方程式为__3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O__。 常温下，浓硝酸使__铁、铝__钝化。除金、铂外几乎能氧化所有的金属。 3．硝酸的工业制法 工业上制取硝酸的原理是将氮气经过一系列反应得到硝酸，其流程如下图所示： 1．浓硝酸可以氧化非金属单质，如加热条件下可将C氧化为CO2，同时生成红棕色气体，反应的化学方程式为________________________，体现浓硝酸的________性。 提示　C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　氧化 2．硝酸是无机化学工业中三大强酸之一，具有酸类的通性。 材料一　由于硝酸同时具有氧化性和酸性，硝酸也被用来精炼金属：先把不纯的金属氧化成硝酸盐，排除杂质后再还原。浓硝酸可以用铝槽车储存运输，稀硝酸应用不锈钢或玻璃钢增强塑料槽车或储罐输送或储存。少量采用耐酸陶瓷坛或玻璃瓶包装。铝制品是硝酸理想的容器。 材料二　如表实验中均有红棕色气体产生。 ① ② ③ (1)由材料一可知硝酸能够与所有金属单质反应吗？硝酸与金属能生成氢气吗？ 提示　硝酸能与除金、铂外的金属反应。硝酸的氧化性是＋5价的氮元素表现的，故不会生成氢气。 (2)材料一中提到“铝制品是硝酸理想的容器”是铝不与硝酸反应吗？若不是，则原因是什么？ 提示　铝是硝酸理想的容器，原因是浓硝酸具有强氧化性，常温下将铝的表面氧化为致密的氧化膜，隔绝了铝与硝酸的接触，若加热则反应继续。 (3)材料二中，哪个装置中的现象表明浓硝酸表现了强氧化性？解释各实验现象的原因。 提示　都不能。①中的碎玻璃不与浓硝酸反应，但仍有红棕色气体产生，说明浓硝酸受热分解产生了二氧化氮和氧气；通过①分析可知，浓硝酸受热可以分解产生二氧化氮和氧气，所以②中红棕色气体可能来自硝酸分解，即不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应；实验③中木炭没有与浓硝酸接触，浓硝酸没有被加热，生成的红棕色气体二氧化氮只能是挥发出的硝酸蒸气与红热木炭反应或是挥发出的硝酸受热分解，从而生成了二氧化氮。 3．将铜片置于具支试管的底部(见下图)，通过分液漏斗加入2 mL稀硝酸。 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。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．本质 HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。 2．规律 (1)硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。 (2)还原剂一般被氧化成最高价态。 3．具体表现 (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。 如：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。 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。 (2)硝酸与非金属的反应 反应规律：非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或含氧酸＋NO2↑＋H2O，如：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 (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离子或化合物，如：Fe2+、I－、S2-、SO及HI、SO2、H2S等均能被HNO3氧化。 1．下列对于硝酸的认识，错误的是(　　) A．浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B．金属与硝酸反应不产生氢气 C．可用铁和铝制品盛装浓硝酸 D．铜与硝酸的反应属于置换反应 解析　浓硝酸在见光或受热时会发生分解生成氧气、二氧化氮和水，A正确；硝酸是氧化性酸，金属与硝酸反应不产生氢气，B正确；常温下铁和铝在浓硝酸中钝化，因此可用铁和铝制品盛装浓硝酸，C正确；铜与硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水，不属于置换反应，D错误。 答案　D 2．(2025·广东深圳期中)以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法错误的是(　　) A．1 mol浓硝酸被还原转移3 mol电子 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈，故氧化性浓硝酸强于稀硝酸 C．Cu与浓硝酸、稀硝酸反应都不需要加热 D．生成等量的硝酸铜，消耗稀硝酸的量少 解析　根据反应方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；2 mol浓硝酸被还原为NO2，转移2 mol电子，则1 mol浓硝酸被还原转移1 mol电子，A错误；浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强，故浓硝酸与铜反应比稀硝酸与铜反应剧烈，B正确；铜与浓硝酸反应在常温下即可剧烈进行，与稀硝酸反应较慢，但一般也不需要加热，C正确；生成等量的3 mol Cu(NO3)2时，分别消耗12 mol浓硝酸和8 mol稀硝酸，则生成等量的硝酸铜，消耗稀硝酸的量少，D正确。 答案　A 3．为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中分液漏斗顶部玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔相通)，下列说法错误的是(　　) A．