7.2 课题2硝酸 练习（含答案） 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2

课题2　硝酸
1 下列对于硝酸的认识正确的是(　　)
A. 铜与硝酸的反应属于置换反应
B. 硝酸能与碳酸钠反应，但不能生成二氧化碳
C. 常温下，铁或铝与浓硝酸不反应
D. 浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
2 硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是(　　)
A. 使石蕊试液变红
B. 与铜反应放出NO，生成Cu(NO3)2
C. 与Na2CO3反应放出CO2，生成NaNO3
D. 与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
3 下列说法错误的是(　　)
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
4 (2023镇江中学月考)废旧CPU中的金(Au)、Ag和Cu回收的部分流程如图。已知：HAuCl4===H＋＋AuCl。下列说法正确的是(　　)
A. “酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的少
B. “过滤”所得滤液中的阳离子只含有Cu2+和Ag＋
C. 用浓盐酸和NaNO3也可以溶解金
D. 用过量Zn粉将1 mol HAuCl4完全还原为Au，参加反应的Zn为1.5 mol
5 (2023南京五中月考)用以下三种途径制取相同质量的硝酸铜，下列叙述不正确的是(　　)
①铜与浓硝酸反应　②铜与稀硝酸反应　③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应
A. 对环境造成的危害：③最小
B. 所消耗的HNO3的物质的量：①>②>③
C. 三种途径所消耗的铜的质量相同
D. 铜与浓硝酸反应速率最大，故制取硝酸铜的最佳方案是①
6 (2024连云港期末)某化学小组同学用图示装置探究铜与过量浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因。实验现象记录如表。下列说法正确的是(　　)
步骤 实验现象
Ⅰ 开始时铜与浓硝酸剧烈反应，生成绿色溶液和红棕色气体
Ⅱ 红棕色气体充满烧瓶后不久，撤去酒精灯，试管内水开始倒吸入烧瓶
Ⅲ 当水进入烧瓶时，溶液颜色由绿色变蓝色，最终水吸入烧瓶后，溶液变为蓝色，瓶中气体变为无色
A. 步骤Ⅰ中，若产生的气体中只含有0.1 mol NO2和0.04 mol NO，则该反应消耗Cu的物质的量为 0.1 mol
B. 步骤Ⅱ中，试管中发生的反应为NO＋NO2＋H2O===2HNO2
C. 步骤Ⅲ中，溶液颜色的变化能证明Cu(NO3)2 溶液的颜色随浓度的变化而变化
D. 久置的浓硝酸呈黄色，通入适量的O2可使黄色消失
7 (教材习题)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。由此得出结论：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)，蒸馏水，浓硫酸，NaOH溶液。已知：NaOH溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
(1) 做实验时应避免将有害气体排到空气中，装置③④⑥中盛放的试剂依次是______________、____________、____________。
(2) 装置①中所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) 该小组得出结论所依据的实验现象是______________________________
______________________________________________________________________。
8 自然界中存在如下氮的循环过程，工业上也可通过一系列的化学反应模拟该过程，实现氮的转化。
(1) 请写出过程①中雷电固氮的化学方程式：____________________。
(2) 过程③中NH3在土壤中被微生物转化成HNO2，过程④中HNO2被微生物继续转化为HNO3，试写出过程③的化学方程式：____________________________
______________________________________________________________________。
(3) 工业上利用氢气与空气中分离出的氮气合成氨气，模拟实现过程②，写出工业合成氨反应的化学方程式：_________________________________________。
(4) 工业上利用氨气制备硝酸。同学甲欲探究硝酸能否与活动性位于H后的金属发生反应，做了如下实验：向盛有稀硝酸的试管中加入Cu片，请你写出相关的实验现象：_________________________________________________________
______________________________________________________________________，
该实验的结论是________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(5) 实验室中用NaNO2与氯化铵共热制取N2，该反应体现了NaNO2的________性，NaNO2暴露于空气中会生成________，体现了NaNO2的________性。
9 (2023南通通州调研一)某工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠，并对亚硝酸钠进行多角度探究。其工艺流程如图。已知：Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2；Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2。
(1) 分解塔中填有大量的瓷环，其目的是_______________________________
______________________________________________________________________。
分解塔中的温度不宜过高，其原因是_______________________。
(2) 按一定计量比在分解塔中通SO2和喷入硝酸，若反应后生成的NO与NO2物质的量之比恰好为1∶1，则分解塔中发生反应的化学方程式为______________
______________________________________________________________________。
(3) 设计实验验证酸性条件下NaNO2具有氧化性：取一定量KI溶液，_______
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(必须使用的试剂：NaNO2溶液、稀硫酸、淀粉溶液)
10 (2024苏州期末)氨氧化法生产硝酸的主要流程如图。已知：“热交换”过程中NO会被O2氧化为NO2。
(1) “氧化”时，NH3在Pt催化、840～880 ℃条件下与O2反应转化为NO。
①写出氨催化氧化的化学方程式：_____________________________________
______________________________________________________________________。
②若值偏高，会导致产物中NO含量降低，N2含量升高，其可能原因是____________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2) “气液分离”时，可得到少量稀硝酸。生成稀硝酸的反应为____________
____________________________________________________(用离子方程式表示)。
(3) 浓硝酸一般存放在铁制容器中。碳钢在不同浓度硝酸中的腐蚀速率如图1所示，当硝酸浓度高于30%时，碳钢的腐蚀速率随硝酸浓度的增加而下降，原因是____________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
图1 图2
(4) 硝酸工业会产生含NO的酸性废水，可用磁性石墨烯负载纳米Fe/Cu还原去除，其转化机理如图2所示，“*”表示吸附在磁性石墨烯表面的物种。
①转化Ⅰ中，纳米Fe与NO反应生成Fe2+的离子方程式为________________
___________________________________________________。
②研究发现，若废水初始pH较高，除氮效果会显著下降，原因是__________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
课题2　硝酸
1. D　铜与硝酸反应没有H2生成，不属于置换反应，A错误；硝酸具有酸性，能与碳酸钠反应放出二氧化碳，B错误；常温下，铁或铝遇浓硝酸发生钝化，C错误；浓硝酸在光照下颜色变黄，其原因是硝酸分解生成的二氧化氮溶解在硝酸中，说明浓硝酸不稳定，D正确。
2. B　A、C项反应中，HNO3均只表现出酸性；B、D项反应中，HNO3→NOx时，氮元素的化合价均降低，表现出氧化性，且在B项中又有Cu(NO3)2生成，HNO3还表现出酸性。故选B。
3. A　1 mol浓硝酸被还原生成1 mol NO2时，转移1 mol电子，A错误；浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈，B正确；Cu与浓、稀硝酸反应都不需要加热，C正确；浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO，根据得失电子守恒知，生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓硝酸的量多，D正确。
4. C　浓硝酸被还原产生NO2，产生1 mol NO2，得1 mol电子，稀硝酸被还原产生NO，产生1 mol NO，得3 mol电子，金属的量相同，“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸多，A错误；“过滤”所得滤液中的阳离子为H＋、Cu2+和Ag＋，B错误；浓盐酸和NaNO3在溶液中电离产生的H＋、Cl－、NO，也可以溶解金，C正确；HAuCl4===H＋＋AuCl，氢离子也会与锌反应，参加反应的Zn的物质的量大于1.5 mol，D错误。
5. D　①铜与浓硝酸的反应为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑；②铜与稀硝酸的反应为3Cu＋8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2＋4H2O＋2NO↑；③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应，反应分别为2Cu＋O22CuO、CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O。③不生成污染性气体，对环境造成的危害最小，A正确；生成等量的硝酸铜，所消耗的HNO3的物质的量：①>②>③，B正确；根据铜元素守恒可知，三种途径所消耗的铜的质量相同，C正确；铜与浓硝酸反应生成污染性气体，且氮元素利用率低，方案③不生成污染性气体且氮元素利用率高，故制取硝酸铜的最佳方案是③，D错误。
6. D　生成0.1 mol NO2和0.04 mol NO，共转移电子的物质的量＝0.1 mol×1e－＋0.04 mol×3e－＝0.22 mol，消耗铜0.11 mol，A错误；试管中发生反应：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，B错误；开始时溶液呈绿色，是因为浓硝酸与铜反应产生大量的NO2气体溶解在溶液中呈黄色，NO2的黄色跟水合铜离子的蓝色混合呈绿色，C错误；由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3知，D正确。
7. (1) 稀硝酸　浓硝酸　NaOH溶液
(2) Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(3) 将NO2转化为NO　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(4) 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
8. (1) N2＋O22NO
(2) 2NH3＋3O22HNO2＋2H2O
(3) N2＋3H22NH3
(4) 铜片溶解，溶液变为蓝色，生成的无色气体在试管口处变为红棕色　稀硝酸能与活动性位于H后的金属发生反应
(5) 氧化　NaNO3　还原
9. (1) 增大接触面积，使两者充分接触反应，提高原料利用率　硝酸受热会挥发、分解
(2) 2HNO3＋2SO2＋H2O===NO＋NO2＋2H2SO4
(3) 向其中滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，无明显现象，滴加少许NaNO2溶液，溶液变蓝，证明NaNO2有氧化性
10. (1) ①4NH3＋5O24NO＋6H2O
②过量的NH3与NO反应生成N2
(2) 3NO2＋H2O===2NO＋2H＋＋NO
(3) 硝酸浓度越大，碳钢表面生成的氧化膜越致密，腐蚀速率下降
(4) ①Fe＋2H＋＋NO===NO＋Fe2+＋H2O
②若废水初始pH较高，c(OH－)较大，Fe2+容易转化生成Fe(OH)2或Fe(OH)3沉淀，覆盖在磁性石墨烯表面，减少NO吸附量，导致除氮效果降低