第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
[核心素养发展目标] 1.能从物质类别、氮元素价态的角度预测分析硝酸的性质,促进证据推理和模型认知化学核心素养的发展。2.了解硝酸对人类发展的贡献,了解人类活动对氮循环和环境的影响,增强节约资源、保护环境的可持续发展的意识。
一、硝酸
思考1 预测硝酸具有哪些性质,并说明预测的依据。
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
1.硝酸的性质
(1)实验探究
实验装置及操作 实验现象 实验结论
瓶口产生 ,闻到 气味 硝酸
将稀硝酸注入试管中,Cu和稀硝酸缓慢反应,产生_______________________, 在试管口变为 ,溶液 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成 气体
反应剧烈,有 气体产生,溶液变为 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成 气体
试管中有 产生,试管口处看到 气体 铁与稀硝酸常温下可以反应,生成 气体
无明显现象 发生
(2)物理性质
纯净的硝酸为 色、易 、 气味的 体;硝酸沸点 ,易挥发。
特别提醒 HNO3质量分数为95%以上的浓硝酸,在空气中挥发出硝酸蒸气会产生“发烟”现象,通常又叫作发烟硝酸。
(3)化学性质
写出下列反应的化学方程式:
①和金属反应
a.浓硝酸和铜:_____________________________________________________________________。
b.稀硝酸和铜:___________________________________________________________________________。
② 和非金属单质反应
浓硝酸和碳共热:________________________________________________________________________。
③不稳定性_____________________________________________________________________________。
特别提醒 ①硝酸越浓,越易分解。②浓硝酸应放在带有玻璃塞的棕色试剂瓶中密封保存,并放置在阴凉处。③硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中,所以久置的浓硝酸呈黄色。
思考2 (1)将铁粉溶于稀硝酸,铁元素的存在形式可能为① 、② 、③ 。
(2)其原因为 ,
用化学方程式表示:______________________________________。
(1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同,其还原产物不同,一般情况下,浓硝酸被还原为NO2,稀硝酸被还原为NO。
(2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应,将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下,浓硝酸能使铁、铝钝化。
(3)加热条件下,浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。
(4)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SO2、FeO、Fe2+、Br-、I-、S2-、S等均能被硝酸氧化。
2.硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造 、染料、塑料和 等,是实验室里重要的化学试剂。
1.判断正误
(1)浓硝酸易挥发,因此打开浓硝酸的瓶口会出现大量白雾( )
(2)常温下,将铝片放入浓硝酸中,无明显现象,是因为铝和浓硝酸不反应( )
(3)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量的NO气体( )
(4)浓硝酸氧化性很强,常温下就可以和碳发生反应( )
2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是( )
A.稀硝酸使石蕊溶液变红
B.稀硝酸与铜反应生成NO、Cu(NO3)2、H2O
C.稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体
D.浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2
3.某研究小组为了探究硝酸的性质,进行如下实验操作。
(1)从试剂柜中取一瓶浓硝酸,发现其保存在 色试剂瓶中,取少量浓硝酸于试管中,发现其溶液呈“黄色”,其原因是___________ _ _ _ _ _ (用化学方程式和适当文字描述)。该研究小组尝试将显“黄色”的浓硝酸恢复到原本的无色。下列措施合理的是 (填字母)。
a.向浓硝酸中加水
b.向浓硝酸中通入适量空气
c.加热浓硝酸
d.向浓硝酸中加入适量的NaOH固体
(2)向浓硝酸中加入稍过量铜片,该小组同学发现,生成的气体开始呈红棕色后逐渐变浅,试写出上述反应的化学方程式:___________________________________________________________________,
在上述反应中,硝酸体现的性质为_____________________________________________________。
(3)当实验完毕,该小组同学向试管中滴入少量稀H2SO4,发现铜片又逐渐溶解,产生无色气体,试写出上述反应的离子方程式:__________________________________________________________________。
(4)该小组同学向浓硝酸中加入少量碳粉,无明显现象,小心加热,发现碳粉逐渐溶解,产生红棕色气体,试写出上述反应的化学方程式:____________,在该反应中硝酸体现的性质为______________________。
二、人类活动对氮循环和环境的影响
1.活化氮增加的原因
(1)人类开发和利用自然资源的规模越来越大。
(2) 的消耗量急剧增加。
(3)化学合成氮肥的量迅速上升。
(4)豆科植物的栽种面积陆续扩大。
2.含氮物质来源及对环境的影响
生活污水、工业废水、农业废水使水体 。
3.减少人类活动对氮循环和环境影响的措施
(1)控制进入大气、土壤和水体中含氮元素的物质的量。
(2)增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力,如保护森林、植树造林等。
4.绿色化学
(1)绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
(2)绿色化学的核心内容
①原子经济性:充分利用反应物中的 ,既充分利用资源又防止 。
②“5R”原则:减量使用原料,减少实验废弃物的产生和排放;循环使用,重复使用;资源的回收利用;变废为宝,资源和能源再利用;拒用有毒有害品。
思考 (1)活化氮增加带来的危害除了水体富营养化,你还知道哪些
___________________________________________________________________________________________
(2)选用下列物质填空(填字母):a.二氧化碳 b.二氧化硫 c.氮氧化物 d.氟氯烃。
①会破坏臭氧层的物质是 。
②过量会导致温室效应加剧的物质是 。
③造成酸雨的物质是 。
④导致光化学烟雾的物质是 。
⑤会引起水体富营养化的是 。
常见的环境污染
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2的含量不断增加 全球变暖,冰雪融化
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤、湖泊酸化,腐蚀建筑物
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长,降低大气能见度
