第三章第3节第3课时 硝酸的性质及人类活动对氮循环和环境的影响
一、单选题
1．下列物质不会钝化的是
A．Fe和浓硫酸 B．Fe和稀硝酸 C．Al和浓硫酸 D．Al和浓硝酸
【答案】B
【详解】A．常温，铁遇浓硫酸被钝化，A不符合题意；
B．常温，稀硝酸能将铁氧化，但不会生成致密氧化膜，不能将铁钝化，B符合题意；
C．常温，铝遇浓硫酸会被钝化，C不符合题意；
D．常温，铝遇浓硝酸会被钝化，D不符合题意；
故答案为：B。
2．物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是
A．浓具有强氧化性，可用作钝化铁、铝
B．能与反应生成氧气，可作潜水艇中供氧剂
C．具有强还原性，可用于制作门窗框架
D．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂
【答案】C
【详解】A．浓HNO3具有强氧化性，铁、铝遇浓硝酸会钝化，故A项正确；
B．过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，因此可作潜水艇中的供氧剂，故B项正确；
C．铝单质非常活泼，易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，从而保护内部金属不被反应，因此铝制品被广泛应用，如：制作门窗框架，故C项错误；
D．维生素C具有还原性，可以与氧化剂发生反应，从而保护食品不被氧化，因此可用作食品抗氧化剂，故D项正确；
故本题选C。
3．下列关于化学的应用和记载对其说明不合理的是
A．宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为[Cu2(OH)2CO3])，孔雀石颜料的主要成分为碱
B．国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒，其中 NaClO 通过氧化灭活病毒。
C．我国古人用明矾净水，因为明矾溶于水生成一种能凝聚水中的悬浮物的胶状物质
D．《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，这是利用了“焰色试验”
【答案】A
【详解】A．Cu2(OH)2CO3是由铜离子、氢氧根离子、碳酸根离子构成的盐，A错误；
B．NaClO具有强氧化性，能通过氧化灭活病毒，B正确；
C．明矾溶于水生成一种能凝聚水中的悬浮物的胶状物质氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能加速水中悬浮颗粒物的沉淀而净水，C正确；
D．钠元素和钾元素的焰色不同，可以利用“焰色试验”区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)，D正确；
故选A。
4．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．铝常温下与浓硝酸不反应，可用铝制容器盛放浓硝酸
B．通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气
C．具有两性，可用作耐高温材料
D．石墨具有导电性，可用于制作笔芯
【答案】B
【详解】A．铝常温下遇浓硝酸钝化，属于化学变化，A错误；
B．中氮原子之间存在氮氮三键，通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气，B正确；
C．Al2O3可用作耐高温材料，因为Al2O3熔点高，C错误；
D．石墨质地软且为黑色，可用于制作铅笔芯，D错误；
故选B。
5．下列叙述正确的是
A．分别与水蒸气(高温)和氧气(点燃)反应，生成相同的固体产物
B．分别在空气和氧气中燃烧，生成相同的产物
C．分别与和反应，反应类型相同
D．浓分别与和加热反应，生成相同的气体
【答案】A
【详解】A．与水蒸气(高温)反应生成Fe3O4，和氧气(点燃)反应也生成Fe3O4，A正确；
B．镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在空气中燃烧会部分和氮气反应生成氮化镁，B错误；
C．与发生化合反应生成亚硫酸，该反应不是氧化还原反应，而和会发生氧化还原生成硫单质，反应的类型不相同，C错误；
D．浓与反应生成NO2，浓和加热反应生成NO2和CO2，D错误；
故选A。
6．下列做法正确的是
A．用冷水储存金属钠 B．不能使用钢瓶盛放氯气
C．浓硝酸保存在无色玻璃瓶中 D．NaOH固体保存在广口塑料瓶中
【答案】D
【详解】A．金属钠能与水发生反应生成氢氧化钠和氢气，故金属钠不能保存在水中，应保持在煤油中，A错误；
B．铁和氯气在常温下不发生反应，故可以使用钢瓶盛放氯气，B错误；
C．浓硝酸见光易分解，故应该保存在棕色试剂瓶中，C错误；
D．由于NaOH能与玻璃种二氧化硅反应生成硅酸钠，故NaOH固体保存在广口塑料瓶中，D正确；
故选D。
7．元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度，构建元素化合价和物质类别的“价类二维图”是学习元素及其化合物的一种重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”，下列说法正确的是
