1、第3课时 硝酸 酸雨及防治一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1碳与浓硝酸共热，产生的气体分为两份，第一份气体先通入适量蒸馏水中再通入石灰水中；第二份气体直接通入石灰水中，则石灰水的变化可能是(B)A第一份不变浑浊；第二份变乳白色B第一份变乳白色；第二份不变浑浊C第一份变乳白色；第二份变乳白色D第一份不变浑浊；第二份不变浑浊解析：碳和浓硝酸反应生成CO2和NO2气体混合物，第一份先通入蒸馏水中，NO2与H2O反应后得到CO2和NO的混合气体，再通入石灰水中，石灰水变浑浊；第二份直接通入石灰水，NO2与H2O反应生成HNO3，HNO3先与石灰水反应，石灰水不变浑浊，所以选B。2硝酸甘油又称硝
2、化甘油、三硝酸甘油酯，用作血管扩张药，治疗心绞痛。硝酸与醇发生酯化反应，即可制得硝化甘油。下列关于硝酸的说法中正确的是(C)A硝酸电离出的H能被Zn还原成H2B常温下，向浓硝酸中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体C向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，可在管口观察到红棕色气体D过量的Fe粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液呈红色解析：硝酸具有强氧化性，与Zn反应不生成H2，A项错误；常温下，浓硝酸遇铁发生钝化，反应很快停止，B项错误；Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸，相当于有了硝酸，硝酸具有强氧化性，把Fe2氧化成Fe3，NO被还原成无色NO气体，NO在管口遇到空气中O2
3、生成红棕色气体NO2，C项正确；过量铁粉与稀硝酸反应最终生成Fe2，滴入KSCN溶液，溶液不变红色，D项错误。3往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是(C)A前者基本没有改变，后者变棕黄色B前者变棕黄色，后者也变棕黄色C前者变棕黄色，后者基本没有改变D前者、后者都基本没有改变解析：Fe(NO3)2溶液里有Fe2和NO，加入盐酸后，相当于存在硝酸，硝酸将Fe2氧化成Fe3，溶液变为黄色，而FeSO4溶液中，加入盐酸时，不发生化学反应，所以基本没有变化，故选C。4.2019年两会期间全国人大代表就关于对危废实施负面清单管理，加强有价
4、金属元素资源综合利用，实现高质量发展提出了自己的看法。工业上用废铜屑作原料制备硝酸铜。为节约原料和防污染，宜采取的方法是(B)ACuHNO3(稀)Cu(NO3)2BCuCuOCu(NO3)2CCuCuSO4Cu(NO3)2DCu4HNO3(浓)Cu(NO3)2解析：B项制备等量的Cu(NO3)2消耗的硝酸最少且无污染性气体产生。5下列各组离子中，能在水溶液中大量共存的是(B)ANa、Ag、Cl、COBNa、Mg2、Cl、SOCFe3、K、SO、OH DFe2、H、SO、NO解析：A项，Ag与Cl、CO可以形成AgCl沉淀、Ag2CO3沉淀，该组离子不能在溶液中大量共存，错误；B项，Na、Mg2
5、、Cl、SO间既不能形成沉淀也无气体或水产生，该组离子可以在溶液中大量共存，正确；C项，Fe3与OH可以形成Fe(OH)3沉淀，该组离子不能在溶液中大量共存，错误；D项，酸性条件下NO与Fe2发生氧化还原反应而不能大量共存，错误。二、非选择题6将红热的黑色固体单质甲投入显黄色的溶液乙中剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，有如下变化关系：气体A试推导：(1)甲为_C_，乙为_浓硝酸_，丙为_Cu_。(2)混合气体A为_NO2、CO2_。(3)气体B为_NO_，蓝色溶液C为_Cu(NO3)2溶液_。(4)甲与乙反应的化学方程式是_C4HNO3(浓)CO24NO22H2O_。解析：由“红
6、热的黑色固体单质”可知甲为单质碳，显黄色的溶液常见的有浓硝酸，C与浓硝酸反应的化学方程式为C4HNO3(浓)CO24NO22H2O，即混合气体A为CO2、NO2；NO2与H2O反应生成NO和HNO3，CO2与澄清石灰水反应，则气体B为NO，单质丙与硝酸反应生成气体B和蓝色溶液C，蓝色溶液应为Cu(NO3)2溶液，故单质丙为Cu。7某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是_检查装置气密性_。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加
