7.2 重要的含氮化工原料 第2课时（同步讲义）化学苏教版必修第二册

专题7 氨与社会可持续发展 第二单元 重要的含氮工业 第2课时 硝酸 教学目标 1、 掌握硝酸的核心物理性质，包括无色透明、有刺激性气味、易挥发、能与水任意比互溶等关键特征，理解其保存方法的原理（如棕色试剂瓶存放）。 2、 熟练掌握硝酸的化学性质，重点突破强氧化性（与金属、非金属的反应）、酸性（酸的通性）、不稳定性三大核心性质，能准确书写相关化学方程式（如铜与浓/稀硝酸的反应、硝酸分解反应）。 3、 了解硝酸的工业制备原理（氧化氨气法）、实验室制备要点及实际应用（农药、化肥、化工原料等领域），建立“性质-制备-应用”的逻辑关联。 4、 初步掌握硝酸相关计算方法，包括浓度计算、中和反应计算等，能结合化学方程式进行简单定量分析。 重点和难点 重点：硝酸的化学性质，尤其是强氧化性的本质与表现：包括浓/稀硝酸与金属（铜、铝）的反应差异、产物特点（浓硝酸生成NO₂，稀硝酸生成NO）、钝化现象（铝遇浓硝酸），以及氧化性与浓度、酸碱性的关联。 难点： 浓/稀硝酸与金属反应的产物差异及原因分析，学生易混淆不同条件下的反应方程式，难以准确判断还原产物。 ◆知识点一 硝酸的物理性质及用途 1、物理性质 纯硝酸是无色、易挥发(沸点为83℃)、有刺激性气味的液体，常用浓HNO3的质量分数为69%，能跟水以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生(与浓盐酸相同)。质量分数为98％以上的浓硝酸挥发出来的HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成极微小的硝酸液滴而产生“发烟现象”。因此，质量分数为98％以上的浓硝酸通常叫做“发烟硝酸” 2、用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等 3、硝酸的保存方法：硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应将硝酸保存在棕色、细口、磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中，并放置在黑暗且温度较低的地方 即学即练 1．药品的合理保存至关重要。下列有关保存试剂的说法，正确的个数有 ①为防止金属锂被氧化，可将保存在煤油中 ②为避免浓硝酸挥发，应用橡胶塞塞紧试剂瓶 ③为防止吸收变质，可将溶液用磨口玻璃塞密封 ④为防止液溴挥发，保存液溴时，需加少量水液封 ⑤为避免溶液变质，可向其中加入少量还原铁粉 ⑥为避免泄漏，选用棕色细口玻璃瓶盛装氢氟酸 A．2个 B．0个 C．3个 D．1个 【答案】A 【详解】①锂密度比煤油小，无法隔绝空气，应保存在石蜡或惰性气体中，错误；②浓硝酸会腐蚀橡胶塞，应用玻璃塞，错误；③硅酸钠溶液需用橡胶塞，错误；④液溴需水封防挥发，正确；⑤铁粉可防止Fe2+氧化，正确；⑥氢氟酸能与玻璃反应，应存于塑料瓶，错误，正确个数为2个，故选A。 2．下列物质与用途对应错误的是 A．→自热火锅的加热反应物 B．液氨→制冷剂 C．硝酸→生产农药、化肥、炸药 D．氢氟酸→生产磨砂玻璃 【答案】A 【详解】A．SO3与水反应生成硫酸并放热，但自热火锅常用生石灰（CaO）与水反应加热，SO3腐蚀性强且不易控制，不符合实际用途，A错误； B．液氨气化吸热，常用作制冷剂，B正确； C．硝酸是生产化肥（如硝酸铵）、炸药（如TNT）和农药的重要原料，C正确； D．氢氟酸能和玻璃中二氧化硅反应从而腐蚀玻璃（SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O），用于生产磨砂玻璃，D正确； 故选A。 3．利用点滴板探究氨气的性质(如图所示)。实验时向生石灰固体上滴几滴浓氨水后，立即用表面皿扣住点滴板。下列对实验现象的解释错误的是 选项 实验现象 解释 A 酚酞溶液变红 溶于水，溶液呈碱性 B 浓硫酸附近无白烟 与浓硫酸不发生反应 C 浓硝酸附近有白烟 与挥发出的反应： D 氯化铁溶液变浑浊 与溶液反应： A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．氨气溶于水发生反应，电离出，使溶液呈碱性，酚酞溶液遇碱性溶液变红，A正确； B．是碱性气体，能与浓硫酸发生反应，因为浓硫酸难挥发，所以浓硫酸附近无白烟，B错误； C．浓硝酸具有挥发性，挥发出气体，与挥发出的反应生成固体小颗粒，产生白烟，反应方程式为，C正确； D．氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，液中的与氨水中的反应生成红褐色沉淀，使溶液变浑浊，离子方程式为，D正确； 综上，答案是B。 ◆知识点二 硝酸的化学性质 1、酸性：属于强酸，溶于水完全电离：HNO3===H+＋NO3－，具有酸的通性，能与碱、碱性氧化物、某些盐反应 CaCO3与HNO3反应：CaCO3＋2HNO3(稀)===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2) 特别提醒 1、稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性) 2、硝酸具有酸的一些通性，但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生 2、不稳定性：硝酸见光或受热易发生分解，HNO3越浓，越易分解，温度越高分解越快，光照越强分解越快 4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 特别提醒 1、实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2，发生反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 2、硝酸一般保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处 3、强氧化性：HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。还原产物一般为：HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3 (1)硝酸与金属的反应：硝酸与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性 金属与硝酸反应规律 a．除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属 3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O b．活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同，可能是NO2、N2O、NO、N2、NH4NO3如：4Mg＋10HNO3(稀)===4Mg (NO3)2＋NH4NO3＋3H2O c．铜与浓、稀硝酸反应 浓硝酸与铜反应 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生，此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体 稀硝酸与铜反应 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2) d．与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸能使Fe、A1发生钝化，这是因为浓硝酸将Fe、A1表面氧化，使Fe、A1的表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步进行。常温下，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。当加热时，加热时可以与Fe、Al发生反应 铁在加热时，与过量的浓硝酸反应：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O e．铁与稀硝酸反应：先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2 Fe(少量)＋4HNO3(稀===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O f．王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解 (2)硝酸与非金属的反应：硝酸与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性 金属与非硝酸反应规律 非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O a．木炭与浓硝酸反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O b．硫与浓硝酸反应：S + 6HNO3(浓)H2SO4+6 NO2↑+4H2O c．红磷与浓硝酸反应：P + 5HNO3(浓)H3PO4+5 NO2↑+H2O d．白磷与浓硝酸反应：P4 + 20HNO3(浓)4H3PO4+20 NO2↑+4H2O (3)硝酸与还原性化合物的反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI(I—)、Fe2＋、FeO等还原性物质 a．稀硝酸与H2S反应的离子方程式：3H2S＋2HNO3(稀)===3S↓＋2NO↑＋4H2O b．稀硝酸与SO2反应的离子方程式：3SO2＋2NO3－＋2H2O===3SO42－＋2NO↑＋4H＋ c．稀硝酸与Na2SO3反应的离子方程式：3SO32－＋2NO3－＋2H＋===3SO42－＋2NO↑＋H2O d．稀硝酸与HI反应的离子方程式：6I－＋2NO3－＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O e．稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式：3Fe2+＋NO3－＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O f．稀硝酸与FeO反应的离子方程式：3FeO＋NO3－＋10H＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O (4)NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性 a．在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋ b．过量的Cu与浓硝酸反应，待反应停止后，再加入稀盐酸或硫酸，此时铜片上有无色气体生成，这是因为：加入的稀盐酸或硫酸电离出的H＋与Cu(NO3)2中的NO3－结合具有强氧化性，能使Cu继续溶解 c．铜片与稀硝酸、稀硫酸反应3Cu＋2HNO3＋3H2SO4===3CuSO4＋2NO↑＋4H2O (5)能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤 即学即练 1．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 。 A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 E．硝酸要盛放在棕色细口瓶中、置阴凉处保存——不稳定 F．浓硝酸与灼热的木炭反应——强氧化性 【答案】D 【详解】A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红（酸性）后褪色（强氧化性），对应酸性和强氧化性，A正确； B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气，因为硝酸具有强氧化性，反应生成氮氧化物而非氢气，对应强氧化性，B正确； C．要用棕色瓶盛装浓硝酸，因为浓硝酸见光易分解，不稳定，对应不稳定性，C正确； D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，可能由于硝酸的酸性中和碱使溶液呈中性（酚酞无色），D错误； E．硝酸要盛放在棕色细口瓶中、置阴凉处保存，棕色瓶避光、阴凉处防热，均对应不稳定性，E正确； F．浓硝酸与灼热的木炭反应，体现硝酸的强氧化性，对应强氧化性，F正确； 故答案选D。 2．某化学学习小组探究铜与硝酸的反应。 (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为 ，装置B的作用为 。C中发生反应的离子方程式为 。 (2)已知硝酸铜溶液颜色为蓝色，但该学习小组的同学在实验中发现铜和浓硝酸反应后溶液为绿色。为弄清反应后溶液颜色出现差异的原因，他们进一步进行了实验探究发现：3.2g Cu与V mL过量的浓硝酸反应所得溶液呈绿色，3.2 g Cu与V mL 过量的稀硝酸反应所得溶液呈蓝色。对于溶液颜色的不同，A同学提出可能是Cu2+浓度不同引起的。你是否赞同？ (填“是”或“否”)，理由是 。 (3)B同学不同意A同学的假设。B同学认为溶液呈绿色是因为铜与浓硝酸反应后的溶液溶有NO2气体，和蓝色的硝酸铜溶液混在一起使溶液呈绿色。他设计了如下实验方案来验证自己的假设，请帮他完成下表中内容： 实验方案 预期现象和结论 ①取铜与稀硝酸反应后所得的蓝色溶液，向其中通入一定量的 气体； 蓝色溶液变成绿色，证明B同学假设成立。 ②取铜与浓硝酸反应后所得的绿色溶液，向其中通入足量的 气体； 溶液的颜色由绿色逐渐变为蓝绿色，最终变为蓝色，证明B同学的假设成立。 ③取铜与浓硝酸反应后所得的绿色溶液于试管中，多次振荡，静置； 溶液的颜色由绿色转变为蓝色，证明B同学的假设成立。 ④取铜与浓硝酸反应后所得的绿色溶液于试管中， (填实验操作)。 溶液的颜色由绿色逐渐变为蓝绿色，最终变为蓝色，证明B同学的假设成立。 (4)该学习小组继续探究硝酸铜的制取方法。下表是制取硝酸铜的三种方案，最能体现绿色化学理念的最佳方案是 (填“甲”、“乙”、“丙”)。 方案 反应物 甲 Cu、浓HNO3 乙 Cu、稀HNO3 丙 Cu、O2、稀HNO3 【答案】(1)具支试管 防倒吸 2NO2+2OH-=NO+NO+H2O (2)否 Cu2+的物质的量相同，溶液体积基本相同，则Cu2+的浓度基本相同 (3)NO2 O2(或者空气) 加热溶液 (4)丙 【详解】（1）根据仪器A的特点，可知其名称为具支试管；装置A中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，装置C中用NaOH进行尾气处理，则装置B的作用为防倒吸；NO2与NaOH反应生成、和水，则反应的离子方程式为：2NO2+2OH-=NO+NO+H2O，故答案为：具支试管；防倒吸；2NO2+2OH-=NO+NO+H2O。 （2）3.2gCu与V mL过量的浓硝酸反应，生成硝酸铜、水和二氧化氮，所得溶液呈绿色；3.2 g Cu与V mL 过量的稀硝酸反应，生成硝酸铜、水和一氧化氮，所得溶液呈蓝色，因为生成物中所含铜离子的物质的量相同，溶液体积基本相同，则Cu2+的浓度基本相同，颜色变化不是由Cu2+浓度不同引起的，故答案为：否；Cu2+的物质的量相同，溶液体积基本相同，则Cu2+的浓度基本相同。 （3）验证B同学认为溶液呈绿色是因为铜与浓硝酸反应后的溶液溶有NO2气体，和蓝色的硝酸铜溶液混在一起使溶液呈绿色，设计实验方案： ①取铜与稀硝酸反应后所得的蓝色溶液，向其中通入一定量的气体后，蓝色溶液变成绿色，说明NO2在增加，可知该气体为NO2，故答案为：NO2。 ②取铜与浓硝酸反应后所得的绿色溶液，向其中通入足量的气体后，溶液的颜色由绿色逐渐变为蓝绿色，最终变为蓝色，说明NO2在减少，NO2与水和氧气反应，生成硝酸，可知该气体为O2(或者空气)，故答案为：O2(或者空气)。 ④取铜与浓硝酸反应后所得的绿色溶液于试管中，经过实验操作后，溶液的颜色由绿色逐渐变为蓝绿色，最终变为蓝色，说明NO2在减少，根据温度升高可降低气体溶解度，则实验操作为加热溶液，故答案为：加热溶液。 （4）绿色化学主要从原料的安全性、工艺过程节能性、反应原子的经济性和产物环境友好性等方面进行评价，方案甲会产生NO2；方案乙会产生NO；方案丙可以先将Cu和O2反应生成氧化铜，氧化铜再与稀HNO3生成硝酸铜和水，该方案最能体现绿色化学理念，故答案为：丙。 3．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．打开装有浓硝酸的细口瓶，观察到瓶口有白雾产生——吸水性 【答案】D 【详解】A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红（体现酸性）后褪色（体现强氧化性），与酸性和强氧化性相对应，A正确； B．铁与稀硝酸反应不产生氢气，因为硝酸的强氧化性将铁氧化生成和氮氧化物等产物，与强氧化性相对应，B正确； C．用棕色瓶盛装浓硝酸是为了避光，防止硝酸见光分解产生二氧化氮等，与不稳定性相对应，C正确； D．打开装有浓硝酸的细口瓶，瓶口有白雾产生，是由于硝酸挥发形成酸雾，体现挥发性，而非吸水性（吸水性是浓硫酸的性质），D错误； 故答案选D。 一、硝酸的制法 1、硝酸的实验室制法 原理：NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑ (利用浓H2SO4的高沸点，难挥发性制取挥发性的HNO3) 因HNO3不稳定，加热温度不宜过高；由于硝酸易腐蚀橡胶，因此该反应禁用橡胶塞，所用仪器为曲颈甑 2、硝酸的工业制法 流程示意图 主要流程 将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸 各步反应的化学方程式 4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 尾气吸收 NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+ H2O，2NO2 + 2NaOH===NaNO2 + NaNO3 + H2O 实践应用 1．在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．工业制硫酸： B．工业制漂白粉：饱和食盐水漂白粉 C．工业制硝酸： D．工业制烧碱： 【答案】C 【详解】A．工业制硫酸过程中，在高温和反应的产物为，需要在催化剂的条件下才能生成，无法一步生成，A错误； B．工业制漂白粉过程中使用石灰乳，即的悬浊液与反应制漂白粉。澄清石灰水中含量低，不适合用于工业生产，B错误； C．工业制硝酸包括通过催化氧化生成NO，NO氧化生成，与水反应生成。符合选项中的转化图，C正确； D．工业制烧碱通常采用电解食盐水法，方程式为。选项中的转化路线虽然在原理上可行，但金属钠成本过高，不适用于烧碱的工业生产，D错误； 故答案选C。 2．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下图所示，下列说法错误的是 A．甲、乙、丙三种物质都含有氮元素 B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同 C．反应VI的部分产物可在上述流程中被再次利用 D．工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择Al作为罐体材料 【答案】B 【详解】A．甲、乙、丙三种物质分别为、、，均含有氮元素，A正确； B．反应Ⅱ、Ⅲ的反应分别为：、，氧化剂为，反应Ⅳ为：，氧化剂为，氧化剂不相同，B错误； C．反应VI的方程式为：，其中的可以进行循环使用，C正确； D．常温下金属Al可在浓硝酸中产生钝化，因此可选择Al作为罐体材料盛装浓硝酸，D正确； 故答案为：B。 3．硝酸是重要的化工原料。如图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)关于合成氨工艺，下列说法正确的是 (填序号)。 a．合成氨是一种重要的人工固氮方法 b．该反应过程中氮元素被氧化 c．合成的还可以用于化肥工业 d．该反应采用高温、高压等苛刻条件，与化学性质很稳定有关 (2)聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①NO→；②→；③→，其中属于氧化还原反应的是 (填序号)。 (3)吸收装置中，发生的反应为，若用Lx的稀硝酸作为吸收液，反应后得到Ly的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为 mol(写出计算式)。 (4)为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在如图所示流程中。请在①、②中任选一种，说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程： 。 (5)请书写铜与浓，碳与浓反应的方程式 ； 。 (6)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如图所示，若催化剂表面参与反应的NO和物质的量之比为1∶1，则总反应的化学方程式为 。 【答案】(1)acd (2)①③ (3) (4)①分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等 ；②电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等 (5) (6) 【详解】（1）a．合成氨是氮气和氢气反应生成氨气，是一种重要的人工固氮方法，故a正确； b．该反应过程中氮元素化合价降低被还原，故b错误； c．还可以用于化肥工业生产铵盐，故c正确； d．化学性质很稳定，所以该反应采用高温、高压等苛刻条件，故d正确； 综上，答案是acd； （2）→氮元素化合价升高，属于氧化还原反应；→元素化合价不变，没有发生氧化还原反应；→氮元素化合价升高，属于氧化还原反应，属于氧化还原反应的是①③； （3）若用V的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则反应生成硝酸的物质的量为，根据反应方程式，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为； （4）①分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等 ；②电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等； （5）铜与浓反应的化学方程式为。碳与浓反应的化学方程式为。； （6）若催化剂表面参与反应的和物质的量之比为1：1，根据得失电子守恒，总反应的化学方程式为 考点一 硝酸的物理性质及用途 【例1】工业上制备下列物质的生产流程不合理的是 A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿 B．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿 C．工业制硝酸： D．由石英砂制高纯硅：石英砂粗硅纯硅 【答案】A 【详解】A．冶炼金属铝是电解熔融的Al2O3，AlCl3是共价化合物，故A错误； B．工业制硫酸流程为黄铁矿，B正确； C．工业制硝酸为，故C正确； D．由石英砂制高纯硅：石英砂粗硅纯硅，故D正确；故选A。 【变式1-1】硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 A．质量分数86%以上的浓硝酸称“发烟”硝酸——挥发性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 【答案】D 【详解】A．质量分数为86%以上的浓硝酸在空气里由于硝酸的挥发而产生“发烟”现象，叫做发烟硝酸，事实与硝酸性质相对应，A不选； B．因为硝酸具有强氧化性，稀硝酸与反应生成一氧化氮，得不到氢气，事实与硝酸性质相对应，B不选； C．浓硝酸不稳定，受热或见光时会发生分解产生二氧化氮、氧气和水，需要用棕色瓶盛装浓硝酸，事实与硝酸性质相对应，C不选； D．硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，是因为硝酸和NaOH发生了酸碱中和反应，体现了硝酸的酸性，没有体现强氧化性，事实与硝酸性质不相对应，D选；故选D。 【变式1-2】下列变化的本质相似的是 A．和均能使品红溶液褪色 B．和气体均不能用浓硫酸干燥 C．常温下铝和银投入浓硫酸中均无明显现象 D．浓硝酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小 【答案】D 【详解】A．SO2和有色物质生成不稳定无色物质而使品红溶液褪色，Cl2与水反应生成的次氯酸具有强氧化性而使品红溶液褪色，二者本质不同，A错误； B．H2S具有还原性，会被浓硫酸氧化而不能用浓硫酸干燥，NH3为碱性，会与酸性的硫酸反应，故都不能用浓硫酸干燥，但是二者本质不同，B错误； C．铝与浓H2SO4发生钝化无明显现象，Ag不活泼，常温下与浓硫酸不反应，二者均无现象但是本质不同，C错误； D．浓硝酸和浓盐酸都易挥发，敞口放置时浓度减小，二者本质相同，D正确；故选D。 考点二 硝酸的化学性质 【例2】用含铜废料(含有、)制备的一种方法如图所示。 已知：降温结晶速度太快，会导致晶体细碎，无法得到较大颗粒的晶体。 (1)焙烧：转化为和一种黑色固体，该黑色固体的化学式为 。 (2)酸化：稀不宜过多的原因是 。 (3)淘洗：淘洗液的溶质成分是 (填化学式)。 (4)转化：实验室在如图所示的装置中完成“转化”过程。       ①仪器M的名称是 。实验室用容量瓶配制的稀硝酸，实验中除了用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的玻璃仪器有 ，需用量筒量取密度为质量分数为63%的浓硝酸 。 ②经测定实际配得溶液的浓度偏小，可能的原因为 (填序号)。 a．转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水； b．转移溶液后未洗涤烧杯； c．定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线； d．定容时俯视刻度线。 ③该过程利用流水进行冷却，控制温度在55℃左右，温度不宜过高的原因是 。 ④转化过程生成，该过程反应的化学方程式为 。 ⑤溶解度曲线如上图所示，结合信息分析从转化所得的溶液中获得较大颗粒的具体操作是：蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜、 ，洗涤、低温烘干。 (5)若烘干产品后，其主要成分为，为测定的质量分数，某小组同学进下实验：称取20.00g烘干后样品配成溶液，量取，加足量标准溶液，过滤、洗涤、烘干，得到沉淀1.96g，则该样品中的质量分数 。(写出计算过程) 【答案】(1)CuO (2)防止消耗过多铁粉 (3)FeSO4、H2SO4 (4)分液漏斗 100 mL容量瓶 14.3 bc 防止硝酸、过氧化氢受热分解，提高原料利用率 保持温度高于26.4℃，缓慢降温结晶，过滤 (5)依据题意，硝酸铜与氢氧化钠反应：，又根据铜元素守恒则，则该样品中Cu(NO3)2的质量分数 【详解】（1）根据原子守恒与氧化还原反应原理，焙烧时的反应方程式为：，则该黑色固体的化学式为CuO； （2）酸化后加入过量Fe粉置换铜离子，若稀H2SO4过多，Fe会先与稀硫酸发生反应，消耗更多的Fe粉，造成浪费，则答案为：防止消耗过多铁粉； （3）依据分析，淘洗液的溶质成分是FeSO4、H2SO4； （4）①由图可知，仪器M的名称是分液漏斗；实验室没有90 mL规格的容量瓶，应该选择100 mL容量瓶，配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶（一定规格），则答案为：100 mL容量瓶；依据题意，浓硝酸的浓度=，又依据，代入数据得； ②a．容量瓶内有少量蒸馏水，对溶质的物质的量和溶液体积无影响，浓度不变，a错误；b．未洗涤烧杯，溶质残留，溶质的物质的量偏小，浓度偏小，b正确；c．定容后继续加水，溶液体积偏大，浓度偏小，c正确；d．定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大，d错误；则答案为：bc； ③温度不宜过高的原因是：硝酸、过氧化氢受热易分解，原料损耗大，则答案为：防止硝酸、过氧化氢受热分解，提高原料利用率； ④Cu、HNO3、H2O2反应生成Cu(NO3)2，依据原子守恒与氧化还原反应原理可知还会生成H2O，则化学方程式为：； ⑤由已知信息，降温结晶速度太快，会导致晶体细碎，无法得到较大颗粒的晶体，且温度在26.4℃以上析出Cu(NO3)2⋅3H2O，则答案为：保持温度高于26.4℃，缓慢降温结晶，过滤； （5）依据题意，硝酸铜与氢氧化钠反应：，又根据铜元素守恒则，则该样品中Cu(NO3)2的质量分数。 解题要点 硝酸氧化性的体现 1、浓硝酸与C在加热条件下反应，硝酸表现为强氧化性，由于稀硝酸不与C反应，反应后仍有过量稀硝酸。如：C＋4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋CO2↑。 2、金属与硝酸反应一般不生成H2，浓硝酸一般先被还原为NO2，浓度变稀后稀硝酸一般被还原为NO气体，红棕色逐渐变淡。 3、低价金属氧化物或盐与硝酸发生氧化还原反应，如FeO与稀硝酸反应3FeO＋10HNO3(稀)=== 3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是发生复分解反应生成Fe(NO3)2。 4、酸性溶液中含有NO或向含有NO的硝酸盐溶液中加入酸，溶液中(H＋＋NO相当于HNO3)具有强氧化性，能够氧化强还原性离子Fe2＋、I－、S2－、SO等而不能大量共存。 5、硝酸与铁反应时，产物符合以下规律： Fe过量 Fe不足 Fe与HNO3两者恰好完全反应 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者混合物 温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强；与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。 【变式2-1】已知某溶液能使紫色石蕊试液变红，此溶液中可能大量共存的离子组是 A．Na+、、Br-、 B．Na+、、Ba2+、 C．