A．a点对应的物质约占空气质量的78%
B．b点对应物质的化学式为
C．e点对应的物质能使紫色石蕊试液变蓝
D．f点对应的物质可由e对应的物质与碱反应生成
【答案】D
【分析】由图可知，a点对应物质为氮气、b点对应物质为一氧化氮、c点对应物质为二氧化氮、d点对应物质为五氧化二氮、e点对应物质为硝酸、f点对应物质为硝酸盐。
【详解】A．由分析可知，a点对应物质为氮气，氮气约占空气体积的78%，故A错误；
B．由分析可知，b点对应物质为一氧化氮，分子式为NO，故B错误；
C．由分析可知，e点对应物质为硝酸，硝酸溶液能使紫色石蕊试液变红色，故C错误；
D．由分析可知，f点对应物质为硝酸盐，可由硝酸溶液与碱溶液发生复分解反应制得，故D正确；
故选D。
8．下列各组中的反应可以用同一个离子方程式表示的是
A．氧化钠与稀盐酸混合；氧化铜与稀硫酸 B．氢氧化铜、氢氧化钡分别与盐酸反应
C．Zn分别与稀盐酸和稀硝酸反应 D．和分别与氢氧化钠溶液反应
【答案】D
【详解】A．氧化钠与稀盐酸混合反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：Na2O+2H+=H2O+2Na+，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为：Cu2O+2H+=H2O+Cu2+，故A不符合题意；
B．氢氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水，离子方程式为：Cu(OH) 2+2H+=2H2O+Cu2+，氢氧化钡分别与盐酸反应生成氯化钡和水，离子方程式为：OH-+H+=H2O，故B不符合题意；
C． Zn与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，Zn和稀硝酸反应生成硝酸锌、NO和水，产生气体不同，离子方程式不相同，故C不符合题意；
D．与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，实质为OH-+H+=H2O，与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，实质为OH-+H+=H2O，离子方程式相同，故D符合题意；
故选D。
9．能正确表示下列反应的离子方程式为
A．用稀硝酸清洗试管内壁的银：
B．铜箔制作印刷电路板：
C．向溶液中加足量溶液：
D．溶液中通入足量氯气：
【答案】C
【详解】A．稀硝酸与铜反应时，生成硝酸银、一氧化氮等，则用稀硝酸清洗试管内壁的银：，A不正确；
B．Cu的金属活动性比Fe弱，Cu不能还原Fe2+，则用铜箔制作印刷电路板：，B不正确；
C．向溶液中加足量溶液，完全转化为：，C正确；
D．Cl2具有强氧化性，能将Fe2+、I-氧化，则溶液中通入足量氯气：，D不正确；
故选C。
10．下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是
A．强碱溶液中：、、、
B．硝酸中：、、、
C．无色透明溶液中：、、、
D．使紫色石蕊变红的溶液中：、、、
【答案】D
【详解】A．强碱溶液中氢氧根离子和镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，故A不符合题意；
B．硝酸中，硝酸会氧化碘离子，且氢离子会和次氯酸根离子生成弱酸次氯酸，次氯酸也会氧化碘离子，不能大量共存，故B不符合题意；
C．铜离子的溶液为蓝色，且钙离子和硫酸根离子生成硫酸钙沉淀，不能大量共存，故C不符合题意；
D．能使紫色石蕊溶液变红的是酸性溶液，酸性溶液中、、、相互不反应，能大量共存，故D符合题意；
故选D。
11．某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，下列物质组合不符合要求的是
选项 气体 液体 固体粉末
A 饱和溶液
B 溶液
C 溶液
D
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．饱和溶液中通入气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，，由于在相同温度下的溶解度小于，故最终瓶中仍有白色晶体析出，不会得到澄清溶液，A项符合题意；
B．溶液中通入，发生反应、，最终消失得到澄清溶液，B项不符合题意；
C．溶液中通入，在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应：，最终消失得到澄清溶液，C项不符合题意；
D．NO2与H2O反应生成HNO3和NO，硝酸与Fe2O3发生复分解反应，固体最后消失得到澄清溶液，D项不符合题意；
故选A。
12．取Cu和CuO的混合物共为amol，向其中加入VmL2.0mol L﹣1稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成4.48LNO(标准状况)。向所得溶液中加入400mL2.5mol L﹣1NaOH溶液，恰好使Cu2+沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得到32.0g固体。下列分析判断错误的是
