7.2.2 硝酸
课后分层练
1 ．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 ．两者都基本没有改变
2 ．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A ．稀硝酸使紫色石蕊溶液变红——酸性
B ．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性
C ．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D ．氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——仅强酸性
3 ．下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A ．Na＋ 、Fe2＋ 、NO3－、H+
B ．Na＋ 、H＋ 、HCO3－、NO3-
C ．K＋ 、NH4＋、SO－、OH-
D ．H＋ 、Cu2＋ 、NO3－、SO-
4 ．以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法中错误的是( )
A ．1 mol 浓硝酸被还原转移 2 mol 电子
B ．铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈
C ．铜与浓、稀硝酸反应都不需要加热
D ．生成等量的硝酸铜，消耗浓硝酸的量多
5 ．某实验过程如图所示， 。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
6 ．下列说法正确的是 ( )
A ．浓硝酸和浓硫酸都应保存在棕色试剂瓶中
B ．NaOH 溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存
C ．工业制得的浓盐酸、浓硝酸通常带有黄色是 Fe3＋所致
D ．铝质或铁质容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸
7 ．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( )
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
8 ．0.3 mol Cu 和含 1.2 mol HNO3 的浓硝酸充分反应后，生成 NO2 的量为( )
A ．0.2 mol
B ．0.6 mol
C ．小于 0.6 mol
D ．大于 0.6 mol
9 ．有一瓶可能部分被氧化的 Na2SO3 溶液， 某同学取少量此溶液， 滴入 BaCl2 溶液， 产生白
色沉淀， 再加入足量稀硝酸， 充分振荡后， 仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是
( )
A ．Na2SO3 已部分被空气中的氧气氧化
B ．加入 BaCl2 溶液后，生成的沉淀中一定含有 BaSO4
C ．加足量硝酸后的白色沉淀一定是 BaSO4
D ．此实验能确定 Na2SO3 是否部分被氧化
10 ．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 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
11 ．已知 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑+4H2O，则下列说法不正确的是( )
A ．Cu 作还原剂， HNO3 作氧化剂
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 就有 3 mol 的电子转移
D ．如果有 8 mol HNO3 被还原，则生成了 2 mol NO
12．在 100 mL 混合液中， HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L 和 0.1 mol/L，向
该混合液中加入 1.92 g 铜粉，加热充分反应后，所得溶液中 Cu2＋ 的物质的量浓度是( )
A ．0.15 mol/L B ．0.225 mol/L
C ．0.35 mol/L D ．0.45 mol/L
13 ．下列离子方程式正确的是( )
A．硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热： NH4＋ ＋ SO－ ＋ OH－ ＋ Ba2＋ ===NH3 ↑ + H2O
+ BaSO4 ↓
B ．稀硝酸溶液中加入 Zn 片： Zn ＋ 2H＋ ===Zn2＋ ＋H2 ↑
C ．稀硝酸溶液中加入氧化铜固体： CuO ＋ 2H＋===Cu2＋ ＋ H2O
D ．亚硫酸钠溶液中加入稀硝酸： SO － ＋2H＋===SO2 ↑ + H2O
14．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① ;
② 。