关闭活塞，加入稀硝酸至液面a处 B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率 C．通过关闭或开启活塞可以控制反应的进行 D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO 解析　关闭活塞，将无法加液体到液面a处，A错误；关闭活塞，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，C正确；想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色的NO2，D正确。 答案　A 知识点二　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： (1)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。 2．38.4 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。 3．铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜和NO、NO2、N2O4的混合气体，这些气体与5.6 L 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，则消耗的铜的质量为________ g。 提示　32　n(O2)＝0.25 mol，NO、NO2、N2O4的混合气体与0.25 mol O2完全与水反应生成HNO3，则整个过程中HNO3反应前后没有变化，证明氧气得到的电子和铜失去的电子相同，由电子守恒可知：n(Cu)×2＝n(O2)×4，n(Cu)＝2×0.25 mol＝0.5 mol，消耗铜的质量＝0.5 mol×64 g·mol-1＝32 g。 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．“离子方程式法”在解题中的应用 金属与H2SO4、HNO3的混酸反应时，由于NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作少量、过量计算，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 1．将一定质量的铜溶于100 mL 11 mol·L-1的浓硝酸中，待铜完全溶解后，生成0.4 mol NO2和NO的混合气体，并测得溶液中H＋的浓度为1 mol·L-1。假设反应后溶液的体积仍为100 mL，则金属铜的质量为(　　) A．6.4 g B．9.6 g C．12.8 g D．19.2 g 解析　测得溶液中H＋的浓度为1 mol·L-1，说明反应剩余硝酸的物质的量为1 mol·L-1×0.1 L＝0.1 mol，根据N元素守恒，反应生成硝酸铜的物质的量为 ＝0.3 mol，根据铜元素守恒，铜的质量为0.3 mol×64 g·mol-1＝19.2 g，故选D。 答案　D 2．(2025·天津期中)1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度均为0.2 mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为(　　) A．6.4 g B．9.6 g C．14.4 g D．19.2 g 解析　铜与稀硝酸、稀硫酸发生反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，混合溶液中，n(H＋)＝0.6 mol，n(NO)＝0.2 mol，所以H＋不足，应使用H＋的物质的量进行计算。故溶解Cu的物质的量为0.6 mol×＝0.225 mol，质量为0.225 mol×64 g/mol＝14.4 g；故选C。 答案　C 知识点三　酸雨及防治 1．SO2与NO2的主要来源、危害和防治 (1)来源 ①SO2主要来自__煤、石油__和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。 ②NO2主要来自汽车尾气。 (2)危害 ①引起大气污染，直接危害人体健康。 ②溶于水形成__酸雨__。 2．酸雨 (1)概念：pH＜__5.6__的降水。正常雨水由于溶解__CO2__，其pH约为5.6。 (2)成因：主要是大气中的__SO2__与__氮氧化物__溶于水形成的。 (3)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、运输工具及电信电缆的腐蚀。 1．雨水长时间放置时，pH变化的原因是什么？ 提示　雨水中的H2SO3被空气中的O2氧化为H2SO4，因H2SO4是强酸，H2SO3是中强酸，故雨水的pH随时间的增长而逐渐减小，一段时间后，H2SO3全部被氧化，雨水的pH不再变化。 2．在煤中加入适量生石灰，可以大大减少煤燃烧时SO2的排放，请你写出涉及反应的化学方程式。 提示　向煤中加入适量生石灰，涉及反应的化学方程式为CaO＋SO2CaSO3，2CaSO3＋O22CaSO4。 1．硫酸型酸雨形成的两个途径 途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 途径2：SO2＋H2O⥫⥬H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 2．硝酸型酸雨的形成 NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降到地面。 1．下列环境问题与产生的主要原因不相符的是(　　) ①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的　②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的　③“温室效应”的加剧主要是由空气中CO2浓度增大引起的　④“赤潮”主要是由水体中N、P等元素含量过高而引起的 A．