（教师版）6 第五章 第二节 第3课时 硝酸 酸雨及防治-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（人教版）

世五维课堂 化学·必修第二册 (1)写出大试管内发生反应的化学方程式： 解析：(1)大试管内发生的反应是实验室制备氨 气，反应的化学方程式为2NH,CI+Ca(OH)2 △CaCl,+2H,O+2NH,↑。 (2)下列气体能采用如图收集方式的是 (2)氨气密度小于空气，采用的是向下排空气法收 A.O2 B.NO C.H 集，氧气密度大于空气，不能用向下排空气法收 (3)若反应收集了336mL标况下氨气，将其配制 集。NO易被氧化为NO2,不能用排空气法收集， 成500ml溶液，其物质的量浓度为 mol 氢气密度小于空气，用向下排空气法收集。 ·L1。 (3)若反应收集了336mL标况下氨气，物质的量 (4)另取上述(3)所得溶液配制成0.01mol·L1溶液 是0.336L÷22.4L·mol-1=0.015mol,将其配 100ml的过程中，不需要使用的仪器是（填代号） 制成500mL溶液，其物质的量浓度为0.015mol ÷0.5L=0.03mol·L1。 A.烧杯 B.胶头滴管 (4)另取上述(3)所得溶液配制成0.01L·mol C.玻璃棒 D.100ml容量瓶 溶液100mL的过程中，需要使用的仪器有量筒、 E.漏斗 烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶，不需要 (⑤)某学生欲检验氨气的水溶性，将集满干燥氨气 使用的仪器是漏斗。 的试管倒置于水中，则其观察到的现象应该与 (5)氨气极易溶于水，将集满千燥氨气的试管倒置 图一致。 于水中，水充满试管。 答案：(1)2NH,C1+Ca(OH),△CaCl,+2H,O +2NH↑ (2)C(3)0.03(4)E(5)D 第3课时 硝酸 酸雨及防治 课程标准 核心素养 ①宏观辨识与 能从物质类别和元素化合价的角度，预测硝酸 微观探析 1.结合真实情境并通过实验探究， 的性质及转化 了解硝酸的主要性质，认识硝酸 在工业和农业生产中的重要 能根据教材中给出的硝酸性质的探究问题，设 ②科学探究与 意义 计简单的实验方案，完成操作，观察现象，对实 创新意识 2.结合真实情境，认识硫、氮的化 验现象作出解释 合物对生态环境的影响，了解酸 雨及防治 ③科学态度与 能主动关心与环境保护有关的酸雨等社会热 点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然 社会责任 资源的观念 教材梳理。探新知 对应学生讲义P20 一、硝酸的性质 2.化学性质 1.物理性质 (1)酸性 在水中的电离方程式为HNO,H+十NO。 有刺激性气味 易挥发 (2)不稳定性 硝酸 浓硝酸见光或受热会发生分解，化学方程式为 无色液体 90%-97.5%的硝酸称为发烟硝酸 4H0,(浓)安会4N0·+0◆+2,0， ·36 第五章化工生产中的重要非金属元素 五维课堂型 (3)强氧化性 NH,→NO:4NH,+5O,催化剂 4NO+6H2O 几乎能与除金、铂之外的所有 △ 金属反应 NO→NO2:2NO+O2-2NO2。 常温下，浓硝酸能使Fe、A] NO,-HNO:3NO,+H,O-2HNO,+NO 强氧化性 发生钝化 二、酸雨及防治 与非金属单质，如碳、硫等反应 1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治 写出下列有关反应的化学方程式： a.与金属反应 (①SO2:主要来自煤和石油和某些含硫 稀硝酸与铜反应：3Cu十8HNO(稀) (1)来源 的金属矿物的燃烧或冶炼 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②NO2:主要来自汽车尾气 浓硝酸与铜反应：Cu+4HNO,(浓) ①引起大气污染，直接危害人体健康 Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)危害 ②溶于水形成酸雨 b.与非金属反应 ①调整能源结构，发展清洁能源 浓硝酸与红热的C(被氧化为CO2)的反应为 ②研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术， C+4HNO,(浓)△C0,个+4NO,◆+2H,0。 (3)防治 减少二氧化硫和氮氧化物的排放 3.硝酸的用途与工业制法 ③加强工厂废气的回收处理 (1)用途 ④改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放 H,0 2.酸雨 N2 NO HNO3 (1)概念：pH<5.6的降水。正常雨水由于溶解了 (2)工业制法 CO2,其pH约为5.6。 ①工业流程 (2)成因：主要是大气中的SO2与NO溶于水形成的。 H2 02 02 H2O (3)危害 ①直接损伤农作物、破坏森林和草原，使土壤、湖 泊酸化。 ②写出有关化学方程式 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆 N2→NH3:N2+3H2 高温、高压 催化剂 2NH3 的腐蚀。 重难突破。释疑惑 对应学生讲义P21 要点二 硝酸的强氧化性 ②活泼金属与HNO,反应不生成H2,HNO,的 1.本质 浓度不同，还原产物不同。 浓硝酸 HNO,中的十5价氮元素具有很强的得电子能力。 NO2 2.规律 还原产物 稀硝酸 NO (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。 极稀硝酸N,O,、N,、NH,NO,等 3.具体表现 ③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化 (1)硝酸与金属的反应 (2)硝酸与非金属的反应 ①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有 ①反应规律：非金属单质十浓硝酸→最高价氧 的金属。 化物或其含氧酸十NO,个十H,O 如3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO个 ②反应举例： +2H2O C+4HNO,(浓)△CO,↑+4NO,↑+2H,0 ·37· 世五维课堂 化学·必修第二册 (3)硝酸与还原性化合物的反应 c(HNO,)=c(H+)=0.1mol·L1,其中含 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的 n(NO)=0.1mol,溶液中NO的总浓度为0.4 化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe+、FeO、Br、 mol.L.] I、S2、SO等均能被HNO氧化 [方法技巧】 4.关于硝酸与金属反应的计算 解决金属与硝酸反应常用的守恒方法 (1)电子守恒法 硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，也属于离 硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到 子反应，因此遵从以下守恒关系：①电子守恒：氮 的电子总数等于金属原子失去的电子总数。 原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数； (2)原子守恒法 ②原子守恒：硝酸既显氧化性，又显酸性，因此被 硝酸与金属反应时，反应前HNO,中的NO一 还原的NO与生成盐的NO?之和为反应消耗 部分仍以NO。的形式存在，一部分转化为还原产 的HNO3;③当Cu与混酸(H2SO4、HNO3)反应， 物，这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的 HNO,中N的物质的量相等。 转移电子数或生成NO的量的计算要依据 (3)利用离子方程式计算 n(Cu)、n(H+)总、n(NO3)的量进行讨论计算。 硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时， 具体关系为3Cu~8H+~2NO,。方法是依据不 不能用HNO,与金属反应的化学方程式计算，应 足的一种物质进行计算。 用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO O[学以致用] 与硫酸电离出的H仍能继续与金属反应，如： 1.100ml2mol·L1的稀硝酸与1.92g铜充分反 3Cu+8H++2NO,-3Cu2++2NO个+4H2O。 