7、入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是_Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O_。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是_反应变缓，气体颜色变浅_。(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_丙_，理由是_耗酸量最少，无污染_。方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3(4)该小组同学向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是_c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为橙色_；该小组同学实验目的是_证明氧化性KMnO4Cl2Br2_，但此实验的不足之处是_没有处理尾气_。解析：(1)
8、形成封闭系统的气体在热胀冷缩作用下压强发生变化，可用于检查装置封闭是否完好。(2)铜与浓硝酸反应较剧烈，生成NO2气体呈红棕色，铜与稀硝酸反应相对平稳，放出无色气体NO，即混合气体颜色变浅。(3)铜直接与浓、稀HNO3反应都有对环境有危害的污染物NOx产生，而Cu先与O2化合生成CuO后，再与HNO3发生复分解反应，生成Cu(NO3)2时不产生对环境有危害的物质，且消耗HNO3量较少。(4)KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成氯气，氯气置换KBr溶液中的溴使溶液显橙色，同时反应现象证明有氧化还原反应发生，证明给定物质氧化性(或还原性)强弱；氯气有毒，实验装置中还应该有尾气处理部分。能力提升一、选
9、择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体，下列叙述正确的是(AD)A硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物的价态越高，对应的硝酸的氧化性越强B硝酸浓度不同，生成Cu(NO3)2的物质的量不同C硝酸浓度越大，产生的气体越少D两者用排水法收集到的气体体积相等解析：根据反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物价态越高，对应硝酸氧化性越强；A项正确；浓稀硝酸浓度不同，但生成Cu(NO3)2的物质的量相同，
10、B项错误；稀硝酸产生气体多，C项错误；用排水法收集时，NO2发生反应，3NO2H2O=2HNO3NO，最终两者用排水法收集到气体体积相等，D项正确。2某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe，充分反应(已知NO被还原为NO)，最终溶液体积为1 L。下列说法正确的是(AB)A所得溶液中c(NO)2.75 molL1B所得溶液中c(Fe2)c(Fe3)11C反应后生成NO的体积为33.6 L(标准状况下)D所得溶液中的溶质只有FeSO4解析：溶液中H总物质的量为：n(H)2.5 mol25 mol，n(NO)4 mol，n(Fe)1.5 mol
11、，据离子反应，3Fe2NO8H=3Fe22NO4H2O,1.5 mol Fe完全反应时，NO与H均过量，生成1.5 mol Fe2，余NO为4 mol1 mol3 mol，余H为5 mol4 mol1 mol，生成NO为1.5 mol1 mol，再据反应3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O，H不足，1 mol H反应，消耗Fe2为1 mol0.75 mol，消耗NO为1 mol0.25 mol，生成Fe3为0.75 mol，生成NO为1 mol0.25 mol，溶液中剩余Fe2为1.5 mol0.75 mol0.75 mol，剩余NO为3 mol0.25 mol2.75 mol，反应后溶液中
12、c(NO)2.75 molL1，A项正确；反应后溶液中Fe3为0.75 mol，Fe2为0.75 mol，c(Fe2)c(Fe3)11，B项正确；标准状况下NO体积为(1 mol0.25 mol)22.4 L/mol28 L，C项错误；反应后溶液中有Fe2、Fe3、NO、SO、K，溶液中溶质不止FeSO4一种，D项错误。3下列反应中硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是(BD)A氧化铝和硝酸 B氧化亚铁和硝酸C硫化氢和硝酸 D铜和浓硝酸解析：A项HNO3只表现酸性，B项氧化亚铁中Fe2有还原性，硝酸与Fe2反应既表现氧化性又表现酸性，C项中HNO3只表现氧化性，D项中HNO3既表现氧化性又表现酸性
13、，所以选B、D。4在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列物质FeCl3，Fe2O3，Cu(NO3)2，KNO3，NaCl，铜粉溶解的是(D)A只有 B只有C只有 D除之外解析：铜粉在稀硫酸中不溶解，加入两种物质时，相当于加入了Fe3，会发生反应Cu2Fe3=2Fe2Cu2，铜粉溶解；当加入两种物质时，相当于加入了NO，会发生反应3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。因此上述物质中除之外都可使其溶解。5下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是(AD)A常温下可用铝制容器贮存B露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C常温下都能与铜较快反应D露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低解析：常温下，二者
