+第4章 第4节 第1课时
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．下列有关氨的叙述中，正确的是( )
①氨气易溶于水，可以用来做喷泉实验 ②氨水的密度比水小，且浓度越大，其密度越大 ③可用向上排空气法收集氨气 ④氨易液化，工业上可用氨作制冷剂
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】 D
【点拨】 常温下，1体积水大约溶解700体积氨气且溶解得快，可以做喷泉实验；氨水密度比水小，且浓度越大，其密度越小；氨气比空气轻，应用向下排空气法收集；氨易液化，工业上常用氨作制冷剂。
2．如图，锥形瓶中盛有气体X，滴管内盛有液体Y。若挤压胶头滴管，使液体Y滴入瓶中，振荡，过一会可见小气球a鼓起。气体X和液体Y不可能是
( )
A．X是NH3，Y是水
B．X是SO2，Y是NaOH浓溶液
C．X是CO2，Y是饱和NaHCO3溶液
D．X是HCl，Y是NaNO3稀溶液
【答案】 C
【点拨】 气体要易溶于液体或与液体容易反应，造成压强减小，即能满足条件。此题D项是学生易错的选项，NaNO3稀溶液中的水是个隐含条件。小气球a鼓起，说明锥形瓶内气压降低。A项，NH3溶于水造成瓶内压强降低，气球可以鼓起；B项，
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，也能造成瓶内压强降低；C项，CO2不溶于饱和NaHCO3溶液，不行；D项，HCl极易溶于水，而NaNO3稀溶液中有水，所以也能造成锥形瓶内压强降低。
3．氨溶于水所得溶液中，除了水分子外，数目最多的微粒是( )
A．NH3 B．NH3·H2O
C．NH D．OH－
【答案】 B
【点拨】 溶于水的氨大部分与水结合生成
NH3·H2O，NH3·H2O中一小部分电离为NH和OH－。所以除水分子外，NH3·H2O最多。
4．氨的喷泉实验中，烧瓶中的液体占8/9，假设溶质不外溢，瓶内氨水的浓度为(标准状况下)( )
A．0.04mol/L B．0.045mol/L
C．0.45mol/L D．1mol/L
【答案】 B
【点拨】 氨气只能用向下排空气法收集，烧瓶没有充满，说明收集的氨气中混有空气，溶解的氨气体积和溶液体积相等，所以氨水的物质的量浓度为mol·L－1。
5．为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中合适的是( )
A．NH4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥
B．N2＋3H2 2NH3，用烧碱进行干燥
C．加热浓氨水，气体用碱石灰干燥
D．加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥
【答案】 C
【点拨】 A选项中的两种物质反应不生成氨气，B选项在实验室中是不能实现的， C选项利用了浓氨水的挥发性，同时可选用碱石灰干燥，D选项中的P2O5不能干燥氨气。
6．下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是( )
A．2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O
B．8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
C．4NH3＋6NO 5N2＋6H2O
D．NH3＋HCl===NH4Cl
【答案】 B
【点拨】 物质要体现碱性，则应与酸生成相应的盐；物质要体现还原性，则应与氧化剂作用生成相应的氧化产物。据此对比题给4个反应逐一分析，看是否同时有铵盐和价态高于－3价的含氮物质生成(该物质要有来自NH3中的氮，且氮的价态高于－3价)。选项A中NH3→N2，无铵盐生成；选项B中2NH3→N2,6NH3→NH4Cl；选项C中4NH3→2N2，无盐生成；选项D中NH3→NH4Cl，无氮元素价态升高的物质生成。
7．下列说法中正确的是( )
①所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
②所有铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮均呈－3价
③NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－ NH3↑＋H2O
④NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】 B
【点拨】 有的铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl)；有的铵盐受热分解不产生氨气(如硝酸铵)；所有的铵盐都易溶于水，铵盐里除NH中的N呈－3价外，还可能含有其他价态的N元素(如NH4NO3中的N有－3、＋5两种价态)；铵盐与碱反应时，反应条件不同，产物也不同。即加热时，生成NH3，不加热时，往往生成NH3·H2O；可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。
8．用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验，当水充满整个烧瓶后，烧瓶内的氨水的物质的量浓度是(按标准状况下计算)( )
A．0.045mol·L－1 B．1mol·L－1
C．0.029mol·L－1 D．不能确定
【答案】 A
【点拨】 氨气溶于水形成氨水，其溶质为氨气。设烧瓶的容积为VL，则形成溶液的体积为VL，溶质的物质的量为mol，故所得溶液的物质的量浓度为＝0.045mol·L－1
9．有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析中，不正确的是( )
A．氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验
B．氨气的还原性可以解释氨的催化氧化反应
C．铵盐的水溶性是实验室中用NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取氨气的原因
D．NH3·H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气
【答案】 C
10．把aL含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分成两等份，一份用bmol烧碱刚好把NH3全部赶出，另一份与BaCl2溶液完全反应，消耗cmol BaCl2，则原溶液中c(NO)为( )
A.mol·L－1 B.mol·L－1
C.mol·L－1 D.mol·L－1
【答案】 B
11．已知NH3极易溶于水，而难溶于有机溶剂——CCl4。下列装置中不适宜做NH3尾气吸收的是( )
【答案】 C
12．检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后( )
A．加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液
D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
【答案】 D
【点拨】 检验铵盐的方法是将待检物与强碱共热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体。
13．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、NH、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，现取三份100 mL溶液进行如下实验：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；
②第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol；
③第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g。L根据上述实验，以下推测正确的是( )
A．K＋一定存在
B．100 mL溶液中含0.01 mol CO
C．Cl－可能存在
D．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在
【解析】 本题考查NH的特性及离子的共存问题。
【答案】 AC
二、非选择题
14．某学生课外活动小组利用下图所示装置分别做如下实验：
在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是______________________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：________________________________________________________________________。
【解析】 解题的关键是要认真观察实验装置的特点：试管口上套有气球，说明加热时会有气体逸出(说明该物质不稳定)，可能是溶有酸性气体的石蕊溶液或溶有碱性气体的酚酞溶液。而前者在加热后，红色变为紫色，不符合“溶液颜色逐渐变浅”的条件，结论只有稀氨水和酚酞。
【答案】 稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3逸出，所以溶液的颜色变浅
【点拨】 本题考查能用学过的化学知识对观察到的现象作出合理解释的能力。
15．下图所示，A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置，提供的药品有：大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体，试回答以下问题：
(1)选用A装置可制取的气体有______，选用B装置可制取的气体有________________________________________________________________________。
(2)写出利用上述有关药品制取氨的化学方程式：__________________。若要制得干燥的氨，可选用下列干燥剂中的______(填序号)。
A．生石灰 B．浓硫酸 C．五氧化二磷
【答案】 (1)NH3 H2、CO2
(2)2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O A
16．利用如下图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是________________________________________________________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)先打开a，b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a，b活塞)
(2)导管口处产生白烟
(3)先打开a，b活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)片刻后，关闭a活塞，然后打开c活塞
17．(2009·全国理综2卷，28)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
(1)A中加入的物质是__________________________，发生反应的化学方程式是__________________________；
(2)B中加入的物质是________________，其作用是
______________________________________；
(3)实验时在C中观察到的现象是__________________________________，发生反应的化学方程式是__________________________________；
(4)实验时在D中观察到的现象是______________，D中收集到的物质是____________，检验该物质的方法和现象是__________________________。
【答案】 (1)固体NH4Cl和Ca(OH)2
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(其他合理答案也给分)
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水汽
(3)黑色粉末部分逐渐变为红色
2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu
(4)出现无色液体 氨水
用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝 用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝
【点拨】 由实验目的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知，A装置提供NH3，且是固固加热制备气体，则A中应加入固体NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应：
2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。B装置是干燥装置，除去NH3中的水汽，应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂。C装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu，则C中黑色粉末逐渐变为红色。反应生成的N2及水蒸气和未反应的NH3均会从C装置中进入D试管中，则D中收集到的是氨水，因为氨水极易溶于水。E装置是气体收集装置，收集到的是N2。
课件69张PPT。第四节 氨 硝酸 硫酸(共3课时)为了提高农作物的产量，科学家一直设法将游离态的氮转化为化合态的氮。20世纪初，经过德国化学家哈伯·波施(Carl Bosch,1874～1940)等科学家的不懈努力，成功地开发了合成氨的生产工艺。从此，人类能为植物的生长提供足够的氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。这是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一。●梳理导引
1．________________________叫做氮的固定。写出工业合成氨的化学方程式__________________________。
2．氨的性质：
(1)氨气的物理性质：
_______________________________________。氨气的水溶液叫氨水，写出氨气与水反应以及电离的方程式__________________________________________，氨气有________(填“强”或“弱”)碱性。(2)氨气的化学性质：氨气遇到HCl气体时，产生大量的________，反应方程式为________。氨气具有还原性，写出氨催化氧化生成NO的方程式________。
(3)铵盐都__________溶于水，受热________分解，与__________反应放出氨气，用化学方程式分别举例说明：______________________________________________________________________________________。3．氨的实验室制备：
原理：____________________________________，装置：与制________相同，用__________收集，验满的方法是________；收集氨气的试管口棉花的作用：__________________________________________________。●问题探究
1．氮在自然界中主要以哪些形式存在？
提示：氮是一种重要的元素，它以化合态存在于多种无机物和有机物中，是构成蛋白质和核酸不可缺少的成分。在空气中氮以氮气的形式存在，是空气的主要成分。2．能否用浓H2SO4干燥NH3?