①②　　　　　　 B．②③ C．①②③④ D．② 解析　“酸雨”主要是由空气中SO2和氮氧化物的浓度增大引起的；所以只有②不相符，D正确。 答案　D 2．化学与环境密切相关，下列有关说法错误的是(　　) A．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 B．对酸性物质的排放加以控制，开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施 C．NO2、NO等氮氧化物是形成光化学烟雾的主要污染物 D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧 解析　CO2是空气的成分之一，酸雨是指pH<5.6的雨水，NO2和SO2排放到空气中易导致酸雨的形成，CO2不会导致酸雨的形成，故A说法错误。 答案　A [对应学生用书P34] 1．明代著名哲学家、科学家方以智在其《物理小识》卷七《金石类》中指出：有硇水者，剪银块投之，则旋而为水。其中的“硇水”指(　　) A．醋酸 B．盐酸 C．硝酸 D．硫酸 解析　常温下能使金属银溶解，醋酸、盐酸和硫酸常温下均不能溶解金属银，硝酸是氧化性酸，因此“硇水”是指硝酸。 答案　C 2．(2025·陕西西安段考)图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是(　　) A.空气中的CO2溶于水也会形成酸雨 B．NOx主要来自于汽车尾气 C．向煤中加入石灰石可以减少二氧化硫和二氧化碳的排放 D．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 解析　空气中的CO2溶于水显酸性，但不会形成酸雨，酸雨一般指pH＜5.6的雨水，A错误；可以通过加入石灰石减少SO2的排放，并不能减少CO2的排放，C错误；NO2和SO2都是有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因，其中NO2是红棕色气体，而SO2是无色气体，D错误。 答案　B 3．(2025·河南周口段考)如图表示Cu与HNO3反应的量的关系，图中哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系(　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 解析　Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，由方程式可知参加反应的硝酸只有被还原，故被还原的硝酸与Cu的关系式为3Cu～2HNO3(还原)，图中a点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系，故选A。 答案　A 4．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．1 mol浓HNO3被还原转移2 mol电子 解析　Cu与浓硝酸反应化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu与浓、稀HNO3反应均不需要加热，A正确；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，B正确；生成等量的硝酸铜，消耗的浓硝酸量多，C正确；1 mol浓硝酸被还原为NO2，转移1 mol电子，D错误。 答案　D 5．(2025·山东聊城期中)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而设计了下列实验，装置如图所示(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。请回答有关问题： 回答下列问题： (1)装置A制取CO2的目的是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)当__________________(填某装置中出现的实验现象)时，关闭K，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热。 (3)验证装置B中生成的是NO气体，某同学将注射器F中的空气推入装置E中，装置E中出现的实验现象为_____________________________________________。 (4)在200 mL某浓度硝酸的稀溶液中，加入15.2 g铜、铁合金，待合金完全溶解后，共收集到气体NO的体积为4.48 L(标准状况下)，并测得反应后溶液中H＋的浓度为0.5 mol·L-1，则合金中铜、铁的物质的量之比为________。 解析　由实验装置图可知，装置A中生成CO2，利用生成的CO2排尽装置内的空气，防止氧气干扰实验，装置B中生成NO，装置E和F用于验证装置B中生成的气体是NO，装置C用于证明装置中的空气已经完全除去，装置D用于吸收氮的氧化物，防止污染空气。 (4)设铜、铁的物质的量分别为a、b，则64a＋56b＝15.2 g；合金完全溶解后，共收集到气体NO的体积为4.48 L(标准状况下为0.2 mol)，并测得反应后溶液中H＋的浓度为0.5 mol·L-1，说明反应后硝酸过量，铁以Fe3+存在，根据电子守恒可知，2a＋3b＝0.2 mol×3；两式联立解得a＝0.15 mol，b＝0.1 mol；因此合金中铜、铁的物质的量之比为3∶2。 答案　(1)利用生成的CO2排尽装置内的空气，防止氧气干扰　(2)装置C中产生白色沉淀　(3)无色气体变为红棕色　(4)3∶2 [对应知能达标训练P17] [基础训练] 1．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　) A．氨水　　　　　　　　 B．硝酸 C．醋 D．卤水 答案　B 2．