1、第第 3 3 课时课时 硝酸硝酸 酸雨及防治酸雨及防治 A 级 1下列说法正确的是( ) A硝酸电离出的 H ，能被 Zn、Fe 等金属还原成 H 2 B浓 HNO3与浓 HCl 按 31 的体积比所得的混合物叫王水 C浓 HNO3应保存在棕色试剂瓶中 DFe2 、NO 3、SO 2 4、H 在溶液中能大量共存 2下列关于硝酸的认识，正确的是( ) A浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性 B浓硝酸与金属反应不产生氢气，而稀硝酸与金属反应可产生氢气 C因常温下铝和铁不与浓硝酸反应，所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中 D硝酸与金属反应时，只表现出氧化性 3下列反应中，HNO3既表现出酸性又表现出氧化性的是(
2、 ) A使紫色石蕊溶液变红 B与铜反应 C与 Na2CO3溶液反应 D与 S 单质混合共热时生成 H2SO4和 NO2 4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( ) 5工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染环境，宜采取的 方法是( ) ACu AgNO3溶液Cu(NO 3)2 BCu 空气 CuO HNO3稀Cu(NO 3)2 CCu HNO3稀Cu(NO 3)2 DCu HNO3浓Cu(NO 3)2 6.为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为 NO， 设计如图实验(实验过程中活塞
3、 2 为打开状态)， 下列说法中不正确的是( ) A关闭活塞 1，加入稀硝酸至液面 a 处 B在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率 C通过关闭或开启活塞 1 可以控制反应的进行 D反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为 NO 7某实验过程如图所示，则图的试管中的现象是( ) A无明显现象，因稀 H2SO4不与铜反应 B铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体 D铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色 8一定质量的铜分别与足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应，在相同条件下，用排水集气法收 集产生的气体(假设产物气体只可能是
4、NO 或 NO2)。下列叙述一定正确的是( ) 硝酸浓度越大， 消耗的硝酸越少 硝酸浓度不同， 生成的 Cu(NO3)2的物质的量相同 硝酸浓度越大，产生的气体越少 用排水集气法收集到的气体在相同状况下体积相同 A只有 B C D 9酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸 型酸雨的过程如下： 下列有关说法不正确的是( ) A所涉及的变化均为氧化还原反应 B光照是酸雨形成的必要条件之一 C污染指数越高形成酸雨的速率越快 D优化能源结构能有效遏制酸雨污染 10用以下三种途径制取相同质量的硝酸铜，下列叙述不正确的是( ) 铜与浓硝酸反应 铜与稀硝酸反应 铜与氧气
5、反应生成氧化铜， 氧化铜再与稀硝酸反 应 A对环境造成的危害：最小 B所消耗的 HNO3的物质的量： C三种途径所消耗的铜的质量相同 D铜与浓硝酸反应速率最快，故制取硝酸铜的最佳方案是 11为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是 NO，某同学设计了如下实验装置和实验方案。 实验步骤： (1)关闭 K1，打开 K2，向试管中加石灰石，通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，则加入 石 灰 石 的 作 用 是_ ， 反应 的 化学 方 程 式 是 _。 (2) 将 铜 丝 插 入 稀 硝 酸 中 ， 微 热 试 管 。 该 步 反 应 的 离 子 方 程 式 是 _。 (3) 充 分 反 应 后 ， 打
6、开 开 关K1， 通 过 气 囊 鼓 入 空 气 ， 可 以 观 察 到 烧 瓶 中 _，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是 NO。 (4)NaOH 溶液的作用是_。 B 级 12将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产 物全是 NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为 3 mol L 1 NaOH 溶液至沉淀完全，测得生 成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1 g，则下列有关叙述中正确的是( ) A溶解合金时收集到 NO 气体体积为 2.24 L(在标准状况) B加入合金的质量可能为 9.6 g C沉淀完全时消耗 NaOH 溶液的体积为 150 mL D参加反应的
7、硝酸的物质的量为 0.1 mol 13把 6 mol 铜粉投入含 8 mol 硝酸和 2 mol 硫酸的稀溶液中，则标准状况下放出的气体的 物质的量为( ) A2 mol B3 mol C4 mol D5 mol 14 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： 2NO22NaOH=NaNO3NaNO