提示：不能，H2SO4＋2NH3===(NH4)2SO4。
3．在常温下，还可用浓氨水与固体烧碱混合制氨气，请思考应该使用什么样的装置？具体如何操作呢？
提示：参考方法及装置，如右图所示安装好装置，在分液漏斗中加入浓氨水，在锥形瓶中加入少量固体氢氧化钠(约一小药匙)，将浓氨水慢慢滴入锥形瓶，待冒出较多的气泡时，用向下排空气法收集氨气。实验
时要控制好浓氨水的滴入速度，分液漏
斗的活塞不要开得太大，以免产生氨气
过多而冲开锥形瓶的塞子。4．是否所有铵盐受热分解都会产生NH3？是否所有的铵盐与碱反应均放出NH3?
提示：铵盐与碱反应放出NH3，这是铵盐的通性。但一些铵盐受热分解情况复杂，如NH4NO3受热分解不产生NH3。5．图1为什么能形成喷泉？如何使图2中所示装置也顺利产生喷泉现象？
提示：若要说明图1为什么能形成喷泉，先要知道形成喷泉的原理以及氨的物理性质：当挤压滴管的胶头。胶头滴管中的水进入烧瓶，是否大量的氨迅速溶解，此时是否能使烧瓶内压强迅速减小，形成负压，在外界大气压作用下，烧杯内的水能否迅速进入烧瓶形成喷泉。
要使图2装置也能形成喷泉，关键是一开始如何使烧瓶内形成负压，即找到形成喷泉的“诱因”。与图1装置比较，本装置中没有滴管，不可能有水“挤”入烧瓶内，形成负压，就考虑让烧瓶中的氨气溶于烧杯的水中，所以考虑如何形成负压，是否需要打开止水夹。用热毛巾捂烧瓶片刻。烧瓶中的氨受热压到烧杯中而迅速溶解，此时烧瓶内能否因形成负压而形成喷泉。若使图2中所示装置也顺利产生喷泉现象，可以打开止水夹，用热毛巾捂烧瓶片刻，烧瓶中的氨受热压到烧杯中而迅速溶解，烧瓶内形成负压而形成喷泉。探究：图1形成喷泉的原理：当挤压滴管的胶头，胶头滴管中的水进入烧瓶，大量的氨(约占挤入水体积的700倍)迅速溶解，使烧瓶内压强迅速减小形成负压，在外界大气压作用下，烧杯内的水迅速进入烧瓶，形成喷泉(也有人称这种负压喷泉为吸入式喷泉)。
●细品教材
1．物理性质
氨是无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水(可做喷泉实验)，常温常压下，1体积水能溶解约700体积的氨，氨易液化(可作致冷剂)。2．喷泉实验
在干燥的圆底烧瓶里充满氨气，用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量酚酞试液)，按图安装好装置。打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶中溶液呈红色。实验说明：NH3极易溶于水，氨水显碱性。
温馨提示：喷泉实验成功的关键：
①装置气密性好；②烧瓶要干燥；③氨气要充满；④由滴管内挤入的水不要太少。【氨与氯化氢反应的实验探究】
实验步骤：用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后使这两根玻璃棒接近(不要接触)，观察发生的现象(如图)。
实验现象：可以看到，当两根玻璃棒接近时，产生大量白烟。
实验结论：这种白烟是氨水挥发出的NH3与盐酸挥发出的HCl化合生成微小的NH4Cl晶体。
NH3＋HCl===NH4Cl温馨提示：①氨不仅能跟盐酸反应，也能跟硫酸、硝酸、醋酸、碳酸等多种酸反应，反应实质都是NH3与H＋的反应。
因为氨易跟酸反应生成盐，所以不能用浓硫酸作氨气的干燥剂。同理，氨气与氯化氢气体不能共存。
②在中学化学中NH3是唯一能与酸反应生成盐的气体。
③气态氢化物与最高价氧化物所对应水化物发生化合反应，这是氮元素有别于其他元素的特征。④在该实验中，只有浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇NH3才会产生白烟，硫酸、磷酸等难挥发性酸遇NH3不产生白烟现象。
4．氨的用途
(1)工业上用于制化肥，如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。
(2)有机合成的重要化工原料。
(3)作致冷剂。●典例精析
【例1】 某无色混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2、水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)，氢氧化钡溶液(有浑浊现象)，浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时，则可断定该混合气体中一定有
( )
A．HCl、CO2、H2 B．CO、H2、H2O
C．CO、H2、NH3 D．HCl、CO、H2O【解析】 考虑此类型题目应首先判断气体是否共存，若不共存只能存在两者中其一。NH3和HCl反应，则混合气体只能含有二者之中的一种。气体通过澄清的石灰水无浑浊，而通过Ba(OH)2溶液有浑浊，则证明原混合气体中一定含有HCl和CO2气体，因HCl与石灰水作用：Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，无沉淀产生，且HCl被吸收；CO2通过Ba(OH)2产生沉淀：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O，因而有HCl、CO2，则一定没有NH3。通过灼热CuO和CuSO4所呈现的现象说明一定存在有H2。【答案】 A【例2】 同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3 ②NO2，进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为 ( )
A．①＞② B．①＜②
C．①＝② D．不能确定【答案】 C
在1L 1mol·L－1的氨水中 ( )
A．含有1mol NH3分子
B．含有NH3和NH物质的量之和为1mol
C．含1mol NH3·H2O
D．含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1mol【答案】 D
【点拔】 充分利用守恒思想，利用氮原子守恒去分析。
将产生的氨气与过量的氧气通到如下图装置(催化剂为铂石棉)中，用酒精喷灯加热：
①氨催化氧化的化学方程式是________________。
②试管内气体变红棕色，该反应的化学方程式是
__________________________________________。【解析】 氨具有较弱的还原性，可以与O2在催化剂存在的条件下发生化学反应，生成NO和H2O；NO气体很容易被氧化为NO2。
●细品教材
1．铵盐的性质
(1)定义：由铵根离子(NH)和酸根离子构成的化合物。
(2)性质
①物理性质：都是晶体，易溶于水。
②化学性质：a.受热易分解，
2．实验室制氨气
(1)药品的选择
利用铵盐与碱共热产生NH3，常选用NH4Cl与熟石灰的混合物，加热制备NH3。一般不选用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且对玻璃的腐蚀性较强。(2)装置
用NH4Cl或Ca(OH)2共热制NH3的装置与制O2装置相同，分别如图所示：
(3)NH3的干燥
干燥氨气不能用P2O5或浓H2SO4，也不能用无水CaCl2，通常用碱石灰干燥氨气。
(4)NH3的收集
通常采用向下排空气法进行收集，试管口塞一团棉花，防止生成的NH3与空气对流，而导致收集到的NH3不纯。(5)尾气处理
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：
(6)其他常见制取NH3的方法
①加热NH4HCO3固体或(NH4)2CO3固体，将产生的气体通过碱石灰后可得到纯净干燥的氨气，可用制备氧气的装置。③常温下，用浓氨水与固体烧碱或生石灰混合制氨，可用制氢气的装置。这种方法的原理是：固体烧碱或生石灰溶于水时放出大量的热，促使NH3·H2O分解放出氨气。●典例精析
【例3】 将可能混有下列物质的硫酸铵样品13.2g在加热条件下，与过量NaOH溶液反应，在标准状况下收集到4.3L气体，则该样品中不可能混有的物质是( )
A．NH4HCO3和NH4NO3
B．(NH4)2CO3和NH4NO3
C．NH4Cl和(NH4)2CO3
D．NH4Cl和NH4HCO3【答案】 C
【点拔】 物质的混合问题应充分利用平均思想，即既有大于平均值的数又有小于平均值的数才可能得到平均值。【例4】 实验室制氨气通常用三种方法：①用固体氢氧化钙和氯化铵反应，装置同课本；②称取7.9g碳酸氢铵固体放入试管内，再加入8g氢氧化钠固体，常温下即能产生氨气，装置如下图甲；③在锥形瓶中注入50mL浓氨水，再加入10g氢氧化钠固体，装置如下图乙，选取三个250mL的干燥的烧瓶及瓶塞，用于收集三种制法的氨气。请填空：
(1)写出②法制取氨气的化学方程式___________；
(2)说明用③法制取氨气的原理___________________；
(3)检验氨气已收集满的方法_________________；
(4)集满氨气的烧瓶做喷泉实验，装置如上图丙(烧杯内盛酚酞溶液)，其现象是________。
【解析】 本题主要考查NH3的性质。通过氨气的实验室制法考查NH和OH－的反应。解题的关键是第②种方法和第①种相似，只是铵盐和碱不同，以第①种方法反应快，不用加热；第③种制氨方法，一定要用浓氨水和固态NaOH。(3)用润湿的红色石蕊试纸靠近瓶口，试纸变蓝说明已满(或用玻璃棒蘸浓盐酸接近集气瓶口，冒白烟，表示氨气已收集满)
(4)图丙装置中圆底烧瓶内的长玻璃管喷出“泉水”，原烧杯中的溶液是无色的，喷泉呈红色【点拔】 制取氨气的方法有多种，可以根据反应物的状态和反应条件选择合适的装置来制取氨气。
反应装置的选择是高考中的常考知识点之一，其选择的依据主要有三个方面：①反应物的状态；②反应是否需要加热(即反应条件)；③产生气体的性质。常见的类型也有三种：①固体和固体混合需加热(如制NH3)；②固体和液体反应不需加热(如制H2)；③固体和液体反应需加热(如制Cl2)。
已知单质碘易升华，用加热法可以分离的一组物质是
( )
A．氯化铵和消石灰
B．碳酸氢铵和过氧化钠
C．氯化铵和氯化钠
D．碘和氯化铵
【解析】 此题考查物质的分离与提纯，除要考虑铵盐受热分解、铵盐和碱的反应外，还需考虑其分解产物是否与另一物质发生反应等。【答案】 C
【点拔】 铵盐受热分解时，有下列几种情况：
①NH4HCO3、(NH4)2CO3等热分解后全部转化为气体，而无任何固体物质剩余；②NH4Cl等热分解产生的HCl和NH3遇冷则重新生成原铵盐，现象类似于升华，但注意此变化是化学变化。