(2024·云南高一段考)下列有关酸雨及形成的说法错误的是(　　) A．pH小于7的降雨通常称为酸雨 B．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量 C．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因 D．酸雨的形成过程中涉及氧化还原反应 解析　酸雨是指pH<5.6的降雨，燃煤时加入适量石灰石，会与SO2反应，减少废气中SO2的量，酸雨的形成过程中二氧化硫最终转化为硫酸，有化合价的变化，故选A。 答案　A 3．(2024·江苏连云港高一期中)关于硝酸说法正确的是(　　) A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物 B．冷的稀硝酸可以保存在铝、铁的容器中 C．浓硝酸久置溶液会变黄是因为硝酸分解产生NO2 D．硝酸与铜的反应中，硝酸只表现氧化性 解析　NO2与水反应生成硝酸和NO，但NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等，所以NO2不是酸性氧化物，A错误；稀硝酸具有强氧化性，能与活泼金属铝、铁反应，所以冷的稀硝酸不能保存在铝、铁的容器中，B错误；铜与硝酸反应时，氮元素的化合价部分降低被还原，硝酸表现酸性和强氧化性，D错误。 答案　C 4．(2025·山东聊城期中)下列各组溶液中，离子一定能大量共存的是(　　) A．使酚酞变红的溶液中：NH、Fe3+、Cl－、SO B．含有0.1 mol/L Fe2+的溶液中：H＋、Mg2+、Cl－、NO C．室温下，pH＝1的溶液中：Na＋、Fe3+、NO、SO D．稀硫酸中：Na＋、Cu2+、NO、HCO 解析　A．使酚酞变红的溶液呈碱性，OH－与NH和Fe3+都不能大量共存；B.Fe2+、H＋、NO因发生氧化还原反应而不能大量共存；D.H＋和HCO不能大量共存；故选C。 答案　C 5．工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染环境，宜采取的方法是(　　) A．CuCuSO4Cu(NO3)2 B．CuCuOCu(NO3)2 C．CuCu(NO3)2 D．CuCu(NO3)2 解析　A项反应中生成有毒气体SO2且浪费浓硫酸，所以不符合条件；B项反应中没有有毒气体生成，且能节约硝酸；C项反应中生成有毒气体NO，所以不符合条件；D项反应中生成有毒气体NO2，所以不符合条件。 答案　B 6．(2025·广东深圳期中)现将19.2 g Cu投入0.9 mol浓硝酸中，恰好完全反应，生成的气体标准状况下体积为(　　) A．小于6.72 L B．6.72 L C．8.96 L D．13.44 L 解析　随着反应进行浓硝酸会变成稀硝酸，生成的气体为NO2和NO，设生成NO2物质的量为a，NO物质的量为b，根据得失电子守恒有：a＋3b＝×2，根据N原子守恒有：a＋b＋0.3 mol×2＝0.9 mol，解得a＝b＝0.15 mol，因NO2会发生反应：2NO2⥫⥬N2O4，所以得到的气体在标准状况下的体积小于6.72 L；故选A。 答案　A 7．(2025·广西贵港段考)常温下，在稀硫酸溶液中加入金属铜无明显现象，再向混合物中加入试剂X，金属铜开始溶解。则试剂X不可能是(　　) A．H2O2溶液 B．浓盐酸 C．FeCl3溶液 D．KNO3溶液 解析　A．在稀硫酸溶液中加入金属铜，再向混合物中加入H2O2溶液，发生反应Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2+＋2H2O；B.铜和浓硫酸、浓盐酸均不反应，试剂X不可能是浓盐酸；C.FeCl3溶液和Cu发生反应2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，试剂X可能是FeCl3溶液；D.再向混合物中加入KNO3溶液，发生反应3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，X可能是KNO3溶液；故选B。 答案　B 8．(2025·湖北武汉期末)氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的主要物质。回答下列问题： (1)下列措施中可用于减少SO2排放量，且经济可行的是________(填字母)。 A．用天然气代替煤炭做民用燃料 B．将工厂的烟囱造高 C．燃煤中添加石灰固硫 D．使用CS2萃取煤炭中的硫 E．工业尾气经碱液处理后再排放 (2)可用NaOH溶液吸收空气中的氮氧化物，主要反应为NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O；2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O。 ①现有V L NaOH溶液，能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为________ mol·L-1。 ②若所得溶液中c(NO)∶c(NO)＝1∶9，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m＝________。 (3)氮氧化物也可以用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收。用尿素水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)B.将工厂的烟囱造高，不能减少二氧化硫的排放；D.