A．a=0.4 B．V=600
C．amol混合物中m(Cu)：m(CuO)=5：12 D．反应中转移的电子数目为0.6NA
【答案】C
【分析】只有Cu与稀硝酸反应生成NO，n(NO)=0.2mol，由得失电子守恒可知n(Cu)=0.3mol，反应后加入NaOH溶液，溶质只有硝酸钠时，Cu2+恰好沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得到32.0g固体为CuO，n(CuO)=0.4mol，由Cu原子守恒可知，原混合物中n(CuO)=0.4mol﹣0.3mol=0.1mol，以此来解答。
【详解】A．原混合物中n(CuO)=0.1mol，n(Cu)=0.3mol，则a=0.4，故A正确；
B．反应后加入NaOH溶液，溶质只有硝酸钠时，Cu2+沉淀完全，n(NaOH)=0.4L×2.5mol/L=1mol，硝酸在反应中作酸和氧化剂，由原子守恒可知V×10﹣3L×2mol/L=1mol+0.2mol，解得V=600，故B正确；
C．amol混合物中m(Cu)：m(CuO)=0.3mol×64g/mol：0.1mol×80g/mol=12：5，故C错误；
D．N元素的化合价由+5价降低为+2价，n(NO)=0.2mol，则反应中转移的电子数目为0.2mol×(5﹣2)×NAmol﹣1=0.6NA，故D正确；
故选：C。
13．关于铜与浓硝酸的反应：(浓)，下列说法不正确的是
A．是氧化产物
B．硝酸既体现氧化性又体现酸性
C．生成时转移电子数为
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1
【答案】D
【分析】根据方程式可知，Cu为还原剂，硝酸铜为氧化产物，4molHNO3中2mol体现酸性，2mol体现氧化性，NO2为还原产物，生成2molNO2转移2mol电子，据此回答。
【详解】A．根据分析可知，是氧化产物，A正确；
B．根据分析可知，硝酸既体现氧化性又体现酸性，B正确；
C．生成2molNO2转移2mol电子，所以生成时转移电子数为，C正确；
D．根据分析可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1，D错误；
故选D。
14．与一定浓度的反应，生成、、、和水，当和的物质的量之比为时，则反应中起酸性作用的与被还原的的物质的量之比为
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】Cu2S与一定浓度的HNO3反应中，Cu2S中铜元素由+1价被氧化为+2价、硫元素由-2价被氧化为+6价，硝酸起氧化剂与酸的作用，起氧化剂作用HNO3中氮元素被还原为NO2和NO，令NO2和NO的物质的量均为1mol，根据电子转移守恒可知：n(Cu2S)×[6-(-2)+1×2]=1mol×(5-4)+1mol×(5-2)，解得n(Cu2S)=0.4mol．被还原的硝酸的物质的量等于NO2和NO的物质的量之和为2mol，根据硫元素守恒，n(CuSO4)=0.4mol，根据铜元素守恒，n[ ]=2n(Cu2S)-n(CuSO4)=0.4mol，则起酸性作用的的物质的量为2×n[ ]=0.8mol，则反应中起酸性作用的与被还原的的物质的量之比为0.8:2=2:5，故选A。
15．下列实验事实的原理解释错误的是
选项 实验事实 原理解释
A 浓硫酸能使蔗糖变黑 浓硫酸将蔗糖氧化为碳单质
B 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 将还原为
C 浓硝酸能将氧化为，而稀硝酸不能 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
D 维生素C能使加碘食盐的淀粉水溶液变蓝 维生素C将食盐中的还原成，遇淀粉溶液变蓝
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．浓硫酸使蔗糖变黑膨胀，体现了浓硫酸的脱水性，A错误；
B．高锰酸钾具有强氧化性，和亚铁离子发生氧化还原反应生成锰离子和铁离子，B正确；
C．浓硝酸能将氧化为，而稀硝酸不能，说明浓硝酸氧化性更强，C正确；
D．维生素C具有还原性，将食盐中的还原成，遇淀粉溶液变蓝，D正确；
故选A。
16．用图示装置制取相应气体，其中不可行的是
选项 药品和试剂 制备的气体
A Zn和稀硫酸 H2
B Na2O2和水 O2
C KMnO4和浓盐酸 Cl2
D Cu和稀硝酸 NO2
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．Zn和稀硫酸反应生成氢气不需要加热，故A正确；
B．Na2O2为固体、水是液体，二者反应生成氧气不需要加热，故B正确；
C．KMnO4和浓盐酸反应生成氯气，二者反应不需要加热，故C正确；
D．Cu和稀硝酸反应生成NO，不是生成NO2，故D错误；
答案选D。
17．由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是
实验操作 现象 结论
A 高温加热碳粉和Fe2O3的混合物 产物能被磁铁吸引 产物中不一定含有Fe
