专题7 第二单元 第2课时　硝酸 课时对点练（原卷版+解析版）2024-2025学年高一化学必修2（苏教版2019）

第2课时　硝酸
题组一　硝酸的性质
1．下列有关浓硝酸的说法不正确的是(　　)
A．实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B．常温下浓硝酸能使金属铝钝化
C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存
D．浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生
2．(2022·吉林第三中学高一测试)在反应4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O中，浓硝酸表现出的性质是(　　)
A．挥发性 B．酸性
C．氧化性 D．还原性
3．下列说法正确的是(　　)
A．不用浓硝酸和铜屑反应制硝酸铜，说明浓硝酸具有挥发性
B．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子
C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解
D．浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
4.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)，下列说法不正确的是(　　)
A．关闭旋塞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．通过关闭或开启旋塞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
题组二　硝酸的相关计算
5．0.5 mol铜和含1.0 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为(　　)
A．0.2 mol B．0.5 mol
C．小于0.5 mol D．大于0.5 mol
6．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
7．(2022·福州高一调研)铜与1 mol·L－1的硝酸反应；若c(H＋)下降0.4 mol·L－1，则c(NO)下降(　　)
A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1
C．0.3 mol·L－1 D．0.4 mol·L－1
8．将19.5 g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体，当锌粉完全反应时收集到11.2 L NO、NO2混合气(标准状况下)，则所消耗硝酸的物质的量是(　　)
A．1.2 mol B．1.1 mol
C．0.9 mol D．0.8 mol
9．将2.64 g Mg、Cu组成的混合物投入适量稀硝酸中，固体完全溶解时收集到0.896 L(标准状况)还原产物NO气体，向反应后溶液中加入60 mL 2 mol·L－1NaOH溶液时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量及硝酸的物质的量分别为(　　)
A．4.32 g　0.02 mol B．4.68 g　0.16 mol
C．5.36 g　0.18 mol D．6.38 g　0.2 mol
10．浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是(　　)
A．颜色变浅 B．变为红色
C．没有改变 D．变为黄色
11．一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应过程如图：
下列说法正确的是(　　)
A．过程Ⅰ中生成无色气体是氢气
B．步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使稀HNO3浓度增大
C．由实验现象可推测NO2对该反应具有催化作用
D．当活塞不再移动时，打开止水夹，滴加稀硫酸，铜不会继续溶解
12．向200 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法正确的是(　　)
A．OA段产生的气体是氢气
B．AB段发生的反应为Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
C．原混合溶液中NO的物质的量为0.2 mol
D．原混合溶液中稀硫酸的物质的量浓度为1 mol·L－1
13．将14 g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12 L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为(　　)
A．4.8 g B．3.2 g
C．6.4 g D．10.8 g
14.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图)，滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙，依次观察到如下现象：①滴管内产生红棕色气体，液面下降；②滴管内的液面上升，气体变成无色；③滴管内的液面再次下降。下列说法不正确的是(　　)
A．现象①中产生的红棕色气体为NO2
B．产生现象②的原因是NO2与水反应
C．产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应
D．最终瓶内溶液中的溶质一定只有Cu(NO3)2
15．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：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
(1)实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是______________________________。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是_____________________________________________。
(3)装置②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①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
16．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是含一半空气的注射器。请回答有关问题：
(1)设计装置A的目的是_________________________________________________________。
(2)在完成(1)中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热，观察到装置B中的现象是____________________________________________________________________________；B中发生反应的离子方程式为____________________________________________________。
(3)装置E和F的作用是__________________________________________________________；为实现此作用，其操作方法是_____________________________________________________。