应后： [温馨提示] (1)产生的气体是 ,在标准状况下的体积为 (1)硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表 L,反应过程中转移的电子数为 mol。 现酸性，参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分 (2)若溶液的体积不变，则反应后溶液中的H+物 仍以NO形式存在。 质的量浓度为 mol·L1,NO,物质的量 (2)浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐减小，还 浓度为 mol·L1。 原产物有可能是NO2和NO的混合物。 解析：(1)首先分析Cu和稀HNO,谁过量： (3)在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时，要 n(HNO3)=0.1L×2mol/L=0.2mol。n(Cu)= 注意溶液中H+和NO,的组合，它们相当于 64g·m017=0.03mol,故铜不足，则产生n(NO) 1.92g HNO3,能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的 NO不能氧化这些离子。 =2X0.03mol=0.02mol,即标准状况下V(N0) 3 O[典例示范] [典例1]9.7gCu和Zn的合金与足量的稀硝酸反 =0.02mol×22.4L·mo11=0.448L。转移的 应，还原产物只有NO气体，其体积在标准状况下 电子数n(e)=n(Cu)×2=0.03mol×2 为2.24L。将溶液稀释为1L,测得溶液的c(H+) =0.06mol。 =0.1mol·L1,此时溶液中NO的浓度为 (2)因为反应消耗n(H+)=0.08mol,余n(H)= ( 0.2mol-0.08mol=0.12mol,即反应后c(H+)= A.0.3mol·L-1 B.0.4mol·L1 0.12mo=1.2mol/L。反应消耗n(NO)= 0.1I C.0.2mol·L D.0.6mol·L n(NO)=0.02 mol;n(NO )=0.2 mol-0.02 mol= 解析：B[n(NO)=0.1mol,转移电子的物质的量 为0.1mol×3=0.3mol,n(Cu+Zn)=0.3mol÷2 0.18mol,即反应后c(N0,）=0,18mo=1.8mol/L。 0.1L =0.15mol,n[Cu(NO3)2]+n[Zn(NO3)2]=0.15 答案：(1)NO0.4480.06 mol,其中所含n(NO3）=0.3mol,溶液的 (2)1.21.8 ·38· 第五章化工生产中的重要非金属元素 五维课堂坐 要点二】 环境保护与绿色化学 O[典例示范] 1.SO2和NO2的回收利用 [典例2]我国农业生产因遭受酸雨而造成的损失每年 二氧化硫和二氧化氮都是有用的化工原料，但当它 高达15亿元。为了有效控制酸雨，目前国务院已批准 们分散在大气中时，就形成了难以处理的污染物。 了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法 因此，工业废气排放到大气中以前，必须回收处理， 规。某实验小组采集硫酸型酸雨样品，随着时间的推 防止NO2和SO,等污染大气，并充分利用原料。 移，多次测定该样品的pH,得到了表中数据： (1)S02的回收利用 时间(h) 0 8 16 24 32 40 48 废气中的SO,可以用氨水吸收，化学反应原理为： pH 5.0 4.84.5 4.3 4.2 4.0 4.0 SO,+2NH3.H2O-(NH,),SO:+H2O (1)酸雨样品放置时pH变化的主要原因是（用化 SO,+NH3+H2 O-NH,HSO 然后向所得溶液中加人浓硫酸，将它们转化为 学方程式表示) (NH,),SO,并可得到浓度较高的SO2,可用于生 (2)如果将刚取样的上述酸雨和自来水混合，pH将 产H2SO4。 (填“增大”“减小”或“不变”)，原因是（用 (NH)2SO3+HSO,(浓)—(NH4)2SO.+O2个 化学方程式表示) +HO (3)你认为减少酸雨产生可采取的措施是 2NH,HSO3+H2SO(浓)—(NH)2SO,+ 2SO2↑+2H2O ①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱 重新收集的SO2有很多重要用途，如：可用于生产 硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源 H2SO,。