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华 含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使水体富营养化 藻类过度繁殖,水质恶化,海水中为赤潮,淡水中为水华
白色污染 聚乙烯塑料的大量使用,任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境
1.判断正误
(1)水体中氮元素含量增大,会促进水中藻类生长,因此水体富营养化是有利的( )
(2)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是造成光化学烟雾的元凶( )
(3)含氮化合物的过度排放也是形成雾霾的主要原因( )
(4)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质( )
(5)植物秸秆含大量钾元素,焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想( )
2.下列说法符合绿色化学思想的是( )
A.对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理
B.开发利用仿生固氮技术以减少氮肥使用
C.验证硝酸的强氧化性时在通风橱内进行实验
D.建设“花园式工厂”
3.化学与环境密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
B.对酸性物质的排放加以控制和开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施
C.NO2、NO等氮氧化物是形成光化学烟雾的重要原因
D.大气中CO2含量不断上升,会导致温室效应加剧
答案精析
一、
思考1 ①从化合价角度分析:HNO3中的氮元素为+5价,处于最高价态,具有氧化性,能与金属铁、铜等发生反应。
②从物质类别角度分析:硝酸还具有酸的一般性质,如硝酸能与碱发生中和反应,能与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。
1.(1)白雾 刺激性 易挥发,有刺激性气味 无色气体 红棕色 变蓝 NO 红棕色 蓝绿色 NO2 气泡
红棕色 NO 钝化
(2)无 挥发 有刺激性 液 低 (3)金 铂 钛 铁、铝 碳 见光或受热 ①a.Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑
+2H2O b.3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O ③4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
思考2 (1)Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3和Fe(NO3)2
(2)硝酸与变价金属(如Fe)反应,根据金属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
2.炸药 硝酸盐
应用体验
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.B [A项,稀硝酸使石蕊溶液变红体现硝酸的酸性;B项,稀硝酸与铜反应放出NO气体,氮元素化合价降低,体现硝酸的氧化性,有Cu(NO3)2生成,体现硝酸的酸性;C项,稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体,只体现硝酸的酸性;D项,浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2,反应中氮元素化合价降低,只体现硝酸的氧化性。]
3.(1)棕 浓硝酸不稳定,见光或受热易分解,4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,NO2溶于浓HNO3使溶液呈黄色 b
(2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
氧化性和酸性
(3)3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 氧化性
二、
1.(2)化石燃料
2.光化学烟雾 酸雨 富营养化
4.(2)①各个原子 污染
思考 (1)会造成光化学烟雾、酸雨、雾霾等。
(2)①cd ②a ③bc ④c ⑤c
应用体验
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
2.B [A项,对废气、废水严格处理是补救措施,没有从源头上减少污染;B项,利用仿生固氮技术能减少氮肥使用,从源头上减少了污染物的排放;C项,在通风橱内进行实验并不能减轻对大气的污染;D项,“花园式工厂”也只是对环境的美化,没有从源头上减少污染。]
3.A [酸雨是指pH<5.6的雨水,NO2和SO2排放到空气中易形成酸雨,CO2不会导致酸雨,故A说法错误。](共81张PPT)
硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
第3课时
第3章 第3节
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核心素养
发展目标
1.能从物质类别、氮元素价态的角度预测分析硝酸的性质，促进证据推理和模型认知化学核心素养的发展。
2.了解硝酸对人类发展的贡献，了解人类活动对氮循环和环境的影响，增强节约资源、保护环境的可持续发展的意识。
内容索引
一、硝酸
二、人类活动对氮循环和环境的影响
课时对点练
硝酸
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一
预测硝酸具有哪些性质，并说明预测的依据。
思考1
提示 ①从化合价角度分析：HNO3中的氮元素为+5价，处于最高价态，具有氧化性，能与金属铁、铜等发生反应。
②从物质类别角度分析：硝酸还具有酸的一般性质，如硝酸能与碱发生中和反应，能与碱性氧化物、某些盐发生复分解反应等。
1.硝酸的性质
(1)实验探究
实验装置及操作 实验现象 实验结论
瓶口产生____，闻到_______气味 硝酸_________________
_______
白雾
刺激性
易挥发，有刺激性
气味
实验装置及操作 实验现象 实验结论
将稀硝酸注入试管中，Cu和稀硝酸缓慢反应，产生__________，在试管口变为______，溶液_____ 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成____气体
反应剧烈，有________气体产生，溶液变为_________ 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成____气体
无色气体
红棕色
变蓝
NO
红棕色
蓝绿色
NO2
实验装置及操作 实验现象 实验结论
试管中有_______产生，试管口处看到_________气体 铁与稀硝酸常温下可以反应，生成_____气体
无明显现象 发生______
气泡
红棕色
NO
钝化
(2)物理性质
纯净的硝酸为 色、易 、 气味的 体；硝酸沸点
，易挥发。
特别提醒 HNO3质量分数为95%以上的浓硝酸，在空气中挥发出硝酸蒸气会产生“发烟”现象，通常又叫作发烟硝酸。
无
挥发
有刺激性
液
低
(3)化学性质
金
钛
铂
铁、铝
碳
见光或受热
写出下列反应的化学方程式：
①和金属反应
a.浓硝酸和铜： 。
b.稀硝酸和铜： 。
②和非金属单质反应
浓硝酸和碳共热： 。
Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
③不稳定性
_____________________________________。
特别提醒 ①硝酸越浓，越易分解。②浓硝酸应放在带有玻璃塞的棕色试剂瓶中密封保存，并放置在阴凉处。③硝酸分解生成的NO2溶于硝酸中，所以久置的浓硝酸呈黄色。
4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O
(1)将铁粉溶于稀硝酸，铁元素的存在形式可能为① 、② 、③ 。
(2)其原因为__________________________________________________
_________________________________，用化学方程式表示：_______
___________________________________________________________________________________。
思考
Fe(NO3)3
Fe(NO3)2
Fe(NO3)3和Fe(NO3)2
硝酸与变价金属(如Fe)反应，根据金属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
归纳总结
(1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。
(2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。
(3)加热条件下，浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。
(4)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SO2、FeO、Fe2+、Br-、I-、S2-、S等均能被硝酸氧化。
2.硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造 、染料、塑料和________
等，是实验室里重要的化学试剂。
炸药
硝酸盐
1.判断正误
(1)浓硝酸易挥发，因此打开浓硝酸的瓶口会出现大量白雾
(2)常温下，将铝片放入浓硝酸中，无明显现象，是因为铝和浓硝酸不反应
(3)实验室可以用铜和稀硝酸制备少量的NO气体
(4)浓硝酸氧化性很强，常温下就可以和碳发生反应
应用体验
×
√
×
√
2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是
A.稀硝酸使石蕊溶液变红
B.稀硝酸与铜反应生成NO、Cu(NO3)2、H2O
C.稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体
D.浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2
应用体验
√
应用体验
A项，稀硝酸使石蕊溶液变红体现硝酸的酸性；
B项，稀硝酸与铜反应放出NO气体，氮元素化合价降低，体现硝酸的氧化性，有Cu(NO3)2生成，体现硝酸的酸性；
C项，稀硝酸与Na2CO3反应放出CO2气体，只体现硝酸的酸性；
D项，浓硝酸与硫单质共热时生成H2O、H2SO4和NO2，反应中氮元素化合价降低，只体现硝酸的氧化性。
3.某研究小组为了探究硝酸的性质，进行如下实验操作。
(1)从试剂柜中取一瓶浓硝酸，发现其保存在 色试剂瓶中，取少量浓硝酸于试管中，发现其溶液呈“黄色”，其原因是___________________________________
__________________________________________________________________(用化学方程式和适当文字描述)。该研究小组尝试将显“黄色”的浓硝酸恢复到原本的无色。下列措施合理的是 (填字母)。
a.向浓硝酸中加水 b.向浓硝酸中通入适量空气
c.加热浓硝酸 d.向浓硝酸中加入适量的NaOH固体
应用体验
棕
浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，
4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O，NO2溶于浓HNO3使溶液呈黄色
b
(2)向浓硝酸中加入稍过量铜片，该小组同学发现，生成的气体开始呈红棕色后逐渐变浅，试写出上述反应的化学方程式：__________________
____________________________________________________________，在上述反应中，硝酸体现的性质为 。
应用体验
Cu+4HNO3(浓) ===
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
氧化性和酸性
(3)当实验完毕，该小组同学向试管中滴入少量稀H2SO4，发现铜片又逐渐溶解，产生无色气体，试写出上述反应的离子方程式：_________
_____________________________。
(4)该小组同学向浓硝酸中加入少量碳粉，无明显现象，小心加热，发现碳粉逐渐溶解，产生红棕色气体，试写出上述反应的化学方程式：
______________________________________，在该反应中硝酸体现的性质为 。
应用体验
3Cu+8H+
+2N===3Cu2++2NO↑+4H2O
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
氧化性
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人类活动对氮循环和环境的影响
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二
二 人类活动对氮循环和环境的影响
1.活化氮增加的原因
(1)人类开发和利用自然资源的规模越来越大。
(2) 的消耗量急剧增加。
(3)化学合成氮肥的量迅速上升。
(4)豆科植物的栽种面积陆续扩大。
化石燃料
2.含氮物质来源及对环境的影响
烟雾
酸雨
光化学
生活污水、工业废水、农业废水使水体 。
富营养化
3.减少人类活动对氮循环和环境影响的措施
(1)控制进入大气、土壤和水体中含氮元素的物质的量。
(2)增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力，如保护森林、植树造林等。
4.绿色化学
(1)绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
(2)绿色化学的核心内容
①原子经济性：充分利用反应物中的 ，既充分利用资源又防止 。
②“5R”原则：减量使用原料，减少实验废弃物的产生和排放；循环使用，重复使用；资源的回收利用；变废为宝，资源和能源再利用；拒用有毒有害品。
各个原子
污染
思考
(1)活化氮增加带来的危害除了水体富营养化，你还知道哪些？
提示 会造成光化学烟雾、酸雨、雾霾等。
思考
(2)选用下列物质填空(填字母)：a.二氧化碳 b.二氧化硫 c.氮氧化物 d.氟氯烃。
①会破坏臭氧层的物质是 。
②过量会导致温室效应加剧的物质是 。
③造成酸雨的物质是 。
④导致光化学烟雾的物质是 。
⑤会引起水体富营养化的是 。
cd
a
bc
c
c
归纳拓展
常见的环境污染
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2的含量不断增加 全球变暖，冰雪融化
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤、湖泊酸化，腐蚀建筑物
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的 排放 危害人体健康和植物生长，降低大气能见度
归纳拓展
环境污染 形成原因 主要危害
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华 含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使水体富营养化 藻类过度繁殖，水质恶化，海水中为赤潮，淡水中为水华
白色污染 聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境
1.判断正误
(1)水体中氮元素含量增大，会促进水中藻类生长，因此水体富营养化是有利的
(2)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是造成光化学烟雾的元凶
(3)含氮化合物的过度排放也是形成雾霾的主要原因
(4)“绿色化学”就是指在化工生产中不排放任何有害物质
(5)植物秸秆含大量钾元素，焚烧后作钾肥符合“绿色化学”的思想
应用体验
×
×
√
√
×
2.下列说法符合绿色化学思想的是
A.对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理
B.开发利用仿生固氮技术以减少氮肥使用
C.验证硝酸的强氧化性时在通风橱内进行实验
D.建设“花园式工厂”
应用体验
√
应用体验
A项，对废气、废水严格处理是补救措施，没有从源头上减少污染；
B项，利用仿生固氮技术能减少氮肥使用，从源头上减少了污染物的排放；
C项，在通风橱内进行实验并不能减轻对大气的污染；
D项，“花园式工厂”也只是对环境的美化，没有从源头上减少污染。
3.化学与环境密切相关，下列有关说法错误的是
A.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
B.对酸性物质的排放加以控制和开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施
C.NO2、NO等氮氧化物是形成光化学烟雾的重要原因
D.大气中CO2含量不断上升，会导致温室效应加剧
应用体验
√
酸雨是指pH<5.6的雨水，NO2和SO2排放到空气中易形成酸雨，CO2不会导致酸雨，故A说法错误。
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课时对点练
题组一 人类活动对氮循环及环境的影响
1.下列因果关系不正确的是
1
2
3
4
5
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7
8
9
10
11
12
13
14
选项 原因 结果
A 植树造林 温室效应
B 二氧化硫和二氧化氮大量排放 酸雨
C 汽车尾气的排放 光化学烟雾
D 含氮、磷等元素的生活废水的大量排放 赤潮
√
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植树造林，通过光合作用可以吸收二氧化碳产生氧气，能降低温室效应，A错误；
SO2能生成亚硫酸，亚硫酸被氧化成硫酸，NO2能生成硝酸，所以二氧化硫和二氧化氮大量排放能形成酸雨，B正确；
汽车尾气中含有氮氧化物，能形成光化学烟雾，C正确；
含氮、磷等元素的生活污水排入海洋中，能造成水体富营养化，海水中红藻、褐藻等藻类大量繁殖，引起赤潮，D正确。
2.人类在提高自身生活水平的同时还要关注环境问题，下列叙述正确的是
A.化石燃料的高消耗，森林面积的锐减是造成城市光化学烟雾的主要原因
B.汽车尾气中的氮氧化物和化石燃料燃烧产生的SO2都是形成酸雨的主
要物质
C.冬季取暖燃烧大量的煤所释放的有害气体是造成“臭氧空洞”的主要
原因
D.机动车尾气排放物有CO、NO、NO2，它们都属于酸性氧化物
√
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冬季取暖排放物主要为CO2、CO和SO2，而造成“臭氧空洞”的主要污染物为氮氧化物和氟氯烃，C错误；
CO、NO为不成盐氧化物，NO2为特殊的氧化物，它们都不是酸性氧化物，D错误。
题组二 硝酸的性质及实验探究
3.下列有关硝酸的性质及用途的叙述正确的是
A.纯净的硝酸是一种易挥发、有刺激性气味的黄色液体
B.硝酸不稳定，见光或受热易分解
C.硝酸必须密封保存在无色细口瓶中，并置于阴暗处
D.硝酸可用于制备炸药、染料及石膏等产品
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纯净的硝酸是无色液体，A项错误；
硝酸应该保存在棕色试剂瓶中，C项错误；
石膏是硫酸盐，不能由硝酸制备，D项错误。
4.(2024·合肥高一期末)硝酸是一种常见化学品。某同学在实验室中进行硝酸性质探究时，下列说法和表示方法不正确的是
A.浓硝酸需要避光保存，原因：4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O
B.少量铜片加入到浓硝酸中：Cu+2N+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O
C.炽热的木炭放入浓硝酸中：3C+4HNO3 3CO2↑+4NO↑+2H2O
D.将打开瓶塞的浓硝酸与浓氨水靠近，有白烟产生：NH3+HNO3===
NH4NO3
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浓硝酸在光照条件下易分解，需避光保存，化学方程式为4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O，A正确；
铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为Cu+2N+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O，B正确；
炽热的木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O，C错误；
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浓硝酸易挥发出HNO3，浓氨水易挥发出NH3，将打开瓶塞的浓硝酸与浓氨水靠近，会发生反应：NH3+HNO3===NH4NO3，现象为产生白烟，D正确。
5.向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是
A.前者基本没有改变，后者变黄色
B.前者变黄色，后者也变黄色
C.前者变黄色，后者基本没有改变
D.前者、后者都基本没有改变
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Fe2+和N、S在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后，N在酸性条件下表现出强氧化性，把Fe2+氧化成Fe3+，溶液由浅绿色变成黄色。
6.下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是
A.浓硝酸遇石蕊溶液变红后褪色，稀硝酸遇石蕊溶液只变红不褪色
B.浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不能与NO反应
C.浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸则不能
D.在足量的铜与浓、稀硝酸反应中，若均有1 mol HNO3被还原，则转移
电子数分别为NA和3NA
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浓硝酸使石蕊溶液变红，然后利用浓硝酸的强氧化性将有色物质氧化，使溶液褪色，而稀硝酸只能使石蕊溶液变红不能褪色，故A不符合题意；
浓硝酸能将NO氧化成NO2，体现浓硝酸的强氧化性，而稀硝酸不能将NO氧化成NO2，故B不符合题意；
浓硝酸在加热条件下能与碳单质反应生成CO2、NO2、H2O，体现浓硝酸的强氧化性，而稀硝酸则不与碳单质发生反应，故C不符合题意；
不能从转移电子多少判断氧化性的强弱，故D符合题意。
7.在如图实验中(木炭未浸入浓硝酸中)，观察到红棕色气体产生，下列关于该实验的叙述正确的是
A.能说明硝酸的氧化性
B.能说明硝酸的挥发性
C.能说明硝酸的热不稳定性
D.能说明硝酸的酸性
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红热木炭并未接触浓硝酸，即木炭与浓硝酸之间未
发生反应，不能证明浓硝酸的氧化性，A错误；
浓硝酸易挥发，但由于其热稳定性差，遇到红热的
木炭时分解产生NO2，故会看到红棕色气体，B错误、C正确；
浓硝酸与木炭反应或者浓硝酸受热分解，均不体现酸性，D错误。
8.(2023·福建高一月考)为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中分液漏斗顶部玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔相通)，下列说法不正确的是
A.关闭活塞，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，打开活塞，漏斗中有红棕色
气体出现，可证明该无色气体为NO
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关闭活塞，液体将无法加到液面a处，A错误；
关闭活塞，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝
与稀硝酸分离，C正确。
9.下列有关实验操作、现象及解释或结论都正确的是
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选项 实验操作 现象 解释或结论
A 将过量的Fe粉加入稀HNO3中，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B 常温下，Fe、Al放入浓HNO3中 无明显现象 Fe、Al在浓HNO3中发生钝化
C 铝箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
D 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸变红色 浓HNO3具有酸性
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稀硝酸与铁粉反应，铁首先被氧化成Fe3+，过量的铁粉将Fe3+还原，最终得到Fe2+，滴入KSCN溶液不显红色，A项错误；
常温下，Fe、Al在浓HNO3中发生钝化，生成致密的氧化膜阻止了反应的进行，B项正确；
铝箔能与稀HNO3反应放出气体，C项错误；
浓硝酸具有强氧化性，能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，D项错误。
10.木炭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(如图所示装置)，下列有关说法错误的是
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.从Z导管出来的气体中有二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
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木炭跟浓硫酸共热产生的气体为SO2和CO2，铜跟浓硝酸
反应产生的气体为NO2，将题述气体X和气体Y同时通入
足量BaCl2溶液中，SO2和NO2会发生氧化还原反应：SO2
+NO2+H2O===H2SO4+NO，H2SO4能与氯化钡反应生成
BaSO4沉淀，CO2与氯化钡不反应，没有BaCO3生成，故A错误、C正确；
NO、CO2不与氯化钡反应，从Z导管逸出，故B正确；
反应生成的NO在Z导管口与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2，故D正确。
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11.氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因，可用以下流程处理：
高浓度氨氮废水 低浓度氨氮废水 含硝酸废水
达标废水
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中发生的化学反应属于氧化还原反应
B.过程Ⅱ中N→N，每转化1 mol N转移的电子数为6NA
C.过程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇做还原剂
D.过程Ⅲ中HNO3→N2，转移10 mol e-时可生成N2 11.2 L(标准状况)
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过程Ⅰ相当于向含N的溶液中加碱加热，将N转变为氨气，此过程不是氧化还原反应，A项错误；
N中的氮元素是-3价，N中的氮元素是+5价，因此每转化1 mol N要转移8 mol电子，B项错误；
高浓度氨氮废水 低浓度氨氮废水 含硝酸废水
达标废水
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甲醇中的碳元素是-2价，而CO2中的碳元素是+4价，因此甲醇变成CO2的过程中甲醇被氧化，做还原剂，C项正确；
硝酸中的氮元素是+5价，转化为氮气中0价的氮元素需要得到5个电子，因此转移10 mol电子可生成1 mol氮气，标准状况下的体积为22.4 L，D项错误。
高浓度氨氮废水 低浓度氨氮废水 含硝酸废水
达标废水
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12.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是否为NO，设计了如下实验。实验装置如图所示(夹持装置已略去，已知NO2或NO和NO2的混合气体均能与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
____________________________________
_________________________。
利用生成的CO2将
装置内的空气赶尽，排除对气体产物观
察的干扰
打开分液漏斗的旋塞，打开K，当装置C
中产生白色浑浊时，关闭K
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(2)在(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中反应的离子方程式是______________________________
________。
铜丝溶解并产生气泡，稀硝酸液面上气体仍为无色，溶液变
为蓝色
3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑
+4H2O
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(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 。
验证E中的无色气体为NO
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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E中的无色气体为NO，则该实验的目的是验证NO的生成。
13.硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，其还原产物因硝酸浓度的不同而变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为NO2，稀硝酸的还原产物为NO。实验室中，常用Cu与浓HNO3反应制取NO2，用Cu与稀HNO3反应制取NO。
(1)浓硝酸具有以下性质：a.强氧化性 b.酸性 c.还原性 d.不稳定性 e.挥发性。
下列反应或者现象主要体现了硝酸的什么性质：
①久置浓硝酸显黄色 (填字母，下同)。
②用稀硝酸清洗试管壁上的银 。
③稀硝酸清洗石灰水试剂瓶壁上的固体 。
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①久置浓硝酸显黄色是因为浓硝酸分解生成的二氧化氮溶解在浓硝酸中形成的，表现的是浓硝酸的不稳定性。
②用稀硝酸清洗试管壁上的银，是稀硝酸和银发生氧化还原反应，表现的是硝酸的酸性和氧化性。
③稀硝酸清洗石灰水试剂瓶壁上的固体是稀硝酸和碳酸钙反应生成硝酸钙、二氧化碳和水，利用的是硝酸的酸性。
(2)64 g Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部作用后，共收集到22.4 L气体(标准状况下)，反应中消耗的HNO3的物质的量是 。
A.0.5 mol B.1.0 mol
C.2.0 mol D.3.0 mol
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铜和硝酸反应，随着浓度的降低，硝酸的还原产物的价态降低，铜和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时则生成NO，故生成的气体可能只有NO2或NO2和NO混合物，由于每个气体分子都含有1个N原子，故气体的物质的量等于被还原的硝酸的物质的量，n(气体)=
=1 mol，即被还原的硝酸的物质的量为1 mol，n(Cu)==1 mol，则n［Cu(NO3)2］=1 mol，可知表现酸性的硝酸的物质的量为2 mol，则参加反应的硝酸的物质的量为1 mol+2 mol=3 mol。
(3)硝酸的还原产物NO、NO2、N2O等对环境均有污染性，为了可持续发展，当今社会提出了一个新概念：“绿色化学”，它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应，则下列由单质铜制取硝酸铜的方法可行且符合“绿色化学”的是 。
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B
A.Cu Cu(NO3)2
B.Cu CuO Cu(NO3)2
C.Cu CuO Cu(OH)2 Cu(NO3)2
D.Cu CuSO4 Cu(NO3)2
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铜与硝酸反应会产生一氧化氮、二氧化氮等大气污染物，不符合绿色化学的要求，A错误；
生成的氧化铜与硝酸反应生成硝酸铜和水，绿色环保，符合绿色化学的要求，B正确；
CuO不能与水反应生成氢氧化铜，不能制得硝酸铜，方案不可行，C错误；
铜与浓硫酸反应会产生二氧化硫气体，污染大气，不符合绿色化学的要求，D错误。
(4)实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO，浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等，锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。写出该反应的化学方程式：________________________________
_______________，当生成a mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量
为 。
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4Zn+10HNO3(稀) ===4Zn(NO3)2+
NH4NO3+3H2O
mol
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锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水，反应的化学方程式：4Zn+10HNO3(稀) ===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O，反应过程中每生成4 mol
硝酸锌，被还原的硝酸为1 mol，当生成a mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为 mol。
14.(2023·郑州高一期末)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。
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可选试剂：浓硝酸、稀硝酸(3 mol·L-1)、蒸馏水、NaOH溶液、CO2(提示：所提供的5种试剂在本实验中均要用到)。
已知：NaOH溶液不与NO反应，能与NO2反应：2NO2+2NaOH===NaNO3
+NaNO2+H2O。
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(1)滴加浓硝酸之前的操作依次为：检查装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后通入一段时间CO2，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内。通入CO2的作用是 。
排尽装置内的空气
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为防止装置中的空气将NO氧化，实验开始前先通一段时间二氧化碳气体，排尽装置中的空气。
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(2)装置①中发生反应的化学方程式是______________________________
_______________；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+
2NO2↑+2H2O
2∶1
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装置①中铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，化学方程式为Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2
+2NO2↑+2H2O，该反应中铜为还
原剂，硝酸为氧化剂，1 mol Cu反应时有2 mol硝酸被还原为二氧化氮，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。
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(3)用化学方程式表示装置②的作用： 。
3NO2+H2O===2HNO3+NO
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装置①中生成的二氧化氮在装置②中转化为NO，装置②中应为蒸馏水，二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3
+NO。
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(4)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③④⑥中盛放的药品依次是 、 、 。
3 mol·L-1稀硝酸
浓硝酸
NaOH溶液
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装置④中应加入浓硝酸，可以将NO氧化为二氧化氮，二氧化氮再用NaOH溶液吸收；装置③中应为3 mol·L-1稀硝酸，因不能氧化NO，NO又不溶于水且不能被氢氧化钠吸收，因此采用排水法收集NO。
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(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方 。
气体由无色变为红棕色
装置④中NO被氧化为二氧化氮，无色气体变为红棕色。
返回作业31 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
［分值：100分］
(选择题1~11题，每小题5分，共55分)
题组一 人类活动对氮循环及环境的影响
1.下列因果关系不正确的是 ( )
选项 原因 结果
A 植树造林 温室效应
B 二氧化硫和二氧化氮大量排放 酸雨
C 汽车尾气的排放 光化学烟雾
D 含氮、磷等元素的生活废水的大量排放 赤潮
2.人类在提高自身生活水平的同时还要关注环境问题，下列叙述正确的是 ( )
A.化石燃料的高消耗，森林面积的锐减是造成城市光化学烟雾的主要原因
B.汽车尾气中的氮氧化物和化石燃料燃烧产生的SO2都是形成酸雨的主要物质
C.冬季取暖燃烧大量的煤所释放的有害气体是造成“臭氧空洞”的主要原因
D.机动车尾气排放物有CO、NO、NO2，它们都属于酸性氧化物
题组二 硝酸的性质及实验探究
3.下列有关硝酸的性质及用途的叙述正确的是 ( )
A.纯净的硝酸是一种易挥发、有刺激性气味的黄色液体
B.硝酸不稳定，见光或受热易分解
C.硝酸必须密封保存在无色细口瓶中，并置于阴暗处
D.硝酸可用于制备炸药、染料及石膏等产品
4.(2024·合肥高一期末)硝酸是一种常见化学品。某同学在实验室中进行硝酸性质探究时，下列说法和表示方法不正确的是 ( )
A.浓硝酸需要避光保存，原因：4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
B.少量铜片加入到浓硝酸中：Cu+2N+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O
C.炽热的木炭放入浓硝酸中：3C+4HNO33CO2↑+4NO↑+2H2O
D.将打开瓶塞的浓硝酸与浓氨水靠近，有白烟产生：NH3+HNO3NH4NO3
5.向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是 ( )
A.前者基本没有改变，后者变黄色
B.前者变黄色，后者也变黄色
C.前者变黄色，后者基本没有改变
D.前者、后者都基本没有改变
6.下列事实不能说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强的是 ( )
A.浓硝酸遇石蕊溶液变红后褪色，稀硝酸遇石蕊溶液只变红不褪色
B.浓硝酸能与NO反应生成NO2，而稀硝酸不能与NO反应
C.浓硝酸在加热条件下可与碳单质反应，而稀硝酸则不能
D.在足量的铜与浓、稀硝酸反应中，若均有1 mol HNO3被还原，则转移电子数分别为NA和3NA
7.在如图实验中(木炭未浸入浓硝酸中)，观察到红棕色气体产生，下列关于该实验的叙述正确的是 ( )
A.能说明硝酸的氧化性
B.能说明硝酸的挥发性
C.能说明硝酸的热不稳定性
D.能说明硝酸的酸性
8.(2023·福建高一月考)为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验(实验过程中分液漏斗顶部玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔相通)，下列说法不正确的是 ( )
A.关闭活塞，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，打开活塞，漏斗中有红棕色气体出现，可证明该无色气体为NO
9.下列有关实验操作、现象及解释或结论都正确的是 ( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 将过量的Fe粉加入稀HNO3中，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B 常温下，Fe、Al放入浓HNO3中 无明显现象 Fe、Al在浓HNO3中发生钝化
C 铝箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
D 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸变红色 浓HNO3具有酸性
10.木炭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(如图所示装置)，下列有关说法错误的是 ( )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.从Z导管出来的气体中有二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
11.氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因，可用以下流程处理：
高浓度氨氮废水低浓度氨氮废水含硝酸废水达标废水
下列说法正确的是 ( )
A.过程Ⅰ中发生的化学反应属于氧化还原反应
B.过程Ⅱ中N→N，每转化1 mol N转移的电子数为6NA
C.过程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇做还原剂
D.过程Ⅲ中HNO3→N2，转移10 mol e-时可生成N2 11.2 L(标准状况)
12.(15分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是否为NO，设计了如下实验。实验装置如图所示(夹持装置已略去，已知NO2或NO和NO2的混合气体均能与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 。
(2)在(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 。
13.(14分)硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，其还原产物因硝酸浓度的不同而变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为NO2，稀硝酸的还原产物为NO。实验室中，常用Cu与浓HNO3反应制取NO2，用Cu与稀HNO3反应制取NO。
(1)浓硝酸具有以下性质：a.强氧化性 b.酸性 c.还原性 d.不稳定性 e.挥发性。
下列反应或者现象主要体现了硝酸的什么性质：
①久置浓硝酸显黄色 (填字母，下同)。
②用稀硝酸清洗试管壁上的银 。
③稀硝酸清洗石灰水试剂瓶壁上的固体 。
(2)64 g Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部作用后，共收集到22.4 L气体(标准状况下)，反应中消耗的HNO3的物质的量是 。
A.0.5 mol B.1.0 mol
C.2.0 mol D.3.0 mol
(3)硝酸的还原产物NO、NO2、N2O等对环境均有污染性，为了可持续发展，当今社会提出了一个新概念：“绿色化学”，它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应，则下列由单质铜制取硝酸铜的方法可行且符合“绿色化学”的是 。
A.CuCu(NO3)2
B.CuCuOCu(NO3)2
C.CuCuOCu(OH)2Cu(NO3)2
D.CuCuSO4Cu(NO3)2
(4)实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO，浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等，锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。写出该反应的化学方程式： ，当生成a mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为 。
14.(16分)(2023·郑州高一期末)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。
可选试剂：浓硝酸、稀硝酸(3 mol·L-1)、蒸馏水、NaOH溶液、CO2(提示：所提供的5种试剂在本实验中均要用到)。
已知：NaOH溶液不与NO反应，能与NO2反应：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。
(1)滴加浓硝酸之前的操作依次为：检查装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后通入一段时间CO2，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内。通入CO2的作用是 。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是 ；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)用化学方程式表示装置②的作用： 。
(4)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③④⑥中盛放的药品依次是 、 、 。
(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方 。
答案精析
1.A [植树造林,通过光合作用可以吸收二氧化碳产生氧气,能降低温室效应,A错误;SO2能生成亚硫酸,亚硫酸被氧化成硫酸,NO2能生成硝酸,所以二氧化硫和二氧化氮大量排放能形成酸雨,B正确;汽车尾气中含有氮氧化物,能形成光化学烟雾,C正确; 含氮、磷等元素的生活污水排入海洋中,能造成水体富营养化,海水中红藻、褐藻等藻类大量繁殖,引起赤潮,D正确。]
2.B [冬季取暖排放物主要为CO2、CO和SO2,而造成“臭氧空洞”的主要污染物为氮氧化物和氟氯烃,C错误;CO、NO为不成盐氧化物,NO2为特殊的氧化物,它们都不是酸性氧化物,D错误。]
3.B [纯净的硝酸是无色液体,A项错误;硝酸应该保存在棕色试剂瓶中,C项错误;石膏是硫酸盐,不能由硝酸制备,D项错误。]
4.C [浓硝酸在光照条件下易分解,需避光保存,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,A正确;铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式为Cu+2N+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O,B正确;炽热的木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,C错误;浓硝酸易挥发出HNO3,浓氨水易挥发出NH3,将打开瓶塞的浓硝酸与浓氨水靠近,会发生反应:NH3+HNO3===NH4NO3,现象为产生白烟,D正确。]
5.C [Fe2+和N、S在溶液中可以大量共存,但加入盐酸后,N在酸性条件下表现出强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,溶液由浅绿色变成黄色。]
6.D [浓硝酸使石蕊溶液变红,然后利用浓硝酸的强氧化性将有色物质氧化,使溶液褪色,而稀硝酸只能使石蕊溶液变红不能褪色,故A不符合题意;浓硝酸能将NO氧化成NO2,体现浓硝酸的强氧化性,而稀硝酸不能将NO氧化成NO2,故B不符合题意;浓硝酸在加热条件下能与碳单质反应生成CO2、NO2、H2O,体现浓硝酸的强氧化性,而稀硝酸则不与碳单质发生反应,故C不符合题意;不能从转移电子多少判断氧化性的强弱,故D符合题意。]
7.C [红热木炭并未接触浓硝酸,即木炭与浓硝酸之间未发生反应,不能证明浓硝酸的氧化性,A错误;浓硝酸易挥发,但由于其热稳定性差,遇到红热的木炭时分解产生NO2,故会看到红棕色气体,B错误、C正确;浓硝酸与木炭反应或者浓硝酸受热分解,均不体现酸性,D错误。]
8.A [关闭活塞,液体将无法加到液面a处,A错误;关闭活塞,生成的NO把稀硝酸压向右边,使铜丝与稀硝酸分离,C正确。]
9.B [稀硝酸与铁粉反应,铁首先被氧化成Fe3+,过量的铁粉将Fe3+还原,最终得到Fe2+,滴入KSCN溶液不显红色,A项错误;常温下,Fe、Al在浓HNO3中发生钝化,生成致密的氧化膜阻止了反应的进行,B项正确;铝箔能与稀HNO3反应放出气体,C项错误;浓硝酸具有强氧化性,能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,D项错误。]
10.A [木炭跟浓硫酸共热产生的气体为SO2和CO2,铜跟浓硝酸反应产生的气体为NO2,将题述气体X和气体Y同时通入足量BaCl2溶液中,SO2和NO2会发生氧化还原反应:SO2+NO2+H2OH2SO4+NO,H2SO4能与氯化钡反应生成BaSO4沉淀,CO2与氯化钡不反应,没有BaCO3生成,故A错误、C正确;NO、CO2不与氯化钡反应,从Z导管逸出,故B正确;反应生成的NO在Z导管口与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2,故D正确。]
11.C [过程Ⅰ相当于向含N的溶液中加碱加热,将N转变为氨气,此过程不是氧化还原反应,A项错误;N中的氮元素是-3价,N中的氮元素是+5价,因此每转化1 mol N要转移8 mol电子,B项错误;甲醇中的碳元素是-2价,而CO2中的碳元素是+4价,因此甲醇变成CO2的过程中甲醇被氧化,做还原剂,C项正确;硝酸中的氮元素是+5价,转化为氮气中0价的氮元素需要得到5个电子,因此转移10 mol电子可生成1 mol氮气,标准状况下的体积为22.4 L,D项错误。]
12.(1)利用生成的CO2将装置内的空气赶尽,排除对气体产物观察的干扰 打开分液漏斗的旋塞,打开K,当装置C中产生白色浑浊时,关闭K
(2)铜丝溶解并产生气泡,稀硝酸液面上气体仍为无色,溶液变为蓝色 3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)验证E中的无色气体为NO
解析 (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E中的无色气体为NO,则该实验的目的是验证NO的生成。
13.(1)①d ②ab ③b (2)D (3)B (4)4Zn+10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O mol
解析 (1)①久置浓硝酸显黄色是因为浓硝酸分解生成的二氧化氮溶解在浓硝酸中形成的,表现的是浓硝酸的不稳定性。②用稀硝酸清洗试管壁上的银,是稀硝酸和银发生氧化还原反应,表现的是硝酸的酸性和氧化性。③稀硝酸清洗石灰水试剂瓶壁上的固体是稀硝酸和碳酸钙反应生成硝酸钙、二氧化碳和水,利用的是硝酸的酸性。(2)铜和硝酸反应,随着浓度的降低,硝酸的还原产物的价态降低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体可能只有NO2或NO2和NO混合物,由于每个气体分子都含有1个N原子,故气体的物质的量等于被还原的硝酸的物质的量,n(气体)==1 mol,即被还原的硝酸的物质的量为1 mol,n(Cu)==1 mol,则n[Cu(NO3)2]=1 mol,可知表现酸性的硝酸的物质的量为2 mol,则参加反应的硝酸的物质的量为1 mol+2 mol=3 mol。(3)铜与硝酸反应会产生一氧化氮、二氧化氮等大气污染物,不符合绿色化学的要求,A错误;生成的氧化铜与硝酸反应生成硝酸铜和水,绿色环保,符合绿色化学的要求,B正确;CuO不能与水反应生成氢氧化铜,不能制得硝酸铜,方案不可行,C错误;铜与浓硫酸反应会产生二氧化硫气体,污染大气,不符合绿色化学的要求,D错误。(4)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水,反应的化学方程式:4Zn+10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O,反应过程中每生成4 mol硝酸锌,被还原的硝酸为1 mol,当生成a mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为 mol。
14.(1)排尽装置内的空气
(2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 2∶1
(3)3NO2+H2O===2HNO3+NO
(4)3 mol·L-1稀硝酸 浓硝酸 NaOH溶液
(5)气体由无色变为红棕色
解析 (1)为防止装置中的空气将NO氧化,实验开始前先通一段时间二氧化碳气体,排尽装置中的空气。
(2)装置①中铜与浓硝酸发生反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,该反应中铜为还原剂,硝酸为氧化剂,1 mol Cu反应时有2 mol硝酸被还原为二氧化氮,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。(3)装置①中生成的二氧化氮在装置②中转化为NO,装置②中应为蒸馏水,二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。(4)装置④中应加入浓硝酸,可以将NO氧化为二氧化氮,二氧化氮再用NaOH溶液吸收;装置③中应为3 mol·L-1稀硝酸,因不能氧化NO,NO又不溶于水且不能被氢氧化钠吸收,因此采用排水法收集NO。(5)装置④中NO被氧化为二氧化氮,无色气体变为红棕色。
