1、第第 3 3 课时课时 硝酸硝酸 酸雨及防治酸雨及防治 基础巩固 1.硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实 与硝酸性质不相对应的一组是( ) A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色酸性和强氧化性 B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性 C.要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性 D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去强氧化性 解析 A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红， 表现出酸性； 后褪色， 表现出强氧化性， 正确。B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气，因为硝酸具有强氧化性，被锌还原生成 氮氧化物等，而不生成氢气，正确。C.要用棕色瓶盛装浓硝酸，因为浓硝酸具有 光的不稳定性，正确。D
2、.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，可能是硝酸表 现出强氧化性，将酚酞氧化而褪色；也可能是硝酸表现出酸性，中和了氢氧化钠 的碱性，酚酞在中性溶液中呈无色，错误。故选 D。 答案 D 2.与下列物质的反应中，浓硝酸既表现氧化性，又表现酸性的是( ) A.FeO B.Na2CO3 C.CuO D.木炭 解析 A 符合要求，FeO 与浓 HNO3反应生成 NO2和 Fe(NO3)3，HNO3表现出强 氧化性，同时又表现出酸性；B、C 不符合要求，硝酸与弱酸盐及碱性氧化物反 应表现出酸性；D 不符合要求， 硝酸只表现出强氧化性。 答案 A 3.将铜粉置于稀 H2SO4中， 加热后无明显现象， 但加入
3、一种盐后， 铜粉质量减少， 而且溶液变蓝，则此盐可能是( ) A.NaCl B.Na2SO4 C.NaNO3 D.Na2CO3 解析 NO 3在酸性条件下能将 Cu 氧化。 答案 C 4.下列反应，与硫酸型酸雨的形成肯定无关的是( ) A.SO22H2S=3S2H2O B.SO2H2OH2SO3 C.2SO2O2 催化剂 2SO3 D.SO3H2O=H2SO4 解析 当雨水的 pH5.6 时称为酸雨， 硫酸型“酸雨”的形成过程可近似地看成 是：途径一：排放到空气中的二氧化硫与潮湿空气中的氧气和水蒸气，在空气中 粉尘的催化下化合生成硫酸；途径二：是空气中的二氧化硫气体在粉尘做催化剂 的条件下生成
4、三氧化硫，三氧化硫再与雨水形成酸雨，据此分析解答。A.SO2 2H2S=3S2H2O，反应过程中消耗二氧化硫生成单质硫，不能生成硫酸，不 是酸雨形成的反应，与硫酸型酸雨的形成肯定无关，故 A 符合；B.酸雨形成过 程可以是二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸和氧气反应生成硫酸，与酸雨形 成有关， 故 B 不符合； C.空气中的二氧化硫气体在粉尘做催化剂的条件下生成三 氧化硫 2SO2O2 催化剂 2SO3，三氧化硫再与雨水反应形成酸雨 SO3 H2O=H2SO4，故 C 不符合；D.三氧化硫与雨水反应形成酸雨 SO3 H2O=H2SO4，故 D 不符合。 答案 A 5.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙
5、述中正确的是( ) A.常温下不可用铝制容器贮存 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，二者均能使铝钝化，A 项错误；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。 答案 D 6.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( ) A.洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡 B.在 Z 导管出来的气体中无二氧化碳 C.
6、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。 答案 C 7.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 ( ) A.三种途径所消耗的铜的物质的量不相等 B.三种途径所消
7、耗的硝酸的物质的量相等 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Cu 4HNO3(浓)Cu(NO 3)2NO2 途径CuCu(NO3)2NO 途径Cu O2 CuO 2HNO3(稀)Cu(NO 3)2 由此可见，途径、消耗 HNO3量多且产生有毒气体。 答案 D 8.实验室常利用难挥发性酸制备易挥发性酸的原理，用浓硫酸与硝石(NaNO3)反 应制备 HNO3，反应装置如图，下列说法不正确的是( ) A.反应温度如果过高，制得 HNO3可能会呈现黄色 B.反应的化学方程式为：NaNO3 H2SO4(浓)= NaHSO4
8、 HNO3 C.可从实验室中选无色透明洁净的试剂瓶盛装制得的硝酸 D.曲颈甑不适宜制备沸点过低的物质 解析 A.硝酸在温度过高时能分解生成二氧化氮和水，化学方程式为 4HNO3= 4NO2O22H2O，NO2溶于水呈黄色，A 正确；B.该反应利用 高沸点的浓硫酸制取低沸点的硝酸，反应方程式为：NaNO3 H2SO4(浓)= NaHSO4 HNO3或 2NaNO3H2SO4(浓)= Na2SO42HNO3，B 正确；C. 浓硝酸见光易分解，应用棕色玻璃细口瓶盛装浓硝酸，C 错误；D.若沸点过低的 物质用曲颈甑来制备较难分离反应物和生成物，D 正确。 答案 C 9.将 0.1 mol 铜与 40
9、mL 10 mol/L 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 L B.生成的气体在标准状况下的体积为 1.49 L C.被还原的硝酸的物质的量为(0.2a)mol D.反应后溶液中所含 NO 3的物质的量为 0.2 mol 解析 根据题意知剩余 HNO3为 a mol， Cu(NO3)2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。 答案 C 10.关于硝酸的说法中正确的是( ) A.硝酸电离出的 H ，能被 Zn