使用CS2萃取煤炭中的硫经济上是不可行的；ACE中的措施可减少SO2的排放，故选ACE； (2)①NO2、NO和NaOH反应后，N和Na均全部存在于NaNO2和NaNO3中，根据原子守恒n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(NaNO2)＋n(NaNO3)＝n(NO2)＋n(NO)＝(m＋n)mol，因此c(NaOH)＝ mol/L；②根据题意，所得溶液中n(NO)∶n(NO)＝1∶9，当n(NO)为1 mol时，根据2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，相应生成的n(NO)＝1 mol、吸收的n(NO2)＝2 mol，那么NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O中生成的n(NO)＝(9－1)mol＝8 mol，则对应吸收的n(NO2)＝4 mol、n(NO)＝4 mol，所以原混合气体中n(NO2)＝(4＋2)mol＝6 mol、n(NO)＝4 mol，物质的量之比为3∶2； (3)由题意可知，尿素[(NH2)2CO]与1∶1的NO和NO2混合气反应生成了N2、CO2、H2O，可得方程式为(NH2)2CO＋NO＋NO2===2N2＋CO2＋2H2O。 答案　(1)ACE　(2)①　②3∶2 (3)(NH2)2CO＋NO＋NO2===2N2＋CO2＋2H2O [能力提升] 9．(2024·陕西渭南高一月考)下列有关反应4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O的说法正确的是(　　) A．该反应与4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(浓)互为可逆反应 B．浓HNO3具有强氧化性，可与金属Au、Pt和Ti反应 C．常温下，冷的浓硝酸可使铜和铝等金属表面形成致密的氧化膜而钝化 D．质量分数为63%的硝酸(密度1.42 g·cm-3)的物质的量浓度为14.2 mol·L-1 解析　该反应与4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(浓)反应条件不同，不互为可逆反应，A错误；浓HNO3具有强氧化性，不与金属Au、Pt反应，可与Ti反应，B错误；常温下，冷的浓硝酸可使铁和铝等金属钝化，不能使铜钝化，C错误；物质的量浓度为c＝＝ mol/L＝14.2 mol·L-1，D正确。 答案　D 10．(2025·黑龙江齐齐哈尔期中)对比分析下列实验所得结论，其中正确的是(　　) A．观察到①中产生红棕色气体，说明碎瓷片与浓硝酸发生了反应 B．观察到②中产生红棕色气体，说明木炭被浓硝酸氧化 C．观察到③中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有挥发性 D．在③的气体产物中检测出CO2，说明木炭被浓硝酸氧化 解析　碎瓷片与浓硝酸不反应，①中产生红棕色气体，推断①中发生反应4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，说明浓硝酸受热易分解，A错误；②中产生红棕色气体，表明木炭与浓硝酸发生了反应或者浓硝酸受热分解产生了NO2气体，B错误；③中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物，C正确；③的气体产物中检测出CO2，说明木炭可能被浓硝酸氧化，也可能是木炭被空气中的氧气氧化，D错误。 答案　C 11．(双选)某化学兴趣小组进行有关探究Cu、硝酸、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．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO B．③中反应的化学方程式：3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O C．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强 D．由上述实验可知Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应 解析　①中发生反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，生成的硝酸铜溶液为蓝色，试管口处NO被氧气氧化生成红棕色的NO2，但稀硝酸被还原生成NO，A正确；③中发生反应的化学方程式为3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋4H2O，B正确；③中滴加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但NO在酸性条件下具有强氧化性，继续与Cu反应，稀硝酸的氧化性比稀硫酸强，C错误；Cu在常温下可以和稀硝酸反应，不与稀硫酸反应，D错误。 答案　AB 12．(2025·广东深圳期中)32 g Cu与适量浓硝酸完全反应，将生成的混合气体(NO和NO2组成)通入700 mL 1 mol/L NaOH溶液中，混合气体恰好被完全吸收，得到只含NaNO2和NaNO3的混合溶液，混合气体中NO2的物质的量为(　　) A．0.15 mol B．0.3 mol C．0.5 mol D．0.55 mol 解析　32 g Cu与适量浓硝酸完全反应，n(Cu)＝＝0.5 mol，设NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，则3x＋y＝1 mol(电子守恒)；混合气体被NaOH吸收后生成NaNO2和NaNO3。溶液中钠的总物质的量为0.7 L×1 mol/L＝0.7 mol，n(NaNO2)＋n(NaNO3)＝0.7 mol(钠守恒)，同时，气体中N的总物质的量等于盐中N的总量：x＋y＝0.7 mol(氮守恒)，联立方程组解得x＝0.15 mol，y＝0.55 mol，因此NO2的物质的量为0.55 mol，故选D。 答案　D 13．(2024·内蒙古赤峰高一段考)氮及其化合物与生产生活及环境息息相关。请回答下列问题： (1)下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是________(填字母)。 