SO2转化为H,SO,的化学反应原理： A.①②③ B.②③④⑤ 2S0.+0雀化前2S0.s0十H,0一HS0, C.①③⑤ D.①③④⑤ [思路点拨 (2)NO,、NO的回收利用 废气中的NO2、NO可以用碱溶液吸收，生产可利 酸雨 用的盐。例如： 形成 原因 防治 2NO2+2NaOH-NaNO,+NaNO,+H2O 过程 分析 措施 NO+NO,+2NaOH-2NaNO,+H,O 2.常见的污染现象及危害 [解析] (1)酸雨放置时pH变小，其原因是雨水 (1)酸雨一形成原因主要是由SO,和氮氧化物造成 中的H2SO,被空气中的O2氧化所致。 的；能使土壤酸化，腐蚀建筑物等。 (2)雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与自来水的 (2)光化学烟雾—一主要是由氮氧化物、碳氢化合物 CL2发生氧化还原反应而生成硫酸和盐酸，使酸性 造成的；危害人体健康，影响植物生长。 增强。 (3)臭氧空洞一主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放 (3)减少酸雨的形成必须减少SO2的排放，将煤转 引起的：使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。 化为清洁能源（如煤的气化和液化），燃料脱硫、固 (4)温室效应一主要是由于大气中CO,含量的不 硫，开发不含硫的新能源（如氢能、核能等），都是有 断增加造成的；会使全球气候变暖。 效措施。 (5)白色污染一形成原因是塑料的大量使用，随意 [答案](1)SO2+H,O一H,SO 丢弃，会破坏土壤结构和生态环境。 2H,SO+0,-2H,SO (6)赤潮和水华—形成原因是含磷洗衣粉的大量使 (2)减小H2SO3+CL2+H2O-2HC1+H2SO, 用及其废水的任意排放；会使藻类过度繁殖，鱼类 (3)C 死亡，水质恶化，若发生在淡水中称为“水华”，发 [知识迁移]绿色化学 生在海水中称为“赤潮”。 (1)绿色化学的含义 (?)水俣病一含汞的工业废水引起的水体污染，可使 绿色化学又称“环境无害化学”“环境友好化学”“清 鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒。 洁化学”，绿色化学是在近十年才产生和发展起来 ·39· 世五维课堂 化学·必修第二册 的一个学科，是一个“新化学婴儿”。绿色化学的最 (NO)、二氧化碳(CO,),这三种汽车分别是以汽 大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而 油为燃料的汽车、以天然气（主要成分是甲烷）为燃 过程和终端均为零排放或零污染。 料的汽车和电动汽车。请判断其中序号为①的是 (2)绿色化学的核心内容 汽车，序号为③的是 绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”，即充分 汽车。 利用反应物中的各个原子，因此既能充分利用资 源，又能防止污染。原子利用率越高，反应产生的 ③ 废弃物越少，对环境造成的污染也减小。 绿色化学的核心内容之二是其内涵主要体现在五个 ① “R”上；第一是Reduction-—“减量”，即减少“三废”的 排放；第二是Reuse-一“重复使用”，如重复使用化学 (2)一氧化氮是大气污染物之一。目前，有一种治 工业过程中的催化剂、载体等，可以降低成本，减少废 理方法是在400℃左右、有催化剂存在的情况下， 弃物；第三是Recycling-“回收”，可以有效实现“省 用氨气把一氧化氮还原为无毒气体。请写出该反 资源、少污染、减成本”的要求；第四是Regenera- 应的化学方程式： tion—“再生”，即变废为宝，是节省资源、能源、减少 污染的有效途径；第五是Rejection-一“拒用”，指对一 解析：(1)以汽油为燃料的汽车排放的废气最多，电 些无法替代，无法回收、有毒副作用及污染作用明显的 动汽车排放的最少。 原料、不可再生和重复使用的原料，拒绝在化学过程中 (2)根据氧化还原反应的原理进行分析，用NH?将 使用，这是杜绝污染最根本的方法。 NO还原成无毒气体，该气体只能是N2,剩下的氢、 O[学以致用] 氧元素只能结合成水 2.(1)如图对三种不同类型汽车（以序号①、②、③表 答案：(1)电动以汽油为燃料的 示)的废气排放情况进行了比较。