1、第3课时硝酸的性质人类活动对氮循环和环境的影响一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”，共5小题，每题1分，共5分)1硝酸具有挥发性，所以硝酸是一种弱酸。()提示：。硝酸虽然具有挥发性，但并不是一种弱酸，硝酸是一种强酸。298%以上的硝酸称为发烟硝酸，发烟硝酸发出的真的是烟。()提示：。95%以上的硝酸称为发烟硝酸，发烟硝酸发出的烟是硝酸挥发出的硝酸蒸气与水蒸气相结合形成的小液滴，实际上是雾，而不是烟。3硝酸的强氧化性主要表现在硝酸可以与任何金属发生反应。()提示：。硝酸能与除金、铂等之外的所有金属发生反应，所以硝酸虽然具有强氧化性，但是硝酸不能与所有金属发生反应。4稀硝
2、酸与金属反应一般产生NO，而浓硝酸与金属反应一般产生NO2。()提示：。稀硝酸与金属反应的还原产物一般是NO，而浓硝酸与金属反应的还原产物一般是NO2。5常温下，浓硝酸能使Fe、Al发生钝化，说明常温下硝酸不与Fe、Al发生反应。()提示：。浓硝酸在常温下能使Fe、Al发生钝化，是浓硝酸与Fe、Al发生反应生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，而不是不发生反应。二、选择题(本题包括6小题，每题2分，共12分)题组1硝酸的性质及应用1久置的硝酸呈黄色的原因是()A硝酸露置在空气中被氧气氧化了B硝酸露置在空气中被氮气还原了C硝酸见光或受热分解产生的NO2再溶于硝酸中D硝酸是强氧化性酸【解析】选C。硝酸不
3、稳定，见光或受热分解产生的NO2再溶于硝酸中使溶液呈现黄色。2浓硝酸加入下列溶液中，会出现先变红后褪色现象的是()A石蕊溶液 B红墨水的溶液C酚酞溶液 DFe(SCN)2溶液【解析】选A。浓硝酸可以使石蕊溶液变成红色，但是由于浓硝酸的强氧化性，可以将红色物质氧化成无色物质而使红色褪去；浓硝酸只能使红墨水褪色；浓硝酸不能使酚酞变红；浓硝酸可以将二价铁氧化成三价铁，所以只能使Fe(SCN)2溶液变红。题组2硝酸的强氧化性的体现3(2021榆林高一检测)一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应，生成的气体是()A只有NO2 B只有NOCNO2和NO DNO2和H2【解析】选C。由于铜是过量的，所以一开始反应
4、时，浓硝酸会与铜反应产生NO2，但是随着反应的进行硝酸要逐渐变稀，当变成稀硝酸的时候会产生NO。4在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是()AH2S2HNO3(浓)=S2NO22H2OBFe2O36HNO3=2Fe(NO3)33H2OC4HNO34NO2O22H2OD3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O【解析】选D。A项反应中硝酸只表现氧化性；B项硝酸只表现酸性，不是氧化还原反应；硝酸分解，既表现出氧化性，又表现出还原性，不表现出酸性；硝酸被还原生成NO，表现为氧化性，生成硝酸铜，表现为酸性。题组3人类活动对氮循环的影响5(2021长沙高一检测)下列不属于汽车尾气
5、排放的主要污染物的是()A氮氧化合物B一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物C含铅化合物D氨气【解析】选D。机动车尾气包括氮的氧化物、碳的氧化物、碳氢化合物以及燃烧含铅汽油产生的含铅化合物。6(2021三明高一检测)光照或受热时，观察到盛浓硝酸的试剂瓶中充满红棕色的气体，据此现象可知浓硝酸发生了分解，生成物中有红棕色的NO2。经理论分析，产物中含有H2O和另外一种产物。用以下式子描述这一变化：HNO3NO2H2O。内的物质可能是()AN2 BN2O CNO DO2【解析】选D。一个氧化还原反应的过程中化合价有升必有降，在硝酸的分解产物中已经有了化合价的降低(即硝酸中的氮元素从5价变成了4价)，所以一定有
6、化合价的升高(即氧元素由2价升高变成0价)。三、非选择题(本题包括2小题，共13分)7(7分)(2021福州高一检测)过量铁粉与稀硝酸反应的方程式为3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O。(1)在方程式中标出电子转移的方向和数目_。(2)该反应的氧化剂是_，还原产物是_。(3)标准状况下，当生成2.24 L NO气体时，有_g Fe参加反应，转移电子的物质的量为_mol，有_mol氧化剂被还原。【解析】(1)根据化合价的变化情况，见答案。(2)该反应中的氧化剂是HNO3，还原产物是NO。(3)标准状况下当生成2.24 L NO时即生成0.1 mol的NO，反应掉的铁的物质的量
