5.2.3 硝酸 课件(共119张PPT)-高中化学 人教版（2019） 必修二

(共119张PPT)
第五章　
化工生产中的重要非金属元素
第二节　
氮及其化合物
第3课时　
硝酸
[明确学习目标]
1．通过硝酸与不活泼金属、非金属反应，认识硝酸的强氧化性。
2．通过比较浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。
3．知道氮的氧化物(NOx)、硫的氧化物(SO2)是主要的大气污染物及防治措施。
[核心素养对接]
1．通过浓、稀硝酸性质的不同培养学生变化观念。
2．通过研究氮的化合物、硫的化合物的污染，提高学生的科学态度与社会责任意识。
课前篇
·
自主学习固基础
一、硝酸的性质
[知识梳理]
1．物理性质
纯硝酸为________色、有________气味的液体，沸点________，________挥发，在空气中呈“白雾”状。
无　
刺激性
低　
易
2．化学性质
(1)酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应的化学方程式为__________________________________________。
(2)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为____________________________________________________。
CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O　
4HNO3=======4NO2↑＋O2↑＋2H2O　
△或光照
(3) 强氧化性
[实验5－8]
实验装置
实验操作 如上图所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2 mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应
实验现象 加入浓硝酸时，固体溶解，产生红棕色气体，溶液呈蓝色
加入稀硝酸时，固体溶解，有无色气泡产生，在试管上部观察到浅红棕色，最后试管内气体变为无色，溶液呈蓝色
①与金属反应
硝酸具有强氧化性，能与除________、________以外的大多数金属反应。
a．Cu与浓HNO3反应的化学方程式为_______________________________________________________。
Cu与稀HNO3反应的化学方程式为_______________________________________________________。
金　
铂　
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　
b．与Fe、Al反应：________时浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而________，所以可以用________容器或________容器盛放浓硝酸。
②与非金属反应
碳与浓硝酸反应的化学方程式为_______________________________________________________。
常温
钝化　
铁制　
铝制　
C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
△
二、酸雨及防治
1．SO2与NO2的主要来源
(1) SO2：主要来源于______________和某些含硫的金属矿物的燃烧或冶炼。
(2) NO2：主要来自于汽车尾气。
煤、石油
2．危害
(1)引起大气污染，直接危害人体健康。
(2)溶于水形成________。
酸雨　
3．酸雨
(1)概念：________的降雨。
(2)成因：______________________________________________
_____________溶于雨水形成的。
(3)危害
①直接破坏农作物、森林、草原，使____________酸化。
②加速___________________________________和电缆的腐蚀。
pH<5.6　
二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物
土壤、湖泊　
建筑物、桥梁、工业设备、运输工具
[自我排查]
(1)金属与硝酸反应无H2放出是因为硝酸中N元素的化合价处于最高价态，其得电子能力强于H＋(　　)
(2)碳、铜分别与浓硝酸反应，浓硝酸均只表现强氧化性(　　)
(3)浓硝酸能用铁制容器或铝制容器存放是因为铝、铁与浓硝酸不反应(　　)
(4)向浓硝酸中滴加石蕊溶液，现象为先变红后褪色(　　)


一、微判断


二、尝试解答
分析铜与浓硝酸、稀硝酸的反应，思考硝酸的浓度对还原产物有何影响？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
提示：反应中，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO，一般来说硝酸的浓度越低，还原产物的价态越低。
三、微训练
1．已知3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，则下列说法不正确的是(　　)
A．Cu做还原剂，HNO3做氧化剂
B．HNO3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电子转移
D．如果有8 mol HNO3被还原，则生成了2 mol NO
D
解析：根据反应
知，A正确；HNO3在该反应中既表现酸性又表现氧化性，B正确；根据双线桥分析，该反应每生成2 mol NO转移6 mol电子，C正确；HNO3被还原生成NO，若有8 mol HNO3被还原，则生成8 mol NO，D错误。
2．回答下列问题。
(1)有时在实验室看到的硝酸显黄色，原因是
