2025-2026学年人教版化学必修第二册课时达标：5.2.3硝酸　 酸雨及防治（含解析）

5.2.3硝酸　 酸雨及防治
一．选择题
1．将Cu投入下列溶液中，Cu不溶解(必要时可加热)的是(　　)
A．浓盐酸 B．稀硝酸
C．浓硫酸 D．FeCl3溶液
2．下列反应既表现硝酸的酸性，又表现硝酸的氧化性的是(　　)
A．CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O
B．FeO＋4HNO3===Fe(NO3)3＋2H2O＋NO2↑
C．C＋4HNO3(浓)CO2↑＋2H2O＋4NO2↑
D．NH3＋HNO3===NH4NO3
3.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指硝酸，下列有关硝酸的相关描述中正确的是(　　)
A．浓硝酸保存于无色试剂瓶中
B．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，可在试管口观察到红棕色气体
C．常温下，浓硝酸可以用铝制容器储存，说明浓硝酸与铝不反应
D．稀HNO3与金属反应时，可被还原为更低价态，说明稀HNO3氧化性强于浓HNO3
4.(2024·洛阳高一期末)下列各组离子能在溶液中大量共存的是(　　)
A．Na＋、Fe2＋、NO、H＋
B．Na＋、H＋、HCO、NO
C．K＋、NH、SO、OH－
D．H＋、Cu2＋、NO、SO
5．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 过量铁粉加入稀硝酸中，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B 常温下，Fe、Al放入浓硝酸或浓硫酸中 无明显现象 Fe、Al遇浓硝酸或浓硫酸发生钝化
C 铝箔插入稀硝酸中 无现象 铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
D 用玻璃棒蘸取浓硝酸点到紫色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓硝酸具有酸性
6．铜跟1 mol·L－1的硝酸溶液反应，若c(NO)减少0.2 mol·L－1，则c(H＋)减少(　　)
A．0.2 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1
C．0.6 mol·L－1 D．0.8 mol·L－1
7．硝酸是一种重要的化工原料，可用于制化肥、农药、炸药、染料等。将一定质量的镁铜合金放入500 mL的浓硝酸中恰好完全反应，共收集到标准状况下的NO2和NO的混合气体44.8 L。将盛有该混合气体的试管倒扣于水中，通入0.75 mol O2恰好使混合气体全部转化为硝酸。下列说法正确的是(　　)
A．该反应中硝酸只表现酸性
B．混合气体中NO2和NO的体积比为 3∶1
C．镁铜合金中镁与铜的物质的量之和为0.75 mol
D．原硝酸的物质的量浓度为12 mol·L-1
8．在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面进行吸附与解吸的过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．NO2是该过程的最终产物
B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
C．汽车尾气的主要污染成分是CO2、NO和NO2等
D．该催化转化的总化学方程式：2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2
9．用下图所示装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下：
步骤 操作 现象
① 打开止水夹，挤压胶头，使浓硝酸滴入试管 产生红棕色气体，溶液变为绿色
② 一段时间后，关闭止水夹，推动注射器活塞使部分水进入试管 注射器内剩余的水被“吸入”试管；铜表面产生无色气泡，溶液变蓝，试管内气体逐渐变为无色
③ 一段时间后，打开止水夹，拉动注射器活塞吸取少量无色气体；拔下注射器，再拉动活塞吸入少量空气 注射器中无色气体变为红棕色
下列说法正确的是(　　)
A．①中发生反应的化学方程式是3Cu＋8HNO3(浓)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
B．②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO2与H2O反应导致压强减小
C．③中的实验现象能证明②中铜与硝酸反应生成了NO
D．待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有红棕色气体产生
10．某化学研究小组设计利用硝酸工业尾气(只含NO、NO2)制备亚硝酸钠(NaNO2)的工艺流程如下。已知：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O,2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
下列说法错误的是(　　)
A．NO2为非电解质
B．用硝酸工业尾气制备的NaNO2中可能含有NaNO3
C．尾气中NO2的含量越高，NaNO2的纯度越低
D．标准状况下，生产a L的硝酸过程中产生的工业尾气用NaOH溶液完全吸收，消耗 mol NaOH
11．镁、铝、铁合金投入300 mL HNO3溶液中，金属恰好溶解，分别转化成Mg2＋、Al3＋和Fe3＋；还原产物为NO，在标准状况下体积为6.72 L。在反应后的溶液中加入300 mL某浓度的NaOH溶液，金属阳离子恰好全部沉淀，干燥后测得质量为27.2 g。下列有关推断正确的是(　　)
A．参加反应的HNO3的物质的量为 0.9 mol
B．参加反应的金属的质量为11.9 g
C．HNO3的物质的量浓度为3 mol·L－1
D．NaOH的物质的量浓度为6 mol·L－1
二．非选择题
12．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2的混合气体能与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，并微热之，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________________________________________________________________。
(4)D装置的作用是_____________________________________________。
5.2.3硝酸　 酸雨及防治
一．选择题
1．A　解析：盐酸是氢离子表现氧化性的酸，不与Cu反应。