(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 ， 再打开止水夹 ，才能使 NO2 气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起 与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管，应该 。 15．将 32.64 g 铜与 140 mL 一定浓度的硝酸反应， 铜完全溶解， 产生的一氧化氮和二氧化氮
混合气体在标准状况下的体积为 11.2 L。
(1)一氧化氮的体积为 ，二氧化氮的体积为 (结果精确到小数点后一位)。
(2)待产生的气体全部释放后， 向溶液中加入 VmL a mol·L－1 的氢氧化钠溶液， 恰好使溶液中
铜离子全部转化成沉淀，原硝酸溶液的物质的量浓度为 。
1 ．下列实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得的结论不正确的是( )
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
2．某化学兴趣小组设计了如下图所示的浓 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
3 ．工业上用洗净的废铜屑作原料制取硝酸铜。为节约原料和防止环境污染，宜采取的方法
是( )
A ．Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2
B ．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2
空气 硝酸
C ．Cu ― →CuO ― ― →Cu(NO3)2
浓硫酸 Ba N03 2
D ．Cu ― → Cu(SO4)2 ― ― → Cu(NO3)2
4 ．3.84 g 铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅。 当铜反应完毕时，共收集到气体的体积为 2.24 L(标准状况)。反应中消耗 HNO3 的物质的量
为( )
A ．0.11 mol B ．0.22 mol
C ．0.56 mol D ．0.18 mol
5 ．某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
①、③均观察到实验现象： 溶液呈蓝色， 试管口有红棕色气体产生。下列说法正确的是( )
A . ①试管口有红棕色气体产生，原因是硝酸被还原为 NO2
B ．由③的现象可得出的结论是 Cu 可与稀硫酸反应
C . ③中反应的离子方程式： 3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑+4H2O
D . ③中可能产生 SO2
6.一定量的铜与一定量的某浓度的硝酸恰好完全反应， 产生 NO 和 NO2 两种气体， 已知反应
中被还原的 HNO3 占 HNO3 总量的，则还原产物中 NO 和 NO2 的物质的量之比为( )
A ．1 ∶ 1 B ．1 ∶2
C ．2 ∶3 D ．2 ∶ 1
7 ．一定温度下，探究铜与稀 HNO3 的反应过程如图，下列说法不正确的是( )
A ．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是 3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑+4H2O
B ．步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是 NO2 溶于水，使 c(HNO3)增大
C ．由实验可知， NO2 可能对该反应具有催化作用
D ．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
8 ．足量的铜和含有 2.4×10－3 mol 硝酸的某浓硝酸完全反应，共收集到标准状况下气体 22.4
mL。参加反应的铜的质量是( )
A ．38.4×10－3 g B ．44.8×10－3 g
C ．48.3×10－3 g D ．57.6×10－3 g
9 ．如图表示铁与不同密度硝酸反应时，还原产物百分比与硝酸密度的关系，下列说法不正
确的是( )
A ．一般来说，不同密度硝酸与铁反应的还原产物不是单一的
B ．用一定量的铁粉与足量 HNO3 溶液反应得到标准状况下气体 2.24 L，则参加反应的硝酸
的物质的量为 0.1 mol
C ．硝酸的密度越大，其还原产物中高价态的成分所占比例越多
D．当硝酸密度为 1.36 g·mL－1 时，反应的化学方程式为： 4Fe＋18HNO3===4Fe(NO3)3＋3NO↑
+3NO2 ↑+9H2O
10 ．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是 NO，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为 。
(2)在(1)中的操作后将装置 B 中的铜丝插入稀硝酸，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) 将 注 射 器 F 中 的 空 气 推 入 E 中 ， E 中 的 气 体 变 为 红 棕 色 ， 该 实 验 的 目 的 是
。
(4)D 装置的作用是 。
11 ．某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物，设计如下实验。