10、 还原成 H 2 B.常温下，向浓 HNO3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 H2SO4，可在管口观察到红棕色气体 D.过量的 Fe 粉中加入稀 HNO3，充分反应后，滴入 KSCN 溶液，溶液呈红色 解析 A 不正确， 硝酸具有强氧化性， 与 Zn 反应生成氮氧化物等， 不能生成 H2； B 不正确，常温 Fe 被浓硝酸钝化，阻止进一步反应；C 正确，稀 H2SO4电离出 H ，NO 3在酸性条件下具有强氧化性，被 Fe2 还原为 NO，在试管口遇 O 2生成 红棕色的 NO2；D 不正确，过量的 Fe 粉中加入稀 HNO3，生成 Fe
11、2 ，与 KSCN 溶液不显色。 答案 C 11.将红热的固体单质甲放入显黄色的浓乙溶液中， 剧烈反应， 产生混合气体 A， A 在常温下不与空气作用，发生如下图所示的变化。 气体 A H2O 气体 澄清石灰水 气体B 白色沉淀C 溶液乙 单质丙 气体B 蓝色溶液D 则： (1)写出下列物质的化学式： 丙_，B_，C_，D_。 (2)写出甲跟乙反应的化学方程式：_ _。 (3)单质丙与溶液乙反应生成气体 B 的离子方程式_ _。 解析 红热的固体单质甲放入黄色的浓乙溶液中产生混合气体 A， A 不与空气反 应，证明甲为碳，乙为 HNO3，混合气体 A 中含有 CO2和 NO2，3NO2 H2O
12、=2HNO3NO， CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O， 故B为NO， C为CaCO3。 单质丙与乙溶液(即稀 HNO3)反应生成气体 B(NO)和蓝色溶液 D，知丙为铜，D 为 Cu(NO3)2。 答案 (1)Cu NO CaCO3 Cu(NO3)2 (2)C4HNO3(浓)= CO24NO22H2O (3)3Cu8H 2NO 3=2NO3Cu2 4H 2O 12.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： _。 (2)和甲装置相比，乙装置的优点是 _； _。 (3)为了进一步验证 NO2
13、和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭止水 夹_，再打开止水夹_，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 _ _。 解析 铜和浓硝酸反应的化学方程式是 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO2 2H2O。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。 答案 (1)C
14、u4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O (2)可以控制反应的发生与停止 吸收 NO2、NO 气体，防止污染环境 (3)c ab 先关闭 b，再关闭 a，然后打开 c，用手捂住试管 能力提升 13.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是 NO 气体，设计了如下 实验。实验装置如图所示(已知 NO、NO2能与 NaOH 溶液反应)： (1)设计装置 A 的目的是_， 为达此目的应进行的操作是_； A 中反应的化学方程式是_。 (2)在(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_ _； B 中反应的离子方程式是_。 (3)装置 E 和
15、F 的作用是_； 为实现此目的，操作方法是_。 (4)D 装置的作用是_。 解析 NO 是无色有毒的气体，易与 O2反应生成红棕色有毒的 NO2，若验证生 成气体是 NO，则必须排尽装置中空气。A 装置中产生 CO2气体能将整套装置中 空气赶尽，当 C 中有白色沉淀生成时，则说明装置中已无空气。若判断产物气 体，可向 E 中推入空气(或氧气)，若气体由无色红棕色，说明反应产生 NO 气 体。 答案 (1)利用生成的 CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除对气体产物观察的 干扰 打开分液漏斗活塞及 K，当装置 C 中产生白色沉淀时，关闭 K CaCO3 2HNO3=Ca(NO3)2CO2H2O (
16、2)铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍无色，溶液变为蓝色 3Cu8H 2NO 3=3Cu2 2NO4H 2O (3)验证 B 中产生的无色气体为 NO 将注射器 F 中的空气推入 E 中 (4)吸收 NO、NO2等尾气，防止污染空气 14.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_。 (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 中加入 2 mL 浓硝酸，c 中反应的化学方程式是_。 再由
17、 a 向 c 中加 2 mL 蒸馏水，c 中的实验现象是_ _。 (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_， 理由是_。 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 _； 该小组同学实验目的是_， 但此实验的不足之处是_。 解析 (1)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 置密封是否完好。(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
18、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。 答案 (1)检查装置气密性 (2)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 反应变缓，气体颜色变浅 (3)丙 耗酸量最少，无污染 (4)c 中有黄绿色气体产生，d 中溶液变为橙色 证明氧化性 KMnO4Cl2Br2 没 有处理尾气