1、课时跟踪检测（十九） 硝酸的性质 人类活动对氮循环和环境的影响A级学业水平考试达标练1导致下列现象的主要原因与排放氮氧化物无关的是()A酸雨 B光化学烟雾C雾霾 D温室效应解析：选D氮氧化物的排放可以引起酸雨、光化学烟雾、雾霾等，但是不能引起温室效应。2有关硝酸化学性质的叙述中正确的是()A硝酸能与Na2CO3、Na2S、Na2SO3等盐反应，产生CO2、H2S和SO2B硝酸与FeO反应生成Fe(NO3)2和水，与Fe反应生成Fe(NO3)2和H2C浓硝酸、稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红D浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而使之呈黄色解析：选DHNO3具有强氧化性，与Na2S、Na2SO3反
2、应生成Na2SO4，与FeO反应生成Fe(NO3)3，与Fe反应不产生H2，故A、B错误；浓硝酸使石蕊试纸先变红后褪色，C错误；HNO3不稳定，分解生成的NO2溶于浓硝酸而使之呈黄色，D正确。3下列反应中硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是()A氧化铝和硝酸 B碳和硝酸C硫化氢和硝酸 D铜和浓硝酸解析：选DA项，Al2O36HNO3=2Al(NO3)33H2O，复分解反应，只表现酸性；B项，碳与硝酸反应仅表现硝酸的氧化性；C项，H2HNO3NOxH2O，HNO3只表现氧化性；D项，C4HNO3(浓)=C (NO3)22NO22H2O，HNO3表现了氧化性和酸性。4为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用
3、的试剂是()A浓H2SO4 B稀硝酸CNaOH溶液 D浓HNO3解析：选D浓H2SO4只有在加热的条件下才能与铜发生反应，且加热的时候也可与铝反应，A错误；稀硝酸既可与铜反应也可与铝反应，B错误；NaOH溶液可与铝反应，但是不能与铜反应，C错误；浓HNO3在常温下能与铜反应，与铝可发生钝化，从而除去铝表面的铜而不溶解铝，D正确。5(2018山东合格考)下列关于氮及其化合物的说法错误的是()AN2化学性质稳定，可用作保护气BNO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在C可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏DHNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属解析：选BNO能够与空气中的O2发
4、生反应生成NO2，在大气中不能稳定存在。6将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色， 同时有气体逸出，该物质是()AFe2(SO4)3 BNa2SO4CKNO3 DFeSO4 解析：选C“溶液呈蓝色”说明铜被氧化。A项，在原稀硫酸中已含有H，当加入Fe3，虽然也可以氧化Cu，但此时并没有气体放出，错误；C项，若加入KNO3(提供了NO)，相当于Cu在稀硝酸的环境中，会被氧化并放出NO气体；B、D项，加入后铜不溶解，错误。7.如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 molL1 的HNO3，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是()NO
5、Fe3HNONO2A BC D解析：选B开始反应生成NO2，随反应的进行，硝酸浓度会变低，铁与稀硝酸反应生成NO，硝酸过量时生成Fe3，铁过量时生成Fe2，若铁粉过量，体系中大量存在NO、Fe2、NO2、NO；若HNO3过量，体系中大量存在NO、Fe3、H、NO2。8硝酸铜是一种重要的工业原料，制取硝酸铜现有三种设计方案可供选用：Cu与稀硝酸反应制取；Cu与浓硝酸反应制取；通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取：2Cu4HNO3O2=2Cu(NO3)22H2O。下列说法正确的是()A制取相同量的硝酸铜需硝酸的量最多B制取相同量的硝酸铜产生的有毒气体比多C三种方案中硝酸的利用率D三种方案的反应都可以在
6、铁制容器中进行解析：选C有关反应为：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O；2CuO24HNO3(稀)=2Cu(NO3)22H2O。分析以上三个反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径消耗HNO3最多，途径次之，途径消耗HNO3最少，A错误；产生的有毒气体比多，B错误；通过比较可以看出，生产Cu(NO3)2，途径效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率，C正确；稀HNO3可与铁反应，、不能在铁制容器中进行，D错误。9下列气体的制备可采用如图装置的
7、是()A铜与浓硝酸反应制NO2B铜与稀硝酸反应制NOC氯化铵与熟石灰反应制NH3D氯化钠与浓硫酸反应制HCl解析：选B二氧化氮可以与水反应，氨气和氯化氢均极易溶于水，三者均不能用排水法收集。10将0.1 mol铜与40 mL 10 molL1 HNO3充分反应后，溶液中含a mol H。由此可知()A生成的气体在标准状况下的体积为4.48 LB生成的气体在标准状况下的体积为1.49 LC被还原的硝酸的物质的量为(0.2a)molD反应后溶液中所含NO的物质的量为0.2 mol解析：选C溶液中含有H，则HNO3过量，在反应过程中变稀，实际上发生了两个反应，反应消耗的HNO3包括起酸的作用和氧化剂
8、作用两部分，前者反应后以Cu(NO3)2形式存在，后者被还原后生成NO2、NO气体，Cu2HNO3(酸)Cu(NO3)2，HNO3(氧化剂)NO2(或NO)，作酸用的硝酸为0.2 mol，生成的气体为NO、NO2的混合气体，溶液中有a mol的HNO3过量，则被还原的HNO3为(0.4a0.2)mol，即生成的气体的物质的量为(0.4a0.2)mol，溶液中的NO由过量的HNO3和Cu(NO3)2中NO组成，为(a0.2)mol。11将黑色固体单质甲加热至红热，投入黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，根据下列变化填空： (1)甲是_，乙是_，丙是_。(2)混合气体A