_______________________________________________________。
实验室保存硝酸的方法是_______________________________。
(2)铜与足量浓HNO3反应时，表现酸性的硝酸与做氧化剂的HNO3物质的量之比为________。
硝酸见光或受热发生了分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致　
保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处
1∶1　
(3) 铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是________(填序号)。
A．FeCl3 B．NaCl
C．KNO3 D．Cu(NO3)2
B　
(4)一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应，生成气体的成分有___________，写出反应的离子方程式：
__________________________________________________________________________________________________________。
向反应后的溶液中加入稀硫酸，如果Cu还能继续反应，写出反应的离子方程式：
_________________________________________________。
NO2、NO
Cu＋4H＋＋2NO3－===2NO2↑＋2H2O＋Cu2＋、
3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　
3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(5)从某金属粉末(含有Au、Cu、Ag)中分离出Au，加入的试剂是______________，写出Ag参与反应的化学方程式：
__________________________________________________。
(6)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为：
Fe(NO3)2溶液________________________________________；
FeSO4溶液___________________________________________。
稀硝酸　
3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O
浅绿色变棕黄色　
不变色
课堂篇
·
重点难点要突破
研习1 硝酸的性质
[重点讲解]
1．硝酸的酸性
(1)与指示剂反应：稀硝酸使石蕊溶液由紫色变成红色。浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(H＋的作用)后褪色(强氧化性)。
(2)与碱反应，如Fe(OH)3＋3HNO3===Fe(NO3)3＋3H2O。
(3)与碱性氧化物反应，如CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O。
(4)与弱酸盐反应，如CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。
2．硝酸的强氧化性
(1)本质
HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。
(2)规律
① 硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。
② 还原剂一般被氧化成最高价态。
(3) 具体表现
① 硝酸与金属的反应
a．除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属。
如3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
b．活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。
活泼金属―――→NO2―――→稀硝酸　NO
c．常温下浓硝酸、浓H2SO4能使Fe、Al钝化。
浓硝酸　
浓硝酸　
②硝酸与非金属的反应
反应规律：非金属单质＋浓硝酸―→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O
如C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
③硝酸与还原性化合物的反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO32－等均能被HNO3氧化。
△
3．硝酸与金属单质反应规律
(1)金属＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O，反应中表现氧化性(被还原)的HNO3占，表现酸性(生成硝酸盐)的HNO3占。
(2)金属＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O，反应中表现氧化性(被还原)的HNO3占，表现酸性(生成硝酸盐)的HNO3占。
(3)硝酸与变价金属(如Fe)反应，根据硝酸量的多少分别得到高价、低价或两种价态共存的混合物。
Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；
3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
4．硝酸与金属反应的守恒计算
[特别提醒]
铜与HNO3反应时，消耗HNO3的物质的量n(HNO3)耗＝2n(Cu)＋n(NOx)，其中n(Cu)指参加反应的铜的物质的量，n(NOx)指反应生成的NO或NO2或二者混合气体的物质的量。
[探究活动]
硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸。