2．B　解析：A、D两项表现硝酸的酸性；B项生成硝酸铁表现硝酸的酸性，生成二氧化氮表现硝酸的强氧化性；C项表现硝酸的强氧化性。
3.　B解析　A项，浓硝酸见光会分解，要保存在棕色试剂瓶中，错误；B项，酸性溶液中硝酸根离子有强氧化性，与亚铁离子发生氧化还原反应生成一氧化氮，一氧化氮在试管口与氧气反应生成二氧化氮，可在试管口观察到红棕色气体，正确；C项，常温下，铝与浓硝酸发生钝化，所以浓硝酸可以用铝制容器储存，钝化过程中发生了化学反应，错误；D项，与金属反应时，稀硝酸被还原为一氧化氮，反应较慢，浓硝酸被还原为二氧化氮，反应较快，所以稀硝酸的氧化性比浓硝酸弱，错误。
4.　D 解析　酸性条件下，NO具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，A项错误；H＋和HCO反应生成CO2和H2O，B项错误；NH和OH－反应生成NH3·H2O，C项错误；四种离子相互之间不反应，能在溶液中大量共存，D项正确。
5． B　解析：稀硝酸与铁粉反应，铁首先被氧化成Fe3＋，过量铁粉将Fe3＋还原，最终得到Fe2＋，滴入KSCN溶液不显红色，A错误；常温下，Fe、Al在浓硝酸或浓硫酸中发生钝化，生成致密的保护膜阻止了反应进行，B正确；铝箔能与稀硝酸反应放出气体，C错误；浓硝酸具有强氧化性，能使紫色石蕊试纸先变红后褪色，D错误。
6．D　解析：铜跟1 mol·L－1的硝酸反应的离子方程式为8H＋＋ 2NO＋ 3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，H＋和NO的消耗量之比为8∶2＝4∶1，它们浓度的变化量之比是4∶1。
7．B　解析：反应的硝酸转化为Mg(NO3)2、、NO2和NO，该反应中硝酸表现出酸性和强氧化性，故A错误；O2得电子为0.75 mol×4＝3 mol，所以NO2和NO转化为HNO3共失3 mol电子，设混合气体中NO2和NO的物质的量分别为x、y，则有，解得x＝1.5 mol，y＝0.5 mol，故混合气体中NO2和NO的体积比为3∶1，故B正确；纵观整个过程，根据得失电子守恒可知，Mg、Cu失去的电子数等于氧气获得的电子数，则转移电子为0.75 mol×4＝3 mol，反应中Mg、Cu均为＋2价，根据得失电子守恒，可知Mg、Cu的物质的量之和为 3 mol÷2＝1.5 mol，故C错误；NO、NO2与O2、H2O反应又转化为HNO3，根据电荷守恒可知，Mg(NO3)2、Cu(NO3)2中含有的物质的量等于Mg、Cu失去电子的物质的量，根据氮原子守恒：n(HNO3)＝3 mol＋＝5 mol，故原硝酸的物质的量浓度为＝10 mol·L-1，故D错误。
8．D　解析：A项，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程中先生成二氧化氮，然后在催化剂表面和一氧化碳反应，最终生成无毒气体，起到尾气净化的作用，错误；B项，NO和O2在常温下就会发生反应，错误；C项，汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等，不正确；D项，尾气处理净化的目的是把有毒的污染气体在催化剂作用下转化为空气中的无毒成分，化学方程式为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，正好是过程图中的变化，正确。
9．B　解析：铜与浓硝酸发生反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，A错误；②中发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应后气体的压强减小，会导致②中注射器内剩余的水被“吸入”试管，B正确；NO与O2反应生成NO2，结合A、B两选项的分析可知，③中的实验现象不能证明②中铜与硝酸反应生成了NO，C错误；NO在酸性条件下会将铜氧化，而NO自身被还原为NO，故待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有无色气体产生，D错误。
10．D　解析：NO2在水溶液中不能因自身发生电离而导电，因此属于非电解质，A项正确；根据已知化学方程式，若NO2过量，NO2和NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和H2O，则NaNO2中可能含有NaNO3，B项正确；根据B项分析，尾气中NO2的含量升高，会生成更多的NaNO3，NaNO2的纯度会降低，C项正确；若标准状况下硝酸为气态，生产a L硝酸过程中产生的工业尾气的物质的量为 mol，则用NaOH溶液完全吸收，消耗 mol NaOH，但标准状况下硝酸为液态，a L硝酸的物质的量大于 mol，D项错误。
11．B　解析：标准状况下，6.72 L NO为0.3 mol，则反应中转移的电子为 0.9 mol，因参加反应的HNO3一部分生成NO(0.3 mol)，另一部分与阳离子形成盐，形成盐的NO的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即 0.9 mol，故参加反应的HNO3为1.2 mol，则HNO3的浓度为1.2 mol÷0.3 L＝ 4 mol·L－1，A、C项错误；生成沉淀消耗的OH－的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即0.9 mol，故参加反应的金属的质量为27.2 g－0.9 mol×17 g·mol－1＝11.9 g，B项正确；NaOH的物质的量浓度为0.9 mol÷0.3 L＝3 mol·L－1，D项错误。
二．非选择题
12．
解析：由实验装置及流程可知，A 中发生硝酸与碳酸钙的反应生成二氧化碳，因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶尽装置中的空气，避免对一氧化氮气体的检验造成干扰；B中Cu与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水，E中收集到无色气体NO，利用F充入空气，可检验NO的生成；D装置为尾气处理装置，吸收氮的氧化物，防止污染空气。
答案：(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除对气体产物观察的干扰　使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗的小孔，打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K
(2)铜丝上产生气泡，溶液变为蓝色　3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)验证E中的无色气体为NO
(4)吸收NO、NO2等尾气，防止污染空气
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