7、是0.15 mol，所以反应掉的铁的质量是8.4 g，转移电子的物质的量是0.3 mol，有0.1 mol的氧化剂被还原。答案：(1)3 8H O3(稀)=3 失32e(NO3)22 得23eO4H2O(2)HNO3NO(3)8.40.30.18(6分)(2021南京高一检测)Cu2S和稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，试回答下列各题：(1)用双线桥法标出电子转移的方向和数目：3Cu2S22HNO3=6Cu(NO3)23H2SO410NO8H2O(2)当产生0.1 mol NO时，转移电子总数为_，被还原的HNO3为_mol，共消耗HNO3_mol。(3)被1 mo
8、l Cu2S中1价亚铜离子还原的HNO3的物质的量是_mol。【解析】(1)利用双线桥法标电子的转移，见答案。(2)根据电子的转移情况可知，得失电子总共30个，所以当产生10 mol NO时共转移的电子的物质的量是30 mol，所以当产生0.1 mol NO时，转移电子的物质的量是0.3 mol，反应过程中共消耗硝酸0.22 mol，但是硝酸表现两种性质，被还原的硝酸即显示氧化性的硝酸的量是0.1 mol。(3)1 mol Cu2S中的1价的铜变成2价的铜转移的电子的物质的量是2 mol，还原硝酸时得到的电子数应该也是2 mol，而硝酸从5价变成2价时化合价变化为3，所以被还原的硝酸的物质的量
9、是 mol。答案：(1)(2)0.36.021023(或1.8061023或0.3NA)0.10.22(3)一、选择题(本题包括16小题，每题3分，共48分)1(2021福建适应性测试)福建省三钢集团近年来大气污染治理成绩显著，厂区“绿”意盎然。治理后，钢铁厂排放的尾气中，下列物质含量最大的是()ACO2 BNO2 CSO2 DPM10【解析】选A。钢铁厂产生二氧化碳气体，二氧化碳属于无污染的气体，治理后污染气体和颗粒物减少，二氧化碳最多，A正确，B、C、D错误。2(2021南京高一检测)下列关于硝酸的叙述正确的是()ANO2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
10、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常生成盐和氮氧化物；浓硝酸见光或受热易分解，应贮存在棕色细口瓶中；硝酸与铜反应生成硝酸铜及NO或NO2，硝酸既表现出氧化性也表现出酸性。3下列对于硝酸的认识不正确的是()A浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B铜与硝酸的反应属于置换反应C金属与硝酸反应一定不产生氢气D可用铁或铝质容器盛装浓硝酸【解析】选B。硝酸是强氧化性酸，且浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，A正确；铜不论与浓硝酸还是与稀硝酸反应都不是置换反应，B不正确；因为硝酸是强氧化性酸，
11、金属与硝酸反应均不产生氢气，C正确；铁或铝遇冷的浓硝酸钝化，故可用铁或铝质容器盛装浓硝酸，D正确。4已知3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，则下列说法不正确的是()ACu作还原剂，HNO3作氧化剂BHNO3在该反应中只有部分表现出了氧化性C每生成22.4 L(标准状况)NO有3 mol的电子转移D如果有8 mol HNO3被还原，则生成了2 mol NO【解析】选D。根据反应3Cu8HNO3(稀)=3Cu失32e(NO3)22N得23eO4H2O知A项正确；HNO3在该反应中既表现酸性又表现氧化性，B项正确；根据双线桥分析，该反应每生成2 mol NO转移6 mol电子，
12、C项正确；HNO3被还原生成NO，若有8 mol HNO3被还原，则生成8 mol NO，D项错误。5一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 ()A硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物的价态越低，对应的硝酸的氧化性越弱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】选D。硝酸的浓度越大氧化性越强，故A错误；等量的Cu与足量浓度不同的硝酸反应，生成Cu(NO3)2的物质的量相同，故B错误；等量的Cu与硝酸反应，浓硝酸反应生成气体多，故C错误；因3NO2H2O
13、=2HNO3NO，最终收集气体均为NO，由电子守恒可知，收集NO的体积相等，故D正确。6(2021怀安高一检测)往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是()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】选C。Fe2和NO、SO在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后，NO在酸性条件下表现出强氧化性，把Fe2氧化成Fe3，溶液由浅绿色变成棕黄色。SO与H在水溶液中不能结合成浓硫酸，不能把Fe2氧化成Fe3，溶液颜色基本没变。【易错提醒】本题容易错选D，原因是忽视