Mg2+、、Fe2+、 D． Na+、ClO－、Cl－、 【答案】A 【详解】A．Na+、、Br-、在酸性条件下均稳定，彼此不反应，可以共存，A选； B．Ba2+与会生成BaSO4沉淀，不能大量共存，B不选； C．Fe2+在酸性条件下会被(强氧化性)氧化，不能大量共存，C不选； D．ClO-与Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应生成Cl2，不能大量共存，D不选； 故选A。 【变式2-2】下列各组离子中，能在无色溶液中大量共存的是 A． B． C．、、、 D． 【答案】C 【详解】A．Fe3+在水溶液中呈黄色，在无色溶液中不能大量存在，A不符合题意； B．Ba2+与反应生成BaCO3沉淀，Ca2+与反应生成CaCO3沉淀，Ca2+与OH-反应生成微溶的，无法大量共存，B不符合题意； C．、、K+、Mg2+之间不反应，且均为无色离子，能大量共存，C符合题意； D．H+与反应生成SO2气体，且在酸性条件下会将氧化，不能大量共存，D不符合题意； 故选C。 考点三 硝酸与金属反应的相关计算 【例3】氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要路径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。 (1)甲装置不需要加热即能同时产生氨和氧气，写出烧瓶内固体X化学式 。 (2)乙装置的名称 。 (3)反应过程中，若将丙装置中铂丝加热到红热，撤去酒精灯，反应仍能持续进行，写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式： 。 (4)当戊中观察到 现象，则说明已制得硝酸。 (5)某同学按上图组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是： ，如何改进装置： 。 【答案】(1) (2)球形干燥管 (3) (4)紫色石蕊试液变红 (5)过量的致使戊中溶液不一定显酸性 在装置丙与装置丁之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶 【详解】（1）根据分析，固体X的化学式为：。 （2）根据装置乙的仪器图形可知其名称为：球形干燥管。 （3）和在铂的催化作用下发生反应生成NO和，则反应的方程式为：。 （4）属于酸，能使紫色石蕊试液变红，因此当装置戊中紫色石蕊试液变红时，则证明有生成。 （5）在装置戊中没有观察到紫色石蕊试液变红现象，说明装置戊中溶液不显酸性，可能的原因为：混合气体中过量，导致装置戊中溶液不显酸性；要除去剩余的，可在装置丙与装置丁之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶吸收。 解题要点 1、常用的计算方法(以Cu与硝酸反应为例) Cu＋HNO3―→Cu(NO3)2＋NO＋NO2＋H2O (1)原子守恒：氮原子守恒：n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)＋n(NO2)。 (2)电子守恒：铜失电子生成Cu2＋，HNO3中氮原子得电子生成NO2、NO，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。 (3)离子方程式计算：金属与硫酸、硝酸混合酸反应时，由于硝酸中NO在硫酸提供H＋的作用下继续与金属反应，应依据离子方程式计算，即3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 2、常见两种计算 (1)硝酸与铜反应：浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO又被还原为NO。 (2)稀硝酸与铁反应(铁的常见价态：＋2、＋3) Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O； 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ①≥4，产物为Fe(NO3)3； ②≤，产物为Fe(NO3)2； ③<<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 【变式3-1】氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 (1)在氧化炉和吸收塔中均需要通入气体A，气体A是 (填“”或“NO”)。 (2)硝酸见光易分解，一般盛放在 (填“棕色”或“无色”)试剂瓶中。 (3)运输浓硝酸时，可选用______(填字母)作为罐体材料。 A．铜 B．铂 C．铝 D．镁 (4)一定条件下，在恒容密闭容器中充入和，容器体积为2 L，发生反应：的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 前3 min内，的反应速率为 。 下列不能判断该反应是否达到平衡状态的是 (填字母)。 A．容器内密度不变 B．的质量保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 【答案】(1) (2)棕色 (3)C (4)0.3 A 【详解】（1）根据分析可知，氨气和氧气在氧化炉中发生催化氧化生成NO，NO再与氧气生成NO2，所以在氧化炉和吸收塔中均需要通入的气体A为氧气，故答案为：； （2）见光易分解的物质，一般盛放在棕色试剂瓶中，故答案为：棕色； （3）常温下，铝、铁与浓硝酸会发生钝化，工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝、铁作为罐体材料，浓硝酸有强氧化性，镁、铜等大多数金属都会与浓硝酸反应，铂价格昂贵，也不使用，故答案为：C； （4）根据题意可知，反应开始至平衡，列出反应的三段式： ，所以前3 min内，的反应速率为=0.3； A．容器内密度为气体质量与气体体积的比值，因为气体的质量遵循质量守恒定律，气体的体积为容器的体积，所以气体的密度始终保持不变，即密度不变，不能说明反应是否达到平衡状态，A符合题意； B．的质量随着反应的进行为变量，所以其质量保持不变，能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．正反应和逆反应的速率相等是反应达到平衡的直接判据，C不符合题意； 故选A。 【变式3-2】氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 (1)A是 (填写名称)，向吸收塔中通入A的作用 。 (2)氧化炉中发生的主要化学反应其中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。 (3)为避免硝酸产生尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。请写出用纯碱溶液吸收尾气中NO2的化学方程式(提示：NO2与纯碱溶液反应可发生歧化生成两种盐)： 。 (4)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b转化过程如图所示，下列分析合理的是 。 A．催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成 B．N2与H2反应属于氮的固定过程 C．在催化剂b表面形成氮氧键时不涉及电子转移 (5)制取硝酸产生尾气中含有的氮氧化物用NaOH溶液经过一系列处理后得到NaNO2副产品，称取5.000g该亚硝酸钠产品溶于水配制成250mL的样品溶液。取25.00mL该样品溶液于锥形瓶中，用稀H2SO4酸化后，再向锥形瓶中滴加0.1000KMnO4溶液，至恰好完全反应时，消耗28.00mLKMnO4溶液。求副产品中NaNO2的质量分数 ，写出计算过程。(已知：，未配平) 【答案】(1)氧气或空气 促使NO2和NO全部转化为HNO3 (2)4：5 (3) (4)AB (5)96.6% 【详解】（1）由分析，A为氧气，向吸收塔中通入A的作用向吸收塔中通入A的作用； （2）氧化炉中发生的主要化学反应为氨气被催化氧化生成NO和水，，其中还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:5； （3）用纯碱溶液吸收尾气中NO2，反应中二氧化氮发生歧化反应生成硝酸钠、亚硝酸钠，结合质量守恒，还生成二氧化碳，反应为：； （4）A．由图，催化剂a表面发生了氮氮、氢氢非极性共价键的断裂和氮氢极性共价键的形成，正确； B．N2与H2反应为单质氮转化为化合态氮的过程，属于氮的固定过程，正确； C．在催化剂b表面形成氮氧键时，氮元素化合价改变，涉及电子转移，错误； 故选AB； （5）反应中锰化合价由+7变为+2、氮化合价由+3变为+5，结合电子守恒，存在，则副产品中NaNO2的质量分数96.6%。 考点四 硝酸的工业制备 【例4】铜被一定量浓硝酸恰好完全溶解，得到硝酸铜溶液，产生标准状况下和的混合气体(假设气体完全逸出)，这些气体与标准状况下混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀。相关数据正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．由分析知，Cu提供电子等于O2获得的电子，反应中1 molCu失去2 mol电子，1 molO2得到4 mol电子，在标准状况下的物质的量为，故铜的质量=6.4 g，A正确； B．由电子得失守恒可知，标况下和转化为硝酸失去电子数与标况下得到电子数相等，，无法求出具体的值且不唯一，B错误； C．由B分析可知，C错误； D．由分析知，Cu提供的电子的物质的量等于氢氧化铜中OH-的物质的量，氢氧化铜中OH-的物质的量等于的物质的量，故，D错误；故答案选A。 【变式4-1】将1.76g铜镁合金完全溶解于50mL某浓度的硝酸中，得到NO2和NO的混合气体1120mL(标准状况)，当向反应后的溶液中加入540mL1.0mol/LNaOH溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为3.12g。下列说法正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶1 B．NO2和NO的混合气体中，NO2的体积分数是30% C．得到的NO2和NO混合气体通入一定量O2后被水完全吸收，消耗O2的体积为448 mL D．该硝酸中HNO3的物质的量浓度是10.8 mol/L 【答案】A 【详解】A．金属离子全部沉淀时，得到3.12g沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，故沉淀中，则，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，设Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者总质量、电子转移守恒有：64x+24y=1.76、2x+2y=0.08，解得：x=0.02=y=0.02，故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol：0.02mol=1∶1，A正确； B．设NO2的物质的量为amol，则NO的物质的量为，根据电子转移守恒可知：，解得a=0.035，则NO2的体积分数，B错误； C．得到的NO2和NO混合气体通入一定量O2后被水完全吸收，又重新转化为HNO3，根据电子转移守恒可知，氧气获得电子数等于金属失去电子数，故消耗O2物质的量为，但氧气不一定处于标准状况下，即消耗氧气的体积不一定是448mL，C错误； D．NO2和NO混合气体的物质的量为，完全沉淀溶液中溶质为硝酸钠，根据Na元素守恒可知：，根据N元素混合可知：，故，D错误； 故选A。 【变式4-2】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g铜（已知硝酸只被还原为NO气体）。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列说法正确的是 A．原混合酸中物质的量为0.4mol B．混合酸中物质的量浓度为1 C．OA段转移的电子为0.4mol D．19.2g铜完全溶解时，溶液中的 【答案】D 【详解】A．最终反应掉22.4g铁，铁的物质的量为=0.4mol，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据Fe原子、硫酸根离子守恒，每一份中n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)=0.4mol，则原混合酸中H2SO4物质的量为0.4mol×2=0.8mol，故A错误； B．OA段发生反应为：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以每一份中n()=n(Fe)==0.2mol，每一份溶液体积为100mL，则混合酸中HNO3物质的量浓度为=2mol/L，故B错误； C．由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，消耗的铁n(Fe)==0.2mol，转移的电子为0.6mol，故C错误； D．由上述计算可知每一份混酸中，H2SO4物质的量为0.4mol，HNO3的物质的量为0.2mol，19.2gCu的物质的量为=0.3mol，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，反应后铜以硫酸铜存在，n(CuSO4)=0.3mol，硫酸剩余0.1mol，故反应后溶液，故D正确； 答案选D。 基础达标 1．物质的转化关系如图所示(部分转化条件略去)。下列有关说法正确的是 A．若物质A为金属单质，则物质D可能是NaOH B．若物质A为非金属固态单质，则物质D一定是 C．若物质D为，则物质A一定是 D．若物质D为，则物质A可能是溶液 【答案】A 【详解】A．若A为Na，在空气中反应变为B为Na2O，继续在空气中加热生成C为Na2O2，与水反应生成NaOH，故A正确； B．若A碳单质，与少量O2可以生成B为CO，再与O2反应生成C为CO2，与水反应生成H2CO3，故B错误； C．若D为HNO3，A可以是NH3，发生催化氧化生成NO，再与O2反应生成NO2，与水反应生成HNO3，故C错误； D．若D为H2SO4，A应为H2S气体，与O2反应生成SO2，催化氧化生成SO3，再与水生成H2SO4，故D错误； 答案选A。 2．下列说法错误的是 A．工业上利用与水的反应生产硝酸 B．常温下可用铁或铝制容器来盛装稀硝酸 C．硫酸铜可以用来检验酒精中是否含有水 D．硫酸钡在医疗上可用作消化系统X射线检查的内服药剂，是因为其不溶于胃酸 【答案】B 【详解】A．工业上生产硝酸的主要方法是氨的催化氧化法，NO2与水反应生成硝酸是该工艺中的一个步骤，A正确； B．常温下，铁或铝在浓硝酸中会发生钝化，但稀硝酸会与金属持续反应，无法用其盛装稀硝酸，B错误； C．无水硫酸铜遇水变蓝，可用于检验酒精中是否含水，C正确； D．硫酸钡难溶于胃酸（盐酸），因此可用作X射线造影剂，D正确； 故选B。 3．Y某实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(反应条件已略去) A．