高中化學必修課程PAGEPAGE1第3課時硝酸的性質人類活動對氮循環和環境的影響[學考練]1．與下列物質的反應中，硝酸既表現氧化性，又表現酸性的是()A．FeO B．Na2CO3C．CuO D．木炭解析A符合要求，FeO與濃HNO3反應生成NO2和Fe(NO3)3，HNO3表現出強氧化性，同時又表現出酸性；B、C不符合要求，硝酸與弱酸鹽及堿性氧化物反應表現出酸性；D不符合要求，硝酸只表現出強氧化性。答案A2．將銅粉置于稀H2SO4中，加熱后無明顯現象，但加入一種鹽后，銅粉質量減少，而且溶液變藍，則此鹽可能是()A．NaCl B．Na2SO4C．NaNO3 D．Na2CO3解析NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下能將Cu氧化。答案C3．下列敘述正確的是()A．FeO與稀硝酸反應屬于復分解反應B．常溫下Fe與濃硝酸不反應C．銅片與濃硝酸發生離子反應：Cu＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Cu2＋＋NO2↑＋2H2OD．向Fe(NO3)2稀溶液中加入鹽酸發生反應：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O解析A不正確，FeO與稀硝酸反應，表現硝酸的氧化性和酸性，因此該反應屬于氧化還原反應；B不正確，濃硝酸使Fe鈍化屬于氧化還原反應；C不正確，離子方程式中電荷和原子不守恒；D正確，在酸性條件下Fe2＋被NOeq\o\al(－,3)氧化。答案D4．下列關于濃硝酸和濃硫酸的敘述中正確的是()A．常溫下不可用鋁制容器貯存B．露置在空氣中，容器內酸液的質量都減輕C．常溫下都能與銅較快反應D．露置在空氣中，容器內酸液的濃度都降低解析常溫下，二者均能使鋁鈍化，A項錯誤；露置在空氣中，濃硫酸吸水質量增加，B項錯誤；濃硫酸在常溫下與銅沒有明顯的反應，C項錯誤；在空氣中，濃硝酸揮發、濃硫酸吸水，二者濃度都降低，D項正確。答案D5．將鋅、鐵、銅粉末按一定比例混合投入一定量的硝酸中，微熱，充分反應后過濾，除去濾渣，濾液中金屬陽離子情況不可能是()A．只含Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋B．只含Zn2＋C．只含Fe2＋、Zn2＋D．只含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋解析微熱，充分反應后過濾，除去濾渣，說明金屬有剩余，溶液中一定不含有Fe3＋。答案D6．下列有關實驗操作、現象和解釋或結論都正確的是()選項實驗操作現象解釋或結論A過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe3＋B常溫下，Fe、Al放入濃HNO3或濃H2SO4中無明顯現象Fe、Al與濃HNO3或濃H2SO4發生鈍化CAl箔插入稀HNO3中無現象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取濃HNO3點到紅色石蕊試紙上試紙變藍色濃HNO3具有酸性解析稀硝酸與鐵粉反應，鐵首先被氧化成Fe3＋，過量鐵粉將Fe3＋還原，最終得到Fe2＋，滴入KSCN溶液不顯紅色，A項錯誤；常溫下，Fe、Al在濃HNO3或濃H2SO4中發生鈍化，生成致密的氧化物保護膜阻止了反應進行，B項正確；Al箔能與稀HNO3反應放出氣體，C項錯誤；用玻璃棒蘸取濃HNO3點到紅色石蕊試紙上，試紙褪色，體現濃HNO3的強氧化性，D項錯誤。答案B7．碳跟濃硫酸共熱產生的氣體X和銅跟濃硝酸反應產生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖裝置)，下列有關說法正確的是()A．洗氣瓶中產生的沉淀中有碳酸鋇B．在Z導管出來的氣體中無二氧化碳C．洗氣瓶中產生的沉淀是硫酸鋇D．在Z導管口沒有紅棕色氣體出現解析碳與濃硫酸共熱產生的X氣體為CO2和SO2的混合氣體，銅與濃硝酸反應產生的Y氣體是NO2，SO2＋H2O＋NO2=H2SO4＋NO，故洗氣瓶中產生的是硫酸鋇沉淀，Z處逸出的氣體中有CO2和NO，NO遇到空氣中的氧氣生成了紅棕色的NO2，二氧化碳不與氯化鋇反應，所以沒有BaCO3生成。答案C8．用以下三種途徑來制取相同質量的硝酸銅：①銅跟濃硝酸反應，②銅跟稀硝酸反應，③銅跟氧氣反應生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應。以下敘述正確的是()A．三種途徑所消耗的銅的物質的量不相等B．三種途徑所消耗的硝酸的物質的量相等C．所消耗銅的物質的量：途徑③＞途徑①＞途徑②D．所消耗硝酸的物質的量：途徑①＞途徑②＞途徑③解析三種途徑發生的反應歷程如下：途徑①Cueq\o(→,\s\up7(4HNO3（濃）))Cu(NO3)2＋NO2途徑②CuCu(NO3)2＋NO途徑③Cueq\o(→,\s\up7(O2))CuOeq\o(→,\s\up7(2HNO3（?。?)Cu(NO3)2由此可見，途徑①、②消耗HNO3量多且產生有毒氣體。答案D9．將0.1mol銅與40mL10mol/LHNO3充分反應后，溶液中含amolH＋。由此可知()A．生成的氣體在標準狀況下的體積為4.48LB．生成的氣體在標準狀況下的體積為1.49LC．被還原的硝酸的物質的量為(0.2－a)molD．反應后溶液中所含NOeq\o\al(－,3)的物質的量為0.2mol解析根據題意知剩余HNO3為amol，Cu(NO3)2的量為0.1mol，被還原的HNO3為0.04×10mol－amol－0.1×2mol＝(0.2－a)mol，生成的NOx為(0.2－a)mol。反應后溶液中所含NOeq\o\al(－,3)的物質的量為(0.2＋a)mol。答案C10．關于硝酸的說法中正確的是()A．硝酸電離出的H＋，能被Zn還原成H2B．常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，會產生大量的紅棕色氣體C．向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4，可在管口觀察到紅棕色氣體D．過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應后，滴入KSCN溶液，溶液呈紅色解析A不正確，硝酸具有強氧化性，與Zn反應生成氮氧化物等，不能生成H2；B不正確，Fe被濃硝酸鈍化，阻止進一步反應；C正確，稀H2SO4電離出H＋，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強氧化性，被Fe2＋還原為NO，試管口遇O2生成紅棕色的NO2；D不正確，過量的Fe粉中加入稀HNO3，生成Fe2＋，與KSCN溶液不反應。答案C11．將紅熱的固體單質甲放入顯黃色的濃乙溶液中，劇烈反應，產生混合氣體A，A在常溫下不與空氣作用，發生如下圖所示的變化。