下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是
( )
【解析】 要根据反应原理中反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置。
【答案】 AC
【点拔】 判断实验装置图是否错误的一般方法：一看主体(发生)装置是否有错：①实验是否需加热；②酒精灯部位是否有错；③是否有石棉网；④仪器放置是否有错；⑤夹持仪器的位置是否有错。二看试剂是否符合实验原理(包括反应物、除杂试剂、干燥剂、尾气吸收剂)。三看收集方法是否有错(排水法、向上排空气法、向下排空气法、导管伸入的位置等)。四看是否缺少尾气吸收装置。
(1)标准状况下，用氨气做“喷泉实验”，实验完毕后，液体进入烧瓶占其总容积的2/3，假设溶质不外泄，则所得溶液中溶质的物质的量浓度为________。
(2)标准状况下，1体积水可以溶解700体积氨气，所得溶液的密度为0.90 g/mL，则氨水的物质的量浓度为______________________________。
●资料备选
液氨、氨、氨水、铵根的比较第4章 第4节 第2课时
1．下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
【答案】 D
【点拨】 浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性，使蔗糖炭化属于浓硫酸的脱水性，A选项错；浓硫酸可以作干燥剂是利用了它的吸水性，但是与浓硫酸能起反应的气体不能用浓硫酸干燥，如NH3、H2S、HI等，C选项错；浓硫酸能与铜片反应，但必须在加热时才可以反应，B选项也不正确；常温下浓硫酸能使某些金属钝化如Fe、Al，D选项正确。
2．若浓H2SO4不慎溅在皮肤上，清洗的方法应该是( )
A．用NaOH溶液去中和
B．用纱布擦干后涂油
C．用布擦干后，用水冲洗，然后涂3%～5%的
NaHCO3溶液
D．用大量的水冲洗
【答案】 C
【点拨】 由于浓H2SO4具有很强的脱水性和氧化性，人体中的很多种有机物易被浓H2SO4氧化和脱水，并且反应是放热的，这就是浓H2SO4对人体有强烈腐蚀作用的主要原因。另外，浓H2SO4易溶于水，而且溶解时会放出大量的热，若用水冲洗，必然导致皮肤受伤面积扩大，受伤程度增加。NaOH是强碱，同样对皮肤会有很强的腐蚀作用。所以先用布擦干，再用水冲洗，然后涂上3%～5%稀NaHCO3溶液的方法是正确的。
3．浓硫酸和2mol·L－1的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如下图，分析a、b曲线的变化的原因是( )
A．a升华、b冷凝
B．a挥发、b吸水
C．a蒸发、b潮解
D．a冷凝、b吸水
【答案】 B
【点拨】 本题考查学生对浓、稀硫酸在吸水与其中水分挥发的差异。在两种溶液中都存在吸水与水分的挥发两个过程，只不过在浓H2SO4中以吸收水分为主，溶液质量增加；而2mol·L－1稀H2SO4中以水分挥发为主，质量减小。故本题答案为B。
4．下列对浓H2SO4的叙述正确的是( )
A．常温下，浓H2SO4与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓H2SO4
B．浓H2SO4具有吸水性，能使蔗糖炭化
C．浓H2SO4和铜片加热时既表现出酸性，又表现出强氧化性
D．浓H2SO4和亚硫酸反应制取SO2时，浓H2SO4表现出强氧化性
【答案】 C
【点拨】 常温下浓H2SO4与铁、铝接触，能使金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续跟浓硫酸反应，这就是金属的钝化现象。金属钝化现象是浓H2SO4与这些金属发生化学反应引起的。所以说常温下浓H2SO4与铁、铝不反应的说法是错误的，A不正确。浓H2SO4是从蔗糖中夺取与水分子组成相当的氢和氧，使蔗糖炭化，体现了浓H2SO4的脱水性而不是吸水性，因此，B项是错误的。铜与浓H2SO4在加热情况下发生反应，其化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，反应中浓H2SO4为氧化剂，铜则作为还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1，因此，在反应的2molH2SO4中，1mol作氧化剂，还有1mol起酸的作用。因此C的叙述正确。实验中是用浓硫酸与固体亚硫酸钠反应来制取二氧化硫的，Na2SO3＋H2SO4(浓) Na2SO4＋SO2↑＋H2O，在两种反应物中硫元素处于相邻价态，根据氧化还原反应规律可知，它们之间是不可能发生氧化还原反应的，此反应属于复分解反应。D选项错误。
5．放在敞口容器中的下列溶液，久置后溶液中该溶质的浓度会变大的是( )
A．浓硫酸 B．氢氧化钠
C．氯水 D．氯化钠
【答案】 D
【点拨】 溶液中溶质的浓度变大，可从两方面考虑，一是溶剂的减少，二是溶质的增多，该题题设为放在敞口容器中，主要从与空气中的成分发生物理或化学变化考虑，溶质和溶剂的变化或者是溶液成分自身发生变化。浓硫酸吸收空气中的水而使浓度减小；氢氧化钠吸收空气中的CO2而变质；氯水也因分解放出氧气最终变为稀盐酸；氯化钠溶液挥发出水而使溶液的浓度增大。解答此类题不仅要注意溶液与空气的作用还要注意溶液久置在空气中自身也发生变化。
6．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是( )
A．与铜片反应
B．与石蕊溶液反应
C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上
D．加入锌片看是否有气体生成
【答案】 C
【点拨】 常温下，浓硫酸和稀硫酸都不与铜反应，无法区别。向两种酸中加入锌片二者都反应，浓硫酸反应产生SO2，稀硫酸产生H2，可以区别，但不是最简单、最好的方法。只有C是利用了浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有脱水性来区别，方法简单，所以选择C。本题考查硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性而稀硫酸没有。
7．浓H2SO4在使下列物质的转化中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是( )
A．Cu→CuSO4 B．C→CO2
C．FeO→Fe2(SO4)3 D．Fe2O3→Fe2(SO4)3
【答案】 AC
【点拨】 浓H2SO4在反应中表现出酸性时硫元素化合价不变，硫元素仍以SO形式存在；表现出氧化性时硫元素化合价降低。由以上反应知，
C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O中硫元素化合价降低；Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O中硫元素化合价不变；而Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O,2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O中都是有一部分硫元素化合价降低，一部分硫元素化合价不变。所以浓H2SO4在A、C反应中既表现了酸性，又表现了氧化性。
8．在下面哪些反应中浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性( )
A．2NaCl＋H2SO4(浓) Na2SO4＋2HCl↑
B．Na2SO3＋H2SO4(浓) Na2SO4＋SO2↑＋H2O
C．C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
D．2FeO＋4H2SO4(浓) Fe(SO4)3＋SO2↑＋4H2O
【答案】 D
【点拨】 判断某些酸在化学反应中是否表现了酸性只要看该酸是否提供酸根离子生成了盐，如果生成了该酸对应的盐，则表现了酸性。而判断是否表现了强氧化性则需从中心原子的化合价是否降低的角度加以分析。A、B中硫元素的化合价不变，浓硫酸只表现出酸性；C中硫元素的化合价全部降低，浓硫酸只表现出氧化性；而D中有一部分硫元素的化合价降低，一部分硫元素的化合价不变，所以浓硫酸在反应中既表现出酸性又表现出氧化性。
9．储存浓H2SO4的铁罐外口出现严重的腐蚀现象，这体现了浓硫酸的( )
A．脱水性和吸水性 B．吸水性和酸性
C．强氧化性和吸水性 D．不挥发性和酸性
【答案】 B
【点拨】 由于浓H2SO4在罐口附近吸水后形成稀硫酸与Fe发生置换反应而腐蚀。
10．将90%H2SO4溶液和10%H2SO4溶液等体积混合，所得溶液的质量分数为( )
A．小于50% B．大于50%
C．等于50% D．不能确定
【答案】 B
【点拨】 设各取体积为VL,90%H2SO4的密度为d1,10%H2SO4的密度为d2，则d1＞d2。依题意，混合后溶液的质量分数：
P%＝＝，
－50%＝＞0，
所以P%＞50%。
11．取三张蓝色石蕊试纸置于表面皿上，然后按顺序滴加65%的硝酸，98.3%的硫酸和新制氯水，三张试纸最终呈现的颜色是( )
A．白、红、白 B．红、黑、红
C．红、红、红 D．白、黑、白
【答案】 D
【点拨】 因上述两酸均为浓酸，均具有强氧化性，新制氯水中含强氧化性的次氯酸，浓硫酸还表现出脱水性。
12．利用右图装置做下面的实验：在烧杯中盛有半杯乙溶液，然后用滴定管向容器中滴入甲溶液。随着甲的滴入，灯泡逐渐变暗；滴到一定量时，灯泡熄灭，继续滴入甲溶液，灯泡又逐渐变亮。下列各组溶液中，能够产生上述现象的是( )
选项
甲
乙
A
NH3·H2O
AgNO3
B
CH3COOH
NH3·H2O
C
NaOH
AlCl3
D
H2SO4
Ba(OH)2
【答案】 D
【点拨】 A中AgNO3→NH4NO3则灯泡仍亮；B中弱电解质→强电解质灯泡由暗变亮；C中AlCl3→NaCl灯泡仍亮。D中生成BaSO4沉淀和水，灯泡先变暗，继续加Ba(OH)2溶液又逐渐变亮。
二、非选择题