[实验]　探究浓硝酸、稀硝酸与铜的反应
实验装置
实验操作 如上图所示，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2 mL浓硝酸和稀硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应
实验现象 加入浓硝酸时，固体溶解，产生红棕色气体，溶液呈蓝色
加入稀硝酸时，固体溶解，有无色气泡产生，在试管上部观察到浅红棕色，最后试管内气体变为无色，溶液呈蓝色
[问题探讨]
1．加入浓硝酸时生成的红棕色气体是什么？写出反应的化学方程式。
提示：红棕色气体是NO2，化学方程式为
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
2．加入稀硝酸时，产生的无色气体是什么？在试管上部为什么气体的颜色由无色变为浅红棕色？写出上述反应过程的化学方程式。
提示：无色气体是NO；在试管口无色的NO与O2反应生成红棕色的NO2；反应过程的化学方程式为
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，
2NO＋O2===2NO2。
3．将足量的铜加入一定体积的浓HNO3中，最终得到气体的成分是什么？为什么？
提示：NO2和NO的混合气体；原因是Cu与浓HNO3反应生成NO2，随着反应的进行，HNO3的浓度变小，Cu再与稀HNO3反应生成NO。
4．装置中NaOH溶液的作用是什么？写出NO2与NaOH溶液反应的化学方程式。
提示：吸收氮的氧化物，以防污染环境；
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
5．浓硝酸为什么贮存在棕色试剂瓶中？写出反应的化学方程式。
提示：浓HNO3见光分解，故为了避光，需贮存在棕色试剂瓶中；
4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2O。
光照
[举一反三]
1.某稀溶液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为3.0 mol·L－1和2.0 mol·L－1。取该溶液20 mL，加入3.2 g铜粉，充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积约是(　　)
A．0.75 L B．0.336 L
C．1.5 L D．0.448 L
A
解析：20 mL溶液中：n(H＋)＝0.14 mol，n(NO3－)＝0.06 mol，n(Cu)＝0.05 mol。依据离子方程式计算：
3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO3－ === 3Cu2＋ ＋ 2NO↑ ＋ 4H2O
3 mol 8 mol 2 mol 2×22.4 L
0．05 mol　0.14 mol　 0.06 mol V(NO)
三者反应时，H＋与NO3－均过量，依据Cu的物质的量可得V(NO)≈0.75 L。
2．(双选)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或铁制容器中
D．硝酸与金属反应时，既表现出氧化性又表现出酸性
AD
解析：浓、稀硝酸都有氧化性，可与除Au、Pt之外的几乎所有金属反应，且均不产生氢气；浓硝酸可盛放在铝或铁制容器中，是因为铝和铁在冷的浓硝酸中钝化；在与金属Cu等反应时，硝酸既表现出氧化性又表现出酸性。
3．9.7 g Cu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应，还原产物只有NO气体，其体积在标准状况下为2.24 L。将溶液稀释为1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，此时溶液中NO3－的浓度为
(　　)
A．0.3 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1
C．0.2 mol·L－1 D．0.6 mol·L－1
B
解析：n(NO)＝0.1 mol，转移电子的物质的量为0.1 mol×3＝0.3 mol，n(Cu＋Zn)＝0.3 mol÷2＝0.15 mol，n[Cu(NO3)2]＋n[Zn(NO3)2]＝0.15 mol，其中所含n(NO3－)＝0.3 mol，溶液中的c(HNO3)＝c(H＋)＝0.1 mol·L－1，其中含n(NO3－)＝0.1 mol，溶液中NO3－的总浓度为0.4 mol·L－1。
4．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　)
C
① ② ③
A. 由①中的红棕色气体推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
解析：①中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色NO2，硝酸中氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有O2生成，产生的气体为混合气体，A项正确；
由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以②中产生的红棕色气体不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B项正确；
③中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的NO2是还原产物，C项正确；
红热的木炭还可与空气中的O2反应生成CO2，所以③中检测出的CO2不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，D项错误。
研习2 酸雨及防治
[重点讲解]
1．SO2废气的两种处理方法
(1)钙基固硫法
为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时二氧化硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为 CaO＋SO2=====CaSO3，
△
2CaSO3＋O2=====2CaSO4，
总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2=====2CaSO4。
△
△
(2) 氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。
2．NOx尾气的处理方法
(1)碱液吸收法
硝酸工业产生的废气中含有较多的NO、NO2，可采用强碱溶液进行吸收，同时获得副产品。
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
[特别提醒]
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO2) ≥ n(NO)。
(2) 催化转化法
在催化剂、加热条件下，氮氧化物通过与氨或CO反应转化为无毒气体(N2)，一般适用于汽车尾气的处理。
如6NO＋4NH3========5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3========7N2＋12H2O
催化剂△
催化剂△
3．酸雨及危害
[联想质疑]
酸雨对环境危害巨大，如图是一座大理石雕像在六十年间的变化。
[问题探讨]
1．什么是酸雨？正常雨水的pH约为5.6，呈酸性的原因是什么？
提示：pH<5.6的降水称为酸雨；正常雨水呈酸性的原因是雨水中溶解了CO2，CO2与水反应生成碳酸。
2．你能用化学方程式表示出硫酸型酸雨的形成过程吗？
提示：硫酸型酸雨的形成有以下两种途径。
(1) SO2――→H2SO3――→H2SO4
SO2＋H2O === H2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4
(2) SO2――→SO3――→H2SO4
2SO2＋O2 ===== 2SO3，SO3＋H2O ====H2SO4
H2O
O2
O2
H2O
3．某实验小组采集某地硫酸型酸雨的样品，每隔1小时测定该雨水的pH，记录结果如下表所示：
结合表格中的数据，分析雨水样品pH变化的原因是什么？
测定时间/h 0 1 2 3 4 5
雨水的 pH 5.02 4.86 4.81 4.74 4.60 4.60
提示：该硫酸型酸雨中含有H2SO3，暴露在空气中，H2SO3能被空气中的O2氧化成H2SO4，雨水的酸性增强，pH下降。4小时后，雨水中的H2SO3全部被氧化，故pH不再变化。反应的化学方程式为2H2SO3＋O2===2H2SO4。
4．酸雨的主要危害有哪些？
提示：酸雨能直接损害农作物，使土壤、湖泊酸化；能腐蚀建筑物、桥梁、运输工具及电缆等。
[举一反三]
1．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(　　)
C
氧化物 环境问题 主要来源
A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧
B SO2 温室效应 汽车尾气的排放
C NO2 光化学烟雾 工厂废气的排放
D CO 酸雨 汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
解析：CO2不会破坏臭氧层，A错误；SO2主要引起酸雨，来源于煤的燃烧，B错误；CO不会引起酸雨，D错误。
2．酸雨是对pH小于5.6的降水的统称。下列说法错误的是(　　)
A．空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨
B．汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮氧化物
C．工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
D．为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料进行脱硫处理
C
解析：工业废水任意排放引起江河湖泊污染，而酸雨是由于SO2和NO2溶于水引起的。
3．汽车尾气(含CO、SO2和NO等)是城市空气污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排放管上装一个“催化转化器”，它能使CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促进二氧化硫的转化。
(1)汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是___________。
(2)写出在催化剂的作用下CO跟NO反应的化学方程式：_________________________________________________。
SO2、NO
2CO＋2NO ======= N2＋2CO2
催化剂
(3)使用“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了排放废气的酸度，有可能促进了酸雨的形成，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
由于促进了SO2的转化，生成的SO3增多，
SO3＋H2O===H2SO4 提高了空气的酸度
解析：(2)从题目叙述中“它能使CO跟NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体”，可推出该反应的化学方程式为
2CO＋2NO=====N2＋2CO2。
(3)使用“催化转化器”促进SO2转化为SO3，而SO3与H2O化合生成H2SO4，提高了空气的酸度，促进了酸雨的形成。
催化剂
演习篇
·
学业测试速达标
1．下列关于浓HNO3与浓H2SO4的叙述正确的是(　　)
A．常温下都不能用铁制容器贮存
B．常温下都能与铜较快反应
C．露置于空气中，溶液质量均减轻
D．露置于空气中，溶液浓度均降低
D
解析：浓HNO3易挥发，浓H2SO4具有吸水性，露置于空气中，浓HNO3的质量减轻，浓H2SO4的质量增加，但二者的浓度均降低。
2．下列反应中，硝酸只表现氧化性的是(　　)
A．Zn＋HNO3(稀)―→
B．Mg(OH)2＋HNO3(稀)―→
C．C＋HNO3(浓)―→
D．Cu＋HNO3(浓)―→
C
解析：A项，锌与稀硝酸反应生成NO、硝酸锌和水，表现了硝酸的氧化性和酸性；B项，Mg(OH)2与硝酸反应生成硝酸镁和水，只体现了硝酸的酸性；C项，C与浓硝酸反应生成CO2、NO2和水，只体现了硝酸的氧化性；D项，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，硝酸既表现氧化性又表现酸性。
3．(双选)室温下，某兴趣小组用如图所示装置在通风橱中进行如下实验。下列说法不正确的是 (　　)
实验 现象
试管Ⅰ中开始无明显现象，逐渐有微小气泡生成，越来越剧烈，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色
试管Ⅱ中剧烈反应，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色。之后向绿色溶液中持续通入N2，溶液变为蓝色
A.试管Ⅱ中红棕色气体为NO2，它是由硝酸发生还原反应生成的
B．等质量的Cu完全溶解时，试管Ⅰ中消耗的HNO3更多
C．将Cu换成Fe之后重复实验，依然是试管Ⅱ中反应更剧烈
D．试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同，是由于溶液中溶有NO2
解析：A正确，试管Ⅰ中Cu与稀硝酸反应生成NO，然后NO与O2反应生成红棕色的NO2，试管Ⅱ中红棕色气体为NO2，它是由HNO3发生还原反应生成的；B错误，试管Ⅰ中，3 mol Cu消耗8 mol HNO3，试管Ⅱ中，1 mol Cu消耗4 mol HNO3，故等质量的Cu完全溶解时，试管Ⅱ中消耗的HNO3更多；C错误，常温下Fe遇浓硝酸发生钝化，故试管Ⅱ中反应不明显；D正确，试管Ⅱ中持续通入氮气后，可以把溶液中溶解的NO2排出，溶液由绿色变为蓝色，说明试管Ⅱ中反应后溶液颜色与其溶解的NO2有关。
课时作业(六)　
硝酸
A篇·知识对点训练
1．某化学兴趣小组设计了如图所示的
浓HNO3与Cu反应的微型实验。下列说法
中错误的是(　　)
A．挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管就可引发反应
B．将装置口向上提起就可停止反应
C．蘸碱液的棉花可起到吸收NO2的作用
D．该装置适用于木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应实验
D
解析：挤压塑料瓶使浓HNO3进入干燥管与铜接触，可以引发反应，A正确；将装置口向上提起使铜与浓HNO3分离，可使反应停止，B正确；NO2可被碱液吸收，C正确；木炭与浓硝酸或浓硫酸的反应需要加热才能够进行，而该装置是在常温下进行的反应装置，D错误。
2．从经济效益和环境保护的观点出发，由铜制取硝酸铜最适宜的方法是(　　)
A．Cu与浓HNO3―→Cu(NO3)2
B．Cu与稀HNO3―→Cu(NO3)2
C．Cu――→CuO稀HNO3，Cu(NO3)2
D．Cu＋AgNO3―→Cu(NO3)2
C
O2
△
解析：A项，生成的NO2会造成大气污染，不正确；B项，生成的NO也会造成大气污染，不正确；C项，生成等量的硝酸铜所用的原料少，比较经济，又不会对环境造成污染，正确；D项，硝酸银成本较高，同时硝酸银会对环境造成一定的污染，主要是重金属污染，不正确。
3．将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显反应，但加入某盐后，发现铜粉质量逐渐减少，该盐是(　　)
A．硫酸亚铁 B．硫酸锌
C．硝酸钾 D．氯化钠
C
解析：在酸性溶液中，硝酸盐具有氧化性，能把铜氧化生成硝酸铜和NO，选项C符合题意。
4．下列叙述正确的是(　　)
A．FeO与稀硝酸反应属于复分解反应
B．常温下Fe与浓硝酸不反应
C．铜片与浓硝酸发生离子反应：Cu＋NO3－＋4H＋===Cu2＋＋NO2↑＋2H2O
D．向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸发生反应：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D
解析：A不正确，FeO与稀硝酸反应，表现硝酸的氧化性和酸性，因此该反应属于氧化还原反应；B不正确，浓硝酸使Fe钝化属于氧化还原反应；C不正确，离子方程式中电荷和原子不守恒；D正确，在酸性条件下Fe2＋被NO3－氧化。
5．将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是
(　　)
A．0.12 mol B．0.11 mol
C．0.09 mol D．0.08 mol
B
解析：铜与HNO3反应时，消耗的HNO3转变为Cu(NO3)2和氮的氧化物(NO2或NO)。n(Cu)＝＝0.03 mol；n(气体)＝＝0.05 mol；所以共耗HNO3的物质的量n(HNO3)＝0.03 mol×2＋0.05 mol＝0.11 mol。
6．某研究性学习小组设计如图所示装置，用浓硝酸、铜片、水三种试剂进行实验，探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察它们的还原产物。
(1)探究浓硝酸的强氧化性
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中加入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。
①实验中观察到的能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是
______________________________________________________。
[实验探究]
具支试管中溶液变为蓝色，产生红棕色气体
②具支试管中发生反应的化学方程式为
____________________________________________________。
(2)探究稀硝酸的强氧化性
①上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接着简便、合理的实验操作是___________________________________________________________________________________________________。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
往分液漏斗中加入水稀释浓硝酸，打开活塞，往具支试管内加入稀硝酸　
②能证明稀硝酸与铜反应的还原产物为NO的实验现象是________(填字母)。
A．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
B．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
[实验反思]
(3)某同学提出，实验过程中若操作不慎，易出现倒吸现象。对该实验装置进行改进的方案：可在b与c之间连接________。
B
安全瓶
(4)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，该顺序的合理性是_____________________________
_____________________________________________________________________________。
利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气，有利于观察Cu与稀硝酸反应的还原产物
[问题讨论]
(5)在用等质量的铜片分别与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。针对此现象，同学们提出两种意见：
①两溶液颜色不同是Cu2＋浓度的差异引起的；
②前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2又溶于溶液中。
你认为意见________(填“①”或“②”)合理(注：若填①，下题中只答Ⅰ；若填②，下题中只答Ⅱ)。
Ⅰ.如果你认为①合理，理由是____________________________
______________________。
Ⅱ.如果你认为②合理，设计一个简单的实验进行验证
_________________________________________________________________。
②　
往蓝色的Cu(NO3)2溶液中通入
NO2(其他合理答案也可)
解析：(5)因Cu的质量相等，浓、稀硝酸均过量且体积相等，则反应生成的Cu(NO3)2的浓度相等，溶液中的c(Cu2＋)相等，故①不合理，②合理。要验证②合理，可向Cu与稀硝酸反应后的溶液中通入NO2。
7．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，微热大试管。该步反应的离子方程式是__________________________________________________。
石灰石与稀硝酸反应生成CO2，把装置中的空气排尽
CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O
3Cu＋8H＋＋2NO3－=====3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
△
(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_____________________，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。
(4) NaOH溶液的作用为_________________________________。
无色气体变成红棕色
尾气处理，以免气体污染环境
B篇·综合提升训练
8．“保护环境，就是保护人类自己。”下列环境问题与产生的主要原因不相符的是(　　)
①“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯代烃等引起的
②“光化学烟雾”主要是由NO2等引起的　
③“酸雨”主要是由空气中CO2浓度增大引起的　
④“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的　
⑤“厄尔尼诺”现象主要是由空气中CO2浓度增大引起的　
⑥“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的　
⑦“赤潮”主要是由水体中P、N等元素过量引起的
A．只有①② B．只有②③⑤
C．全部 D．只有③
解析：“酸雨”的形成主要是SO2及NOx引起，故③不正确。
9．1.92 g Cu投入到一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体的颜色越来越浅，共收集到672 mL的气体(气体体积已折算为标准状况下)。将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为(　　)
A．168 mL B．224 mL
C．336 mL D．504 mL
C
解析：此题首先要理清电子的转移情况，然后找出关系式：
整个过程相当于Cu失的e－转移给O2，由此得出Cu和O2的关系式：2Cu～O2，计算出O2的体积。
10．下列表述正确的是(　　)
①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中　②检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液来检验　③锌与稀硝酸反应可以得到氢气　④足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化Fe2＋　⑤浓硫酸滴到纸张上，纸张变黑，说明浓硫酸具有吸水性　⑥二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨，酸雨的pH等于5.6
A．①③④ B．①② C．① D．①②⑤⑥
C
解析：浓硝酸具有不稳定性，见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中，故①正确；硝酸具有强氧化性，能够将SO32－ 氧化成SO42－，对SO42－ 的检验造成干扰，不能用硝酸酸化，故②错误；硝酸具有强氧化性，与Zn反应不产生氢气，故③错误；铁与硝酸反应生成硝酸铁，溶液呈浅绿色是由于过量的铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，故④错误；浓硫酸滴到纸张上，纸张变黑，体现浓硫酸的脱水性，故⑤错误；pH小于5.6的雨水为酸雨，故⑥错误。正确的表述只有①，故C项正确。
11．将红热的木炭与浓硝酸共热产生的气体等分为①和②两份，第①份先通过适量蒸馏水，再通入足量澄清石灰水中；第②份直接通入少量澄清石灰水中。则澄清石灰水的变化最可能为(　　)
A．①不变浑浊，②变乳白色
B．①变乳白色，②不变浑浊
C．①变乳白色，②变乳白色
D．①不变浑浊，②不变浑浊
B
解析：碳与浓硝酸反应产生CO2和NO2的混合气体，而NO2可与水反应生成硝酸，故将混合气体直接通入少量澄清石灰水中，会产生Ca(NO3)2溶液，难以得到CaCO3沉淀；将混合气体先通过适量蒸馏水，NO2与水反应生成硝酸和NO，则NO和CO2的混合气体再通入足量澄清石灰水中会产生CaCO3沉淀。
12．(双选)将0.1 mol铜与40 mL 10 mol·L－1 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(0.2－a) mol
D．反应后溶液中所含NO3－的物质的量为(a＋0.2) mol
CD
解析：溶液中含有H＋，则HNO3过量。在反应过程中HNO3逐渐变稀，实际上发生了两个反应：
①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、
②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
反应消耗的HNO3包括起酸性作用和氧化剂作用两部分，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，从两反应式看出：
Cu～2HNO3(酸性)～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的物质的量＝生成的气体的物质的量＝(0.4－a－0.2) mol＝(0.2－a) mol，溶液中的NO3－由过量的HNO3和Cu(NO3)2中的NO3－组成，为(a＋0.2) mol。
13．(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的化学方程式
为_________________________________________________。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(2)NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示。
①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。
A．铁 B．铝 C．铂 D．玻璃
CD　
②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是__________________________(填化学方程式)。
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始后，可以在U形管右端观察到无色的NO气体。
2NO＋O2===2NO2
①长玻璃管的作用是___________________
_______________________________________
______________________________________。
②让反应停止的操作方法及原因是_______________________
______________________________________________________________________________________________________________。
接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出
关闭U形管右端导气管上的活塞；反应产生的气体将U形管右端管内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止
(4)以下收集NO气体的装置，合理的是________(填选项代号)。
CD
解析：(2)①这种丝状材料的成分不能与稀硝酸反应，所以A、B项不可选；②红棕色的气体是NO2，原因是生成的NO与空气中的氧气反应。
(3)①该实验装置是防止产生的气体与空气接触，长玻璃管的作用是暂时储存稀硝酸，防止稀硝酸溢出；②关闭活塞，产生的气体使稀硝酸液面下降，从而将铜丝与稀硝酸分开，反应停止。
(4)不能用排空气法来收集NO，因为NO与空气中的氧气反应，只能用排水法，C和D装置符合题意。
本课结束
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