14、均能使铝钝化，A项正确；露置在空气中，浓硫酸吸水质量增加，B项错误；浓硫酸在常温下与铜没有明显的反应，C项错误；在空气中，浓硝酸挥发、浓硫酸吸水，二者浓度都降低，D项正确。6将锌、铁、铜粉末按一定比例混合投入一定量的硝酸中，微热，充分反应后过滤，除去滤渣，滤液中金属阳离子情况不可能是(D)A只含Cu2、Fe2、Zn2 B只含Zn2C只含Fe2、Zn2 D只含Cu2、Fe3、Zn2解析：微热，充分反应后过滤，除去滤渣，说明金属有剩余，溶液中一定不含有Fe3。7碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是(AC)A洗气
15、瓶中产生的沉淀中有硫酸钡B在Z导管出来的气体中无二氧化碳C洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D在Z导管口没有红棕色气体出现解析：碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2H2ONO2=H2SO4NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，Z处逸出的气体中有CO2和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2，二氧化碳不与氯化钡反应，所以没有BaCO3生成。8用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：铜跟浓硝酸反应，铜跟稀硝酸反应，铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是(AD)A三种途径所消耗的铜的物质的量相等B三种途径所消耗的硝酸的物质
16、的量相等C所消耗铜的物质的量：途径途径途径D所消耗硝酸的物质的量：途径途径途径解析：三种途径发生的反应历程如下：途径CuCu(NO3)2NO2途径CuCu(NO3)2NO途径CuCuOCu(NO3)2由此可见，途径、消耗HNO3量多且产生有毒气体。二、非选择题9有人用如图所示的实验装置探究浓硝酸、稀硝酸分别跟铜片的反应：(1)实验a中试管上部会看到的现象是_无色气体变红棕色_。判断铜被氧化的现象是_溶液变蓝色说明铜被氧化为Cu2_。(2)实验b中试管上部观察到的现象是_b中试管上部气体先显淡红棕色后红棕色消失_，反应的化学方程式是_3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，O2
17、2NO=2NO2_。(3)除了气体颜色方面的差别外，两实验中还有哪些实验现象有明显差异_反应速率明显不同，实验a中快，实验b中慢_。由此你能得出的结论是_浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强_。(4)以前做过浓硫酸跟铜共热的实验，与浓硝酸跟铜反应的实验相比较，浓硝酸的氧化性_大于_(填“大于”“小于”)浓硫酸。解析：根据气体的颜色变化判断反应产生的气体，由此推出铜与硝酸发生反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)24H2O2NO。通过比较反应条件，浓硫酸与Cu反应需加热，而浓硝酸与Cu反应不需要加热，可推出浓硝酸的氧化性比浓硫酸强。10
18、如图所示甲是某学生验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是另外两位同学对甲装置改进后的装置：(1)甲、乙、丙三个装置中都发生的反应的化学方程式：_Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O_。(2)和甲装置相比，乙装置的优点是_可以控制反应的发生与停止_；_吸收NO2气体，防止污染环境_。(3)为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭止水夹_c_，再打开止水夹_ab_，才能使NO2气体充满试管；当气体充满试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入试管，应该_先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管_。解析：铜和浓硝酸反应的化学方程式是Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。根据题目给定的装置图可知乙装置有尾气处理装置，同时可以通过移动铜丝来控制反应的发生与停止。实验丙中，实验时先关闭止水夹c，再打开止水夹a、b，才能使NO2气体充满试管；当气体充满试管后，将铜丝提起与溶液脱离停止反应。欲使烧杯中的水进入试管应该先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管。