废气中的有害成 (2)6NO+4NH,催化剂5N,十6H,O 分主要是碳氢化合物、一氧化碳(CO)、氮氧化物 400℃ 对应学生讲义P23 ● 随堂自测⊙夯基础 1.下列反应中，硝酸只表现氧化性的是 C.pH<7的雨水不都是酸雨 A.Zn十HNO3(稀)→ D.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因 B.Mg(OH)2十HNO,(稀)→ 解析：D[酸雨形成的主要原因是大气中NO2和 C.C+HNO(浓)→ SO2的大量排放，而不是工业废水任意排放。] D.Cu+HNO3(浓)→ 3.下列关于浓硝酸的说法不正确的是 解析：C[硝酸中N得到电子，元素化合价降低， A.光照易分解 生成气体，则表现硝酸的氧化性，有硝酸盐生成，则 B.露置于空气中溶液浓度降低 表现硝酸的酸性，据此解答。A项，锌与稀硝酸反 C.能与碳反应说明其具有强氧化性 应生成NO和硝酸锌和水，表现了硝酸的氧化性和 D.常温下铜在浓硝酸中发生钝化 酸性；B项，Mg(OH)2与硝酸反应生成硝酸镁和 解析：D[浓硝酸具有挥发性，见光分解和受热分 水，只体现了硝酸的酸性；C项，C与浓硝酸反应生 解的不稳定性，还具有强的氧化性等。A.光照易 成CO2、NO,和水，只体现了硝酸的氧化性；D项， 分解是其不稳定性的表现，故A正确；B.露置于空 铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，硝酸既表 气中因其挥发导致溶质减少，溶液浓度降低，故B 现氧化性又表现酸性。] 正确；C.浓硝酸的强氧化性能氧化几乎所有的金属 2.下列有关酸雨的说法不正确的是 和绝大多数非金属，所以能与碳反应，故C正确； A.空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨 D.常温下铜可在浓、稀硝酸中发生反应，而铁、铝 B.NO2或SO2都会导致酸雨的形成 在浓硝酸中才能发生钝化，所以D错误。] ·40· 第五章化工生产中的重要非金属元素 五维课堂兰 4.你认为减少酸雨的产生可采取的措施是 过足量氯水（反应的化学方程式为SO,+C12+ ①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高 ③燃料 H2O-2HC1+H2SO,),在所得溶液中加入过量 脱硫④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新 的氯化钡溶液，产生白色沉淀，将沉淀洗涤、干燥， 能源 称得其质量为0.233g。计算该空气样品中二氧化 A.①②③ B.②③④⑤ 硫的体积分数 C.①③⑤ D.①③④⑤ 解析：(1)酸雨是指pH<5.6的降水。雨水中的亚 解析：C[①用煤作燃料，煤中的硫燃烧生成二氧 化硫，所以少用煤作燃料可减缓酸雨的产生，故正 硫酸被氧化为强酸硫酸，所以雨水酸性会逐渐增 确；②工厂烟囱造高一些不能减少二氧化硫、氨氧 强，反应的化学方程式为2H2SO,十O2 化物的产生，所以不能减少酸雨的产生，故错误； 2H2SO,。在煤中加入适量石灰石，可以大大减少 ③将矿石燃料脱硫、⑤开发新能源都能减少二氧化 煤燃烧时SO2的排放，同时得到硫酸钙，发生反应 硫、氨氧化物的排放，所以能减少酸雨的形成。故 的化学方程式为2CaC0,+2S0,+0,△2CaS0, 正确；④在已酸化的土壤中加石灰，可以改良土壤。 +2C02 但不能减缓酸雨污染，故错误；故选C。] (2)亚硫酸和空气中的氧气反应生成硫酸，故离子 5.(1)酸雨是指pH< 的降水。大量燃烧含 硫煤产生的气体随雨水降落到地面，随时间变长雨 方程式为2H,S0,+O2-4H++2SO。 水酸性会逐渐增强，试用化学方程式解释其原因 (3)空气中存在CO2溶于水生成碳酸使雨水显酸 性，正常雨水的pH值约等于5.6。 (4)利用关系式：SO2SO~BaS0 在煤中加人适量石灰石，可以大大减少煤燃烧时 0.001mol 0.233g 233 g/mol =1×103mol SO2的排放，同时得到硫酸钙，发生反应的化学方 程式 n(S02)=n(BaS0,)=1×103mol (2)某兴趣小组同学汲取热电厂附近的雨水进行实 1L空气中SO2的体积为22.4L/mol×0.001mol 验。