“反应1”生成气体为，中含有的原子数为 B．“反应2”生成气体为，的摩尔质量为30 C．“反应3”生成红棕色气体 D．工业上利用“反应4”生产硝酸 【答案】B 【详解】A．中含有1molN和3molH，总原子数为，A正确； B．的摩尔质量为30g/mol，B错误； C．反应3：2NO+O2=2NO2，常温常压下，NO2为红棕色气体，C正确； D．工业上利用3NO2+H2O=2HNO3+NO生成硝酸，D正确； 答案选B。 4．用类比推理的思维方法可以预测许多物质的性质，但不能违背客观事实。下列推论正确的是 A．可与溶液反应，则也可与溶液反应 B．是酸性气体，可以用浓硫酸干燥，也是酸性气体，则也可以用浓硫酸干燥 C．浓硝酸露置在空气中溶液质量会减小，则浓硫酸露置在空气中溶液质量也会减小 D．氯化铵和熟石灰混合加热可产生氨气，则硫酸铵与熟石灰混合加热也可产生氨气 【答案】D 【详解】A．氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与强酸反应又能与强碱反应，氢氧化镁为中强碱，不能与氢氧化钠反应，故A错误； B．浓硫酸能够与硫化氢发生氧化还原反应，所以浓硫酸不能干燥硫化氢，故B错误； C．浓硝酸露置在空气中溶液质量会减小，是因为硝酸具有挥发性，浓硫酸露置在空气中溶液质量会增大，是因为浓硫酸的吸水性，故C错误； D．氯化铵和熟石灰混合加热可产生氨气，硫酸铵是铵盐，也能与熟石灰混合加热产生氨气，故D正确； 答案选D。 5．用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去)，能达到实验目的的是 选项 a中试剂 b中试剂 c中试剂 实验目的 装置 A 浓硫酸 Cu 品红溶液 验证SO2具有漂白性 B 稀硫酸 大理石 浓硫酸 制备纯净的CO2 C 稀硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 验证元素非金属性强弱：N>C>Si D Na2CO3溶液 稀硫酸 澄清石灰水 验证酸性强弱：H2SO4>H2CO3 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．浓硫酸和Cu反应制取SO2需要加热，图中缺少加热装置，A错误； B．稀硫酸和大理石反应生成二氧化碳的同时生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水会覆盖在大理石表面，阻止硫酸和大理石的进一步反应，通常用盐酸和大理石反应制备二氧化碳，B错误； C．稀硝酸具有挥发性，挥发出来的硝酸会混在CO2中，硝酸也能与硅酸钠反应生成硅酸，无法证明碳酸的酸性强于硅酸，即无法证明非金属性C＞Si，C错误； D．通过澄清石灰水变浑浊证明Na2CO3溶液与稀硫酸反应生成生成了二氧化碳，从而验证酸性强弱：H2SO4＞H2CO3，D正确； 故答案选D。 6．久置的浓硝酸呈黄色的原因是 A．浓硝酸中含有铁离子 B．浓硝酸见光分解产生二氧化氮气体溶解在里面 C．浓硝酸与氧气反应生成有色物质 D．浓硝酸具有挥发性 【答案】B 【详解】A．浓硝酸分解不会产生铁离子，A错误； B．浓硝酸见光分解生成红棕色的二氧化氮气体，溶解其中导致溶液变黄，B正确； C．浓硝酸与氧气不反应，C错误； D．浓硝酸的挥发性会导致浓度降低，但不会直接引起颜色变化，D不符合题意； 故选B。 7．常温下，下列溶液可用铁制容器盛装的是 A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．浓盐酸 【答案】A 【详解】A．浓硫酸在常温下能使铁钝化，形成致密氧化膜阻止反应，A正确； B．稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，腐蚀铁容器，B错误； C．稀硝酸与铁反应生成硝酸盐、水和一氧化氮，腐蚀铁容器，C错误； D．浓盐酸酸性强且无强氧化性，常温下与铁剧烈反应生成氯化亚铁和氢气，D错误； 故答案选A。 8．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的一组是 A．硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B．试管内壁上的银镜可用稀硝酸除去——酸性 C．不能用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S——强氧化性 D．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 【答案】B 【详解】A．硝酸与FeO反应生成和NO，既体现酸性（与碱性氧化物FeO反应）又体现氧化性（氧化），A正确； B．稀硝酸与银反应生成NO，主要利用硝酸的强氧化性，B错误； C．稀硝酸与FeS反应时，被氧化，无法生成，对应硝酸的强氧化性，C正确； D．浓硝酸见光分解，需棕色瓶避光保存，对应不稳定性，D正确；故答案选B。 综合应用 1．在反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中，硝酸体现的性质是 A．只有氧化性 B．只有酸性 C．既有氧化性又有酸性 D．既无氧化性又无酸性 【答案】C 【详解】在反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中，Cu元素由0价升高到+2价，N元素由+5价部分降低到+2价，N元素发生变价后，生成NO，得电子表现氧化性，未发生变价的N元素转化为Cu(NO3)2，表现出酸性，则硝酸体现的性质是既有氧化性又有酸性，故选C。 2．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的一组是 A．硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 【答案】D 【详解】A．硝酸与FeO反应生成Fe3+，既体现酸性（与FeO反应生成盐）又体现氧化性（氧化Fe2+），A正确； B．稀硝酸与锌反应生成氮氧化物而非氢气，因其强氧化性优先反应，对应准确，B正确； C．棕色瓶用于避光保存浓硝酸，因其见光易分解，对应不稳定性，C正确； D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，是因为硝酸表现出酸性，中和了氢氧化钠的碱性，酚酞在中性溶液中呈无色，对应不准确，D错误；故选D。 3．硝酸是重要的化工原料，工业制硝酸的工艺流程如图所示。回答下列问题： (1)氧化炉中主要反应的化学方程式为 。 (2)向吸收塔中通入足量A的作用为 。 (3)硝酸工业尾气的氮氧化物为大气污染物，可采用NH3将氮氧化物还原为N2的方法进行尾气处理，则NH3与NO2发生反应时还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。 (4)某兴趣小组用图甲装置探究氨的催化氧化。(已知：三氧化二铬为该反应的催化剂) ①实验室可利用熟石灰和氯化铵制备NH3，该反应的化学方程式为 ； ②若装置3中试剂为浓硫酸，则在装置4中观察到的现象为 ；若省略装置3，则装置4中产生白烟，其原因为 。 (5)①若往下面图乙的装置5中a导管通入的是NH3，观察到白色沉淀产生，该沉淀的化学式为 ； ②若往图乙的装置5中a导管处分别通入 (填标号)，在装置5中也会产生白色沉淀。 A．CO2 　　 B．NO2  　　C．Cl2 　　D．N2 【答案】(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)将NO氧化为NO2 (3)4:3 (4)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 有红棕色气体产生 生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3而产生白烟 (5)BaSO3 BC 【详解】（1）氧化炉中氨催化氧化为一氧化氮，主要反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。 （2）据分析，A为氧气，则向吸收塔中通入足量A的作用为将NO氧化为NO2。 （3）NH3与NO2发生反应的方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O，氨气是还原剂，二氧化氮是氧化剂，氮气既是氧化产物也是还原产物，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3。 （4）图甲中，1处产生氨气，2处氨被催化氧化为一氧化氮，若装置3中试剂为浓硫酸，浓硫酸吸收多余的氨气、吸收水蒸气，4处一氧化氮和氧气反应得到二氧化氮； ①实验室熟石灰和氯化铵共热生成氯化钙、水和NH3，该反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O； ②据分析，若装置3中试剂为浓硫酸，会吸收未反应的氨气、吸收水蒸气，则在装置4中一氧化氮转化为二氧化氮，故观察到的现象为有红棕色气体产生；氨气和硝酸能产生硝酸铵，则若省略装置3，则装置4中产生白烟，其原因为：生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3而产生白烟。 （5）①氯化钡和二氧化硫不反应，若往下面图乙的装置5中a导管通入的是NH3，二氧化硫和氨气在水溶液中产生亚硫酸铵、遇到钡离子产生亚硫酸钡沉淀，则观察到白色沉淀产生，该沉淀的化学式为BaSO3； ②A．二氧化硫、CO2 不会和氯化钡溶液反应，无沉淀，不选； B．NO2  溶于水生成硝酸具有氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸根，故遇到钡离子产生白色硫酸钡沉淀，选；　　 C．Cl2 具有氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸根，故遇到钡离子产生白色硫酸钡沉淀，选；　 D．二氧化硫、N2不会和氯化钡溶液反应，无沉淀，不选；选BC。 4．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价 — 物质类别关系如图所示，以下说法正确的是 A．物质A在一定条件下转化成N2，属于氮的固定 B．标准状况下，理论上44.8 L NO与33.6 L O2混合后溶于水可恰好转化成C C．19.2 g铜与100 m L 12 mol / L的C溶液完全反应，可产生标准状况下33.6 L的B物质 D．铵盐受热都易分解成氨气，都能与碱反应放出氨 【答案】B 【详解】A．氮的固定是指N2转化为化合态氮的过程，而NH3转化为N2是化合态氮转化为游离态，不属于氮的固定，故A错误； B．C是HNO3，NO与O2、H2O反应生成HNO3的总反应为4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3，标准状况下，44.8 L NO的物质的量为2mol、33.6 L O2的物质的量为1.5mol，所以恰好完全转化为HNO3，故B正确； C．B为NO2、C为HNO3，19.2 g Cu的物质的量为0.3 mol，n(HNO3)=0.1 L×12 mol/L=1.2 mol。Cu与浓HNO3反应方程式为Cu + 4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O，0.3 mol Cu需1.2 mol HNO3，随反应进行硝酸浓度降低可能生成NO，故C错误； D．铵盐受热不一定都生成NH3，如NH4NO3分解可能生成N2、NO2等，故D错误；选B。 5．硫酸是当今世界最重要的化工产品之一。 Ⅰ．实验室模拟工业制硫酸部分装置如图所示： (1)气体X为： (填化学式)。 (2)装置Ⅰ的作用是 (写出两点)。 (3)装置Ⅱ中发生的反应方程式为 。 (4)装置Ⅲ用于吸收制备硫酸，适宜的吸收剂是 (填字母)。 A．NaOH溶液            B．水            C．98.3％浓硫酸 (5)利用如图装置探究X气体与的反应： A中发生反应的离子方程式为 。 Ⅱ．古代制硫酸： (6)早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾或绿矾的方法制取硫酸。受热分解的化学方程式：。将受热产生的气体通入如图装置中，以检验产生的气体中是否含有和。A装置盛装的试剂是 。 Ⅲ．硫酸性质研究： (7)实验室现有含硫酸和硝酸的混合溶液50mL，其中硫酸的浓度为，硝酸的浓度为。现向混合溶液中加入8g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为 L。 【答案】(1) (2)干燥气体；混合气体；观察气体通入速率 (3) (4)C (5) (6)溶液 (7)1.12 【详解】（1）由分析知，将SO2和O2的混合气体通入浓硫酸中，故气体X为SO2； （2）由分析知，将SO2和O2的混合气体通入浓硫酸中进行干燥，使气体充分混合，并能通过观察气泡产生速率来控制气体流速或混合比例 （3）装置Ⅱ中二氧化硫和氧气混合后在V2O5的催化作用下生成SO3，反应的化学方程式为； （4）A．NaOH溶液能与SO3反应生成Na2SO4和水，不能制得硫酸，A不符合题意； B．SO3不能用水进行吸收，SO3和水反应放出热量，产生大量酸雾，降低吸收效率，B不符合题意； C．SO3可由98.3%浓硫酸吸收，SO3与浓硫酸中的水反应制得硫酸，C符合题意； 故选C； （5）A中SO2与发生氧化还原反应生成和，反应的离子方程式为； （6）由分析可知，A试剂应该是检验SO3，应该用BaCl2溶液，会生成白色沉淀； （7）n(HNO3)=1mol/L×0.05L=0.05mol，n(H2SO4)=2mol/L×0.05L=0.1mol，n(H+)=n(HNO3)+2n(H2SO4)=0.05mol+0.1mol×2=0.25mol，n(Cu)=，发生反应为3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，根据方程式知，硝酸根离子完全反应需要n(Cu2+)=0.075mol<0.125mol、n(H+)=0.2mol<0.25mol，所以硝酸根离子不足量，所以硝酸根离子完全被还原生成NO，根据方程式可知，n(NO)=0.05mol，体积为22.4L/mol×0.05mol=1.12L。 6．硝酸工业尾气中的氮氧化物()是大气污染物之一，可将其进行无害化处理或转化为其他化工产品。回答下列问题。 实验一    利用还原进行无害化处理 (1)用如图装置制备氨气，可选用的试剂是 (填字母)。 a.和固体            　　b.固体 c.固体                　　    d.浓氨水和NaOH固体 (2)一定条件下，与反应生成两种无污染物质，反应的化学方程式为 。 实验二    模拟制备食品防腐剂亚硝酸钠 利用如图装置制备干燥纯净的亚硝酸钠，反应原理为(部分夹持装置略去)。 已知： ①亚硝酸钠是白色固体 ②NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化 实验步骤：按图连接装置并检查装置气密性；加入药品，通入一段时间的，然后滴入稀硝酸，点燃酒精灯；反应结束后，熄灭酒精灯，再通入一段时间的。 (3)仪器a的名称为 。A中发生反应的离子方程式为 。 (4)装置B的作用是 。D中观察到的实验现象为 。 (5)若将装置E去掉，可能造成的后果是 。 (6)实验结束后，需再通入一段时间的目的是 。 【答案】(1)a (2)8NH3+6NO27N2+12H2O (3)分液漏斗 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O (4)除去可能生成的NO2 淡黄色固体逐渐变成白色 (5)F中的水蒸气进入D中，与过氧化钠发生反应导致产物不纯 (6)排尽装置中的 NO，使其被酸性高锰酸钾溶液吸收，避免污染环境 【详解】（1）a．Ca（OH）2和NH4Cl固体混合加热，会发生反应Ca（OH）2+NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，可以制备氨气，且该反应是实验室制取氨气的常用方法，适合固体加热装置，故a正确； b．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，但在试管口温度降低时，NH3和HCl又会重新化合生成NH4Cl，不能得到大量氨气，故b错误； c．NH4HCO3固体受热分解生成NH3、CO2和H2O，会得到氨气和二氧化碳的混合气体，无法得到纯净的氨气，故c错误； d．浓氨水和NaOH固体反应可产生氨气，但该反应不需要加热，适合固-液不加热装置，不适合图1的固体加热装置，故d错误； 故选a； （2）根据题目信息，NH3与NO2反应生成两种无污染物质，无污染物质通常为氮气和水，根据氧化还原反应的配平原则，NH3中氮元素化合价从-3 价升高到 0 价，NO2中氮元素化合价从+4 价降低到 0 价，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式为：8NH3+6NO27N2+12H2O； （3）仪器 a 的名称为分液漏斗；A 中是铜粉与稀硝酸反应，生成硝酸铜、一氧化氮和水，其离子方程式为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O； （4）因为铜和稀硝酸可能生成少量NO2，可与水反应生成NO，所以装置 B 的作用是除去可能生成的NO2；D 中是一氧化氮与过氧化钠反应生成亚硝酸钠，过氧化钠是淡黄色固体，亚硝酸钠是白色固体，所以观察到的实验现象为淡黄色固体逐渐变成白色； （5）装置 E 中无水氯化钙的作用是干燥气体，若将装置 E 去掉，F 中的水蒸气会进入 D 中，而过氧化钠会与水发生反应，即2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，这会导致产物亚硝酸钠不纯，故后果为F中的水蒸气进入D中，与过氧化钠发生反应导致产物不纯； （6）由于 NO 有毒，会污染环境，实验结束后，装置中会残留 NO，再通入一段时间N2，可以排尽装置中的 NO，使其被酸性高锰酸钾溶液吸收，避免污染环境。 7．下列现象与氧化还原反应无关的是 A．NO遇空气变为红棕色 B．和HCl反应产生白烟 C．无色的浓久置后变为黄色 D．向酸性溶液中通入，紫色褪去 【答案】B 【详解】A．NO遇空气变为红棕色，反应中N的化合价从+2升至+4，O的化合价从0降至-2，涉及氧化还原，A不符合题意； B．NH3和HCl反应生成NH4Cl，所有元素的化合价均未变化，属于非氧化还原的化合反应，B符合题意； C．浓HNO3分解产生NO2，N的化合价从+5降至+4，O的化合价部分升高，涉及氧化还原，C不符合题意； D．SO2使KMnO4褪色，Mn的化合价从+7降至+2，S的化合价从+4升至+6，涉及氧化还原，D不符合题意； 故选B。 8．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质相对应的是 A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色—不稳定性 B．稀硝酸可以溶解金属铜—酸性和强氧化性 C．浓硝酸要用棕色瓶盛装并避光保存—挥发性 D．稀硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去—强氧化性 【答案】B 【详解】A．浓硝酸先使紫色石蕊变红色后因强氧化性漂白了指示剂，项错误； B．与稀反应生成、和，硝酸中N原子得电子，硝酸表现氧化性，中氮元素化合价不变，体现了硝酸的酸性，同时铜被氧化为最高价，硝酸体现强氧化性，项正确； C．见光易分解所以浓硝酸要用棕色瓶盛装并避光保存，C项错误； D．与发生中和反应，溶液碱性减弱，使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去，体现硝酸的酸性，项错误；本题选B。 9．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 则下列说法错误的是 A．氧化炉中发生反应的化学方程式： B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为 C．为避免硝酸工业尾气中的氮氧化物污染环境，可用NaOH溶液吸收 D．工业上选择铝罐盛装大量浓硝酸是因为铝和浓硝酸不反应 【答案】D 【详解】A．氨气和氧气在“氧化炉”中发生催化氧化生成NO和水，氧化炉中发生反应的化学方程式：，故A正确； B．NO、O2、水在吸收塔中反应生成硝酸，4NO+3O2+2H2O=4HNO3，图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为，故B正确； C．生产硝酸工业的尾气中含有NO、NO2气体，可根据反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，可以使用NaOH溶液作吸收剂，故C正确； D．常温下，铝在浓硝酸中钝化，所以工业上选择铝罐盛装大量浓硝酸，故D错误；选D。 10．Ⅰ．下图为合成氨以及氨氧化制备硝酸的流程示意图。 (1)氨分离器分离出来的是液态氨，主要利用了氨气 的性质，分离出的另外两种气体可回到 （填装置名称）中再利用。 (2)氧化炉内发生反应的化学方程式为 。 (3)向吸收塔中通入过量的A是 ，作用是 。 (4)用氢氧化钠溶液可以吸收尾气中的一氧化氮和二氧化氮，反应的方程式如下：用氢氧化钠溶液能够完全吸收含有一氧化氮和二氧化氮的尾气，若所得溶液，则原混合气体中一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比a：b为 。 Ⅱ．我国科研团队借助一种固体催化剂（LDH），在常温、常压和可见光条件下合成了氨，其过程如下图所示。 (5)该过程的能量转化形式是 ，反应的化学方程式为 。反应中每转移6mol电子，生成的在标准状况下体积为 L。 【答案】(1)易液化 合成塔 (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)空气或氧气 使一氧化氮被完全氧化 (4)2：3 (5)太阳能转化为化学能 2N2+6H2O4NH3+3O2 44.8 【详解】（1）NH3具有易液化的性质，通过降温或加压液化后与气体分离；未反应的N2和H2返回合成塔继续反应； （2）根据分析，氧化炉内发生反应为NH3和O2生成NO和H2O，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； （3）氧化炉和吸收塔中的NO都需要跟O2反应，因此A为O2或空气；O2能将NO氧化为NO2； （4）用氢氧化钠溶液可以吸收尾气中的一氧化氮和二氧化氮，发生的反应为NO＋NO2＋Na2CO3═2NaNO2＋CO2、2NO2＋Na2CO3═NaNO2＋NaNO3＋CO2，根据化学方程式可知： 若所得溶液中c()：c()=1：9，则：=1：9，解得a：b =2：3，即原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为2∶3； （5）由图可知，反应借助一种固体催化剂（LDH），在常温、常压和可见光条件下合成了氨属于太阳能转化为化学能；N2和水在催化剂的作用下反应生成O2和NH3，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式2N2+6H2O4NH3+3O2，该反应中N元素由0价下降到-3价，反应中每转移，生成NH3的物质的量为2mol，标准状况下的体积为2mol×22.4L/mol=44.8L。 拓展培优 1．硝酸是一种重要的化工原料。高一化学兴趣小组在实验室模拟工业制的装置如图所示，其中a为一个可持续鼓入空气的气囊。 回答下列问题： (1)的电子式 ，盛放碱石灰的仪器名称 ，装置A中反应的化学方程式 。 (2)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (3)装置C中浓硫酸的主要作用是 。 (4)装置E中生成硝酸的离子方程式为 。 (5)尾气的主要成分为NO，工业上可用NaClO溶液吸收。在酸化后NaClO溶液中，HClO氧化NO的离子方程式为 ；NaClO溶液也可用于吸收工业尾气中的，在其他条件相同时，NaClO浓度对脱硫脱硝效率(/%)的影响如图所示，的脱除效率一直维持在98%以上，而NO脱除效率相对较低，其原因可能是 。 【答案】(1) 球形干燥管 (2) (3)除去过量的 (4) (5) SO2易溶于水，能和NaClO溶液充分接触发生反应，NO难溶于水，与NaClO溶液接触不充分 【详解】（1）中N与H共有1对电子，还有1个孤电子对，电子式为：；盛放碱石灰的仪器名称是球形干燥管；根据原子守恒，装置A中为氯化铵与氢氧化钙加热条件下生成氨气，反应的化学方程式为； （2）由分析知，装置B中为氨气与氧气在催化剂条件下发生反应，生成NO，根据得失电子守恒、原子守恒，发生反应的化学方程式为：； （3）由分析知，装置C中浓硫酸的主要作用是除去过量的； （4）由分析知，装置E中为NO2与水反应得到硝酸与NO，根据得失电子守恒，电荷、原子守恒，装置E中生成硝酸的离子方程式为：； （5）HClO具有强氧化性，能氧化NO生成，根据得失电子守恒，电荷、原子守恒，离子方程式为：；SO2的脱除效率一直维持在98%以上，而NO脱除效率相对较低，其原因可能是：SO2易溶于水，能和NaClO溶液充分接触发生反应，NO难溶于水，与NaClO溶液接触不充分，导致NO脱除效率较低。 2．氮化合物是重要的化工原料，其转化一直是化学研究的热点。氨催化氧化是制硝酸的重要步骤，探究氨催化氧化反应的装置如图所示： 1．将空气鼓入A装置，即可获得氨氧混合气，利用的是浓氨水的 性质；用电离方程式表示浓氨水显碱性的原因： 。 C处进行氨催化氧化反应，可生成两种无色产物，皆为氧化物。 2．有人指出C中粉末状催化剂的两端应各加一团玻璃棉，其目的是 ；写出C中氨催化氧化反应的化学方程式： 。 3．实验过程中可观察到D中逐渐出现红棕色，写出此颜色变化涉及的化学反应方程式： 。 4．实验进行一段时间后可观察到装置E处铜片表面出现无色气泡，溶液逐渐变蓝色，写出E处溶液中发生的化学反应方程式： 。 实验选择的氨水浓度和鼓入空气的速度都会影响实验现象的呈现。可能由于鼓气速度过快，实验中始终未观察到D处变红棕色，而是产生了明显的白烟。 5．推测该白烟的成分是___________。 A． B． C． D． 6．若要确保不出现白烟现象，可在C、D之间增加一个装有___________试剂的装置。 A．碱石灰 B．浓硫酸 C．饱和食盐水 D．无水氯化钙 已知溶液能有效吸收尾气中的。 7．将少量通入溶液中，气体完全吸收且溶液漂白性有所增强。写出吸收过程中发生的离子反应方程式 。 25℃时，的去除率随的变化如图1所示(用盐酸调节)；时，的去除率随温度的变化如图2所示： 8．时，随着降低，去除率增大的原因是___________。 A．盐酸可将氧化 B．易溶于酸性溶液 C．溶液还原性增强 D．溶液氧化性增强 9．时，温度高于后，去除率下降的主要原因是___________。 A．盐酸挥发 B．溶解度减小 C．分解 D．分解 实验尾气中含量的测定：将气样通入适量酸化的溶液中，使完全被氧化为，加水稀释至。量取该溶液，加入、溶液(过量)，充分反应后，用溶液和剩余的恰好反应(该反应的还原产物为)，消耗。 10．根据以上实验数据，计算尾气中折合成的含量为 。 【答案】1．挥发性 NH3∙H2O+OH- 2． 为了防止催化剂被气体吹走 4NH3+5O24NO+6H2O 3．2NO+O2=2NO2 4．3NO2+H2O=2HNO3+NO 、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 5．B 6．BD 7．5ClO-+2NO+H2O＝2+3Cl-+2HClO 8．D 9．D 10． 【详解】1．根据分析，氨水具有挥发性；NH3∙H2O 为弱碱，电离方程式为NH3∙H2O+OH-； 2．催化剂为粉末状，气流速率较快时，粉末可能会被气体吹走，无法继续实验，还可能堵塞导管；根据分析，C中方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； 3．根据分析，D中的反应为2NO+O2=2NO2； 4．根据分析，E的溶液中先发生NO2与水的反应，再发生HNO3与Cu的反应，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O； 5．NH3催化氧化生成NO和H2O后，发生如下反应：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、NH3+HNO3=NH4NO3，白烟成分即为NH4NO3的固体小颗粒，故选B； 6．由于E中生成硝酸，可能挥发进D中，因此若要确保不出现白烟现象，要防止NH3进入D。 A．碱石灰可以吸水，不与NH3反应，A不符合题意； B．浓硫酸可以吸水，也能与NH3反应，B符合题意； C．饱和食盐水不能完全吸收NH3，C不符合题意； D．无水氯化钙能吸收NH3，D符合题意； 故选BD； 7． 少量NO通入NaClO溶液中，ClO-将NO氧化为，溶液漂白性有所增强说明生成HClO，离子方程式为5ClO-+2NO+H2O＝2+3Cl-+2HClO； 8． pH降低，溶液中c(HClO)增大，氧化性增强，去除率增大，故选D； 9．温度升高，HClO受热分解，溶液中c(HClO)减小，去除率降低，故选D； 10．由题意可知，n(Fe2+)=c1V1×10-3mol，n()=c2V2×10-3mol，根据转移电子守恒，3n()+6c2V2×10-3= c1V1×10-3，解得n()=(c1V1×10-3-6c2V2×10-3)mol，m()=×30g/mol×103mg/g×(c1V1×10-3-6c2V2×10-3)mol=40(c1V1-6c2V2)mg，NOx折合成的含量为mg/L。 3．某研究学习小组对硝酸与二氧化氮的部分性质进行探究。回答下列问题：查阅资料：纯硝酸为无色液体；实验室存放的浓硝酸通常显黄色。 (1)为探究浓硝酸显黄色的原因，进行实验如下： 实验装置 操作 实验编号 M 实验现象 向M溶液中按一定速率通入气体10s 1 溶液由无色变黄色 2 溶液由无色变黄色 3 溶液基本无色 4 _______ 溶液基本无色 ①由实验1和实验3可得出结论：浓硝酸显黄色与 无关。 ②实验4的目的为验证实验2溶液变黄是否与有关，则M为 。 ③依据上述实验可推知，浓硝酸呈黄色是溶液中 、 共同作用的结果。 (2)探究与的反应。实验装置及步骤如下： i.按图连接好装置，_______，添加药品。 ii.