14、了Fe(NO3)2中存在NO，在酸性条件下显示强氧化性，能将Fe2氧化为Fe3，从而使溶液变为棕黄色；本题也容易错选B，原因是错误认为加入HCl后，H物质的量浓度增大，H和SO会结合成浓硫酸，从而把Fe2氧化为Fe3，也使溶液变为棕黄色。7工业上用废铜屑作原料制备硝酸铜。为节约原料和防止污染，宜采取的方法是()ACuHNO3(稀)Cu(NO3)2BCuCuOCu(NO3)2 CCuCuSO4Cu(NO3)2DCuHNO3(浓)Cu(NO3)2【解析】选B。稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO，NO是有毒气体，会污染大气，A错误；铜与氧气反应生成CuO，CuO与稀硝酸反应生成硝酸铜，与其他选项相比，生
15、成相同质量的硝酸铜，反应消耗硝酸最少，且没有生成污染性气体，B正确；铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，二氧化硫有毒，属于污染性气体，C错误；浓硝酸与铜反应生成硝酸铜和二氧化氮，二氧化氮是有毒气体，会污染大气，所以不能用浓硝酸与铜反应制备硝酸铜，D错误。8(2021北京朝阳区高一检测)下列各组离子中，能在水溶液中大量共存的是()ANa、Ag、Cl、COBNa、Mg2、Cl、SOCFe3、K、SO、OH DFe2、H、SO、NO【解析】选B。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、Cl、SO间既不能形成沉淀也无气体或
16、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。9. (双选)如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 molL1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是()ANO BFe3CNO DNO2【解析】选A、D。由于Fe与浓硝酸反应时二者的相对用量不确定，所以Fe3是否存在是不确定的。即使有少量NO生成，也会被装置内氧气氧化，故只能选NO和NO2。10(2021聊城高一检测)a mol Cu跟含b mol HNO3的溶液恰好完全反应，则被
17、还原的HNO3的物质的量一定是()A(b2a) mol B molC mol D2a mol【解析】选A。因硝酸的浓度未知，无法确定产物是NO2，还是NO，还是NO2和NO的混合气体，但硝酸在反应中有两个作用：酸性和氧化性，即盐中的NO和被还原的硝酸的物质的量之和等于b mol，即被还原的硝酸的物质的量为(b2a) mol。11(2021海口高一检测)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
18、溶液中所含NO的物质的量为0.2 mol【解析】选C。根据题意知，剩余HNO3为a mol，Cu(NO3)2的物质的量为0.1 mol，被还原的HNO3为0.0410 mola mol0.12 mol(0.2a) mol，生成的NOx为(0.2a) mol。12(2021西安高一检测)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少量氧化铁和硝酸C硫化氢和硝酸 D铜和浓硝酸【解析】选D。HNO3中N价态降低，表现出HNO3的氧化性。反应中生成盐，表现出HNO3的酸性。Al2O3与HNO3反应生成Al(NO3)3和水，Fe2O3与HNO3生成Fe(NO3)3和水，都只表现出H
19、NO3的酸性；硫化氢与硝酸反应生成SO2和NO2，只表现出HNO3的氧化性。Cu与浓硝酸反应： Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，既表现出氧化性又表现出酸性。13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()A只有 B只有C只有 D除之外【解析】选D。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。14(2021西安
20、高一检测)在某稀硝酸的溶液中，加入5.6 g铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，放出NO气体，溶液质量增加3.2 g，所得溶液中Fe2和Fe3物质的量之比为()A11 B32 C21 D41【解析】选B。设Fe2的物质的量为x，Fe3的物质的量为y。由铁原子守恒，得xy。由得失电子守恒和质量守恒得5.6 g mol30 gmol13.2 g。两式联立，解得x0.06 mol，y0.04 mol。故xy32。15某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是()A.实验中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被Cu还原为NO2B实验中滴加稀硫酸，
