5.2 课题3硝酸 同步练习（含答案）2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

课题3　硝酸
1 将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是(　　)
A. 装置a中出现红棕色气体，体现了HNO3的酸性
B. 一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，b中气体红棕色变浅
C. 注入水后装置b中铜片表面产生气泡，说明Cu与硝酸生成H2
D. 装置c用NaOH吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物
2 下列对硝酸的认识正确的是(　　)
A. 浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B. 铜与稀硝酸的反应属于置换反应
C. 可用铝制或铁制容器盛装稀硝酸
D. 在铜与浓硝酸的反应中，硝酸只体现氧化性，没有体现酸性
3 某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象：
①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色；
②铜丝表面气泡释放速率逐渐加快，气体颜色逐渐变深；
③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色；
④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。
下列说法正确的是(　　)
A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀硝酸中表面钝化
B. 锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀硝酸反应生成了NO2
C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
D. 铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全
4 下列关于硝酸的说法正确的是(　　)
A. 浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比混合，所得的混合物叫王水
B. 硝酸电离出的H＋，能被Zn、Fe等金属还原成H2
C. 硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子
D. 常温下，向浓硝酸中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体
5 工业上利用银块制取硝酸银及硝酸银的有关性质如图所示。下列说法错误的是(　　)
A. 反应器中若增大硝酸浓度，生成NOx总量将减少
B. 操作②为减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. 硝酸银固体应保存在棕色瓶中
D. X是O2
6 以某铜渣(含少量Ag)为原料制备硫酸铜的实验步骤：向如图所示装置中加入铜渣，分批加入稀硝酸和稀硫酸混合溶液，滴加的间隔鼓入氧气。反应结束后，向溶液中加入少量NaCl后过滤，从滤液中分离得到硫酸铜。下列叙述不正确的是(　　)
A. 与直接用稀硝酸溶解铜渣相比，加入稀硫酸及鼓入氧气均可节约硝酸用量
B. 当观察到鼓入O2不再出现红棕色，表明反应停止
C. 加入氯化钠可除去溶液中少量的Ag＋
D. 将含硫酸铜的滤液蒸干、灼烧得硫酸铜晶体
7 NH3既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列有关说法不正确的是(　　)
A. 制得的浓硝酸可以用铝制或铁制容器盛装
B. 氧化炉中NH3被氧化成红棕色的NO2气体，进入吸收塔与水反应生成HNO3
C. 利用氨易液化的性质，在氨分离器中液化分离NH3
D. 物质A可以是O2
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)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，_______
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(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3　硝酸
1. B　2. A　3. C　4. C
5. A　由Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O、3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O知，若增大硝酸浓度，生成NOx总量将增大，A错误；由反应2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑知，X是O2，D正确。
6. D　7. B　
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　稀硝酸具有强氧化性，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