打开活塞，从仪器向形管中缓慢注入浓硝酸；当浓硝酸快要接触粗铜丝时，关闭活塞，继续注入浓硝酸，使形管中右侧液面适当高于左侧液面。 iii.慢慢打开活塞，使浓硝酸浸没铜丝；观察到刚进入仪器中的红棕色气体迅速褪色，待分散在玻璃纤维上的过氧化钠粉末全部变白后，立即关闭活塞；流出的尾气中未检出。 ①步骤i中按图连接好装置后，进行的第一步操作是 。 ②若实验时未使用加有无水氯化钙的仪器，则仪器中发生某副反应的化学方程式为 。 ③图中单向阀可实现气体单向流通，其作用是 。 ④由化合价规律推测，和反应生成的物质为 (填化学式)。 【答案】(1) (2)检查装置气密性 防止空气中的、进入仪器中 【详解】（1）①实验1和实验3硝酸根浓度相同，阳离子不同，说明浓硝酸显黄色与无关 ②根据实验需控制变量思想，实验4中的M为； ③实验2和实验4阳离子相同，阴离子不同，说明浓硝酸显黄色与硫酸根离子无关，实验1和实验3阴离子相同，阴离子不同，说明浓硝酸显黄色与氢离子有关，实验1和实验2的实验现象说明浓硝酸显黄色是溶液中与共同作用的结果； （2）①步骤i中按图连接好装置后，进行的第一步操作是检查装置气密性； ②仪器a中无水氯化钙的作用为干燥，若无此装置，将会发生副反应。 ③因为过氧化钠能与、反应，因此需防止空气中的、进入仪器中； ④具有氧化性，可将氧化生成，依据化合价升降规律推测，和反应的化学方程式为。 4．门捷列夫最早预言了具有半导体特性类硅元素锗（），工业上用精硫锗矿（主要成分为）制取高纯度锗，其工艺流程如图所示： 已知：①硅和锗是同主族相邻元素，结构和性质类似； ②的水解方程式为，在的盐酸中溶解度最小。 (1)锗元素在周期表中的位置 。 (2)800℃，使精硫锗矿在氛围中升华的原因是 。 (3)还原时会产生一种臭鸡蛋气味的气体，则此化学反应方程式为 。 (4)酸浸时温度不能过高的原因是 。 (5)氯化除生成外，反应还生成一种能使品红溶液褪色的气体，写出相应的化学方程式 。 (6)水解得到，该步骤高纯水不能过量，原因是 。 【答案】(1)第四周期第ⅣA族 (2)可以避免GeS2被氧化，得到较为纯净的GeS2 (3) (4)浓硝酸受热易挥发、易分解 (5) (6)会使得到的盐酸浓度小于5.3mol∙L-1，增大GeO2∙nH2O的溶解量，最终使锗产率降低 【详解】（1）硅和锗是同主族相邻元素，则锗元素在周期表中的位置：第四周期第ⅣA族。 （2）GeS2具有较强的还原性，高温时能被氧气氧化，则800℃时使精硫锗矿在氛围中升华的原因是：可以避免GeS2被氧化，得到较为纯净的GeS2。 （3）还原时会产生一种臭鸡蛋气味的气体即硫化氢，结合分析可知，反应中，氮元素从-3价升高到0价、Ge元素从+4价降低到+2价，则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得：此时的化学反应方程式为： 。 （4）酸浸时，使用浓硝酸，浓硝酸热稳定性差，且易挥发，所以温度不能过高的原因：浓硝酸受热易挥发、易分解。 （5）氯化除生成外，反应还生成一种能使品红溶液褪色的气体即二氧化硫， GeO2转化为GeCl4，化合价不变，SOCl2中S显+4价，生成SO2时S的价态也不变，则相应的化学方程式：。 （6）GeCl4水解时，除生成GeO2∙nH2O外，还生成HCl，该步骤高纯水若过量，生成盐酸的浓度减小，GeO2∙nH2O的溶解度增大，则该步骤高纯水不能过量的原因是：会使得到的盐酸浓度小于5.3mol∙L-1，增大GeO2∙nH2O的溶解量，最终使锗产率降低。 5．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．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 B．由②中的红棕色气体不能表明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．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 【答案】A 【详解】A．木炭燃烧产生二氧化碳，该实验中检验出二氧化碳不能说明是木炭和浓硝酸反应得到的，故A错误； B．红热的木炭加入浓硝酸后，浓硝酸自身分解生成二氧化氮、浓硝酸和木炭反应也生成二氧化氮，所以不能说明木炭和浓硝酸反应生成二氧化氮，故B正确； C．红热木炭没有接触浓硝酸溶液就产生红棕色气体，说明红热木炭和挥发的浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮，二氧化氮为还原产物，故C正确； D．该溶液中只有浓硝酸和水，放入灼热的碎玻璃后产生红棕色气体，说明受热条件下浓硝酸分解生成气体，该气体中还含有氧气，一定是混合气体，故D正确； 故选A。 6．某废旧电路板主要含有Cu、Zn、Ag、Au(均以单质形式存在)，经“硝酸酸浸-萃取”可回收其中的Cu元素。 (1)硝酸酸浸。向废旧电路板中加入足量硝酸，Ag或比Ag金属活动性更高的金属被转化成硝酸盐。 ①配平以下Cu与反应的化学方程式 ：__________________。 ②硝酸酸浸后，除外，溶液中大量存在的阳离子还有 。 ③Zn与硝酸反应过程中还有少量生成，利用化学方程式解释原因 。 (2)萃取提铜。利用有机萃取剂AM5640(密度比水小)可以专一性萃取酸浸滤液中的，萃取率与滤液pH的关系如图所示。 ①萃取前加碱调节pH以提高萃取率，最佳pH范围是 。 ②提高萃取率的方法有 、 。 ③取有机层反萃取可得溶液。为测定该溶液的浓度，需先配制0.1000 的标准溶液。若配制时容量瓶未预先烘干，其余操作正常进行，则最终所得溶液的浓度 (选填“>”、“<”或“=”)0.1000 。 ④取25.00 mL反萃取后所得溶液，加入过量KI固体，发生反应；充分反应后，用滴定反应生成的，发生反应，消耗的溶液20.00 mL。计算该溶液的物质的量浓度 。 【答案】(1) Zn2+、Ag+、H+ (2)2.0~2.5 适当升高温度 搅拌（延长萃取时间） = 0.0800 mol/L 【详解】（1）①Cu与稀硝酸反应的方程式为； ②由题中信息可知，稀硝酸可以溶解Cu、Ag、Zn，与Au不反应，所以稀硝酸酸浸后的溶液中还大量存在的阳离子有Zn2+以及Ag+、H+； ③硝酸浓度极低时只表现酸性：。 （2）①由图可知，pH在2.0~2.5时，萃取率达到最高； ②提高萃取率的方法有搅拌，适当提高温度，延长萃取时间等； ③容量瓶中有残余水分未烘干对硫代硫酸钠的物质的量无影响，定容后对溶液体积无影响，所以对最终所得硫代硫酸钠溶液的浓度无影响； ④根据2Cu2+~I2~2Na2S2O3，该CuSO4溶液的物质的量浓度为：。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题7 氨与社会可持续发展 第二单元 重要的含氮工业 第2课时 硝酸 教学目标 1、 掌握硝酸的核心物理性质，包括无色透明、有刺激性气味、易挥发、能与水任意比互溶等关键特征，理解其保存方法的原理（如棕色试剂瓶存放）。 2、 熟练掌握硝酸的化学性质，重点突破强氧化性（与金属、非金属的反应）、酸性（酸的通性）、不稳定性三大核心性质，能准确书写相关化学方程式（如铜与浓/稀硝酸的反应、硝酸分解反应）。 3、 了解硝酸的工业制备原理（氧化氨气法）、实验室制备要点及实际应用（农药、化肥、化工原料等领域），建立“性质-制备-应用”的逻辑关联。 4、 初步掌握硝酸相关计算方法，包括浓度计算、中和反应计算等，能结合化学方程式进行简单定量分析。 重点和难点 重点：硝酸的化学性质，尤其是强氧化性的本质与表现：包括浓/稀硝酸与金属（铜、铝）的反应差异、产物特点（浓硝酸生成NO₂，稀硝酸生成NO）、钝化现象（铝遇浓硝酸），以及氧化性与浓度、酸碱性的关联。 难点： 浓/稀硝酸与金属反应的产物差异及原因分析，学生易混淆不同条件下的反应方程式，难以准确判断还原产物。 ◆知识点一 硝酸的物理性质及用途 1、物理性质 纯硝酸是 、易 (沸点为83℃)、有 气味的液体，常用浓HNO3的质量分数为69%，能跟水以任意比互溶，打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生(与浓盐酸相同)。质量分数为98％以上的浓硝酸挥发出来的HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成极微小的硝酸液滴而产生“发烟现象”。因此，质量分数为98％以上的浓硝酸通常叫做“发烟硝酸” 2、用途：硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐、氮肥等 3、硝酸的保存方法：硝酸易挥发，见光或受热易分解，具有强氧化性而腐蚀橡胶，因此，实验室保存硝酸时，应将硝酸保存在 、 、 的玻璃试剂瓶中，并放置在黑暗且温度较低的地方 即学即练 1．药品的合理保存至关重要。下列有关保存试剂的说法，正确的个数有 ①为防止金属锂被氧化，可将保存在煤油中 ②为避免浓硝酸挥发，应用橡胶塞塞紧试剂瓶 ③为防止吸收变质，可将溶液用磨口玻璃塞密封 ④为防止液溴挥发，保存液溴时，需加少量水液封 ⑤为避免溶液变质，可向其中加入少量还原铁粉 ⑥为避免泄漏，选用棕色细口玻璃瓶盛装氢氟酸 A．2个 B．0个 C．3个 D．1个 2．下列物质与用途对应错误的是 A．→自热火锅的加热反应物 B．液氨→制冷剂 C．硝酸→生产农药、化肥、炸药 D．氢氟酸→生产磨砂玻璃 3．利用点滴板探究氨气的性质(如图所示)。实验时向生石灰固体上滴几滴浓氨水后，立即用表面皿扣住点滴板。下列对实验现象的解释错误的是 选项 实验现象 解释 A 酚酞溶液变红 溶于水，溶液呈碱性 B 浓硫酸附近无白烟 与浓硫酸不发生反应 C 浓硝酸附近有白烟 与挥发出的反应： D 氯化铁溶液变浑浊 与溶液反应： A．A B．B C．C D．D ◆知识点二 硝酸的化学性质 1、酸性：属于强酸，溶于水完全电离：HNO3===H+＋NO3－，具有酸的通性，能与碱、碱性氧化物、某些盐反应 CaCO3与HNO3反应： (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2) 特别提醒 1、稀硝酸使石蕊试液变红色，浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色(酸性和强氧化性) 2、硝酸具有酸的一些通性，但硝酸与活泼金属反应时无氢气产生 2、不稳定性：硝酸见光或受热易发生分解，HNO3越浓，越易分解，温度越高分解越快，光照越强分解越快 特别提醒 1、实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2，发生反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 2、硝酸一般保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处 3、强氧化性：HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。还原产物一般为：HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3 (1)硝酸与金属的反应：硝酸与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性 金属与硝酸反应规律 a．除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属 3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O b．活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同，可能是NO2、N2O、NO、N2、NH4NO3如：4Mg＋10HNO3(稀)===4Mg (NO3)2＋NH4NO3＋3H2O c．铜与浓、稀硝酸反应 浓硝酸与铜反应 该反应较剧烈，反应过程中有红棕色气体产生，此外，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐变稀，反应产生的气体是NO2、NO等的混合气体 稀硝酸与铜反应 该反应较缓慢，反应后溶液显蓝色，反应产生的无色气体遇到空气后变为红棕色(无色的NO被空气氧化为红棕色的NO2) d．与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸能使Fe、A1发生钝化，这是因为浓硝酸将Fe、A1表面氧化，使Fe、A1的表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步进行。常温下，可用铁或铝制容器盛放浓硝酸，但要注意密封，以防止硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。当加热时，加热时可以与Fe、Al发生反应 铁在加热时，与过量的浓硝酸反应： e．铁与稀硝酸反应：先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2 f．王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解 (2)硝酸与非金属的反应：硝酸与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性 金属与非硝酸反应规律 非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O a．木炭与浓硝酸反应： b．硫与浓硝酸反应： c．红磷与浓硝酸反应： d．白磷与浓硝酸反应： (3)硝酸与还原性化合物的反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI(I—)、Fe2＋、FeO等还原性物质 a．稀硝酸与H2S反应的离子方程式： b．稀硝酸与SO2反应的离子方程式： c．稀硝酸与Na2SO3反应的离子方程式： d．稀硝酸与HI反应的离子方程式： e．稀硝酸与Fe2＋反应的离子方程式： f．稀硝酸与FeO反应的离子方程式： (4)NO3－无氧化性，而当NO3－在酸性溶液中时，则具有强氧化性 a．在Fe(NO3)2溶液中加入盐酸或硫酸，因引入了H＋而使Fe2＋被氧化为Fe3＋ b．过量的Cu与浓硝酸反应，待反应停止后，再加入稀盐酸或硫酸，此时铜片上有无色气体生成，这是因为：加入的稀盐酸或硫酸电离出的H＋与Cu(NO3)2中的NO3－结合具有强氧化性，能使Cu继续溶解 c．铜片与稀硝酸、稀硫酸反应 (5)能氧化并腐蚀某些有机物，如皮肤、衣服、纸张、橡胶等。因此在使用硝酸(尤其是浓硝酸)时要特别小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂液洗涤 即学即练 1．硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 。 A．浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 E．硝酸要盛放在棕色细口瓶中、置阴凉处保存——不稳定 F．浓硝酸与灼热的木炭反应——强氧化性 2．某化学学习小组探究铜与硝酸的反应。 (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为 ，装置B的作用为 。C中发生反应的离子方程式为 。 (2)已知硝酸铜溶液颜色为蓝色，但该学习小组的同学在实验中发现铜和浓硝酸反应后溶液为绿色。