13．实验证明铜在低温下不能和O2发生反应，也不能和稀H2SO4共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断通入空气来制取CuSO4溶液的，铜屑在此状态下发生的一系列化学反应为：______________，______________。利用铜和浓H2SO4在加热条件下也能制备CuSO4溶液，其化学方程式为____________。以上方法前者好还是后者好？原因是什么？
【解析】 在稀H2SO4中，Cu与O2反应后的生成物CuO迅速溶解在热的稀H2SO4中生成CuSO4；第二种方法，铜与浓硫酸在加热条件下也产生CuSO4，但同时产生SO2，H2SO4的利用率降低，生成了污染环境的有毒气体。
【答案】 2Cu＋O22CuO
CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O)
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋H2O
第一种方法好。原因：①这种方法节约原料(硫酸)。②清洁，无污染，后者有SO2气体生成。③节约能源，加热温度比第二种方法低。
14．为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：
(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：
接____，____接____，____接____；
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2？乙中
________________________________________________________________________，
丙中
________________________________________________________________________；
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是__________；
(4)写出甲中反应的化学方程式____________。
【解析】 木炭与浓硫酸加热反应生成CO2、SO2和H2O。其中CO2、SO2在化学性质上的相同点都是酸性氧化物，都使澄清石灰水变浑浊，这会干扰CO2的鉴别。SO2和CO2在化学性质上的明显不同是SO2有漂白性和强的还原性，而CO2没有。所以，在鉴别CO2时，首先用酸性KMnO4溶液将SO2氧化除去，再用品红溶液检验是否被完全除去，最后用澄清石灰水检验CO2的存在。
【答案】 (1)A F E C D B
(2)乙中溶液变浑浊 丙中品红溶液未褪色
(3)吸收SO2
(4)C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
15．根据下图，回答问题。
(1)如图所示装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。
答：
________________________________________________________________________。
(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：
A中加入的试剂是__________，作用是____________________。
B中加入的试剂是__________，作用是____________________。
C中加入的试剂是__________，作用是除尽____________________气体。
D中加入的试剂是__________，作用是____________________。
(4)实验时，C中应观察到的现象是______________________。
【解析】 本题是考查浓硫酸和碳反应产物的检验，涉及CO2和SO2的性质比较，在检验CO2前必须先将SO2除去，而除去SO2利用的则是SO2的还原性。
【答案】 (1)反应前先用小火微热烧瓶，B、C、D瓶中有气泡冒出，停止加热后，导管里会形成一段水柱，表明装置不漏气
(2)2H2SO4(浓)＋C2H2O＋2SO2↑＋CO2↑
(3)无水硫酸铜 检验H2O
品红溶液 检验SO2
KMnO4酸性溶液 SO2
澄清石灰水 检验CO2
(4)高锰酸钾酸性溶液的颜色不褪尽(或不褪色，或不褪成无色)
16．向铜片中加某浓度的硫酸120mL，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，使之充分反应收集到标准状况下气体2.24L，过滤残留固体，干燥后称量，质量减少了7.5g，求原硫酸的物质的量浓度。
【解析】 Zn ＋ H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
0．1mol 0.1mol 0.1mol
Zn与CuSO4反应固体减轻：
7．5g－0.1mol×65g/mol＝1.0g
Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu △m(固)
65g 1mol 64g 1.0g
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
2mol 1mol
c(H2SO4)＝＝17.5mol/L。
【答案】 17.5mol/L
课件61张PPT。
硫酸(H2SO4)被称为现代工业之母。它在化学、冶金、医药、染料等工业中有极为广泛的应用。据统计，生产10t青霉素要消耗2.5t硫酸，生产1t有机玻璃要消耗3t硫酸，生产1kg金属锆，竟要消耗20t硫酸。因此，世界上常把硫酸的产量作为衡量一个国家工业发达程度的标志。有人称硫酸是化学工业生产的“发动机”。硫酸有稀硫酸和浓硫酸，它们的化学性质一样吗？●梳理导引
1．浓硫酸具有吸水性，还具有________性和________性。浓硫酸与铜反应的现象是____________________________，化学方程式为__________________________；浓H2SO4跟碳反应的方程式为______________________。2．稀HNO3具有酸的通性，但与金属反应______________________产生氢气。写出铜与浓HNO3、稀HNO3反应的方程式
______________________________________、________________________________________________。
3．铁、铝等金属在常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中出现“________”，是因为__________________。2．不能
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3．“钝化” 它们的表面被氧化成致密的氧化膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应。●问题探究
1．氧化性酸和酸的氧化性有何区别？
提示：所谓氧化性酸是指酸根部分易于获得电子的酸，如浓硫酸、硝酸等，由于其中 易获得电子，表现出很强的氧化性；而氢碘酸、氢硫酸、碳酸、磷酸等酸根部分不能或不易获得电子，所以它们是非氧化性酸，其中，氢碘酸、氢硫酸的酸根部分易失电子，在氧化还原反应中作为还原剂，故又可以叫做还原性酸。在水溶液中任何酸都能不同程度地电离出H＋，H＋在一定条件下可获得电子，形成H2，从这一点看，酸都具有氧化性，这是H＋的氧化性，它和氧化性酸中心元素处于高价态易获得电子具有的氧化性是不同的。2．浓硫酸吸水性和脱水性有何区别？
提示：浓硫酸吸水是把物质本身中有自由的H2O分子或结晶水吸收。浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2：1的形式脱去。所以，二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。
浓硫酸能够吸收空气中的水分和其他物质表面的水分，因此浓硫酸常用作干燥剂。但是它不能用来干燥碱性气体(如NH3)和强还原性气体(如H2S)。
●细品教材
1．物理性质：浓硫酸是无色油状液体，难挥发，能以任意比与水混溶，溶解时放出大量热。质量分数为98.3%的浓硫酸密度为1.84g·cm－3，沸点为338℃，硫酸是典型的难挥发性酸、高沸点酸(利用此性质，实验室里可制取一些易挥发的酸，如HCl)。2．浓H2SO4的三大特性
稀H2SO4具有酸的全部通性。浓H2SO4具有以下化学特性：
(1)吸水性：浓硫酸的吸水性是指浓硫酸有吸收游离水分子的性能，它不仅能吸收空气、物质中的水分，还能夺取结晶水合物中的结晶水，所以浓硫酸是很好的干燥剂。浓硫酸敞口久置于空气中，会吸收水蒸气，而使溶液的质量增大，浓度降低。故浓硫酸须密封保存。
(2)脱水性：浓硫酸的脱水性是指浓硫酸遇到某些有机物，可将其中H、O原子按个数比2?1比例脱去的性质。二者的区别见下表。
钝化是因为形成了致密、坚固的氧化物薄膜，该氧化物薄膜是Al、Fe被浓硫酸氧化的产物；硫酸只显氧化性；一旦浓硫酸变为稀硫酸，钝化失效。②浓H2SO4氧化非金属单质，反应要加热，否则不反应；氧化产物是含氧酸或非金属氧化物(或把非金属氧化物与水合并看作含氧酸)而不是盐；还原产物一般为二氧化硫；硫酸只显氧化性；随着反应的进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止；H2、Si、N2、O2、F2、Cl2、Br2等，不能被氧化。
●典例精析
【例1】 下列关于硫酸的叙述错误的是 ( )
A．浓H2SO4可用来干燥SO2、NH3、H2
B．浓H2SO4可以使蔗糖变黑，并能产生气体，此气体可能是SO2和CO2
C．常温下可将浓H2SO4盛放在密闭的铝制容器中
D．浓H2SO4可制取HCl、HF等，但不能制HBr、HI浓H2SO4在常温下可使铁和铝的表面钝化，所以，可以用铁或铝制的容器来盛放浓H2SO4(常温)。浓H2SO4是稳定性很强的强酸，可用来制取挥发性的酸。
【答案】 A
【点拔】 掌握知识必须要全面，化学反应不仅要掌握反应物和生成物情况还要掌握反应条件。
【解析】 从选项中可以看出答案是以“mol”和“g”两种形式出现的。另外，在题目中不仅指出已知反应物的量，同时还给出生成物的体积，故解题时这一方面也要考虑到。【答案】 BD
【答案】 C