(4)装置D的作用是______________________________________________________________。
题组一　硝酸的性质
1．下列有关浓硝酸的说法不正确的是(　　)
A．实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气
B．常温下浓硝酸能使金属铝钝化
C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存
D．浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生
答案　A
解析　浓硝酸的氧化性很强，它跟金属发生反应，一般不生成氢气而生成二氧化氮，所以实验室中不能用浓硝酸与金属锌反应制备氢气，A项错误；在常温下铁、铝遇浓硝酸钝化，B项正确；浓硝酸不稳定，见光容易分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以应避光保存，C项正确；浓硝酸易挥发，打开瓶塞，瓶口有白雾产生，D项正确。
2．(2022·吉林第三中学高一测试)在反应4HNO3(浓)＋CCO2↑＋4NO2↑＋2H2O中，浓硝酸表现出的性质是(　　)
A．挥发性 B．酸性
C．氧化性 D．还原性
答案　C
解析　浓硝酸与C反应，N元素化合价降低，表现氧化性；反应没有生成盐，不体现酸性；挥发性是物理性质，化学方程式中体现不出来，故选C。
3．下列说法正确的是(　　)
A．不用浓硝酸和铜屑反应制硝酸铜，说明浓硝酸具有挥发性
B．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮元素得电子
C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解
D．浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
答案　B
解析　Cu＋4HNO3(浓)===2NO2↑＋Cu(NO3)2＋2H2O，铜和浓硝酸反应除了生成硝酸铜还生成二氧化氮，浓硝酸的利用率不高，与浓硝酸的挥发性无关，而制取硝酸铜通常利用稀硝酸与氧化铜反应，故A错误；在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，由于在酸溶液中硝酸根离子具有强氧化性，故此时铜粉溶解，故C错误；王水中浓盐酸与浓硝酸的体积比是3∶1，故D错误。
4.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)，下列说法不正确的是(　　)
A．关闭旋塞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．通过关闭或开启旋塞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　关闭旋塞1，将无法加液体到液面a处，A错误；加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率，B正确；关闭旋塞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。
题组二　硝酸的相关计算
5．0.5 mol铜和含1.0 mol HNO3的浓硝酸，充分反应后，生成NO2的量为(　　)
A．0.2 mol B．0.5 mol
C．小于0.5 mol D．大于0.5 mol
答案　C
6．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　8 mol HNO3被还原，生成8 mol NO。
7．(2022·福州高一调研)铜与1 mol·L－1的硝酸反应；若c(H＋)下降0.4 mol·L－1，则c(NO)下降(　　)
A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1
C．0.3 mol·L－1 D．0.4 mol·L－1
答案　A
解析　1 mol·L－1的硝酸为稀硝酸，铜和稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，由离子方程式可知，溶液中H＋浓度变化为NO浓度变化量的4倍，所以若c(H＋)下降0.4 mol·L－1，则c(NO)下降0.1 mol·L－1。
8．将19.5 g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体，当锌粉完全反应时收集到11.2 L NO、NO2混合气(标准状况下)，则所消耗硝酸的物质的量是(　　)
A．1.2 mol B．1.1 mol
C．0.9 mol D．0.8 mol
答案　B
解析　锌和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时则生成NO，标准状况下，n(NO2)＋n(NO)＝＝0.5 mol，即被还原的硝酸的物质的量为0.5 mol，n(Zn)＝＝0.3 mol，则生成的n[Zn(NO3)2]＝0.3 mol，可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.3 mol×2＝0.6 mol，则参加反应的硝酸的物质的量为0.5 mol＋0.6 mol＝1.1 mol。
9．将2.64 g Mg、Cu组成的混合物投入适量稀硝酸中，固体完全溶解时收集到0.896 L(标准状况)还原产物NO气体，向反应后溶液中加入60 mL 2 mol·L－1NaOH溶液时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量及硝酸的物质的量分别为(　　)
A．4.32 g　0.02 mol B．4.68 g　0.16 mol
C．5.36 g　0.18 mol D．6.38 g　0.2 mol
答案　B
解析　硝酸被还原为NO气体且标准状况下体积为0.896 L，即物质的量为＝0.04 mol，所以转移电子的物质的量为0.04 mol×(5－2)＝0.12 mol；最后沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，金属提供的电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，故最后沉淀质量等于2.64 g＋0.12 mol×17 g·mol－1＝4.68 g；所用硝酸转化为NO和硝酸盐，根据氮原子守恒知，硝酸的物质的量为0.04 mol＋0.12 mol＝0.16 mol。
10．浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是(　　)
A．颜色变浅 B．变为红色
C．没有改变 D．变为黄色
答案　D
解析　向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时，发生反应的离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，三价铁离子为黄色。
11．一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应过程如图：
下列说法正确的是(　　)
A．过程Ⅰ中生成无色气体是氢气
B．步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使稀HNO3浓度增大
C．由实验现象可推测NO2对该反应具有催化作用
D．当活塞不再移动时，打开止水夹，滴加稀硫酸，铜不会继续溶解
答案　C
解析　铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，不能生成氢气，A错误；随着反应的进行，消耗硝酸，反应后硝酸浓度比原硝酸浓度小，不会增大，B错误；加入NO2后反应速率加快，说明NO2对该反应具有催化作用，C正确；原溶液中含有硝酸根离子，加入硫酸后就加入了氢离子，相当于再次产生了硝酸，铜可以继续溶解，D错误。