为弄清反应后溶液颜色出现差异的原因，他们进一步进行了实验探究发现：3.2g Cu与V mL过量的浓硝酸反应所得溶液呈绿色，3.2 g Cu与V mL 过量的稀硝酸反应所得溶液呈蓝色。对于溶液颜色的不同，A同学提出可能是Cu2+浓度不同引起的。你是否赞同？ (填“是”或“否”)，理由是 。 (3)B同学不同意A同学的假设。B同学认为溶液呈绿色是因为铜与浓硝酸反应后的溶液溶有NO2气体，和蓝色的硝酸铜溶液混在一起使溶液呈绿色。他设计了如下实验方案来验证自己的假设，请帮他完成下表中内容： 实验方案 预期现象和结论 ①取铜与稀硝酸反应后所得的蓝色溶液，向其中通入一定量的 气体； 蓝色溶液变成绿色，证明B同学假设成立。 ②取铜与浓硝酸反应后所得的绿色溶液，向其中通入足量的 气体； 溶液的颜色由绿色逐渐变为蓝绿色，最终变为蓝色，证明B同学的假设成立。 ③取铜与浓硝酸反应后所得的绿色溶液于试管中，多次振荡，静置； 溶液的颜色由绿色转变为蓝色，证明B同学的假设成立。 ④取铜与浓硝酸反应后所得的绿色溶液于试管中， (填实验操作)。 溶液的颜色由绿色逐渐变为蓝绿色，最终变为蓝色，证明B同学的假设成立。 (4)该学习小组继续探究硝酸铜的制取方法。下表是制取硝酸铜的三种方案，最能体现绿色化学理念的最佳方案是 (填“甲”、“乙”、“丙”)。 方案 反应物 甲 Cu、浓HNO3 乙 Cu、稀HNO3 丙 Cu、O2、稀HNO3 3．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．打开装有浓硝酸的细口瓶，观察到瓶口有白雾产生——吸水性 一、硝酸的制法 1、硝酸的实验室制法 原理：NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑ (利用浓H2SO4的高沸点，难挥发性制取挥发性的HNO3) 因HNO3不稳定，加热温度不宜过高；由于硝酸易腐蚀橡胶，因此该反应禁用橡胶塞，所用仪器为曲颈甑 2、硝酸的工业制法 流程示意图 主要流程 将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸 各步反应的化学方程式 4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 尾气吸收 NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+ H2O，2NO2 + 2NaOH===NaNO2 + NaNO3 + H2O 实践应用 1．在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．工业制硫酸： B．工业制漂白粉：饱和食盐水漂白粉 C．工业制硝酸： D．工业制烧碱： 2．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下图所示，下列说法错误的是 A．甲、乙、丙三种物质都含有氮元素 B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同 C．反应VI的部分产物可在上述流程中被再次利用 D．工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择Al作为罐体材料 3．硝酸是重要的化工原料。如图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)关于合成氨工艺，下列说法正确的是 (填序号)。 a．合成氨是一种重要的人工固氮方法 b．该反应过程中氮元素被氧化 c．合成的还可以用于化肥工业 d．该反应采用高温、高压等苛刻条件，与化学性质很稳定有关 (2)聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①NO→；②→；③→，其中属于氧化还原反应的是 (填序号)。 (3)吸收装置中，发生的反应为，若用Lx的稀硝酸作为吸收液，反应后得到Ly的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为 mol(写出计算式)。 (4)为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在如图所示流程中。请在①、②中任选一种，说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程： 。 (5)请书写铜与浓，碳与浓反应的方程式 ； 。 (6)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如图所示，若催化剂表面参与反应的NO和物质的量之比为1∶1，则总反应的化学方程式为 。 考点一 硝酸的物理性质及用途 【例1】工业上制备下列物质的生产流程不合理的是 A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿 B．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿 C．工业制硝酸： D．由石英砂制高纯硅：石英砂粗硅纯硅 【变式1-1】硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是 A．质量分数86%以上的浓硝酸称“发烟”硝酸——挥发性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 【变式1-2】下列变化的本质相似的是 A．和均能使品红溶液褪色 B．和气体均不能用浓硫酸干燥 C．常温下铝和银投入浓硫酸中均无明显现象 D．浓硝酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小 考点二 硝酸的化学性质 【例2】用含铜废料(含有、)制备的一种方法如图所示。 已知：降温结晶速度太快，会导致晶体细碎，无法得到较大颗粒的晶体。 (1)焙烧：转化为和一种黑色固体，该黑色固体的化学式为 。 (2)酸化：稀不宜过多的原因是 。 (3)淘洗：淘洗液的溶质成分是 (填化学式)。 (4)转化：实验室在如图所示的装置中完成“转化”过程。       ①仪器M的名称是 。实验室用容量瓶配制的稀硝酸，实验中除了用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的玻璃仪器有 ，需用量筒量取密度为质量分数为63%的浓硝酸 。 ②经测定实际配得溶液的浓度偏小，可能的原因为 (填序号)。 a．转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水； b．转移溶液后未洗涤烧杯； c．定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线； d．定容时俯视刻度线。 ③该过程利用流水进行冷却，控制温度在55℃左右，温度不宜过高的原因是 。 ④转化过程生成，该过程反应的化学方程式为 。 ⑤溶解度曲线如上图所示，结合信息分析从转化所得的溶液中获得较大颗粒的具体操作是：蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜、 ，洗涤、低温烘干。 (5)若烘干产品后，其主要成分为，为测定的质量分数，某小组同学进下实验：称取20.00g烘干后样品配成溶液，量取，加足量标准溶液，过滤、洗涤、烘干，得到沉淀1.96g，则该样品中的质量分数 。(写出计算过程) 解题要点 硝酸氧化性的体现 1、浓硝酸与C在加热条件下反应，硝酸表现为强氧化性，由于稀硝酸不与C反应，反应后仍有过量稀硝酸。如：C＋4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋CO2↑。 2、金属与硝酸反应一般不生成H2，浓硝酸一般先被还原为NO2，浓度变稀后稀硝酸一般被还原为NO气体，红棕色逐渐变淡。 3、低价金属氧化物或盐与硝酸发生氧化还原反应，如FeO与稀硝酸反应3FeO＋10HNO3(稀)=== 3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是发生复分解反应生成Fe(NO3)2。 4、酸性溶液中含有NO或向含有NO的硝酸盐溶液中加入酸，溶液中(H＋＋NO相当于HNO3)具有强氧化性，能够氧化强还原性离子Fe2＋、I－、S2－、SO等而不能大量共存。 5、硝酸与铁反应时，产物符合以下规律： Fe过量 Fe不足 Fe与HNO3两者恰好完全反应 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者混合物 温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强；与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。 【变式2-1】已知某溶液能使紫色石蕊试液变红，此溶液中可能大量共存的离子组是 A．Na+、、Br-、 B．Na+、、Ba2+、 C．Mg2+、、Fe2+、 D． Na+、ClO－、Cl－、 【变式2-2】下列各组离子中，能在无色溶液中大量共存的是 A． B． C．、、、 D． 考点三 硝酸与金属反应的相关计算 【例3】氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要路径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。 (1)甲装置不需要加热即能同时产生氨和氧气，写出烧瓶内固体X化学式 。 (2)乙装置的名称 。 (3)反应过程中，若将丙装置中铂丝加热到红热，撤去酒精灯，反应仍能持续进行，写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式： 。 (4)当戊中观察到 现象，则说明已制得硝酸。 (5)某同学按上图组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是： ，如何改进装置： 。 解题要点 1、常用的计算方法(以Cu与硝酸反应为例)：Cu＋HNO3―→Cu(NO3)2＋NO＋NO2＋H2O (1)原子守恒：氮原子守恒：n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)＋n(NO2)。 (2)电子守恒：铜失电子生成Cu2＋，HNO3中氮原子得电子生成NO2、NO，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。 (3)离子方程式计算：金属与硫酸、硝酸混合酸反应时，由于硝酸中NO在硫酸提供H＋的作用下继续与金属反应，应依据离子方程式计算，即3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 2、常见两种计算 (1)硝酸与铜反应：浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO又被还原为NO。 (2)稀硝酸与铁反应(铁的常见价态：＋2、＋3) Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ①≥4，产物为Fe(NO3)3；②≤，产物为Fe(NO3)2； ③<<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 【变式3-1】氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 (1)在氧化炉和吸收塔中均需要通入气体A，气体A是 (填“”或“NO”)。 (2)硝酸见光易分解，一般盛放在 (填“棕色”或“无色”)试剂瓶中。 (3)运输浓硝酸时，可选用______(填字母)作为罐体材料。 A．铜 B．铂 C．铝 D．镁 (4)一定条件下，在恒容密闭容器中充入和，容器体积为2 L，发生反应：的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 前3 min内，的反应速率为 。 下列不能判断该反应是否达到平衡状态的是 (填字母)。 A．容器内密度不变 B．的质量保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 【变式3-2】氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 (1)A是 (填写名称)，向吸收塔中通入A的作用 。 (2)氧化炉中发生的主要化学反应其中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。 (3)为避免硝酸产生尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。请写出用纯碱溶液吸收尾气中NO2的化学方程式(提示：NO2与纯碱溶液反应可发生歧化生成两种盐)： 。 (4)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b转化过程如图所示，下列分析合理的是 。 A．催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成 B．N2与H2反应属于氮的固定过程 C．在催化剂b表面形成氮氧键时不涉及电子转移 (5)制取硝酸产生尾气中含有的氮氧化物用NaOH溶液经过一系列处理后得到NaNO2副产品，称取5.000g该亚硝酸钠产品溶于水配制成250mL的样品溶液。取25.00mL该样品溶液于锥形瓶中，用稀H2SO4酸化后，再向锥形瓶中滴加0.1000KMnO4溶液，至恰好完全反应时，消耗28.00mLKMnO4溶液。求副产品中NaNO2的质量分数 ，写出计算过程。(已知：，未配平) 考点四 硝酸的工业制备 【例4】铜被一定量浓硝酸恰好完全溶解，得到硝酸铜溶液，产生标准状况下和的混合气体(假设气体完全逸出)，这些气体与标准状况下混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀。相关数据正确的是 A． B． C． D． 【变式4-1】将1.76g铜镁合金完全溶解于50mL某浓度的硝酸中，得到NO2和NO的混合气体1120mL(标准状况)，当向反应后的溶液中加入540mL1.0mol/LNaOH溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为3.12g。下列说法正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶1 B．NO2和NO的混合气体中，NO2的体积分数是30% C．得到的NO2和NO混合气体通入一定量O2后被水完全吸收，消耗O2的体积为448 mL D．该硝酸中HNO3的物质的量浓度是10.8 mol/L 【变式4-2】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g铜（已知硝酸只被还原为NO气体）。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列说法正确的是 A．原混合酸中物质的量为0.4mol B．混合酸中物质的量浓度为1 C．OA段转移的电子为0.4mol D．19.2g铜完全溶解时，溶液中的 基础达标 1．物质的转化关系如图所示(部分转化条件略去)。下列有关说法正确的是 A．