9、的主要成分是_。(3)丙与溶液D反应的化学方程式是_。(4)若将32.0 g 丙跟一定量的D的浓溶液反应，丙消耗完时，共产生13.44 L (标准状况)气体。则所消耗D的物质的量为_。解析：由反应可推测单质丙为单质铜，则溶液D中存在硝酸，进一步结合反应以及黑色固体单质甲加热至红热，投入黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，得知A为CO2与NO2的混合气体，B为NO，甲为C，乙为浓硝酸。(4)n(Cu)0.5 mol，n(气体)0.6 mol。利用氮原子守恒，消耗硝酸的物质的量为n(HNO3)2n(Cu)n(气体)20.5 mol0.6 mol1.6 mol。答案：(1)C浓硝酸Cu(2)CO
10、2和NO2(3)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(4)1.6 mol12在浓硝酸中放入铜片：(1)反应开始的化学方程式为_。(2)若铜有剩余，则反应快要结束时的化学方程式是_。(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_。(4)若将12.8 g铜跟一定质量的浓硝酸反应，铜耗完后，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是_。解析：该题综合了铜跟硝酸反应的多种情况。过量的铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变小，所以反应到后期，主要为铜跟稀硝酸反应；反应停止后，溶液中还有NO，当加入强酸后，H跟NO构成硝酸
11、，使铜继续溶解。从定量的角度来看，硝酸跟铜的反应表现了硝酸的酸性和强氧化性，且表现酸性的硝酸的物质的量等于铜的物质的量的2倍因生成了Cu(NO3)2，表现氧化性的硝酸的物质的量等于生成气体(NO或NO2)的物质的量，根据原子守恒，可求消耗硝酸的物质的量。答案：(1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)加入稀硫酸后，硫酸电离的H与原溶液中的NO又组成了具有强氧化性的稀硝酸，稀硝酸又跟过量的铜反应产生气体(4)0.65 mol13(2018山东合格考)如图所示为实验室常用装置。回答下列问题：(1)仪器a的名称为_
12、。(2)利用二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集Cl2时，依次连接装置A、B、C、D、E并加入适当的试剂。装置 B 中饱和食盐水的作用是_；利用装置C干燥 Cl2，选用的试剂是_； 装置E的作用是_。(3)利用铜和稀硝酸反应制备并收集 NO 时，连接装置 A、B、E 并加入适当的试剂。A中反应的离子方程式为_，A中导气管应连接B的_(填“b”或“c”)端。实验过程中观察到A中出现了红棕色，但收集的气体为无色，原因是_(用化学方程式表示)。解析：(1)仪器a的名称为分液漏斗。(2)装置B中饱和食盐水的作用是吸收HCl气体；利用装置C干燥Cl2，选用的试剂是浓硫酸；装置E的作用是吸收尾气中的Cl2，防止
13、污染空气。(3)利用铜和稀硝酸反应制备并收集NO时，连接装置A、B、E并加入适当的试剂。A中反应的离子方程式为3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，A中导气管应连接B的c端，利用排水法收集NO。实验过程中观察到A中出现了红棕色，但收集的气体为无色，原因是3NO2H2O=2HNO3NO。答案：(1)分液漏斗(2)吸收HCl气体浓硫酸吸收尾气中的Cl2，防止污染空气(3)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2Oc3NO2H2O=2HNO3NOB级选考等级考试增分练1某元素的单质与足量浓HNO3反应时，参加反应的单质与HNO3的物质的量之比为14，则反应后的产物中，该元素的价态可能为()A1 B
14、5C3 D4解析：选DHNO3被还原生成NO2。(1)若为金属单质M：M4HN2eO3(浓)=M(NO3)22NO22H2O反应后M为2价。(2)若为非金属单质M：M4HN4eO3(浓)=MO24NO22H2O反应后M为4价。2足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 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。若向所得硝酸铜溶液中加入5 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A60 mL B45 mLC30 mL D15 mL解析：选A根据得失电子守恒，可以知道铜在反应中失去的电
15、子与O2得到电子的物质的量相等：n(O2)0.075 mol，n(e)4n(O2)40.075 mol0.3 mol，n(Cu2)n(e)0.15 mol，n(NaOH)2n(Cu2)0.3 mol，则消耗NaOH溶液的体积0.06 L60 mL。3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。请回答下列问题：(1)设计装置A的目的是_；为达到此目的，应进行的操作是_。(2)在完成(1)中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是_。(3)
16、装置E和F的作用是_。(4)装置D的作用是_。解析：(1)利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽，避免NO和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰。当观察到装置C中产生白色沉淀时说明CO2已充满装置。(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O，可以观察到铜丝上有无色气体生成，溶液逐渐变蓝色。(3)将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入到注射器中会有红棕色NO2生成。(4)NaOH溶液可以吸收氮氧化物防止污染，球形干燥管兼有防倒吸功能。答案：(1)排尽装置内空气防止干扰打开K，且打开分液漏斗活塞，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K(2)铜丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变为蓝色(3)验证反应生成的无色气体为NO(4)吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有防倒吸的功能