12．向200 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法正确的是(　　)
A．OA段产生的气体是氢气
B．AB段发生的反应为Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
C．原混合溶液中NO的物质的量为0.2 mol
D．原混合溶液中稀硫酸的物质的量浓度为1 mol·L－1
答案　C
解析　OA段发生反应Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋2H2O＋NO↑，OA段产生的气体是NO，A错误；AB段发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B错误；OA段消耗Fe的物质的量为＝0.2 mol，所以原混合溶液中NO的物质的量为0.2 mol，C正确；加入22.4 g 铁粉后，溶液中的溶质完全是FeSO4，根据S元素守恒，原混合溶液中H2SO4的物质的量浓度为＝2.0 mol·L－1，D错误。
13．将14 g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12 L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为(　　)
A．4.8 g B．3.2 g
C．6.4 g D．10.8 g
答案　B
解析　分析整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况下，n(O2)＝＝0.05 mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则根据质量列方程：x×64 g·mol－1＋y×108 g·mol－1＝14 g，根据得失电子守恒列方程：2x＋y＝0.05 mol×4＝0.2 mol，解得x＝0.05 mol、y＝0.1 mol，m(Cu)＝0.05 mol×64 g·mol－1＝3.2 g。
14.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图)，滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙，依次观察到如下现象：①滴管内产生红棕色气体，液面下降；②滴管内的液面上升，气体变成无色；③滴管内的液面再次下降。下列说法不正确的是(　　)
A．现象①中产生的红棕色气体为NO2
B．产生现象②的原因是NO2与水反应
C．产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应
D．最终瓶内溶液中的溶质一定只有Cu(NO3)2
答案　D
解析　铜和浓硝酸发生反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，生成的二氧化氮为红棕色气体，A项正确；现象①中产生的二氧化氮能和水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，从方程式可知，3 mol红棕色的二氧化氮与水反应，生成1 mol无色的一氧化氮气体，气体的体积减小，滴管内的压强减小，所以滴管内的液面上升，气体变成无色，B项正确；现象②中生成的稀硝酸与内置的螺旋状铜丝发生反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，因滴管内有气体生成，压强增大，所以滴管内的液面再次下降，C项正确；滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙，现象③中生成的一氧化氮气体与氧气、水反应生成硝酸，硝酸继续与铜反应，最终可能有硝酸剩余，所以最终瓶内溶液中的溶质有Cu(NO3)2，也可能有硝酸，D项错误。
15．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：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
(1)实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是_______________。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是_____________________________________________。
(3)装置②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①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
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)2＋2NO2↑＋2H2O　(3)将NO2转化为NO　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　(4)装置③液面上方气体仍为无色，装置④液面上方气体为红棕色　(5)ACD
解析　(1)装置⑥的作用是吸收尾气，则装置④内溶液可氧化NO为NO2，装置④中为浓硝酸，NO2尾气用装置⑥中的NaOH溶液吸收。装置③中装有3 mol·L－1稀硝酸，不能氧化NO，在装置⑤中用排水法收集NO。(4)NO通过稀硝酸，若无红棕色气体产生，装置③液面上方气体仍为无色，则说明稀硝酸不能氧化NO。NO通过浓硝酸，若浓硝酸能氧化NO，则装置④中液面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①中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO2赶走(A、C方案)再观察颜色变化，二是增大溶液中NO2浓度(D方案)，通过观察颜色变化可以判断。
16．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是含一半空气的注射器。请回答有关问题：
(1)设计装置A的目的是_________________________________________________________。
(2)在完成(1)中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热，观察到装置B中的现象是____________________________________________________________________________；B中发生反应的离子方程式为____________________________________________________。
(3)装置E和F的作用是__________________________________________________________；为实现此作用，其操作方法是_____________________________________________________。
(4)装置D的作用是______________________________________________________________。
答案　(1)产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰
(2)Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝　3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)验证NO的生成　将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO
(4)吸收多余的氮氧化物，防止污染空气；防止倒吸