若物质A为金属单质，则物质D可能是NaOH B．若物质A为非金属固态单质，则物质D一定是 C．若物质D为，则物质A一定是 D．若物质D为，则物质A可能是溶液 2．下列说法错误的是 A．工业上利用与水的反应生产硝酸 B．常温下可用铁或铝制容器来盛装稀硝酸 C．硫酸铜可以用来检验酒精中是否含有水 D．硫酸钡在医疗上可用作消化系统X射线检查的内服药剂，是因为其不溶于胃酸 3．Y某实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(反应条件已略去) A．“反应1”生成气体为，中含有的原子数为 B．“反应2”生成气体为，的摩尔质量为30 C．“反应3”生成红棕色气体 D．工业上利用“反应4”生产硝酸 4．用类比推理的思维方法可以预测许多物质的性质，但不能违背客观事实。下列推论正确的是 A．可与溶液反应，则也可与溶液反应 B．是酸性气体，可以用浓硫酸干燥，也是酸性气体，则也可以用浓硫酸干燥 C．浓硝酸露置在空气中溶液质量会减小，则浓硫酸露置在空气中溶液质量也会减小 D．氯化铵和熟石灰混合加热可产生氨气，则硫酸铵与熟石灰混合加热也可产生氨气 5．用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去)，能达到实验目的的是 选项 a中试剂 b中试剂 c中试剂 实验目的 装置 A 浓硫酸 Cu 品红溶液 验证SO2具有漂白性 B 稀硫酸 大理石 浓硫酸 制备纯净的CO2 C 稀硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 验证元素非金属性强弱：N>C>Si D Na2CO3溶液 稀硫酸 澄清石灰水 验证酸性强弱：H2SO4>H2CO3 A．A B．B C．C D．D 6．久置的浓硝酸呈黄色的原因是 A．浓硝酸中含有铁离子 B．浓硝酸见光分解产生二氧化氮气体溶解在里面 C．浓硝酸与氧气反应生成有色物质 D．浓硝酸具有挥发性 7．常温下，下列溶液可用铁制容器盛装的是 A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．浓盐酸 8．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的一组是 A．硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B．试管内壁上的银镜可用稀硝酸除去——酸性 C．不能用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S——强氧化性 D．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 综合应用 1．在反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中，硝酸体现的性质是 A．只有氧化性 B．只有酸性 C．既有氧化性又有酸性 D．既无氧化性又无酸性 2．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的一组是 A．硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性 3．硝酸是重要的化工原料，工业制硝酸的工艺流程如图所示。回答下列问题： (1)氧化炉中主要反应的化学方程式为 。 (2)向吸收塔中通入足量A的作用为 。 (3)硝酸工业尾气的氮氧化物为大气污染物，可采用NH3将氮氧化物还原为N2的方法进行尾气处理，则NH3与NO2发生反应时还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。 (4)某兴趣小组用图甲装置探究氨的催化氧化。(已知：三氧化二铬为该反应的催化剂) ①实验室可利用熟石灰和氯化铵制备NH3，该反应的化学方程式为 ； ②若装置3中试剂为浓硫酸，则在装置4中观察到的现象为 ；若省略装置3，则装置4中产生白烟，其原因为 。 (5)①若往下面图乙的装置5中a导管通入的是NH3，观察到白色沉淀产生，该沉淀的化学式为 ； ②若往图乙的装置5中a导管处分别通入 (填标号)，在装置5中也会产生白色沉淀。 A．CO2 　　 B．NO2  　　C．Cl2 　　D．N2 4．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价 — 物质类别关系如图所示，以下说法正确的是 A．物质A在一定条件下转化成N2，属于氮的固定 B．标准状况下，理论上44.8 L NO与33.6 L O2混合后溶于水可恰好转化成C C．19.2 g铜与100 m L 12 mol / L的C溶液完全反应，可产生标准状况下33.6 L的B物质 D．铵盐受热都易分解成氨气，都能与碱反应放出氨 5．硫酸是当今世界最重要的化工产品之一。 Ⅰ．实验室模拟工业制硫酸部分装置如图所示： (1)气体X为： (填化学式)。 (2)装置Ⅰ的作用是 (写出两点)。 (3)装置Ⅱ中发生的反应方程式为 。 (4)装置Ⅲ用于吸收制备硫酸，适宜的吸收剂是 (填字母)。 A．NaOH溶液            B．水            C．98.3％浓硫酸 (5)利用如图装置探究X气体与的反应： A中发生反应的离子方程式为 。 Ⅱ．古代制硫酸： (6)早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾或绿矾的方法制取硫酸。受热分解的化学方程式：。将受热产生的气体通入如图装置中，以检验产生的气体中是否含有和。A装置盛装的试剂是 。 Ⅲ．硫酸性质研究： (7)实验室现有含硫酸和硝酸的混合溶液50mL，其中硫酸的浓度为，硝酸的浓度为。现向混合溶液中加入8g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为 L。 6．硝酸工业尾气中的氮氧化物()是大气污染物之一，可将其进行无害化处理或转化为其他化工产品。回答下列问题。 实验一    利用还原进行无害化处理 (1)用如图装置制备氨气，可选用的试剂是 (填字母)。 a.和固体            　　b.固体 c.固体                　　    d.浓氨水和NaOH固体 (2)一定条件下，与反应生成两种无污染物质，反应的化学方程式为 。 实验二    模拟制备食品防腐剂亚硝酸钠 利用如图装置制备干燥纯净的亚硝酸钠，反应原理为(部分夹持装置略去)。 已知： ①亚硝酸钠是白色固体 ②NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化 实验步骤：按图连接装置并检查装置气密性；加入药品，通入一段时间的，然后滴入稀硝酸，点燃酒精灯；反应结束后，熄灭酒精灯，再通入一段时间的。 (3)仪器a的名称为 。A中发生反应的离子方程式为 。 (4)装置B的作用是 。D中观察到的实验现象为 。 (5)若将装置E去掉，可能造成的后果是 。 (6)实验结束后，需再通入一段时间的目的是 。 7．下列现象与氧化还原反应无关的是 A．NO遇空气变为红棕色 B．和HCl反应产生白烟 C．无色的浓久置后变为黄色 D．向酸性溶液中通入，紫色褪去 8．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质相对应的是 A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色—不稳定性 B．稀硝酸可以溶解金属铜—酸性和强氧化性 C．浓硝酸要用棕色瓶盛装并避光保存—挥发性 D．稀硝酸能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去—强氧化性 9．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 则下列说法错误的是 A．氧化炉中发生反应的化学方程式： B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为 C．为避免硝酸工业尾气中的氮氧化物污染环境，可用NaOH溶液吸收 D．工业上选择铝罐盛装大量浓硝酸是因为铝和浓硝酸不反应 10．Ⅰ．下图为合成氨以及氨氧化制备硝酸的流程示意图。 (1)氨分离器分离出来的是液态氨，主要利用了氨气 的性质，分离出的另外两种气体可回到 （填装置名称）中再利用。 (2)氧化炉内发生反应的化学方程式为 。 (3)向吸收塔中通入过量的A是 ，作用是 。 (4)用氢氧化钠溶液可以吸收尾气中的一氧化氮和二氧化氮，反应的方程式如下：用氢氧化钠溶液能够完全吸收含有一氧化氮和二氧化氮的尾气，若所得溶液，则原混合气体中一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比a：b为 。 Ⅱ．我国科研团队借助一种固体催化剂（LDH），在常温、常压和可见光条件下合成了氨，其过程如下图所示。 (5)该过程的能量转化形式是 ，反应的化学方程式为 。反应中每转移6mol电子，生成的在标准状况下体积为 L。 拓展培优 1．硝酸是一种重要的化工原料。高一化学兴趣小组在实验室模拟工业制的装置如图所示，其中a为一个可持续鼓入空气的气囊。 回答下列问题： (1)的电子式 ，盛放碱石灰的仪器名称 ，装置A中反应的化学方程式 。 (2)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (3)装置C中浓硫酸的主要作用是 。 (4)装置E中生成硝酸的离子方程式为 。 (5)尾气的主要成分为NO，工业上可用NaClO溶液吸收。在酸化后NaClO溶液中，HClO氧化NO的离子方程式为 ；NaClO溶液也可用于吸收工业尾气中的，在其他条件相同时，NaClO浓度对脱硫脱硝效率(/%)的影响如图所示，的脱除效率一直维持在98%以上，而NO脱除效率相对较低，其原因可能是 。 2．氮化合物是重要的化工原料，其转化一直是化学研究的热点。氨催化氧化是制硝酸的重要步骤，探究氨催化氧化反应的装置如图所示： 1．将空气鼓入A装置，即可获得氨氧混合气，利用的是浓氨水的 性质；用电离方程式表示浓氨水显碱性的原因： 。 C处进行氨催化氧化反应，可生成两种无色产物，皆为氧化物。 2．有人指出C中粉末状催化剂的两端应各加一团玻璃棉，其目的是 ；写出C中氨催化氧化反应的化学方程式： 。 3．实验过程中可观察到D中逐渐出现红棕色，写出此颜色变化涉及的化学反应方程式： 。 4．实验进行一段时间后可观察到装置E处铜片表面出现无色气泡，溶液逐渐变蓝色，写出E处溶液中发生的化学反应方程式： 。 实验选择的氨水浓度和鼓入空气的速度都会影响实验现象的呈现。可能由于鼓气速度过快，实验中始终未观察到D处变红棕色，而是产生了明显的白烟。 5．推测该白烟的成分是___________。 A． B． C． D． 6．若要确保不出现白烟现象，可在C、D之间增加一个装有___________试剂的装置。 A．碱石灰 B．浓硫酸 C．饱和食盐水 D．无水氯化钙 已知溶液能有效吸收尾气中的。 7．将少量通入溶液中，气体完全吸收且溶液漂白性有所增强。写出吸收过程中发生的离子反应方程式 。 25℃时，的去除率随的变化如图1所示(用盐酸调节)；时，的去除率随温度的变化如图2所示： 8．时，随着降低，去除率增大的原因是___________。 A．盐酸可将氧化 B．易溶于酸性溶液 C．溶液还原性增强 D．溶液氧化性增强 9．时，温度高于后，去除率下降的主要原因是___________。 A．盐酸挥发 B．溶解度减小 C．分解 D．分解 实验尾气中含量的测定：将气样通入适量酸化的溶液中，使完全被氧化为，加水稀释至。量取该溶液，加入、溶液(过量)，充分反应后，用溶液和剩余的恰好反应(该反应的还原产物为)，消耗。 10．根据以上实验数据，计算尾气中折合成的含量为 。 3．某研究学习小组对硝酸与二氧化氮的部分性质进行探究。回答下列问题：查阅资料：纯硝酸为无色液体；实验室存放的浓硝酸通常显黄色。 (1)为探究浓硝酸显黄色的原因，进行实验如下： 实验装置 操作 实验编号 M 实验现象 向M溶液中按一定速率通入气体10s 1 溶液由无色变黄色 2 溶液由无色变黄色 3 溶液基本无色 4 _______ 溶液基本无色 ①由实验1和实验3可得出结论：浓硝酸显黄色与 无关。 ②实验4的目的为验证实验2溶液变黄是否与有关，则M为 。 ③依据上述实验可推知，浓硝酸呈黄色是溶液中 、 共同作用的结果。 (2)探究与的反应。实验装置及步骤如下： i.按图连接好装置，_______，添加药品。 ii.打开活塞，从仪器向形管中缓慢注入浓硝酸；当浓硝酸快要接触粗铜丝时，关闭活塞，继续注入浓硝酸，使形管中右侧液面适当高于左侧液面。 iii.慢慢打开活塞，使浓硝酸浸没铜丝；观察到刚进入仪器中的红棕色气体迅速褪色，待分散在玻璃纤维上的过氧化钠粉末全部变白后，立即关闭活塞；流出的尾气中未检出。 ①步骤i中按图连接好装置后，进行的第一步操作是 。 ②若实验时未使用加有无水氯化钙的仪器，则仪器中发生某副反应的化学方程式为 。 ③图中单向阀可实现气体单向流通，其作用是 。 ④由化合价规律推测，和反应生成的物质为 (填化学式)。 4．门捷列夫最早预言了具有半导体特性类硅元素锗（），工业上用精硫锗矿（主要成分为）制取高纯度锗，其工艺流程如图所示： 已知：①硅和锗是同主族相邻元素，结构和性质类似； ②的水解方程式为，在的盐酸中溶解度最小。 (1)锗元素在周期表中的位置 。 (2)800℃，使精硫锗矿在氛围中升华的原因是 。 (3)还原时会产生一种臭鸡蛋气味的气体，则此化学反应方程式为 。 (4)酸浸时温度不能过高的原因是 。 (5)氯化除生成外，反应还生成一种能使品红溶液褪色的气体，写出相应的化学方程式 。 (6)水解得到，该步骤高纯水不能过量，原因是 。 5．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．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 B．由②中的红棕色气体不能表明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．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 6．某废旧电路板主要含有Cu、Zn、Ag、Au(均以单质形式存在)，经“硝酸酸浸-萃取”可回收其中的Cu元素。 (1)硝酸酸浸。向废旧电路板中加入足量硝酸，Ag或比Ag金属活动性更高的金属被转化成硝酸盐。 ①配平以下Cu与反应的化学方程式 ：__________________。 ②硝酸酸浸后，除外，溶液中大量存在的阳离子还有 。 ③Zn与硝酸反应过程中还有少量生成，利用化学方程式解释原因 。 (2)萃取提铜。利用有机萃取剂AM5640(密度比水小)可以专一性萃取酸浸滤液中的，萃取率与滤液pH的关系如图所示。 ①萃取前加碱调节pH以提高萃取率，最佳pH范围是 。 ②提高萃取率的方法有 、 。 ③取有机层反萃取可得溶液。为测定该溶液的浓度，需先配制0.1000 的标准溶液。若配制时容量瓶未预先烘干，其余操作正常进行，则最终所得溶液的浓度 (选填“>”、“<”或“=”)0.1000 。 ④取25.00 mL反萃取后所得溶液，加入过量KI固体，发生反应；充分反应后，用滴定反应生成的，发生反应，消耗的溶液20.00 mL。计算该溶液的物质的量浓度 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $