2.课时跟踪检测练 9.第五章 硝酸 酸雨及其防治-【满分思维】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦硝酸的性质、金属与硝酸反应的计算及酸雨防治核心知识点，系统梳理硝酸的强氧化性、浓稀硝酸与金属反应的产物差异，通过电子转移和原子守恒构建计算模型，衔接酸雨成因与防治措施，形成完整知识链作为学习支架。 资料设计融入实验探究（如碳与浓硝酸反应装置分析）、延伸思考（如硝酸与Na₂S反应可行性判断）及综合计算题型，培养科学思维（证据推理、模型建构）和科学探究能力。课中辅助教师演示实验与知识点讲解，课后助力学生巩固反应规律、弥补计算薄弱点，酸雨防治内容渗透科学态度与责任教育。

六　硝酸　酸雨及其防治 (30分钟　50分) 题组过关·夯基础 题组一:硝酸的性质 1.(2分)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙多种无机药物,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 【解析】选B。硝酸具有强氧化性,能与许多金属、矿物质等反应,但不与玻璃反应。 2.(2分)公元八世纪,阿拉伯炼金术士贾比尔·伊本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸,这是人类关于硝酸最早的记录。下列关于硝酸的叙述正确的是(　　) A.NO2溶于水生成硝酸,所以NO2是酸性氧化物 B.硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气 C.浓硝酸见光或受热易分解,必须保存在棕色瓶中 D.硝酸与铜的反应只表现出氧化性 【解析】选C。NO2和硝酸中氮元素的化合价不相等,NO2不是酸性氧化物;硝酸与活泼金属反应时生成盐和含氮氧化物;浓硝酸见光易分解,应保存在棕色细口瓶中;硝酸与铜反应生成硝酸铜及NO或NO2,硝酸既表现氧化性也表现出酸性。 [延伸思考] 根据强酸制弱酸原理,硝酸可与Na2S反应制得H2S气体。这种说法是否正确? 提示:不正确。硝酸是一种强氧化性酸,可氧化许多还原性物质,因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S。 3.(2分)以下关于铜跟浓、稀HNO3反应的说法错误的是(　　) A.1 mol浓HNO3被还原转移2 mol电子 B.Cu与浓HNO3反应剧烈,故氧化性浓HNO3强于稀HNO3 C.Cu与浓、稀HNO3反应都不需要加热 D.生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓HNO3的量多 【解析】选A。铜和浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,浓硝酸中N的化合价从+5价降低到+4价,1 mol浓HNO3被还原转移1 mol电子,故A错误;Cu与浓HNO3反应剧烈,与稀硝酸反应比较缓慢,故浓HNO3氧化性强于稀HNO3,故B正确;铜和浓、稀硝酸反应都不需要加热,常温下即可进行,故C正确;铜和浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,铜和稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成3 mol硝酸铜,消耗浓硝酸为12 mol,消耗稀硝酸为8 mol,所以生成等量的Cu(NO3)2消耗的浓硝酸的量多,故D正确。 4.(4分)某教师设计了如图所示装置(省略夹持装置)探究碳与浓硝酸的反应,已知铂丝在实验过程中不参与反应,下列说法错误的是(　　) 查阅资料可知:NO2可与NaOH反应生成物质的量相同的两种盐。 A.将红热的木炭伸进浓硝酸中可以观察到有红棕色气体产生 B.通过三颈烧瓶内的现象可知该反应的化学方程式为3C+4HNO3(浓)3CO2↑+4NO↑+2H2O C.反应结束后,将NaOH溶液加入三颈烧瓶中吸收NO2反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,反应的离子方程式为2NO2+2OH-===N+N+H2O D.浓硝酸呈黄色的原因可能是浓硝酸分解生成的NO2溶解在其中 【解析】选B。红热的木炭伸进浓硝酸中反应生成NO2气体,可以观察到有红棕色气体产生,A正确;红热的木炭伸进浓硝酸中反应生成NO2气体,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,B错误;反应结束后,将NaOH溶液加入三颈烧瓶中吸收NO2,NO2发生歧化反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为2NO2+2OH-===N+N+H2O,C正确;浓硝酸见光易分解为NO2,NO2为红棕色气体,浓硝酸呈黄色的原因可能是浓硝酸分解生成的NO2溶解在其中,D正确。 题组二:金属单质与硝酸反应的计算 5.(2分)如图表示Cu与HNO3反应的量的关系,A、B、C、D四点中表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系的点是(　　) A.A点　　　B.B点　　　C.C点　　　D.D点 【解析】选A。Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,由化学方程式可知参加反应的HNO3只有被还原,故被还原的HNO3与Cu的关系为3Cu~2HNO3(被还原),故选A。 6.(2分)3.2 g铜与10 mol·L-1的硝酸溶液恰好完全反应,生成气体1.12 L(标准状况下),则硝酸溶液的体积为(　　) A.10 mL　B.13.3 mL　C.15 mL　D.20 mL 【解析】选C。铜和硝酸反应时硝酸起氧化性和酸性作用,起氧化性作用的HNO3被还原成NOx,起酸性作用的HNO3转化成Cu(NO3)2,根据N原子守恒,参与反应的HNO3物质的量n(HNO3)=+n(HNO3)氧化性=2n(Cu)+n(NOx)= 2×+=0.15 mol,所以硝酸溶液的体积为=0.015 L=15 mL。 题组三:酸雨及防治 7.(2分)酸雨会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀等危害。下列说法正确的是(　　) A.酸雨不会对动植物产生任何影响 B.使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果 C.酸雨指的是pH小于7的雨水 D.NOx和SO2的过度排放是形成酸雨的主要原因 【解析】选D。酸雨中含有硫酸和硝酸,因此酸雨会造成水土酸性化、建筑物加速腐蚀、污染水源,危害人体健康,使农作物和植物的生长遭到破坏,故A错误;使用新型能源,可以减少污染物的排放,有利于酸雨的防治,故B错误;pH小于5.6的雨水为酸雨,故C错误;人类超量排放的NOx和SO2,是形成酸雨的主要原因,故D正确。 【补偿训练】酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球生命生存的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施不可行的是(　　) A.对燃煤中添加生石灰 B.对含SO2、NO2的工业废气进行无害处理后,再排放到大气中 C.人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物 D.飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等 【解析】选C。对燃煤添加生石灰,能减少二氧化硫的排放,所以能减少酸雨的形成,故A正确;对含SO2、NO2的废气处理后再排放,能减少二氧化硫、二氧化氮的排放,所以能减少酸雨的形成,故B正确;人工收集雷电作用产生的氮的氧化物,氮氧化物浓度较低,收集成本较高,不现实,故C错误;飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等,能减少二氧化硫、氮氧化物的产生,所以能减少酸雨的形成,故D正确。 综合应用·拓思维 8.(4分)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 (　　) 序号 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 试纸先变红色后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 A.①②　　B.③④　　C.②③④　　D.②④ 【解析】选D。过量的铁粉加入稀HNO3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所致,故②正确;Al箔遇浓HNO3才形成致密的薄膜,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。 9.(4分)实验小组设计如图所示实验,探究Fe与稀硝酸、稀硫酸的反应。实验过程①、③试管口处产生红棕色气体,经检验③中反应无H2产生。 下列说法正确的是(　　) A.①中反应产生NO,③中反应产生NO2 B.②中存在大量阳离子Fe2+和H+ C.③中一定既含有Fe3+,又含有Fe2+ D.实验结论:稀硝酸的氧化性强于稀硫酸 【解析】选D。①③中都是铁和稀硝酸反应,反应都产生NO,故A错误;②中铁粉有剩余,所以不可能存在大量H+,故B错误;硝酸能把铁氧化为Fe3+,铁又能把Fe3+还原为Fe2+,所以③中可能既含有Fe3+又含有Fe2+,故C错误;③中反应生成NO,不生成H2,所以稀硝酸的氧化性强于稀硫酸,故D正确。 [延伸思考] 若③中加入足量稀硫酸,则在相同条件下①中产生的气体体积与③中产生的气体体积相同吗? 提示:不相同。实验①中发生反应3Fe+8H++2N===3Fe2++2NO↑+4H2O,假设①中加入溶液中含有8 mol HNO3,则产生2 mol NO气体;实验③发生反应的化学方程式为3Fe+8H++2N===3Fe2++2NO↑+4H2O,反应产生的3 mol Fe(NO3)2电离产生6 mol N完全反应后会生成 6 mol NO,故若③中加入足量稀硫酸,则在相同条件下①中产生的气体体积比③中产生的气体体积小。 10.(14分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体,设计了如图实验。实验装置如图所示: (1)装置A中生成CO2的作用是利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对Cu与稀HNO3反应生成的气体产物检验的干扰, 证明该实验目的达到的现象是C中澄清石灰水变浑浊。(4分)  (2)观察到(1)中的现象后,关闭K,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热,观察到装置B中的现象是铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上方气体仍为无色,溶液变为淡蓝色;  B中反应的离子方程式是3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O。