氣體Aeq\o(→,\s\up7(H2O))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氣體\o(→,\s\up7(澄清石灰水))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氣體B,白色沉淀C)),溶液乙\o(→,\s\up7(單質丙))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氣體B,藍色溶液D))))則：(1)寫出下列物質的化學式：丙________，B________，C________，D________。(2)寫出甲跟乙反應的化學方程式：_______________________________。(3)單質丙與溶液乙反應生成氣體B的離子方程式_______________________________________________________________________________。解析紅熱的固體單質甲放入黃色的濃乙溶液中產生混合氣體A，A不與空氣反應，證明甲為碳，乙為HNO3，混合氣體A中含有CO2和NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，故B為NO，C為CaCO3。單質丙與乙溶液(即稀HNO3)反應生成氣體B(NO)和藍色溶液D，知丙為銅，D為Cu(NO3)2。答案(1)CuNOCaCO3Cu(NO3)2(2)C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(3)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O12．如圖所示甲是某學生驗證銅和濃硝酸反應的裝置，乙、丙是另外兩位同學對甲裝置改進后的裝置：(1)甲、乙、丙三個裝置中都發生的反應的化學方程式：____________________________________________________________。(2)和甲裝置相比，乙裝置的優點是①___________________________________________________；②__________________________________________________________。(3)為了進一步驗證NO2和水的反應，某學生設計了丙裝置。實驗時先關閉止水夾________，再打開止水夾________，才能使NO2氣體充滿②試管；當氣體充滿②試管后，將銅絲提起與溶液脫離。欲使燒杯中的水進入②試管，應該_____________________________________________________________________________________________________________。解析銅和濃硝酸反應的化學方程式是Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。根據題目給定的裝置圖可知乙裝置有尾氣處理裝置，同時可以通過移動銅絲來控制反應的發生與停止。實驗丙中，實驗時先關閉止水夾c，再打開止水夾a、b，才能使NO2氣體充滿②試管；當氣體充滿②試管后，將銅絲提起與溶液脫離停止反應。欲使燒杯中的水進入②試管應該先關閉b，再關閉a，然后打開c，用手捂住試管②。答案(1)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)①可以控制反應的發生與停止②吸收NO2氣體，防止污染環境(3)cab先關閉b，再關閉a，然后打開c，用手捂住試管②[能力練]13．某校課外活動小組為了探究銅與稀硝酸反應產生的是NO氣體，設計了如下實驗。實驗裝置如圖所示(已知NO、NO2能與NaOH溶液反應)：(1)設計裝置A的目的是_________________________________，為達此目的應進行的操作是___________________________________；A中反應的化學方程式是_________________________________________。(2)在(1)中的操作后將裝置B中銅絲插入稀硝酸，并微熱之，觀察到裝置B中的現象是____________________________________________________________________________________________________________________；B中反應的離子方程式是__________________________________________。(3)裝置E和F的作用是___________________________________________；為實現此目的，操作方法是___________________________________________。(4)D裝置的作用是_______________________________________________。解析NO是無色有毒的氣體，易與O2反應生成紅棕色有毒的NO2，若驗證生成氣體是NO，則必須排盡裝置中空氣。A裝置中產生CO2氣體能將整套裝置中空氣趕盡，當C中有白色沉淀生成時，則說明裝置中已無空氣。若判斷產物氣體，可向E中推入空氣(或氧氣)，若氣體由無色→紅棕色，說明反應產生NO氣體。答案(1)利用生成的CO2將整套裝置內的空氣趕盡，以排除對氣體產物觀察的干擾打開K，當裝置C中產生白色沉淀時，關閉KCaCO3＋2HNO3=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O(2)銅絲上產生氣泡，稀硝酸液面上氣體仍無色，溶液變為藍色3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(3)驗證B中產生的無色氣體為NO將注射器F中的空氣推入E中(4)吸收NO、NO2等尾氣，防止污染空氣14．某興趣小組設計出如圖所示裝置來改進教材中“銅與硝酸反應”實驗，以探究化學實驗的綠色化。(1)實驗前，關閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，其目的是___________________________________________。(2)在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸，c中反應的化學方程式是_________________________________。再由a向c中加2mL蒸餾水，c中的實驗現象是_____________________________。(3)下表是制取硝酸銅的三種方案，能體現綠色化學理念的最佳方案是________，理由是________________________________________________________。方案反應物甲Cu、濃HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3(4)該小組同學向d中加入KBr溶液，c