(1)甲同学设计实验如图甲。
红热木炭未进入试管前， 浓硝酸上方并无明显变化。当按图甲装置进行实验后， 浓硝酸液面
上方有明显的红棕色气体产生，且沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊，后浑浊消失。
①液面上方出现红棕色气体，说明浓硝酸具有 (填字母)。
a ．酸性 b ．挥发性 c ．不稳定性
②沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊， (填“ 能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸发生了
反应，是因为 。
(2)乙同学设计实验如图乙。
按图乙装置进行实验后， 浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生， 且沾有澄清石灰水的玻 璃片无明显变化。沾有澄清石灰水的玻璃片无明显变化， (填“ 能”或“不能”)说明木
炭与浓硝酸未反应，是因为 。
(3)丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点，设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾能将 NO、
NO2 氧化成 NO3－，MnO 4－被还原为 Mn2＋。
①如图连接装置后， 需进行的实验操作为 ；加热木炭与浓硝酸前需先通
一段时间 N2 ，目的是 。
②装置 A 中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为 。
③能证明木炭被氧化的实验现象为 。
④D 装置中发生反应的离子方程式为 。7.2.2 硝酸
课后分层练
1 ．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 ．两者都基本没有改变
[答案] C
[解析]Fe2＋和 NO3－、SO －在溶液中可以大量共存， 但加入盐酸后， NO 3－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＋ ，溶液颜色基本没有改变。
2 ．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A ．稀硝酸使紫色石蕊溶液变红——酸性
B ．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性
C ．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D ．氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——仅强酸性
[答案] D
[解析]稀硝酸使紫色石蕊溶液变红体现硝酸的酸性， A 正确； 稀硝酸具有氧化性， 与 Fe 反应 产生硝酸盐、NO 和水，不能产生氢气，这是它的强氧化性，B 正确；浓硝酸不稳定，见光 易分解产生 NO2、O2 和水， 所以浓硝酸要放在棕色试剂瓶中避光保存， C 正确； 稀硝酸具有 酸性， 能与氢氧化亚铁发生中和反应， 但它同时具有强氧化性， 会把反应产生的 Fe2＋氧化为
Fe3＋ ，不仅仅表现酸性， D 错误。
3 ．下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A ．Na＋ 、Fe2＋ 、NO3－、H+
B ．Na＋ 、H＋ 、HCO3－、NO3-
C ．K＋ 、NH4＋、SO－、OH-
D ．H＋ 、Cu2＋ 、NO3－、SO-
[答案] D
[解析]酸性条件下，NO 3－具有强氧化性，能将 Fe2＋氧化为 Fe3＋ ， A 错误； H＋和 HCO 3- 反应生成 CO2 和 H2O, B 错误； NH 4＋和 OH－反应生成弱碱 NH3·H2O, C 错误；四种离子间
不反应， D 正确。
4 ．以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法中错误的是( )
A ．1 mol 浓硝酸被还原转移 2 mol 电子
B ．铜与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈
C ．铜与浓、稀硝酸反应都不需要加热
D ．生成等量的硝酸铜，消耗浓硝酸的量多
[答案] A
[解析]1 mol 浓 HNO3 被还原生成 1 mol NO2 ，转移 1 mol 电子，A 项错误；浓硝酸的氧化性 强于稀硝酸，Cu 与浓 HNO3 反应比与稀 HNO3 反应剧烈，B 项正确；Cu 与浓、稀 HNO3 反 应都不需要加热，C 项正确；浓硝酸的还原产物是 NO2 ，稀硝酸的还原产物是 NO，根据得
失电子守恒可判断生成等量的 Cu(NO3)2 ，消耗浓 HNO3 的量多， D 项正确。
5 ．某实验过程如图所示， 。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
[答案] D
[解析]加入稀 H2SO4 ，相当于加入 H＋ ，溶液中的 H＋和 NO 3－使铜片继续溶解生成 NO ，NO
遇空气被氧化成红棕色的 NO2。
6 ．下列说法正确的是 ( )
A ．浓硝酸和浓硫酸都应保存在棕色试剂瓶中