(4分)  (3)装置E和F的作用是验证NO的生成; 为实现此目的,需推动注射器,将F中空气通入E中,可观察到的现象是无色气体变为红棕色。(4分)  (4)D装置的作用是吸收反应生成的氮氧化物,防止氮氧化物污染空气。(2分)  【解析】由实验装置图可知,装置A中稀硝酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳气体可以赶净装置中的空气,避免对一氧化氮气体检验产生干扰;装置B中铜与稀硝酸的反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,装置E中收集到无色气体一氧化氮,将F中的空气充入E中可检验一氧化氮的生成;装置C可检验装置中空气是否排尽;装置D为尾气处理装置,用于吸收装置中的二氧化碳和反应生成氮的氧化物,防止污染空气。(1)因烧瓶中有空气,反应生成的一氧化氮能与空气中的氧气反应生成二氧化氮,干扰一氧化氮的检验,利用A装置中稀硝酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳气体赶净装置中的空气,避免对一氧化氮气体检验产生干扰;当C中澄清石灰水变浑浊时,说明装置中的空气已经排尽;(2)关闭K,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热,铜与稀硝酸的反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O,实验时可观察到铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍为无色,溶液变为淡蓝色;(3)将F中的空气推入E中,一氧化氮与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮,当E中无色气体变为红棕色,可以验证一氧化氮的生成;(4)装置D中的氢氧化钠溶液吸收反应生成的氮氧化物,防止氮氧化物污染空气。 迁移创新·提素能 11.(12分)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。 可选药品:浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。 已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O (1)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内。 ①通入CO2气体的目的是排净装置内的空气。(2分)  ②检验该装置气密性的方法是关闭弹簧夹及分液漏斗活塞,用水浴给装置①加热后撤去水浴一段时间后,②③④⑤⑥的导管有液柱上升。(2分)  (2)装置①中发生反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。(2分)  (3)装置②的作用是将NO2转化为NO, 发生反应的离子方程式是3NO2+H2O===2H++2N+NO。(2分)  (4)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 3 mol·稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液。(2分)  (5)该小组在寻找得出实验结论依据的实验现象时,发现装置③液面上方气体仍为无色,装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜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。请你设计实验操作验证乙同学的观点是否正确: 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化(或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)。(2分)  【解析】装置①中反应产生NO2,NO2进入装置②,和其中的水反应,得到NO。NO分别进入装有浓硝酸的装置④和装有稀硝酸的装置③。浓硝酸氧化NO为NO2,用NaOH吸收尾气。稀硝酸不能氧化NO,用排水法收集NO尾气。(1)①通入CO2气体的目的是排净装置内的空气,防止NO被氧气氧化;②检验该装置气密性的方法是关闭弹簧夹及分液漏斗活塞,用水浴给装置①加热后撤去水浴一段时间后,②③④⑤⑥的导管有液柱上升;(2)装置①中Cu和浓硝酸反应生成NO2,化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;(3)NO2进入装置②和其中的水反应得到NO,装置②的作用是将NO2转化为NO,化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO,离子方程式为3NO2+H2O===2H++2N+NO;(4)装置③中装有稀硝酸,不能氧化NO,装置④内溶液可氧化NO为NO2,装置④中为浓硝酸,NO2尾气用装置⑥中的NaOH溶液吸收;(5)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色,一是可设计通入氮气将溶解的NO2赶走再观察颜色变化,二是增大溶液中NO2浓度,通过观察颜色变化可以判断。 - 6 - 学科网（北京）股份有限公司 $