A．酸雨 B．光化学烟雾　C．温室效应 D．白色污染 (2)汽车尾气中存在NO和CO，通过在排气管处加装催化剂，可以使其转化为对环境友好的物质，请写出发生反应的化学方程式： _____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)某化学学习小组采用如图所示装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究。 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，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变为红棕色，写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式：____________________________________________。 ②装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为________(填化学式)。 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。 如果D中集气瓶中收集的无色气体是氧气，则氧气的来源是(用化学方程式表示)______________________________________________________________________。 解析　(3)碳与浓硝酸在加热的条件下反应生成CO2和红棕色的NO2；装置B可作安全瓶，防止液体倒吸；装置C中NO2与水反应生成硝酸具有氧化性，能将碘离子氧化为碘单质；装置D是集气装置。 ②木炭与浓硝酸反应产物有CO2，会和氢氧化钡反应生成碳酸钡，即白色沉淀为BaCO3； ④硝酸受热易分解，所以氧气可能来自于其分解，即方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。 答案　(1)AB　(2)2NO＋2CON2＋2CO2 (3)① C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O　②BaCO3　③作安全瓶，防止液体倒吸　④4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 14．(2025·湖北黄冈段考)某学习小组利用下图装置探究铜与浓硝酸的反应。回答下列问题： (1)装置B的作用是________。 (2)装置C中反应的化学方程式为_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若将仪器A中浓硝酸改为稀硝酸，则A中反应开始后实验现象为____________ ________________________________________________________________________。 (4)实验结束后，同学们发现仪器A中溶液呈绿色而不显蓝色，甲同学认为是该溶液中Cu(NO3)2的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。为此同学们分别设计了以下实验来判断两种看法是否正确。这些方案中不可行的是________(填字母)。 A．配制饱和Cu(NO3)2溶液，观察溶液的颜色 B．加热绿色溶液，观察颜色变化 C．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化 D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 (5)试管A中加入3.2 g铜丝和14 mL浓硝酸，塞紧橡胶塞，铜丝和硝酸反应直至铜丝完全溶解，整个过程产生的气体完全被C中溶液吸收，C溶液增重2.44 g，再向试管A中加入V mL a mol/L的氢氧化钠溶液，恰好使试管A中的铜离子完全沉淀，则原硝酸的浓度为________ mol/L。(不必化简) 解析　(1)装置A中铜与浓硝酸反应产生NO2，产生的NO2溶于NaOH溶液后，会发生倒吸，装置B起到安全瓶的作用，防止发生倒吸使NaOH溶液进入装置A。 (2)装置C中NO2与NaOH溶液反应，方程式为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。 (3)若将仪器A中浓硝酸改为稀硝酸，产生气体为NO，A中反应开始后实验现象为铜片逐渐变薄，有气泡产生，遇空气变红棕色，溶液变蓝。 (4)为验证溶液呈绿色是c(Cu2+)大小引起还是因溶有NO2引起，可采取的实验方案应只改变其中的一种影响因素，不能同时改变c(Cu2+)大小与NO2的量。A.配制饱和Cu(NO3)2溶液，若饱和Cu(NO3)2溶液也呈现绿色，说明是该溶液中Cu(NO3)2的质量分数较高所致，正确；B.加热绿色溶液，赶出溶液中可能溶有的NO2，若溶液颜色发生变化，说明是该溶液中溶解了生成的气体，正确；C.加水稀释绿色溶液，由于溶液浓度变小，而且加水后NO2与水反应，不能进行判断，错误；D.向饱和Cu(NO3)2溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，溶液中溶解气体的量增大，若溶液颜色发生变化，说明是该溶液中溶解了生成的气体导致的，正确；故选C。 (5)设铜与浓硝酸反应生成的NO2物质的量为x，NO物质的量为y，则： 解得x＝0.04 mol，y＝0.02 mol。 根据N原子守恒，原HNO3的浓度＝ mol/L ＝ mol/L。 答案　(1)防止倒吸　(2)2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (3)铜片逐渐变薄，铜片表面有无色气泡产生，遇空气变红棕色，溶液由无色变成蓝色 (4)C　(5) 学科网（北京）股份有限公司 $