【解析】 浓H2SO4除具有酸性外，还具有以下三大特点：①氧化性；②吸水性；③脱水性。与S反应表现了它的强氧化性，与NaCl(固体)反应表现出强酸性和它的稳定性，与CuO反应时只表现出它的酸性，只有和FeO反应才表现出它的氧化性和酸性。
【解析】 98%浓硫酸表示100g溶液中含有98gH2SO4和2gH2O。显然，选项A是合理的；选项B、C不合理；由于H2SO4可以改写成SO3·H2O，所以98%浓硫酸表示100g溶液中含有80g SO3和20g H2O，选项D也合理。
【答案】 AD
【点拔】 ①要深刻理解98%浓硫酸的含义(见上)；②要善于进行等效变换：98%H2SO4 (98g H2SO4＋2g H2O) (80g SO3＋20g H2O)。
●细品教材
1．浓硫酸强氧化性的实验探究
实验步骤：第一步：按下图所示，将各仪器组装为一体，并检验其气密性。第二步：按图示将各种化学药品加到试管中(浓硫酸取3mL)，并重新将仪器组装好。观察铜丝在浓硫酸中的现象。
第三步：点燃酒精灯对盛浓硫酸和铜丝的试管先预热后固定加热。观察三个试管中的现象。
第四步：待三个试管中的现象都很明显之后，将连接a、b 试管的导气管从橡胶管处拔开，熄灯停止加热。使试管a中的物质冷至室温。第五步：从试管a中取出铜丝放入盛有少量水的大试管中，将a试管中的液体也倒入大试管中少许，观察大试管中的现象。
实验现象：①在加热之前，铜丝在浓硫酸中无现象发生。
②加热之后，b试管中的品红溶液逐渐变为无色，c试管中的紫色石蕊试液逐渐变为红色。
③第五步实验中，大试管中的溶液呈蓝色。实验结论：在加热的条件下，铜与浓硫酸反应，生成硫酸铜和二氧化硫。
2．浓H2SO4特性的应用
(1)蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状炭，并放出有刺激性气味的气体。你知道这个实验中浓硫酸表现了什么性质吗？变黑的蔗糖体积为什么能够膨胀？有刺激性气味的气体又是什么？你能写出生成这种气体的化学反应方程式吗？
(2)在盛有少量硫酸铜晶体的试管中注入浓硫酸，有什么现象发生？体现了浓硫酸的什么性质？(2)蓝色的硫酸铜晶体变成白色。因为浓硫酸吸收了胆矾中的结晶水，体现了浓硫酸的吸水性。
(3)要注意区别浓硫酸的吸水性和脱水性。吸水性是指浓硫酸能吸收结晶水、湿存水或空气中的水，是物理变化。脱水性是浓硫酸将有机物(含C、H、O的化合物)中相当于水组成的H、O原子脱去(按氢、氧元素2?1的比例从有机物中脱水)，是化学变化。●典例精析
【例3】 浓硫酸与铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水。反应中，浓硫酸所表现的性质有( )
A．只有酸性
B．只有强氧化性
C．脱水性
D．既有强氧化性，又有酸性【解析】 在浓硫酸与铜的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1，因此反应的2mol浓硫酸中，1mol是作为氧化剂，还有1mol起酸的作用。
【答案】 D
【例4】 将下列现象中的硫酸表现出来的性质写在空白处。
(1)敞口放置浓硫酸时，质量增加______________。
(2)把CuSO4·5H2O晶体放入浓硫酸中时，变成白色________________________________。
(3)锌粒放入稀硫酸中时，有气体放出________。
(4)把木屑放入浓硫酸中时，变黑____________。
(5)铁制容器盛放浓硫酸____________________。
(6)清洗镀件______________________________。
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后来又变黑________。【答案】 (1)吸水性 (2)吸水性 (3)酸性
(4)脱水性 (5)氧化性 (6)酸性 (7)酸性、脱水性【例5】 向铜片中加某浓度的硫酸120 mL，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500 mL，再加入足量锌粉，使之充分反应，收集到标准状况下气体2.24 L，过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了7.5 g，求原硫酸的物质的量浓度。【解析】 Zn ＋ H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol
Zn与CuSO4反应固体减轻：
7．5 g－0.01 mol×65 g/mol＝1.0 g。
Zn ＋ CuSO4===ZnSO4＋Cu Δm(固)
65g 1 mol 64 g 1.0 g【答案】 17.5 mol/L
向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量( )
A．小于0.45mol
B．等于0.45mol
C．在0.45mol与0.90mol之间
D．大于0.90mol【答案】 A
【说明】 浓H2SO4与Cu反应时，随着反应进行，浓度逐渐降低，稀硫酸与Cu不反应。D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
【解析】 四个选项从浓H2SO4与金属、非金属单质体现的不同性质，以及还原性气体不能用浓H2SO4干燥等知识点对浓H2SO4的强氧化性进行考察，解题时要联系其强氧化性进行解答。A项浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3)。B项金属与浓硫酸反应时，生成相应的盐和SO2，此时浓硫酸显酸性和强氧化性，而与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性。
C项Cu与浓H2SO4反应时，浓H2SO4浓度逐渐降低，当稀到一定程度变为稀H2SO4时，反应自行停止、故产生的SO2不足22.4L。
D项利用浓H2SO4的强氧化性而使Fe、Al钝化的反应，可以用来盛放浓H2SO4。D正确。
【答案】 D
(1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(2)试用下表所列各装置设计一个实验，验证上述反应的各种产物，这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是________→________→________→________(填装置的编号)。(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是________，B瓶溶液的作用是________，C瓶溶液的作用是________。
(4)装置②中所加的固体药品是________，可验证的产物是________，确定装置②在整套装置中位置的理由是________。
(5)装置③中所盛的溶液是________，可验证的产物是________。【点拨】 木炭与浓硫酸加热反应，生成CO2和SO2。CO2和SO2在化学性质上有相似点：都是酸性氧化物，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，彼此干扰鉴别。CO2和SO2在化学性质上也有明显的不同点：SO2有漂白性，CO2则没有，SO2有较强的还原性，CO2则没有。在SO2、CO2的混合气体中，首先用品红溶液检验SO2的存在，然后将SO2氧化除去，再用澄清石灰水检验CO2的存在，这是一种确认SO2和CO2共存的好方案。“反应的各种产物”还包括H2O的存在。由于对CO2、SO2的确认都是在水溶液中进行的，所以应在确认CO2和SO2存在之前确认CuSO4与H2O反应生成蓝色的CuSO4·5H2O，而且CuSO4与CO2和SO2都不发生任何作用。
●资料备选
鉴别浓H2SO4和稀H2SO4的方法
方法1：取少量蒸馏水，向其中加入少量试样硫酸，能放出大量热的则为浓H2SO4，反之则为稀H2SO4。
方法2：观察状态：浓H2SO4为黏稠状液体，而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液。
方法3：取2瓶体积大致相等的浓H2SO4和稀H2SO4，用手掂掂分量。因为浓H2SO4的密度较大，相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4，浓H2SO4的质量大得多。方法4：取少量试样，向其中投入铁片，若产生大量气泡则为稀H2SO4，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，若无明显现象(钝化)，则为浓H2SO4。
方法5：用玻璃棒分别蘸取试样在纸上写字，立即变黑(浓H2SO4的脱水性)者为浓H2SO4，另一种为稀H2SO4。
方法6：取少量试样，分别投入胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。若有颜色改变(蓝色→无色)，则为浓H2SO4(浓H2SO4有吸水性)，另一种为稀H2SO4。
方法7：取少量试样，分别投入一小块铜片。稍加热，发生反应的(有气泡产生，溶液变蓝)为浓H2SO4；无现象的是稀H2SO4。第4章 第4节 第3课时
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．(湖南株洲市2009－2010学年度高一上学期期末三校联考)下列反应中，硝酸既表现酸性，又表现氧化性的是( )
A．Fe2O3跟稀硝酸反应
B．Fe(OH)2跟稀硝酸反应
C．CuO跟稀硝酸反应
D．Al(OH)3跟稀硝酸反应
【答案】 B
【点拨】 Fe(OH)2与HNO3反应时，＋2价铁可被硝酸氧化成＋3，HNO3表现出强氧化性。反应中同时生成硝酸盐，硝酸表现出酸性。
2．(山东省德州一中2009－2010学年度高一上学期期末考试)对于下列事实的解释错误的是( )
A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C．常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应
D．向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘
【答案】 C
【点拨】 铝在常温下在浓硝酸中钝化，不是不发生反应。
3．下列有关硝酸的说法中正确的是( )
A．硝酸的酸酐是NO2
B．硝酸具有强氧化性和不稳定性
C．硝酸通常略显黄色，是因为在其中溶解了Fe3＋的缘故
D．稀硝酸与铜反应，氮元素化合价由＋5价降为＋2价；浓硝酸与铜反应，氮元素化合价由＋5价降为＋4价。由前后降价的多少可知，稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
【答案】 C
【点拨】 铝在常温下在浓硝酸中钝化，不是不发生反应。
4．木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体等分为①和②两份，将第①份气体先导入适量蒸馏水中再导入石灰水中，将第②份气体直接导入石灰水中，则石灰水的变化可能是( )
A．①不变浑浊，②变乳白色
B．①变乳白色，②不变浑浊
C．①变乳白色，②变乳白色
D．①不变浑浊，②变浅黄色
【答案】 B
【点拨】 C与浓HNO3反应产生的气体为NO2和CO2的混合气体，先通入蒸馏水时，由于发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，再导入澄清石灰水时，NO不与石灰水反应，CO2与Ca(OH)2反应产生CaCO3沉淀，故①变浑浊；气体直接导入澄清石灰水，因发生反应3NO＋H2O===2HNO3＋NO而使溶液显酸性，无法形成CaCO3沉淀，故②不变浑浊。
5．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜( )
①铜与浓硝酸反应 ②铜与稀硝酸反应 ③铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述中正确的是
A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等
B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C．所消耗铜的物质的量是：
途径①＞途径②＞途径③
D．所消耗的硝酸的物质的量是：
途径①＞途径②＞途径③
【答案】 AD
【点拨】 由于制取的Cu(NO3)2的量相同，据铜元素守恒可知A项正确；依据三种途径反应的化学方程式容易确定D项正确。
6．下列气体的制备可采用下图装置的是( )
A．铜与浓硝酸反应制NO2
B．铜与稀硝酸反应制NO
C．乙醇与浓硫酸反应制乙烯
D．氯化钠与浓硫酸反应制HCl
【答案】 B
【点拨】 通常在收集NO2、HCl都不能用排水；制乙烯时需要温度计以便于控制温度，故此套装置只能用来制取NO。
7．把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中，充分反应后剩余固体1.6g，产生NO2和NO的混合气体0.08mol。若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度为( )
A．3.5mol·L－1 B．4.5mol·L－1
C．7.0mol·L－1 D．9.0mol·L－1
【答案】 C
【点拨】 Fe剩余则生成Fe(NO3)2，利用原子守恒据Fe～Fe(NO3)2～2HNO3，HNO3～
可知：被还原的HNO3?0.08mol
未被还原的HNO3?×2＝0.02mol
所以：c(HNO3)＝＝7.0mol·L－1。
8．在铜跟稀硝酸的反应中，如果有1mol硝酸被还原，则被氧化的铜的物质的量为( )
A．3/8moL B．8/3mol
C．3mol D．3/2mol
【答案】 D
【点拨】 被还原的HNO3的物质的量等于还原产物NO的物质的量，即n(被还原HNO3)＝n(NO)＝1mol。
设被氧化的铜的物质的量为x。
3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3mol 2mol
x 1mol
x＝3/2mol
9．将足量的铜屑加入到浓度均为2mol·L－1的HNO3和H2SO4的混合溶液100mL中，充分反应后，转移电子的物质的量为( )
A．0.6mol B．0.8mol
C．0.45mol D．0.4mol
【答案】 C
【点拨】 该反应的离子方程式为：
3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
2 8
0.2mo 0.6mol
不难看出，Cu、NO过量，因此利用H＋可求得反应的铜为＝0.225mol，则转移的电子为：
0．225mol×2＝0.45mol。
10．下列有关试剂的保存方法，错误的是( )
A．浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中
B．少量的钠保存在煤油中
C．氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D．新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中
【答案】 A
【点拨】 浓HNO3应保存在棕色玻璃瓶中；钠易被氧化且密度大于煤油，少量钠常保存在煤油中；氢氧化钠与玻璃成分之一SiO2反应，不能用玻璃塞试剂瓶盛其溶液；新制氯水中HClO见光易分解，需保存在棕色瓶中。
11．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．反应速率：两者相同
B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少
【答案】 B
【点拨】 一要仔细审题，“相同质量”“过量”等很重要，二要准确掌握反应。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
硝酸越浓，反应速率越快；浓HNO3消耗的量多；由于参加反应的Cu的质量相同，转移电子总数相同。
12．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为( )
A．2mol B．1mol
C．0.5mol D．0.25mol
【答案】 D
【点拨】 锌在反应时失去2mol e－，而1mol HNO3转化为NH时得到8mol e－，故被还原的硝酸是0.25mol。解答该题时要注意参加反应的硝酸与被还原的硝酸二者间的区别。
13．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mL bmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是( )
A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋
C．若金属全部溶解，且产生336mL气体(标准状况)，则b＝0.3
D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a和b的关系为b≥80y(1－)
【答案】 AD
【点拨】 A项，溶液中还含有NO。B项，Fe3＋是否含有取决于Fe和HNO3的量。C项，溶液中还含有NO。D项，由于溶液中只有Fe3＋、Cu2＋说明HNO3足量。故其浓度可由下面两反应求得：
Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；
3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
14．(山东省德州一中2009－2010学年度高一上学期期末考试)将1.92 g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，收集到气体1.12L(标准状况)，则所消耗硝酸的物质的量为( )
A．0.12 mol B．0.11 mol
C．0.09 mol D．0.08 mol
【答案】 B
【点拨】 n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NO)
＝×2＋＝0.11 mol。
二、非选择题
15．a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：其中：a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应的水化物。
(1)如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质(用名称表示)：
a____；b____；c______；d______；e______。
(2)如果a是一种常见气体，试推断这五种物质(用化学式表示)：
a______；b____；c____；d______；e______。
【答案】 (1)硫 硫化氢 二氧化硫 三氧化硫
硫酸
(2)N2 NH3 NO NO2 HNO3
16．在浓硝酸中放入铜片
(1)反应开始时的化学方程式：________________，实验现象为
________________________________________________________________________。
(2)若铜片有剩余，则反应将要结束时的化学反应方程式
________________________________________________________________________。
(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是______________。
(4)若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完后，共产生气体5.6L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________，所得气体的平均相对分子质量为__________。
【解析】 铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，故反应后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。铜过量时，反应后的体系中有Cu、Cu2＋、NO，加入稀硫酸后，硫酸电离的H＋与溶液中的NO离子共存，又相当于形成了硝酸溶液，故铜又溶解。
无论5.6L气体全部是NO2，还是NO2和NO的混合气体，根据硝酸在反应中的作用可知：硝酸总物质的量＝起酸性作用的硝酸的物质的量＋起氧化性作用的硝酸的物质的量即
n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(气体)
＝2×12.8g/64g/mol＋5.6L÷22.4L/mol
＝0.65mol
若气体全部是NO2，设12.8gCu反应能够生成NO2的体积为x，则有
Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
64g 44.8L
12．8g x
解得：x＝8.96L＞5.6L
所以，5.6L即0.25mol气体是NO2和NO的混合气体。12.8g铜的物质的量为0.2mol，根据得失电子数目相等有：
解得
由n(NO2)和n(NO)求得混合气体的平均相对分子质量为41.2。
【答案】 (1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有红棕色气体产生
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，硫酸溶液提供的H＋与溶液中的NO共存，又相当于形成了硝酸溶液，故铜又溶解
(4)0.65mol 41.2
17．在浓硝酸中放入铜片，
(1)开始反应的化学方程式______________，实验现象为____________。
(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式是______________。
(3)待反应停止后，再加少量的25%的稀硫酸，这时铜片又有气泡产生，其原因是________________________________________________________________________
(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)。则所消耗的硝酸的物质的量是______________，所得气体的平均相对分子质量为______________。
【解析】 (2)随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应后续阶段发生的是铜与稀HNO3的反应。
(4)n(NOx)＝＝0.25 mol，故消耗n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NOx)
＝2×＋0.25 mol＝0.65 mol。
设产生NO2的物质的量为x，则NO的物质的量为(0.25 mol－x)。
根据得失电子守恒，得下列方程：
x×1＋(0.25 mol－x)×3＝×2，
解得x＝0.175 mol
＝
＝41.2 g·mol－1
故所得气体的平均相对分子质量为41.2。
【答案】 (1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO2↑＋4H2O
(3)加入稀H2SO4后，与原溶液中的NO构成具有强氧化性的HNO3，又能与过量的Cu反应
(4)0.65 mol 41.2
【点拨】 NO在酸性溶液中有强氧化性，可继续溶解金属。对于反应受试剂影响的情况，像本题及浓H2SO4参与的一些反应，要考虑该试剂的量是否“足量”，若“足量”则不计浓度变化因素，若“一定量”或“适量”则必需考虑浓度变化产生的影响。
18．在100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L和0.1mol/L，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是多少？
【解析】 硝酸和金属反应时，随反应情况不同，产物不同，有时甚至出现多种产物混合现象(如NO、NO2混合，NO、NO2、N2O4混合，Fe2＋、Fe3＋混合等)，如果采用一般解题方法，依据化学方程式分步计算，计算步骤十分繁琐，造成简单问题复杂化。如果采用守恒方法来解，常常可以使问题得到简化。此类题目的守恒通常依据两个方面：
①原子守恒：n(总的硝酸)＝n(和金属离子结合NO)＋n(还原产物中氮原子)＋n(剩余硝酸)
②电子守恒：金属失去电子的物质的量等于氧化剂转化为还原产物(氮的氧化物)时所得到电子的物质的量。
【答案】 0.1mol/L的H2SO4为稀硫酸0.4mol/L的HNO3为稀硝酸，故本题中Cu发生反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，因为n(Cu)＝＝0.03mol，
n(NO)＝0.1L×0.4mol/L＝0.04mol，
n(H＋)＝0.1L×0.4mol/L＋0.1L×0.1mol/L×2＝0.06mol
所以Cu、NO都过量，用H＋计算生成的Cu2＋的物质的量。
n(Cu2＋)＝＝0.0225mol，
所以c(Cu2＋)＝＝0.225mol/L。
答：所得溶液中Cu2＋的物质的量的溶液为0.225mol/L。
19．将23.9 g表面已锈蚀成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜片投入120 mL一定浓度的硝酸中，充分反应后，硝酸被还原成NO2和NO，反应后溶液中的H＋为0.16 mol。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀、洗涤、干燥后得到29.4 g蓝色固体。求：
(1)铜片中单质铜的质量分数。
(2)铜片与硝酸充分反应后，溶液中NO的物质的量浓度(假设反应前后溶液的体积不变)。
【答案】 (1)53.6% (2)6.33 mol/L
【点拨】 (1)最后得到的蓝色固体为Cu(OH)2，n[Cu(OH)2]＝＝0.3 mol，设23.9 g表面已锈蚀成铜绿的铜片中含Cu、Cu2(OH)2CO3的物质的量分别为x、y，则：
64 g/mol·x＋222 g/mol·y＝23.9 g，x＋2y＝0.3 mol
(Cu元素守恒)，解得x＝0.2 mol，y＝0.05 mol。
m(Cu)＝64 g/mol×0.2 mol＝12.8 g，
w(Cu)＝×100%＝53.6%。
(2)铜片与硝酸充分反应后，溶液中的NO来自于Cu(NO3)2和过量的HNO3。
n(NO)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)
＝0.3 mol×2＋0.16 mol＝0.76 mol，
c(NO)＝＝6.33 mol/L。
课件70张PPT。丹麦科学家玻尔在二战期间被迫离开被德国占领的祖国，为了表示他一定要返回祖国的决心，他把诺贝尔金质奖章溶于王水中隐藏起来。后来纳粹分子窜进玻尔的住宅，而那瓶溶有奖章的王水就在他们的眼皮底下。战争结束后，玻尔回到了他的祖国，从溶液中提取出金，并重新铸成诺贝尔奖章。重新铸成的奖章显得更加光彩夺目，因为它凝聚着玻尔对祖国的无限热爱。同学们知道“王水”的成分吗？王水的氧化性比硝酸强，可以使金溶解。这位伟大的科学家不仅用他的知识和智慧保住了奖章，还用他那蔑视敌人、热爱祖国的精神，鼓舞着后人。你知道玻尔是如何巧藏金质奖章的吗？
●梳理导引
1．硝酸的物理性质
纯净硝酸是________色、________挥发，有______气味的液体，密度比水大。能以________溶于水。常用浓硝酸的质量分数大约是________。98%以上的浓硝酸叫“发烟硝酸”。浓硝酸为挥发性酸，打开瓶盖露置于空气中，瓶口上方观察到白雾。2．硝酸的化学性质
硝酸溶于水发生完全电离：HNO3===H＋＋NO-，常用浓硝酸中，硝酸也是以离子形成存在于水溶液中，除具有酸的通性外还有它本身的特性。
(1)不稳定性
硝酸见光、受热易分解，其分解的方程式为：
___________________________。
常用浓硝酸略带黄色，是因为少部分硝酸分解而产生的NO2气体溶解在硝酸中的缘故。所以HNO3应盛放在________瓶里且密封贮放在__________________的地方。(2)强氧化性
硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀硫酸还是浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。
①与金属的反应
A．硝酸能氧化除________之外的绝大多数金属。
写出铜跟浓、稀硝酸反应的化学方程式：__________；____________。
上述两反应均可用离子方程式表示为：__________________________；________________。B．与铝、铁的反应
在常温下，浓硝酸使铝、铁产生________现象，即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故。
在加热条件下，铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为：__________________________________________；
过量的铁在稀硝酸中发生反应为：
________________________________________________________________________。
②与非金属的反应
浓硝酸也能与碳、硫、磷等非金属单质反应。特点是由于＋5价氮元素得电子，被还原为低价态氮的化合物。而且随着条件的变化产物也不同。
红热的木炭与浓硝酸的反应的方程式：
______________________________。注：HNO3滴入石蕊试液中的现象为先变红后褪色，微热时褪色速度加快。变红是因为HNO3为一种强酸，褪色是由于浓HNO3具有强氧化性，将有色物质氧化为无色。稀HNO3则只能使石蕊试液变红，不能使之褪色，说明稀HNO3氧化性不如浓HNO3强，不能将有色物质氧化为无色。3．硫酸和硝酸的用途
硫酸和硝酸都是重要的化工原料，工业上可用于制________、________、________、________、________等。硫酸还用于________、金属加工前的________及制取各种________。
参考答案：1.无 易 刺激性 任意比 69%
Fe＋6HNO3(浓)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(2)C＋4HNO3(浓)＝CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
3．化肥 农药 炸药 染料 盐类 精炼石油 酸洗 挥发性酸