B 向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸，充分反应后滴加KSCN溶液 溶液呈血红色 稀盐酸将Fe2+氧化Fe3+
C 将铂丝用盐酸洗净后，在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时，再蘸取某溶液在外焰上灼烧 火焰呈黄色 该溶液一定是钠盐溶液
D 将红色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片 鲜花红色褪去 氯气具有漂白性
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．高温加热碳粉和Fe2O3的混合物，产物也可能为Fe3O4，也具有磁性，A正确；
B．Fe(NO3)2溶液中含有Fe2+、硝酸根离子，加入稀盐酸，引入了H+，Fe2+被硝酸氧化，产生Fe3+，滴加KSCN溶液，溶液变红，B错误；
C．洁净铁丝蘸取溶液，在酒精喷灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，溶液中一定存在钠元素，但是该溶液中不一定含有钠盐，也可能是氢氧化钠溶液，C错误；
D．鲜花中有水，氯气没有漂白性，氯气和水生成的次氯酸具有漂白性使得鲜花褪色，D错误；
故答案选A。
18．下列实验符合操作要求且能达到实验目的的是
A．实验甲：用甲制备干燥纯净的
B．实验乙：将浓盐酸与浓硫酸混合配制王水
C．实验丙：加热灼烧胆矾晶体制备无水硫酸铜
D．实验丁：制备氢氧化铁胶体
【答案】D
【详解】A．Cu与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中氧气反应，不能排空气法收集纯净的NO，故A错误；
B．配制王水的试剂是浓盐酸和浓硝酸，将浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合，B错误；
C．灼烧胆矾晶体制备无水硫酸铜应在坩埚中进行，C错误；
D．实验室将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续加热至溶液呈红褐色，即可制备氢氧化铁胶体，D正确；
故选D。
二、填空题
19．完成下列填空。
I．已知铜在常温下可以与浓硝酸发生氧化还原反应：
。
(1)被还原的和未被还原的个数比为 。
(2)浓硝酸在该反应中体现出来的性质有_____(填字母)。
A．氧化性 B．还原性 C．酸性 D．碱性
(3)配平化学方程式 。
。
Ⅱ．黑火药是中国四大发明之一，当黑火药发生操炸时，发生如下
(4)该反应中，氧化剂是 ，每生成2个分子，转移电子的数目为 。
Ⅲ．产生的可以用溶液吸收，化学方程式为：。
(5)请用双线桥法标出该反应电子转移情况： 。
(6)请类比和溶液反应的方程式，写出和澄清石灰水反应的化学方程式 。
【答案】(1)1：1
(2)AC
(3)
(4) KNO3、S 8
(5)
(6)
【详解】（1）由反应式可知，有4mol参加反应时，生成NO2有2mol被还原，生成硝酸铜有2mol未被还原，则被还原的和未被还原的个数比为1∶1；
（2）由反应式可知，反应中一部分被还原生成NO2，一部分生成Cu(NO3)2，分别体现出浓硝酸的氧化性和酸性，故选AC；
（3）该反应中锰元素化合价从+7降低至+2价，氮元素化合价从+3升高至+5价，由电子转移守恒，反应转移10个电子，高锰酸钾、硫酸锰系数为2，KNO2、KNO3系数都是5，由钾原子守恒，可知硫酸钾系数为1，根据元素守恒可知反应物缺少H2SO4，最后结合原子守恒，配平：；
（4）由反应式可知，反应中氮元素和硫元素的化合价均降低，均发生还原反应，则该反应中，氧化剂是KNO3、S，碳元素的化合价升高被氧化，碳是反应的还原剂，发生氧化反应，反应生成3个，转移电子的数目为12，则生成2个，转移电子的数目为8；
（5）
由反应式可知，反应中氮元素的化合价既有升高被氧化又有降低被还原，二氧化氮即是氧化剂又是还原剂，亚硝酸钠是反应的还原产物，硝酸钠是氧化产物，反应消耗2个二氧化氮，反应转移电子的数目为1个，表示反应电子转移情况的双线桥为：；
（6）类比NO2和NaOH溶液的反应，二氧化氮与澄清石灰水反应生成亚硝酸钙、硝酸钙和水，反应的化学方程式为：。
20．氮的化合物研究是环境科学的热点课题之一。
(1)锌与不同密度硝酸溶液反应时，还原产物百分比与硝酸密度的关系如下图所示，下列说法不正确的是 (填序号)。
A．一般来说， 不同密度硝酸与锌反应的还原产物不是单一的
B．足量锌与一定量密度为1.36 gmL的硝酸反应，还原产物始终是NO和NO2
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
(2)某容器中发生一个化学反应， 已知反应物和生成物是由Fe2+、、Fe3+、、H+和H2O六种粒子组成的。在反应过程中测得Fe3+、的含量随时间变化的曲线如下图所示，写出该反应的离子方程式 。
(3)向空气中排放NO2会破坏臭氧层，发生反应为O3+2NO2=O2+N2O5，该反应的还原产物是 (填化学式)。
(4)如下图是氮氧化物NOx的储存还原的工作原理：NOx的储存过程与还原过程在不同时刻是交替进行的，若还原过程中还原性气体为H2，则参加反应的H2与生成的N2的质量之比为 。