21、铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强C实验发生反应的化学方程式为3CuCu(NO3)24H2SO4=4CuSO42NO4H2OD由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以与稀硝酸反应，也可以与稀硫酸反应【解析】选C。中发生3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，A错误；中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，而硝酸的氧化性强，B错误；实验发生反应的化学方程式为3CuCu(NO3)24H2SO4=4CuSO42NO4H2O，C正确；由上述实验可得
22、出结论：Cu在常温下不和稀硫酸反应，D错误。16. (双选)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是() A原混合酸中NO的物质的量为0.1 molBOA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，BC段产生的是氢气C第二份溶液中的最终溶质为FeSO4D稀硫酸浓度为2 molL1【解析】选A、D。铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图看出OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe2Fe3=3Fe2，B
23、C段产生的是氢气，反应为Fe2H=Fe2H2，可知NO反应完了，第二份溶液中NO应为0.1 mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14 g，即0.25 mol，故原混合酸中H2SO4浓度为2.5 molL1，NO物质的量为0.2 mol。二、非选择题(本题包括2小题，共22分)17(10分)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试推断：(1)甲为_，乙为_，丙为_。 (2)混合气体A为_。 (3)气体B为_，蓝色溶液C为_。 (4)甲与乙反应的化学方程式是_。 【解析】由“红热的黑色固体单质”可知甲为单
24、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与澄清石灰水反应产生白色沉淀，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，故单质丙为Cu。答案：(1)C浓硝酸Cu(2)NO2、CO2(3)NOCu(NO3)2(4)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O18(12分)(2021西安高一检测)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_。判断铜被氧化的现象是_。(2)实验b
25、中试管上部观察到的现象是_。反应的化学方程式是_。(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_。由此你能得出的结论是_。 (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_(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。答案：(1)生成红棕色气体，溶液变蓝色溶液变蓝色说
26、明铜被氧化为Cu2(2)b中试管上部先显淡红棕色后红棕色消失，溶液变蓝色3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O、O22NO=2NO2(3)反应速率明显不同，实验a中反应快，实验b中反应慢浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强(4)大于(九层之台，起于累土难点知识从基础练起)写出下列反应的离子方程式：(1)硝酸见光或受热分解：4H4NO4NO2O22H2O。(2)稀硝酸与铜的反应：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。(3)浓硝酸与铜的反应：Cu4H2NO=Cu22NO22H2O。(4)浓硝酸与碳的反应：4H4NOCCO24NO22H2O。(5)少量铁与稀硝酸反应：Fe4HNO=Fe3NO2H2O。(6)过量铁与稀硝酸反应：3Fe8H2NO3Fe22NO4H2O。