8、2H2O。 (1)实验应避免有害气体排放到空气中， 装置、 、 中盛放的药品依次是_。 (2)装置中发生反应的化学方程式是_ _。 (3) 装 置 的 作 用 是 _ ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _ _。 (4)该小组得出的结论所依据的实验现象是_ _。 (5)实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，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。 同学们分别设计了 以下 4 个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是_(填字母)。 a加热该绿色溶液，观察颜色变化 b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c向该绿色溶液
9、中通入氮气，观察颜色变化 d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 参考答案 1 【解析】A 项，硝酸能电离出 H ，但氧化性 NO 3H ，硝酸中的 H不能被 Zn、Fe 等金 属还原成 H2， 错误； B 项， 浓 HNO3与浓 HCl 按 13 的体积比所得的混合物叫王水， 错误； C 项，浓 HNO3见光易分解，故应保存在棕色试剂瓶中，正确；D 项，H 、NO 3会氧化 Fe 2 ，故这些离子不能大量共存，错误。 【答案】C 2 【解析】浓、稀硝酸都有氧化性，可与除 Au、Pt 之外的所有金属反应，且不产生氢气， A 正确、B 错误；浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中
10、，因为铝和铁在冷的浓硝酸中钝化，不 是不反应，C 错误；在与金属反应时，硝酸既表现出氧化性又表现出酸性，D 错误。 【答案】A 3 【解析】A 项中 HNO3只表现出酸性；B 项中 HNO3与铜反应生成 NOx气体和 Cu(NO3)2， HNO3既表现出酸性又表现出氧化性； C项中HNO3与Na2CO3反应时生成CO2气体和NaNO3， HNO3只表现出酸性；D 项中 HNO3只表现出氧化性。 【答案】B 4 【解析】Cu 与稀硝酸反应的化学方程式为 3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O，由 化学方程式可知参加反应的 HNO3只有1 4被还原，故被还原的 HNO3 与 Cu 的关
11、系为 3Cu 2HNO3(被还原)。 【答案】A 5 【解析】A 项，硝酸银较昂贵，所以不符合条件；B 项，2CuO2= 2CuO、CuO 2HNO3=Cu(NO3)2H2O，该过程中没有有毒气体生成，且能节约硝酸，所以符合条件；C 项，3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，NO 有毒，且污染环境，所以不符合条 件；D 项，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，NO2有毒，且污染环境，所以不 符合条件。 【答案】B 6.【解析】关闭活塞 1，将无法加液体到液面 a，A 错误；升高温度，可以加快反应速率，B 正确；关闭活塞 1，生成的 NO 把稀硝酸压向右边
12、，使铜丝与稀硝酸分离，C 正确；想证明 该气体为 NO，必须使 NO 与 O2接触，生成红棕色 NO2，D 正确。 【答案】A 7 【解析】生成的 Cu(NO3)2在 H2SO4的酸性条件下相当于又有了 HNO3，铜片会继续溶解 生成 NO。 【答案】D 8 【解析】一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，发生 3Cu 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O、Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O， 等量的 Cu 与酸反应，浓硝酸消耗得多，错误；等量的 Cu 与酸反应，由铜原子守恒可知 生成 Cu(NO3)2的物质的量相同，正确；等量的 Cu 与酸反应，浓硝
13、酸反应生成气体多，错 误；因 3NO2H2O=2HNO3NO，最终收集到的气体均为 NO，由得失电子守恒可知， 收集到 NO 的体积相等，正确。 【答案】B 9 【解析】SO2变为激发态 SO2并未发生氧化还原反应，A 选项不正确；产生激发态 SO2 和 OH 自由基需要光照条件，B 选项正确；途径的速率大于途径，C 选项正确；优化能 源结构可减少 SO2的产生、减轻空气污染，能有效遏制酸雨污染，D 选项正确。 【答案】A 10 【解析】铜与浓、稀硝酸反应时，HNO3既体现氧化性，又体现酸性，HNO3与氧化铜反 应时，HNO3只体现酸性，所以消耗的 HNO3最少，不产生有毒气体，制取硝酸铜的最
14、佳 方案是。 【答案】D 11.【解析】(1)关闭 K1，打开 K2，向试管中加石灰石，通过分液漏斗向其中加入一定量的稀 硝酸，则加入石灰石的作用是石灰石与稀硝酸反应生成 CO2，把装置中的氧气排尽，防止干 扰反应现象的判断，反应的化学方程式是 CaCO32HNO3=Ca(NO3)2CO2H2O。(2)将 铜丝插入稀硝酸中，发生反应产生硝酸铜、NO 和水，该步反应的离子方程式是 3Cu8H 2NO 3 3Cu2 2NO4H 2O。(3)充分反应后，打开开关 K1，通过气囊鼓入空气，可 以观察到烧瓶中无色气体变成红棕色，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是 NO。(4)NO、NO2 是大气污染物，由于