(5)含氮废水不仅会引起水体富营养化而导致黑臭，而且对人群及其他生物产生毒害作用。现采用铝还原法来将还原为N2，请配平该化学反应方程式并在该反应方程式上用单线桥表示该反应中电子转移情况： 。
_____KNO3+______Al+_____H2O=_____N2↑+_____Al(OH)3+_____KOH
【答案】(1)B
(2)8Fe2+++10H+=8Fe3+++3H2O
(3)N2O5
(4)5:14
(5)
【详解】（1）A．根据图像可知，随硝酸密度的不同，还原产物不同，在硝酸密度为1.4g/mL时，主要产物是NO2，随着硝酸密度逐渐降低，产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多，当密度为1.36g/mL时，主要产物是NO2和NO，当硝酸的密度降到1.1g/mL时，离子成为主要产物，A正确；
B．由于锌是足量的，随着硝酸密度逐渐降低，产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多，当密度为1.36g/mL时，主要产物是NO2和NO，当硝酸的密度降到1.1g/mL时，成为主要产物，B错误；
C．还原产物中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，在硝酸密度为1.4g/mL时，主要产物NO2，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；
故选B；
（2）由曲线变化图可知，随着反应的进行，的含量逐渐减小，而Fe3+的含量从0开始增加，故Fe3+是生成物，则Fe2+和应是反应物，N元素的化合价降低，其还原产物为，结合化合价升降守恒，反应的离子方程式为8Fe2+++10H+=8Fe3+++3H2O；
（3）根据题意可知，该反应中，臭氧中的氧由0价降低到N2O5中的-2价，发生还原反应，故还原产物是N2O5；
（4）若还原性气体为H2，“还原”过程中，H2与Ba(NO3)2反应生成BaO、N2和H2O，H2中H元素的化合价由0价升高至+1价，失去电子，Ba(NO3)2中N元素的化合价由+5价降低至0价，得到电子，由得失电子守恒可知，参加反应的H2与生成的N2的物质的量之比是5:1，质量之比为5:14；
（5）
KNO3+Al+H2O→N2↑+ Al(OH)3+KOH中，Al元素的化合价由0升高为+3价，失去电子，N元素的化合价由+5价降低为0，得到电子，由电子、电荷守恒及原子守恒可知，化学方程式为：6KNO3+10Al+18H2O=3N2↑+10Al(OH)3+6KOH，每生成3molN2，转移电子为3mol×2×(5-0)=30mol，用单线桥表示该反应中电子转移情况： 。
21．回答下列问题：
(1)汽车尾气中含有等多种污染物，已成为城市空气的主要污染源。汽油和柴油中基本不含氮元素，汽车尾气中生成的化学方程式为 ；若在汽车的排气管上安装一个三元催化器，它能使与均转化为无毒气体，该反应的化学方程式为 。
(2)工业上常采用石灰石对燃煤进行脱硫处理，其主要原理为吸收,同时与空气作用生成石膏,此过程中总反应的化学方程式为 。
(3)工业生产中为了盛装大量浓硝酸，下列材料可选作罐体材料的是____________（填序号）。
A．镁 B．铜 C．铂 D．铝
(4)通常市售浓硝酸的质量分数为63%，密度为,则 。
(5)汽车尾气中的和,通过调节其体积比，可用溶液完全吸收，生成硝酸盐或亚硝酸盐。当时，二者完全反应生成的化学方程式为 。标准状况下仅含和的混合气被完全吸收生成和,若,消耗的物质的量为 。
【答案】(1)
(2)
(3)D
(4)14.2
(5) 0.5
【详解】（1）汽车尾气中生成NO的化学方程式为；CO与NO均转化为无毒气体，可知产物为氮气和二氧化碳，反应方程式为：；
（2）吸收，同时与氧气作用生成，化学方程式为；
（3）镁、铜、铂均能与浓硝酸发生反应，常温下Al与浓硝酸发生钝化，因此可用铝罐车盛装大量浓硝酸，故选D；
（4）浓硝酸的质量分数为63%，密度为1.42，则14.2。
（5）当V(NO)=V(NO2)时，发生反应的化学方程式为：；标准状况下（1mol）仅含和的混合气被完全吸收，若，生成和，根据守恒可知两种盐的物质的量之和为1mol，据Na原子守恒，可知消耗的物质的量为0.5。
22．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题：
(1)写出的一种用途： 。
(2)常用作制冷剂的化合物在空气中与相遇有白烟现象，产生该现象的化学反应方程式是 。
(3)与图中的物质C常用于检验的存在，则C的化学式为 。
(4)与水反应生成物质A的离子方程式为 。
(5)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为 。
(6)氨催化氧化生成是工业制硝酸的反应之一，写出该反应的化学方程式： 。
【答案】(1)保护气或合成氨原料
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】B为-3价氮元素的气态氢化物，B为NH3；A为+2价氮元素的氧化物，与NO2相互转化，A为NO；C为某种硝酸盐。