雨水样品在空气中放置2小时后，通过测定发 =0.024L,50,的体积分教为0.0224LX100% 1 I 现雨水样品的酸性会增强，你认为会形成溶液酸性 这一变化的原因是（用离子方程式表示） =2.24%。 答案：(1)5.62H2SO3十O2-2H2S0 (3)正常雨水的溶液也是偏酸性，这是因为 2CaC0,+2S0,+0,△2Cas0,+2C0, (2)2H2S03+O2=4H++2SO (4)该兴趣小组同学为测定空气中二氧化硫的体积 (3)大气中的CO2溶于雨水 分数，做了如下实验：取标准状况下的空气1.000L (4)2.24% (内含氮气、氧气、二氧化硫、二氧化碳等)，慢慢通 课时评价⊙提能力 对应课时作业P11 一、单项选择题 2.酸雨的形成主要是由于 1.明代著名哲学家、科学家方以智在其《物理小识》卷 A.森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态平衡 七《金石类》中指出：有硇水者，剪银塊投之，则旋而 B.家用炉子排出的气体 为水。其中的“硇水”指 ) C.大气中二氧化碳的含量增加 A.醋酸B.盐酸C.硝酸D.硫酸 解析：C[常温下能使金属银溶解，醋酸、盐酸和硫 D.工业上大量燃烧含硫燃料 酸常温下均不能溶解金属银，硝酸是氧化性酸，因 解析：D[酸雨的形成主要是由于工业上大量燃 此“硇水”是指硝酸。] 烧含硫燃料造成的。] ·41· 世五维课堂 化学·必修第二册 3.浅绿色的Fe(NO,)2溶液中逐滴加人少量稀盐酸 解析：C[浓硝酸适量，在反应过程中浓度变小，实 时，溶液的颜色变化应该是 际上发生了两个反应：Cu十4HNO,(浓) A.颜色变浅 B.变为红色 Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀) C.没有改变 D.变为黄色 —3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应消耗的 解析：D[Fe(NO)2溶液中存在着具有还原性的 HNO,包括起酸性作用和起氧化性作用的两部分， Fe2+,同时有大量的NO。当加入稀盐酸时，溶液 前者反应后以Cu(NO)2形式存在，后者被还原后 中相当于存在着具有强氧化性的稀硝酸，于是将 生成NO2、NO气体，从两个方程式看出：Cu+ Fe2+氧化成Fe3+。原Fe2+溶液为浅绿色，反应后 2HNO3(酸)~Cu(NO3)2,HNO(氧化剂)~NO2 (或NO),所以反应消耗的HNO3的物质的量为： 将变为Fe3+溶液的颜色，即黄色。] 22.4×103L 4.治理被酸雨侵蚀过的酸性土壤，可以加入适量的 38.4X103g×2+ 64g·mo1 22.4L·molT =2.2X 103mol,] A.Ca(OH)2 B.KNO 7.向150mL一定浓度的HNO,中加入44.8g铜片， C.H,SO D.NaCl 一段时间后，铜片完全溶解，硝酸恰好完全反应，共 解析：A[A.Ca(OH)2是碱，能中和酸，A正确； 收集到气体22.4L(已折算成标准状况)，则该 B.KNO,是盐，不能改良酸性土壤，B错误； HNO,的物质的量浓度是 ( C.H,SO,是酸，不能改良酸性土壤，C错误；D. A.10.0mol·L1 B.16.0mol·L1 NaCl是盐，不能改良酸性土壤，D错误，答案 C.12.4mol·L1 D.18.7mol·L- 选A。] 解析：B[铜和硝酸反应，随着浓度的减少，硝酸的 5.下列对硝酸的认识，不正确的是 还原产物的价态越低，铜和浓硝酸反应生成NO2, A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性 而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体为 B.铜与硝酸的反应属于置换反应 N0,和N0,则n(N0,)十nN0)=22.4·mol 22.4L C.金属与硝酸反应不产生氢气 =1mol,即被还原的硝酸的物质的量为1mol, D.可用铁或铝制品盛装浓硝酸 解析：B[A.浓硝酸和稀硝酸中氨元素具有最高 44.8g铜的物质的量为：n(Cu)=。44.8g 64g·m07=0. 价，发生化学反应时元素化合价会降低，都具有氧 7mol,则生成n[Cu(NO3)2]=0.7mol,则表现酸 化性，而且与金属反应不生成氢气而是生成氨的氧 性的硝酸的物质的量为：0.7mol×2=1.4mol,所 化物，故A项正确，不符合题意；B.