B ．NaOH 溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存
C ．工业制得的浓盐酸、浓硝酸通常带有黄色是 Fe3＋所致
D ．铝质或铁质容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸
[答案] B
[解析]A 项，浓 HNO3 见光或受热易分解，应保存在棕色试剂瓶中并密封置于阴凉处，浓硫 酸应密封置于干燥处， 不必保存在棕色瓶中； B 项， NaOH 易与玻璃中的 SiO2 反应， 不宜用 玻璃塞， 应用橡胶塞； C 项， 浓盐酸显黄色， 是由于含 Fe3＋ ，浓 HNO3 显黄色是由于它分解 产生了 NO2 ，NO2 又溶于其中的缘故；D 项，铁、铝遇冷的浓 H2SO4、浓 HNO3 钝化，但
Fe 、Al 均可与浓盐酸反应。
7 ．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( )
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
[答案] B
[解析]碳与浓硝酸共热，产生 NO2 和 CO2 的混合气体，第一份气体先通入适量蒸馏水中，
NO2 与水反应生成硝酸和 NO ，NO 和剩余气体(CO2)通入石灰水中，石灰水变乳白色浑浊；
第二份气体直接通入石灰水中， NO2 与水反应生成硝酸， 再和石灰水反应， 石灰水不变浑浊。
8 ．0.3 mol Cu 和含 1.2 mol HNO3 的浓硝酸充分反应后，生成 NO2 的量为( )
A ．0.2 mol
B ．0.6 mol
C ．小于 0.6 mol
D ．大于 0.6 mol
[答案] C
[解析]因铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2 ↑+2H2O，随着反应的进行， 浓硝酸变稀， 稀硝酸与铜反应： 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑+4H2O，所以放出的
NO2 小于 0.6 mol。
9 ．有一瓶可能部分被氧化的 Na2SO3 溶液， 某同学取少量此溶液， 滴入 BaCl2 溶液， 产生白
色沉淀， 再加入足量稀硝酸， 充分振荡后， 仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是
( )
A ．Na2SO3 已部分被空气中的氧气氧化
B ．加入 BaCl2 溶液后，生成的沉淀中一定含有 BaSO4
C ．加足量硝酸后的白色沉淀一定是 BaSO4
D ．此实验能确定 Na2SO3 是否部分被氧化
[答案] C
[解析]硝酸能与亚硫酸钡反应生成硫酸钡， 则无法判断Na2SO3 是否部分被空气中的氧气氧化， A 错误； 实验不能判断亚硫酸钠是否被氧化， 则加入 BaCl2 溶液后， 生成的沉淀中不能确定 是否含有 BaSO4，B 错误； 加足量硝酸后无论亚硫酸钠是否被氧气氧化， 一定可以被硝酸氧
化， 则白色沉淀一定是 BaSO4 ，C 正确； 此实验不能确定 Na2SO3 是否部分被氧化， D 错误。
10 ．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 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
[答案] A
[解析]关闭活塞 1，将无法加液体到液面 a ，A 错误；加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率， B 正确；关闭活塞 1，生成的 NO 把稀硝酸压向右边，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，生成红棕色的 NO2 ，D 正确。
11 ．已知 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑+4H2O，则下列说法不正确的是( )
A ．Cu 作还原剂， HNO3 作氧化剂
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 就有 3 mol 的电子转移
D ．如果有 8 mol HNO3 被还原，则生成了 2 mol NO
[答案] D
[解析]A．根据方程式可知， 铜元素的化合价从 0 价升高到＋2 价， 失去 2 个电子， 铜作还原 剂，硝酸中氮元素的化合价从＋5 价降低到＋2 价，得到 3 个电子，硝酸作氧化剂，A 正确； B ．8 mol HNO3 有 2 mol 作氧化剂，体现氧化性，即 HNO3 在该反应中只有部分表现出了氧 化性，B 正确；C ．22.4 L(标准状况)NO 的物质的量为 1 mol，转移 1 mol×(5－2) ＝3 mol 电 子，C 正确；D．8 mol HNO3 有 2 mol 作氧化剂，被还原，生成 2 mol NO，则如果有 8 mol HNO3
被还原，则生成 8 mol NO ，D 错误，答案选 D。
12．在 100 mL 混合液中， HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L 和 0.1 mol/L，向
该混合液中加入 1.92 g 铜粉，加热充分反应后，所得溶液中 Cu2＋ 的物质的量浓度是( )
A ．0.15 mol/L B ．0.225 mol/L
C ．0.35 mol/L D ．0.45 mol/L
[答案] B
[解析]由于本题溶液中存在 HNO3 、H2SO4 ，所以 c(H＋)>c(NO3－)，而在 Cu 与 HNO3 反应中，
实际参加反应的 n(H＋)∶n(NO3－) ＝8 ∶2，所以要依据离子方程式来计算。
3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑+4H2O
3 8 2 3
1.92 0.4＋0.2
0.4×0.1
64 × 0.1
由此可知 H＋ 的量不足，完全反应，则：n(Cu2＋) ＝ mol ＝0.022 5 mol，
c(Cu2＋) ＝ ＝0.225 mol/L。
13 ．下列离子方程式正确的是( )
A．硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热： NH4＋ ＋ SO－ ＋ OH－ ＋ Ba2＋ ===NH3 ↑ + H2O
+ BaSO4 ↓
B ．稀硝酸溶液中加入 Zn 片： Zn ＋ 2H＋ ===Zn2＋ ＋H2 ↑
C ．稀硝酸溶液中加入氧化铜固体： CuO ＋ 2H＋===Cu2＋ ＋ H2O
D ．亚硫酸钠溶液中加入稀硝酸： SO － ＋2H＋===SO2 ↑ + H2O
[答案] C
[解析]硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热反应的离子方程式为 2NH4＋＋SO－＋ 2OH— ＋ Ba2
+ ===2NH3 ↑+BaSO4 ↓+2H2O, A 错误；稀硝酸与锌发生反应的离子方程式为 3Zn ＋8H+ +
2NO3－===3Zn2＋ ＋2NO↑+4H2O, B 错误；稀硝酸溶液中加入氧化铜固体发生的反应为稀硝 酸与氧化铜反应生成硝酸铜和水， C 正确；亚硫酸钠溶液中加入稀硝酸发生反应的离子方
程式为 3SO－＋2NO3－＋2H＋===3SO－＋2NO↑ + H2O, D 错误。
14．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① ;
② 。
(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 ， 再打开止水夹 ，才能使 NO2 气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起
与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管，应该 。
[答案] (1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2 ↑+2H2O
(2)①可以控制反应 ②吸收 NO2 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②
[解析] 铜和浓硝酸反应的化学方程式是 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2 ↑+2H2O。乙 装置的优点是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②试管；当气体充满②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②试管应该先关闭 b，再关闭 a ，然后打开 c ，用手捂住试管②。
15．将 32.64 g 铜与 140 mL 一定浓度的硝酸反应， 铜完全溶解， 产生的一氧化氮和二氧化氮
混合气体在标准状况下的体积为 11.2 L。
(1)一氧化氮的体积为 ，二氧化氮的体积为 (结果精确到小数点后一位)。
(2)待产生的气体全部释放后， 向溶液中加入 VmL a mol·L－1 的氢氧化钠溶液， 恰好使溶液中
铜离子全部转化成沉淀，原硝酸溶液的物质的量浓度为 。
[答案]
[解析]
(1)5.8 L 5.4 L (2)
有关反应的化学方程式：
mol·L－1
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2 ↑+2H2O，
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑+4H2O，
Cu(NO3)2＋2NaOH===Cu(OH)2 ↓+2NaNO3。
氮的氧化物的物质的量＝11.2 L÷22.4 L· mol－1 ＝0.5 mol，铜的物质的量＝32.64 g÷64 g· mol-
1 ＝0.51 mol，设生成二氧化氮、 一氧化氮的物质的量分别为 x、y，
(
{
x
＋
y
＝
0.5 mol
①
)x＋3y ＝0.51 mol × 2 ②
x ＝0.24 mol，y ＝0.26 mol；
二氧化氮的体积＝0.24 mol×22.4 L· mol－1≈5.4 L，
一氧化氮的体积＝0.26 mol×22.4 L· mol－1≈5.8 L，
原硝酸溶液的物质的量浓度＝(0.5 mol＋0.001Va mol) ÷0.14 L ＝ mol·L－1。
1 ．下列实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得的结论不正确的是( )
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
[答案] D
[解析]A 对， ①中灼热碎玻璃不与浓 HNO3 反应， 仍有红棕色气体 NO2 生成， 说明浓硝酸受 热发生了分解反应，生成 NO2 、O2 和 H2O；B 对，由于浓硝酸受热分解生成 NO2 ，则②中
红棕色气体可能来源于浓硝酸的分解，故不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应；C 对，③
中木炭未与浓硝酸接触， 生成的红棕色气体只能是挥发出的 HNO3 与红热木炭发生反应， 或 挥发出的 HNO3 受热分解生成 NO2 ，说明浓硝酸具有挥发性， NO2 是还原产物； D 错， 由于 空气中含有 O2 ，则红热的木炭可能与 O2 反应产生了 CO2 ，故不能说明木炭一定与浓硝酸发
生了反应。
2．某化学兴趣小组设计了如下图所示的浓 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
[答案] D
[解析]挤压塑料瓶使浓 HNO3 进入干燥管与铜片接触，可以引发反应，A 项正确；将装置口 向上提起， 使铜片与浓 HNO3 分离， 可使反应停止， B 项正确； NO2 是酸性气体， 可被碱液 吸收， C 项正确； 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 项错误。
3 ．工业上用洗净的废铜屑作原料制取硝酸铜。为节约原料和防止环境污染，宜采取的方法
是( )
A ．Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2
B ．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2
空气 硝酸
C ．Cu ― →CuO ― ― →Cu(NO3)2
浓硫酸 Ba N03 2
D ．Cu ― → Cu(SO4)2 ― ― → Cu(NO3)2
[答案] C
[解析]A 中产生 NO2 ，B 中产生 NO ，D 中产生 SO2 ，都产生污染性气体。
4 ．3.84 g 铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅。 当铜反应完毕时，共收集到气体的体积为 2.24 L(标准状况)。反应中消耗 HNO3 的物质的量
为( )
A ．0.11 mol B ．0.22 mol
C ．0.56 mol D ．0.18 mol
[答案] B
[解析]根据“ 随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅”判断收集到的 2.24 L 气体
为 NO2 、NO 的混合气体。
方法一(常规方法)：设铜与硝酸反应生成 NO2 时消耗 HNO3 的物质的量为 x ，生成 NO 时消
耗 HNO3 的物质的量为y。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2 ↑+2H2O
x x
x
4 2
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑+4H2O
3 y
y y
8 4
则共消耗 HNO3 的物质的量为 0.18 mol＋0.04 mol ＝0.22 mol。
方法二(原子守恒法)：根据化学方程式可知消耗的 HNO3 与产物有如下关系式：
2HNO3～Cu(NO3)2 ，HNO3～NO ，HNO3～NO2
n[Cu(NO3)2] ＝64 g (3)· (.)m (84)ol (g)－1 ＝0.06 mol ，n(NO)＋n(NO2) ＝22.4L (2.)2mo (4 L)l－1 ＝0.1 mol。
所以消耗的硝酸的物质的量为 0.06 mol×2＋0.1 mol ＝0.22 mol。
5 ．某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
①、③均观察到实验现象： 溶液呈蓝色， 试管口有红棕色气体产生。下列说法正确的是( )
A . ①试管口有红棕色气体产生，原因是硝酸被还原为 NO2
B ．由③的现象可得出的结论是 Cu 可与稀硫酸反应
C . ③中反应的离子方程式： 3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑+4H2O
D . ③中可能产生 SO2
[答案] C
[解析]稀硝酸和铜片反应的离子方程式为 3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑+4H2O ，① 试管口有红棕色气体产生是因为 NO 被氧化为 NO2，A 错误； 产生③的现象是因为溶液中的 NO 3－遇到硫酸中的氢离子后和 Cu 发生了反应：3Cu＋2NO3－＋8H＋ ===3Cu2＋ ＋2NO↑+ 4H2O ，B 错误；③中反应的离子方程式为 3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑+4H2O ，C
正确； SO2 具有较强的还原性，所以③中不可能产生 SO2 ，D 错误。
6.一定量的铜与一定量的某浓度的硝酸恰好完全反应， 产生 NO 和 NO2 两种气体， 已知反应
中被还原的 HNO3 占 HNO3 总量的，则还原产物中 NO 和 NO2 的物质的量之比为( )
A ．1：1 B ．1：2
C ．2：3 D ．2：1
[答案] A
[解析]设 HNO3 的总物质的量为 3 mol，则被还原的 HNO3 为 1 mol，即①n(NO)＋n(NO2) = 1 mol，与 Cu2＋结合的 NO 3－的物质的量为 2 mol，即 n(Cu2＋) ＝1 mol。根据得失电子守恒可 知，②2n(Cu2＋) ＝3n(NO)＋n(NO2) ＝2 mol，将① 、②联立得：n(NO) ＝0.5 mol ，n(NO2) =
0.5 mol。则 n(NO)：n(NO2) ＝1：1。
7 ．一定温度下，探究铜与稀 HNO3 的反应过程如图，下列说法不正确的是( )
A ．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是 3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑+4H2O
B ．步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是 NO2 溶于水，使 c(HNO3)增大
C ．由实验可知， NO2 可能对该反应具有催化作用
D ．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
[答案] B
[解析]过程Ⅰ的反应是 Cu 和稀 HNO3 的反应，离子方程式为： 3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2+ +
2NO↑+4H2O, A 正确； 根据氮元素守恒， 有一部分 HNO3 已转化为 NO，故步骤Ⅲ中 c(HNO3) 不会增大， B 错误；加入 NO2 后，反应速率加快，说明 NO2 可能对该反应具有催化作用， C 正确；再抽入空气， NO 和 O2 反应生成 NO2 ，NO2 和水反应生成 HNO3 ，铜可以与 HNO3 继
续反应而溶解， D 正确。
8 ．足量的铜和含有 2.4×10－3 mol 硝酸的某浓硝酸完全反应，共收集到标准状况下气体 22.4
mL。参加反应的铜的质量是( )
A ．38.4×10－3 g B ．44.8×10－3 g
C ．48.3×10－3 g D ．57.6×10－3 g
[答案] B
[解析]铜与浓硝酸可能发生的化学方程式：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2 ↑+2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑+4H2O。
(
22.4 L
· mol
－
1
)被还原硝酸的物质的量＝ 22.4 × 10－3 L ＝1×10－3 mol，生成硝酸铜的物质的量＝(2.4×10－3
mol－1×10－3 mol)÷2 ＝7×10－4 mol，
参加反应的铜的质量＝7×10－4 mol×64 g·mol－1 ＝44.8×10－3 g。
9 ．如图表示铁与不同密度硝酸反应时，还原产物百分比与硝酸密度的关系，下列说法不正
确的是( )
A ．一般来说，不同密度硝酸与铁反应的还原产物不是单一的
B ．用一定量的铁粉与足量 HNO3 溶液反应得到标准状况下气体 2.24 L，则参加反应的硝酸
的物质的量为 0.1 mol
C ．硝酸的密度越大，其还原产物中高价态的成分所占比例越多
D．当硝酸密度为 1.36 g·mL－1 时，反应的化学方程式为： 4Fe＋18HNO3===4Fe(NO3)3＋3NO↑
+3NO2 ↑+9H2O
[答案] B
[解析]根据图像可知， 硝酸的密度不同， 被还原产物的百分比不同， 硝酸和 Fe 反应有多种含
氮微粒生成，不同密度硝酸与铁反应的还原产物都不是单一的， A 正确；用一定量的铁粉 与足量 HNO3 溶液反应，得到标准状况下的气体 2.24 L，物质的量为 0.1 mol，铁变化为硝酸 铁，反应生成的铁离子为 0.1 mol，显酸性的硝酸为 0.3 mol，所以参加反应的硝酸为 0.3 mol +作氧化剂的硝酸＞0.3 mol, B 错误；还原产物中 NH4＋的物质的量分数随硝酸密度减少而 增大， 铵根离子中氮元素化合价最低是－3 价， 随着硝酸的密度增大， 产物中的主要成分逐 渐变为 NO 、NO2 ，在浓硝酸密度为 1.4 g·mL－1 中，主要产物为 NO2 ，因此硝酸的密度越大， 其还原产物中高价态的成分所占比例越多， C 正确；当硝酸溶液的密度为 1.36 g·mL－1 时， 由 图 像 可 看 出 ， 生 成 的 NO 和 NO2 百 分 比 相 等 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 4Fe +
18HNO3===4Fe(NO3)3＋3NO↑+3NO2 ↑+9H2O, D 正确。
10 ．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是 NO，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为 。
(2)在(1)中的操作后将装置 B 中的铜丝插入稀硝酸，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) 将 注 射 器 F 中 的 空 气 推 入 E 中 ， E 中 的 气 体 变 为 红 棕 色 ， 该 实 验 的 目 的 是
。
(4)D 装置的作用是 。
[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 使分
液漏斗的凹槽对准小孔，打开 K，当装置 C 中产生白色沉淀时，关闭 K
(2)铜丝上产生无色气体，溶液变为蓝色 3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑+4H2O
(3)验证 E 中的无色气体为 NO
(4)吸收 NO 、NO2 等尾气，防止污染空气
[解析] (1)因烧瓶中有空气， 则生成的 NO 能与氧气反应生成二氧化氮， 利用 A 装置反应生 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； 为达到此目的， 应进行 的操作是使分液漏斗的凹槽对准小孔，打开 K，当装置 C 中产生白色沉淀时，关闭 K 。(2) 因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO 和水，其离子反应为 3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑ +4H2O，因此实验现象是铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍无色，溶液变为蓝色。(3) 将 F 中的空气推入 E 中，发生反应：2NO＋O2===2NO2 ，E 中无色气体变为红棕色，证明 NO 存在，则装置 E 和 F 的作用是验证 NO 的生成。(4)NO 、NO2 都有毒，能污染环境，氮
的氧化物能被 NaOH 溶液吸收，则装置 D 的作用为吸收多余的氮氧化物，防止污染空气。
11 ．某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物，设计如下实验。
(1)甲同学设计实验如图甲。
红热木炭未进入试管前， 浓硝酸上方并无明显变化。当按图甲装置进行实验后， 浓硝酸液面
上方有明显的红棕色气体产生，且沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊，后浑浊消失。
①液面上方出现红棕色气体，说明浓硝酸具有 (填字母)。
a ．酸性 b ．挥发性 c ．不稳定性
②沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊， (填“ 能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸发生了
反应，是因为 。
(2)乙同学设计实验如图乙。
按图乙装置进行实验后， 浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生， 且沾有澄清石灰水的玻 璃片无明显变化。沾有澄清石灰水的玻璃片无明显变化， (填“ 能”或“不能”)说明木
炭与浓硝酸未反应，是因为 。
(3)丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点，设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾能将 NO、
NO2 氧化成 NO3－，MnO 4－被还原为 Mn2＋。
①如图连接装置后， 需进行的实验操作为 ；加热木炭与浓硝酸前需先通
一段时间 N2 ，目的是 。
②装置 A 中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为 。
③能证明木炭被氧化的实验现象为 。
④D 装置中发生反应的离子方程式为 。
[答案] (1)①bc ②不能 木炭与空气中的氧气反应也能生成 CO2 ，使澄清石灰水变浑浊
(2)不能 挥发出的硝酸和生成的 NO2 消耗了石灰水
(3)①检查装置气密性 排尽装置中的空气
(
△
)②C＋4HNO3(浓) ===== CO2 ↑+4NO2 ↑+2H2O
③C 中石灰水变浑浊
④5NO＋3MnO4－＋4H＋===5NO3－＋3Mn2＋＋2H2O
[解析](1)①木炭未伸入浓硝酸中， 液面上方出现红棕色气体， 说明试管内含有硝酸蒸气， 证 明浓硝酸具有挥发性； 气体可能是由硝酸分解产生的， 因此可以证明浓硝酸化学性质不稳定
性，故选 b 、c。
②木炭和空气中的 O2 反应也能生成 CO2 ，因此沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊，并不能
证明木炭与浓硝酸发生了反应。
(2)挥发出的硝酸和反应生成的 NO2 都能与石灰水反应，因此沾有澄清石灰水的玻璃片无明
显变化，并不能证明木炭与浓硝酸没有反应。
(3)①装置中涉及气体制备的实验，因此实验开始前要检查装置气密性；为防止空气对实验
的干扰，反应前需先通一段时间 N2 ，排尽装置中的空气。
③若澄清石灰水变浑浊， 则可以证明木炭被氧化为 CO2，因此能证明木炭被氧化的实验现象
为 C 中澄清石灰水变浑浊。
④D 装置中 NO 被氧化为 NO3－，MnO 4－被还原为 Mn2＋ ，发生反应的离子方程式为
5NO＋3MnO4－＋4H＋===5NO3－＋3Mn2＋＋2H2O。