15、它们可以与 NaOH 溶液反应产生盐，因此可以防止大气污染。 【 答 案 】 (1) 石 灰 石 与 稀 硝 酸 反 应 生 成 CO2， 把 装 置 中 的 氧 气 排 尽 CaCO3 2HNO3=Ca(NO3)2CO2H2O (2)3Cu8H 2NO 3=3Cu 22NO4H 2O (3)无色气体变成红棕色气体 (4)尾气处理，以免气体污染环境 12 【解析】将一定量的镁和铜合金加入到稀 HNO3中，二者恰好反应，金属、硝酸都没有 剩余， 反应中还原产物只有NO， 发生反应： 3Mg8HNO3(稀)=3Mg(NO3)22NO4H2O、 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2
16、O；向反应后的溶液中加入 3 mol L 1 NaOH 溶 液至沉淀完全，发生反应：Mg(NO3)22NaOH=Mg(OH)22NaNO3、Cu(NO3)2 2NaOH=Cu(OH)22NaNO3，最终溶液为 NaNO3溶液，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生 成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1 g， 则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为 5.1 g， 根据电荷守恒，转移电子物质的量等于氢氧根的物质的量，n(OH ) 5.1 g 17 g mol 10.3 mol。 根据电子转移守恒，n(NO)0.3 mol 52 0.1 mol，标准状况下体积为 2.24 L，故 A 正确；根据 电子转移守
17、恒， 镁和铜的总的物质的量为0.3 mol 2 0.15 mol， 假定全为镁， 质量为 0.15 mol 24 g mol 13.6 g，若全为铜，质量为 0.15 mol 64 g mol19.6 g，所以参加反应的金属的总 质量(m)为 3.6 gm9.6 g，故 B 错误；根据守恒可知 n(NaOH)n(OH )0.3 mol，加入的氢 氧化钠溶液的体积 0.3 mol 3 mol L 10.1 L100 mL，故 C 错误；根据方程式可知参加反应的 n(HNO3)8 3n(金属) 8 3 0.15 mol0.4 mol，故 D 错误。 【答案】A 13 【解析】混合溶液中 n(H )
18、8 mol2 mol 212 mol，n(Cu)6 mol，n(NO 3)8 mol， 由3Cu8H 2NO 3=3Cu 22NO4H 2O可知， 6 mol Cu反应需要消耗16 mol H ， 4 mol NO 3，则 H 不足，H完全反应，设生成 NO 的物质的量为 x，则 3Cu8H 2NO 3=3Cu 22NO4H 2O 8 2 12 mol x 8 12 mol 2 x，解得 x3 mol。 【答案】B 14 【解析】根据题意，装置出来的应该有 NO2和少量挥发的 HNO3，装置是把 NO2气 体转化为 NO，同时吸收 HNO3，装置显然是验证实验结论， NO 经过浓硝酸产生红棕
19、色气体， 经过稀硝酸后上方气体不变色。 装置应该是尾气处理。 能够被吸收的是 NO2， 不能够被吸收的是 NO，用排水法收集。 (1)根据装置特点和实验目的， 中是用排水法集气， 因为 NO 不溶于水且不与水发生反应， 故 NO 应从中出来，所以装置中应该盛放稀硝酸，是用溶液吸收尾气，说明从中出 来的有 NO2，所以装置中应该盛放浓硝酸，装置中盛放 NaOH 溶液吸收 NO2。 (2)浓 HNO3与 Cu 反应：4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O。 (3)装置中盛放 H2O，使 NO2与 H2O 反应生成 NO：3NO2H2O=2HNO3NO。 (4)NO 通过稀 HNO3
20、溶液后，若无红棕色 NO2产生，说明稀 HNO3不能氧化 NO，所以盛放 稀 HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说明。装置中盛放的是浓 HNO3，若浓 HNO3 能氧化 NO，则装置液面的上方会产生红棕色气体。 (5)要证明是 Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了 NO2导致装置中溶液呈绿色，一是可设计将溶 解的 NO2赶走再观察颜色变化，二是降低溶液中 Cu(NO3)2的浓度，观察颜色变化。加热可 降低 NO2的溶解度，通过观察溶液颜色变化可以判断，故 a 项正确。加水稀释，硝酸铜浓 度降低，NO2浓度也降低，无法判断是由哪个量引起的变化，故 b 项错误。通入氮气，降低 NO2的浓度，可通过观察溶液颜色变化可以判断，故 c 项正确。向饱和硝酸铜溶液中通入浓 硝酸与铜反应产生的气体，增大了 NO2的浓度，可通过观察溶液颜色变化可以判断，故 d 项正确。 【答案】(1)3 mol L 1 稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O (3)将 NO2转化为 NO 3NO2H2O=2HNO3NO (4)装置液面上方气体仍为无色，装置液面上方气体由无色变为红棕色 (5)acd