置换反应是一 以参加反应的硝酸的物质的量为：1mol十1.4mol 种单质和另一种化合物反应生成另一种单质和另 =2.4m0l,该硝酸的物质的量浓度为：0.15 2.4 mol 一种化合物，而铜与硝酸发生的氧化还原反应生成 16mol·L1。] 硝酸铜、氨的氧化物和水，并不是置换反应，故B项 二、不定项选择题 错误，符合题意；C.浓、稀硝酸与金属反应生成氨的 8.下列反应既表现硝酸的酸性，又显示硝酸的氧化性 氧化物，而不会生成还原性气体氢气，故C项正确， 的是 不符合题意；D.铁和铝在常温下遇浓硝酸发生钝 A.CuO++2HNO -Cu(NO),+H,O 化现象，阻止反应进一步发生，因此在常温下可用 B.C+4HNO(浓)CO2↑+2H,O+4NO2 铁或铝制品盛装浓硝酸，故D项正确，不符合 C.Cu+4HNO,(浓)△Cu(NO,)2+2H,O+ 题意。] 2NO2↑ 6.38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后， D.NH3+HNO-NH,NO 共收集到22.4mL(标准状况)气体，则反应消耗的 解析：C[A.因硝酸中氨元素的化合价没有变化， 硝酸的物质的量可能是 只生成硝酸盐，则只表现酸性，故A错误；B.硝酸 A.1.0×103mol B.1.6×103mol 与碳反应，硝酸中氨元素的化合价全部由十5价降 C.2.2×103mol D.2.4×103mol 低为十4价，只体现氧化性，而不能体现酸性，故B ·42· 第五章化工生产中的重要非金属元素 五维课堂型 错误；C.生成硝酸铜，则表现硝酸的酸性，且硝酸中 三、非选择题 部分氨元素的化合价由十5价降低为十4价，则体 11.如图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图，请回 现硝酸的氧化性，故C正确；D.反应中没有元素化 答下列问题： 合价变化，不能体现硝酸的氧化性，生成硝酸盐，则 铜女 只体现酸性，故D错误。] 9.将相同质量的两块铜片分别和浓硝酸、稀硝酸（两 者均过量)反应，下列叙述正确的是 A.生成气体物质的量：前者多，后者少 B.反应生成气体的颜色：前者浅，后者深 C.消耗HNO3的物质的量：前者多，后者少 (1)铜与稀硝酸反应的化学方程式 D.反应中转移的电子总数：前者多，后者少 解析：AC[已知铜分别和浓硝酸、稀硝酸反应的 (2)学生甲用装置I探究铜与稀硝酸反应的气体 方程式为：Cu+4HNO(浓)-Cu(NO3)2+2NO2 产物。实验过程在烧瓶中观察到有红棕色气体产 个+2H,O和3Cu+8HNO,(稀)-3Cu(NO3)2+ 生，在试管中收集到无色气体。烧瓶中产生红棕 2NO个十4H,O,相同质量的两块铜，则铜的物质的量 色气体的原因是 相同，所以生成气体的物质的量之比为3：1，所以 (用方程式表示)。 A正确；反应后溶液中c(Cu+)相等，所以溶液的 (3)学生乙认为，甲用装置I实验，无法说明问题。 颜色相同，即B错误：C消耗硝酸的物质的量之比 为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为 为3：2，即前者多，后者少，故C正确：D.反应中转 移电子数相等，所以D错误。] NO,甲设计了如图Ⅱ所示的实验装置，选择下列 10.某同学利用如图所示装置进行实验，一段时间后， 药品，并按下列实验步骤完成该实验。请你根据 水沿导管缓慢上升，下列说法正确的是( 他的思路，回答下列问题： 药品：稀硝酸锌粒石灰石固体 浓硝酸 步骤：①检查装置的气密性 铜丝 ②向试管中加人一定量CaCO,固体 ③向试管中倒人过量的稀HNO,并迅速盖上带 气球 铜丝和导管的橡皮塞 ④待反应完全后，将导管插人试管内接近液面 水 ⑤将铜丝插入到溶液中 ⑥用注射器的针头穿过橡皮塞并向试管内推人氧 A.实验过程中气球体积不会发生变化 气（或空气） B.广口瓶内液体的pH值增大 (1)步骤②的目的是 C.广口瓶中有化合反应发生 (ⅱ)推人氧气或空气的目的是 D.试管中可能发生分解反应 ()分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝 解析：CD[A.反应过程中有气体的生成、吸收、 酸和稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者 反应会引起装置内压强变化，气球体积会发生变 呈蓝色，某同学提出，这可能是Cu+的浓度差异 化，故A错误；B.