【详解】（1）化学性质稳定，常作保护气，氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气，因此氮气用途常是作保护气或合成氨原料；
（2）常用作制冷剂的化合物在空气中与相遇有白烟现象，即氨气和氯化氢反应生成氯化铵，产生该现象的化学反应方程式是；
（3）与和含银离子物质常用于检验的存在，由于该物质是含氮元素的盐，则C的化学式为；
（4）与水反应生成物质A(NO)和硝酸，其反应的离子方程式为；
（5）浓硝酸与木炭在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，其反应的化学方程式为；
（6）氨催化氧化生成是工业制硝酸的反应之一，即氨气和氧气在催化剂条件下反应生成一氧化氮和水，则该反应的化学方程式：；
23．Ⅰ．如图是某常见非金属元素的价类二维图。
(1)f的浓溶液长时间放置可能出现黄色，请用化学方程式表达出现黄色的原因： 。
(2)在铁粉中加足量f的稀溶液，则对应的离子反应方程式 。
(3)在一定量的铜中加入f的稀溶液，充分反应后有铜剩余，在混合物中加入几滴稀硫酸，铜继续溶解，请写出铜继续溶解的离子反应方程式 。
Ⅱ．某实验小组拟采用如图所示装置利用a还原CuO，并检验其氧化产物。
(4)M中盛装试剂的名称为 ，仪器Q的名称为 。
(5)实验刚开始时，需赶净装置中的空气，其操作为：关闭，打开，当 (填实验操作及现象)时，关闭，打开。
(6)实验过程中，整个装置内的气体始终为无色的。设计实验证明氧化产物为b而不是e： 。
Ⅲ．氮氧化物的治理问题越来越引起人们的重视。
(7)烟气脱硝技术(SCR工艺)是a在金属催化剂的作用下，在300～400℃时，将氮氧化物还原为b和水。则a与d反应的化学方程式为 。
(8)尾气d可用NaOH溶液处理，该反应的离子方程式为 ，还原产物为 (填化学式)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 生石灰 球型干燥管
(5)用湿润的红色石蕊试纸靠近处的导管口，试纸变蓝；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近处的导管口，有白烟生成
(6)向集气瓶中通空气(或打开瓶塞)，如果气体不变色，则证明NH3的氧化产物是N2，而不是NO
(7)
(8) 或
【分析】
某常见非金属元素的价类二维图，看图可知最高价为+5价，最低价为-3价，因此为N元素，根据价态和物质类别可知a为NH3，b为N2，e为NO，d为NO2，c为N2O5，f为HNO3，h为NaNO3，以此解答该题。
【详解】（1）f为HNO3，浓HNO3长时间放置可能出现黄色，是由于HNO3分解产生的NO2溶于浓HNO3中，反应为：，故答案为：。
（2）f为HNO3，在铁粉中加足量HNO3的稀溶液，则对应的离子反应方程式：
，故答案为：。
（3）f为HNO3，在一定量的铜中加入HNO3的稀溶液，充分反应后有铜剩余，在混合物中加入几滴稀硫酸，提供了反应所需的氢离子，铜继续溶解，离子反应方程式：，故答案为：。
（4）a为NH3，仪器M中盛装试剂的名称为生石灰，仪器Q的名称为球型干燥管，用于除去氨气中的水蒸气，故答案为：生石灰；球型干燥管。
（5）实验刚开始时，要用氨气将装置中的空气排净，防止空气中的气体对实验造成影响，方法为：关闭，打开，当用湿润的红色石蕊试纸靠近处的导管口，试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近处的导管口，有白烟生成)时，关闭，打开，故答案为：用湿润的红色石蕊试纸靠近处的导管口，试纸变蓝；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近处的导管口，有白烟生成。
（6）由价类图可知b是N2、e是NO，而一氧化氮遇空气会与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，但氮气不会，因此证明氧化产物是氮气而不是一氧化氮的方法为：向集气瓶中通空气(或打开瓶塞)，如果气体不变色，则证明的氧化产物是，而不是NO，故答案为：向集气瓶中通空气(或打开瓶塞)，如果气体不变色，则证明NH3的氧化产物是N2，而不是NO。
（7）由价类图可知，a为NH3、d为NO2、b为N2，由题意知，氨气和二氧化氮发生氧化还原反应生成了氮气和水，依据得失电子守恒和原子守恒，其化学方程式为： ，故答案为：。
（8）由价类图可知，d为NO2，用NaOH溶液处理，该反应的离子方程式为：。氧化剂化合价降低，得到还原产物，因此还原产物为或，故答案为：；或。
试卷第1页，共3页第三章第3节第3课时 硝酸的性质及人类活动对氮循环和环境的影响
一、单选题
1．下列物质不会钝化的是
A．Fe和浓硫酸 B．Fe和稀硝酸 C．Al和浓硫酸 D．Al和浓硝酸
2．物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是
A．浓具有强氧化性，可用作钝化铁、铝
B．能与反应生成氧气，可作潜水艇中供氧剂
C．具有强还原性，可用于制作门窗框架
D．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂
3．下列关于化学的应用和记载对其说明不合理的是
A．宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为[Cu2(OH)2CO3])，孔雀石颜料的主要成分为碱
B．国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒，其中 NaClO 通过氧化灭活病毒。
C．我国古人用明矾净水，因为明矾溶于水生成一种能凝聚水中的悬浮物的胶状物质
D．《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，这是利用了“焰色试验”
4．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．铝常温下与浓硝酸不反应，可用铝制容器盛放浓硝酸
B．通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气
C．具有两性，可用作耐高温材料
D．石墨具有导电性，可用于制作笔芯
5．下列叙述正确的是
A．分别与水蒸气(高温)和氧气(点燃)反应，生成相同的固体产物
B．分别在空气和氧气中燃烧，生成相同的产物
C．分别与和反应，反应类型相同
D．浓分别与和加热反应，生成相同的气体
6．下列做法正确的是
A．用冷水储存金属钠 B．不能使用钢瓶盛放氯气
C．浓硝酸保存在无色玻璃瓶中 D．NaOH固体保存在广口塑料瓶中
7．元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度，构建元素化合价和物质类别的“价类二维图”是学习元素及其化合物的一种重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”，下列说法正确的是
A．a点对应的物质约占空气质量的78%
B．b点对应物质的化学式为
C．e点对应的物质能使紫色石蕊试液变蓝
D．f点对应的物质可由e对应的物质与碱反应生成
8．下列各组中的反应可以用同一个离子方程式表示的是
A．氧化钠与稀盐酸混合；氧化铜与稀硫酸 B．氢氧化铜、氢氧化钡分别与盐酸反应
C．Zn分别与稀盐酸和稀硝酸反应 D．和分别与氢氧化钠溶液反应
9．能正确表示下列反应的离子方程式为
A．用稀硝酸清洗试管内壁的银：
B．铜箔制作印刷电路板：
C．向溶液中加足量溶液：
D．溶液中通入足量氯气：
10．下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是
A．强碱溶液中：、、、
B．硝酸中：、、、
C．无色透明溶液中：、、、
D．使紫色石蕊变红的溶液中：、、、
11．某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液，下列物质组合不符合要求的是
选项 气体 液体 固体粉末
A 饱和溶液
B 溶液
C 溶液
D
A．A B．B C．C D．D
12．取Cu和CuO的混合物共为amol，向其中加入VmL2.0mol L﹣1稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成4.48LNO(标准状况)。向所得溶液中加入400mL2.5mol L﹣1NaOH溶液，恰好使Cu2+沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得到32.0g固体。下列分析判断错误的是
A．a=0.4 B．V=600
C．amol混合物中m(Cu)：m(CuO)=5：12 D．反应中转移的电子数目为0.6NA
13．关于铜与浓硝酸的反应：(浓)，下列说法不正确的是
A．是氧化产物
B．硝酸既体现氧化性又体现酸性
C．生成时转移电子数为
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1
14．与一定浓度的反应，生成、、、和水，当和的物质的量之比为时，则反应中起酸性作用的与被还原的的物质的量之比为
A． B． C． D．
15．下列实验事实的原理解释错误的是
选项 实验事实 原理解释
A 浓硫酸能使蔗糖变黑 浓硫酸将蔗糖氧化为碳单质
B 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 将还原为
C 浓硝酸能将氧化为，而稀硝酸不能 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
D 维生素C能使加碘食盐的淀粉水溶液变蓝 维生素C将食盐中的还原成，遇淀粉溶液变蓝
A．A B．B C．C D．D
16．用图示装置制取相应气体，其中不可行的是
选项 药品和试剂 制备的气体
A Zn和稀硫酸 H2
B Na2O2和水 O2
C KMnO4和浓盐酸 Cl2
D Cu和稀硝酸 NO2
A．A B．B C．C D．D
17．由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是
实验操作 现象 结论
A 高温加热碳粉和Fe2O3的混合物 产物能被磁铁吸引 产物中不一定含有Fe
B 向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸，充分反应后滴加KSCN溶液 溶液呈血红色 稀盐酸将Fe2+氧化Fe3+
C 将铂丝用盐酸洗净后，在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时，再蘸取某溶液在外焰上灼烧 火焰呈黄色 该溶液一定是钠盐溶液
D 将红色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片 鲜花红色褪去 氯气具有漂白性
A．A B．B C．C D．D
18．下列实验符合操作要求且能达到实验目的的是
A．实验甲：用甲制备干燥纯净的
B．实验乙：将浓盐酸与浓硫酸混合配制王水
C．实验丙：加热灼烧胆矾晶体制备无水硫酸铜
D．实验丁：制备氢氧化铁胶体
二、填空题
19．完成下列填空。
I．已知铜在常温下可以与浓硝酸发生氧化还原反应：
。
(1)被还原的和未被还原的个数比为 。
(2)浓硝酸在该反应中体现出来的性质有_____(填字母)。
A．氧化性 B．还原性 C．酸性 D．碱性
(3)配平化学方程式 。
。
Ⅱ．黑火药是中国四大发明之一，当黑火药发生操炸时，发生如下
(4)该反应中，氧化剂是 ，每生成2个分子，转移电子的数目为 。
Ⅲ．产生的可以用溶液吸收，化学方程式为：。
(5)请用双线桥法标出该反应电子转移情况： 。
(6)请类比和溶液反应的方程式，写出和澄清石灰水反应的化学方程式 。
20．氮的化合物研究是环境科学的热点课题之一。
(1)锌与不同密度硝酸溶液反应时，还原产物百分比与硝酸密度的关系如下图所示，下列说法不正确的是 (填序号)。
A．一般来说， 不同密度硝酸与锌反应的还原产物不是单一的
B．足量锌与一定量密度为1.36 gmL的硝酸反应，还原产物始终是NO和NO2
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
(2)某容器中发生一个化学反应， 已知反应物和生成物是由Fe2+、、Fe3+、、H+和H2O六种粒子组成的。在反应过程中测得Fe3+、的含量随时间变化的曲线如下图所示，写出该反应的离子方程式 。
(3)向空气中排放NO2会破坏臭氧层，发生反应为O3+2NO2=O2+N2O5，该反应的还原产物是 (填化学式)。
(4)如下图是氮氧化物NOx的储存还原的工作原理：NOx的储存过程与还原过程在不同时刻是交替进行的，若还原过程中还原性气体为H2，则参加反应的H2与生成的N2的质量之比为 。
(5)含氮废水不仅会引起水体富营养化而导致黑臭，而且对人群及其他生物产生毒害作用。现采用铝还原法来将还原为N2，请配平该化学反应方程式并在该反应方程式上用单线桥表示该反应中电子转移情况： 。
_____KNO3+______Al+_____H2O=_____N2↑+_____Al(OH)3+_____KOH
21．回答下列问题：
(1)汽车尾气中含有等多种污染物，已成为城市空气的主要污染源。汽油和柴油中基本不含氮元素，汽车尾气中生成的化学方程式为 ；若在汽车的排气管上安装一个三元催化器，它能使与均转化为无毒气体，该反应的化学方程式为 。
(2)工业上常采用石灰石对燃煤进行脱硫处理，其主要原理为吸收,同时与空气作用生成石膏,此过程中总反应的化学方程式为 。
(3)工业生产中为了盛装大量浓硝酸，下列材料可选作罐体材料的是____________（填序号）。
A．镁 B．铜 C．铂 D．铝
(4)通常市售浓硝酸的质量分数为63%，密度为,则 。
(5)汽车尾气中的和,通过调节其体积比，可用溶液完全吸收，生成硝酸盐或亚硝酸盐。当时，二者完全反应生成的化学方程式为 。标准状况下仅含和的混合气被完全吸收生成和,若,消耗的物质的量为 。
22．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题：
(1)写出的一种用途： 。
(2)常用作制冷剂的化合物在空气中与相遇有白烟现象，产生该现象的化学反应方程式是 。
(3)与图中的物质C常用于检验的存在，则C的化学式为 。
(4)与水反应生成物质A的离子方程式为 。
(5)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为 。
(6)氨催化氧化生成是工业制硝酸的反应之一，写出该反应的化学方程式： 。
23．Ⅰ．如图是某常见非金属元素的价类二维图。
(1)f的浓溶液长时间放置可能出现黄色，请用化学方程式表达出现黄色的原因： 。
(2)在铁粉中加足量f的稀溶液，则对应的离子反应方程式 。
(3)在一定量的铜中加入f的稀溶液，充分反应后有铜剩余，在混合物中加入几滴稀硫酸，铜继续溶解，请写出铜继续溶解的离子反应方程式 。
Ⅱ．某实验小组拟采用如图所示装置利用a还原CuO，并检验其氧化产物。
(4)M中盛装试剂的名称为 ，仪器Q的名称为 。
(5)实验刚开始时，需赶净装置中的空气，其操作为：关闭，打开，当 (填实验操作及现象)时，关闭，打开。
(6)实验过程中，整个装置内的气体始终为无色的。设计实验证明氧化产物为b而不是e： 。
Ⅲ．氮氧化物的治理问题越来越引起人们的重视。
(7)烟气脱硝技术(SCR工艺)是a在金属催化剂的作用下，在300～400℃时，将氮氧化物还原为b和水。则a与d反应的化学方程式为 。
(8)尾气d可用NaOH溶液处理，该反应的离子方程式为 ，还原产物为 (填化学式)。
试卷第1页，共3页