反应中生成二氧化氨气体，二氧 化氨气体与广口瓶中的水反应生成硝酸和一氧化 引起的，你同意这种看法吗？ (填“同意” 氨气体，硝酸为强电解质，完全电离，所以溶液显 或“不同意”)，原因是 酸性，pH值减小，故B错误；C.广口瓶内发生反 应2NO十O2一2NO2,为化合反应，故C正确； 解析：(1)硝酸具有氧化性，能把铜氧化生成硝酸 D.试管中浓硝酸具有不稳定性，能够分解生成二 铜，方程式为3Cu+8HNO3(稀)-3Cu(NO)2+ 氧化氮、水和氧气，故D正确。] 2NO↑+4HO。 ·43· 世五维课堂 化学·必修第二册 (2)NO极易被氧化生成红棕色NO,方程式为 [实验反思 2NO+O2-2NO2。 (3)某同学提出，实验过程中若操作不慎，易出现 (3)①为防止NO被氧气氧化，所以必须排尽装置 倒吸现象。对该实验装置进行改进的方案：可在 中的空气，利用碳酸钙和酸反应生成的CO,来排 b与c之间连接 除装置中的氧气。②通过氧气氧化NO来检验生 (4)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜 成的NO气体。③由于铜片质量相同，液体体积 与稀硝酸反应的实验顺序的合理性是 也相同，所以生成的C+浓度相同，因此不是铜 离子浓度差异引起的。 [问题讨论] 答案：(1)3Cu+8HNO3(稀)-3Cu(NO3)2+2NO↑ (5)在用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸 +4H,O (硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者 (2)2NO+O2—2NO2 呈绿色，后者呈蓝色。针对此现象，同学们提出两 (3)(ⅰ)排除装置中的氧气（ⅱ）检验生成的 种意见： NO气体()不同意铜片质量相同，该液体 ①两溶液颜色不同是Cu+浓度的差异引起的； 体积相同，生成的Cu+浓度相同 ②前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色O,又 12.某研究性学习小组设计如图所示装置，用浓硝酸、 溶于溶液中。 铜片、水三种试剂进行实验，探究浓、稀硝酸的强 你认为意见 (填“①”或“②”)合理。（注： 氧化性并观察它们的还原产物。 若填①，下题中只答I,若选填②，下题中只答Ⅱ) I.如果你认为①合理，理由是 Ⅱ.如果你认为②合理，请设计一个简单的实验进 行验证： 解析：(5)因Cu的质量相等，且浓、稀硝酸均过量， [实验探究] Cu完全反应生成的Cu(NO,)2的浓度相等，溶液 (1)探究浓硝酸的强氧化性：将铜片置于具支试管 中的c(Cu+)应相等，可见①不合理，②合理。前 的底部，在分液漏斗中加人约5mL浓硝酸，往具 者溶液呈绿色是由红棕色NO2溶于溶液中引起 支试管中滴加约2mL浓硝酸，用排水法收集产生 的，只要将NO2除去或在Cu与稀硝酸反应后的 的气体。 溶液中通入NO2即可证明。 ①实验中观察到的能证明浓硝酸具有强氧化性的 答案：(1)①b中溶液变蓝，有红棕色气体生成 现象是 ②Cu+4HNO(浓)-Cu(NO3)2+2NO,↑ ②具支试管中发生反应的化学方程式为 +2H2O (2)①向分液漏斗中加水稀释浓硝酸，打开活塞， (2)探究稀硝酸的强氧化性： 向具支试管中滴加稀硝酸②B ①上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有 (3)防倒吸装置（其他答案合理均可） 强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是 (4)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支 试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸反应的还 ②能证明稀硝酸与铜反应的还原产物为NO的实 原产物 验现象是 (填字母序号)。 (5)①将绿色溶液加水稀释，得到蓝色溶液[或 A.c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色 ②向显蓝色的Cu(NO,)2溶液中通人NO2,得 B.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色 绿色溶液] ·44·