●问题探究
1．硝酸与金属和非金属反应时，表现了什么性质？与浓H2SO4一样吗？
提示：与浓H2SO4一样，表现了强氧化性和酸性。2．有人认为“比较浓硝酸和稀硝酸的还原产物的化合价，浓HNO3中的氮元素，从＋5价降为＋4价，而稀HNO3中的氮元素从＋5价降为＋2价，从化合价变化可以判断稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。”这种看法是否正确？为什么？
提示：不正确。可以从浓HNO3、稀HNO3与Cu反应的条件和剧烈程度分析。3．浓硝酸与浓盐酸长时间敞口放置在空气中，浓度如何变化？
提示：两种物质都具有很强的挥发性，如果敞口放置在空气中，由于硝酸和氯化氢的挥发，使溶液的浓度都减小。由于它们的挥发性，在实验室中都必须密封保存。●细品教材
硝酸的氧化性
(1)常温下，冷浓硝酸能使铁、铝等钝化，原理同浓硫酸。
根据这个性质可用铁制或铝制容器来盛装浓硝酸。
如果加热，则氧化层被破化，Fe·Al与HNO3会剧烈反应。硝酸的强氧化性特别提示：浓硝酸和浓盐酸按1?3的体积比而形成的混合物叫王水，王水能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
Fe、Al在稀硝酸中不钝化，能把铁氧化成＋3价：3 Fe (2)能氧化大多数金属
常温下，浓硝酸、稀硝酸均能与Cu反应。
硝酸强氧化性的实验探究实验步骤：在两支试管中各加入一小块铜片，分别加入少量浓硝酸和稀硝酸，立即用无色透明塑料袋将试管口罩上，系紧，观察发生的现象。然后，将加稀硝酸的试管上的塑料袋稍稍松开一会儿，使空气进入塑料袋，再将塑料袋系紧(如图)。观察发生的现象。
实验现象：可以看到，反应开始后两支试管中都有气泡产生，使塑料袋膨胀，加浓硝酸的试管中反应剧烈，放出红棕色气体；加稀硝酸的试管中反应较缓慢，放出无色气体，当空气进入已充有无色气体的塑料袋后，无色气体变成了红棕色。两支试管中都生成了蓝色溶液。实验结论：在上面的实验中，浓硝酸和稀硝酸都与铜发生了反应，浓硝酸与铜反应后生成了NO2，稀硝酸与铜反应后生成了NO，NO遇空气后又生成了NO2。
以上反应的化学方程式：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
2NO＋O2===2NO2温馨提示：①金属与硝酸反应，不论金属活泼与否，不论硝酸浓度大小，一般无氢气放出，这是由于 的氧化性强于H＋的氧化性。
②硝酸在与金属或非金属等还原性物质发生氧化还原反应时，如果是浓硝酸，其还原产物是NO2；如果是稀硝酸，还原产物是NO。③室温下浓H2SO4和浓HNO3能使铝、铁钝化，因此在常温下可以用铁制或铝制的容器来盛装冷的浓硫酸或冷的浓硝酸。
④足量的铜与一定量的浓HNO3反应，一开始浓HNO3反应生成的气体是NO2，随反应的进行，HNO3浓度下降，变成稀硝酸，反应生成的气体是NO。最终应得到NO2和NO的混合气体。⑤由于硝酸具有强氧化性，对皮肤、衣物、纸张等有腐蚀性，所以在使用硝酸(特别是浓硝酸)时一定要格外小心，万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用小苏打或肥皂洗涤。●典例精析
【例1】 下列对于硝酸的认识，正确的是( )
A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B．铜和稀硝酸反应属于置换反应
C．在铜和浓硝酸的反应中，硝酸只表现了氧化性，没有体现酸性
D．可用铝或铁质容器盛装稀硝酸【解析】 无论是浓硝酸还是稀硝酸，均具有氧化性，这是由其中的＋5价的N元素所表现的。铜与稀硝酸反应的化学方程式为：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，显然不是置换反应。在硝酸参与的反应中，如果硝酸中N元素的化合价降低则表现了它的强氧化性；如果反应中有硝酸根保留下来则表现了它的酸性。铜与浓硝酸反应的化学方程式为：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，可看出硝酸既表现了氧化性，又体现了酸性。在常温下，浓硫酸和浓硝酸能使铁、铝等金属钝化，即在金属表现上形成一层致密的氧化膜。但铁、铝在常温下就能与稀硝酸反应，所以不能用铝或铁质容器盛装稀硝酸。
【答案】 A
【灵犀一点】 要掌握硝酸的氧化性、浓硝酸的不稳定性及使铁、铝钝化的特性。特别要注意浓、稀硝酸与金属反应的不同，并要知道硝酸的不稳定性。【例2】 如图所示的装置可用于 ( )
A．加热NaHCO3制CO2
B．Cu与稀HNO3反应制取NO
C．NH4Cl与浓NaOH溶液反应制取NH3
D．MnO2与浓盐酸反应制取Cl2
【解析】 CO2、NH3、Cl2不能用排水法收集，只有选项B符合试题要求。
【答案】 B【点拔】 制取并收集气体时，一定要根据所收集气体的性质来用适当的收集方法。
碳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(如图装置)，下列有关说法正确的是
( )
A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B．Z导管出来的气体中无二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D．Z导管口有红棕色气体出现【解析】 本题综合考查浓H2SO4、浓HNO3及SO2、NO2等元素化合物知识。由C＋2H2SO4(浓)===CO2↑＋2SO2↑＋2H2O知气体X为SO2、CO2的混合物，而由Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O可知气体Y为NO2，其中SO2、NO2在水溶液中发生反应，NO2＋SO2＋H2O===H2SO4＋NO，产生的H2SO4又可与BaCl2发生反应：
BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl，而NO遇空气又被氧化成为红棕色的NO2。
【答案】 CD右图是某化学小组设计的铜与稀硝酸反应的实验装置：
(1)简述如何检查其气密性：
______________。
(2)在具支试管中加入14mol·L－1的浓硝酸，体积约占试管的1/3。按图装好仪器，打开止水夹，从长颈漏斗中加入蒸馏水至支管口处，立即夹紧止水夹。实验现象为：____________________________。(3)该反应的离子方程式为________；在该反应中，体现出稀硝酸的什么性质？__________________。
a．不稳定性 b．强氧化性
c．酸性 d．还原性
(4)现提供一支一次性注射器，简述如何进一步检验得到的气体是一氧化氮？__________________________。(5)在室温较低的情况下，铜与稀硝酸反应较慢。该实验在稀释浓硝酸的过程中放出少量的热量，弥补了上述不足。但甲同学按上述方法做实验时，较长一段时间没有明显现象，你认为可能的原因是(可不填满)：
①______________
②__________________________
③_______________________________【解析】 第(1)问考查常规的检查装置气密性的操作，该考点属于高考的热点。第(2)问也是考查常规的实验观察，但由于实验装置不是“常规”，必须先看出该装置的原理与“启普发生器”相似，才能准确全面地回答问题，有一定难度；第(3)问考查的是硝酸的重要的化学性质，属于高考的热点，也是我们学习的重点；第(4)问考查的是用非常规仪器检验常规物质，对我们的应变能力有一定要求。第(5)问具有开放性，答案只要合理即可。【答案】 (1)夹紧止水夹，向长颈漏斗中加入适量蒸馏水，如果最终长颈漏斗和试管中形成一段稳定的液面差，证明该装置气密性良好(或打开止水夹，向长颈漏斗中加入适量蒸馏水至没过下端管口，夹紧止水夹，继续向长颈漏斗中加入适量蒸馏水，如果蒸馏水不再流下，证明该装置气密性良好)
(2)铜丝与稀释后的硝酸接触后，产生无色气体，将溶液压入长颈漏斗中，溶液变为蓝色，当铜丝与溶液脱离时，反应停止。
(4)用注射器穿过乳胶管吸取部分无色气体，慢慢吸入空气，气体由无色变为红棕色
(5)①加入的硝酸是稀硝酸 ②长颈漏斗下端管口太靠近液面，加入蒸馏水后硝酸浓度不均匀，与铜丝接触的溶液浓度过小。
硝酸与金属反应的有关计算●细品教材
思维流程：硝酸和金属反应时，随反应情况不同，产物不同，有时甚至出现多种产物混合现象(如NO、NO2混合，NO、NO2、N2O4混合，Fe2＋、Fe3＋混合等)，如果采用一般解题方法，依据化学方程式分步计算，计算步骤十分繁琐，甚至造成简单问题复杂化。如果采用守恒方法来解，常常可以使问题得到简化。此类题目的守恒通常依据两个方面：①原子守恒：n(总的硝酸)＝n(和金属离子结合的 )＋n(还原产物中氮原子)＋n(剩余硝酸)
②电子守恒：金属失去电子的物质的量等于氧化剂转化为还原产物(氮的氧化物)时所得到电子的物质的量。●典例精析
【例3】 38.4g铜跟适量的浓硝酸反应，铜完全作用后，共收集到气体22.4L(标准状况)，反应消耗的HNO3的物质的量可能是
( )
A．1.0mol B．1.6mol
C．2.2mol D．2.4mol但铜跟适量的浓硝酸反应时，先发生的是铜与浓硝酸的反应，接着发生铜与稀硝酸的反应，所以，38.4g铜反应完全后，消耗的HNO3的物质的量应介于2.4mol和1.6mol之间，选项C符合题意。【答案】 C
【点拔】 若金属元素的化合价为＋a价，则金属与硝酸完全作用后产生氮氧化物VL(标准状况)，则消耗的硝酸的物质的量为【例4】 在100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L和0.1mol/L，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是
( )
A．0.15mol/L B．0.225mol/L
C．0.35mol/L D．0.45mol/L【答案】 B
某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mL bmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是惟一的还原产物)。下列说法正确的是 ( )【答案】 AD
【点拔】 一要仔细审题，“相同质量”“过量”等很重要，二要准确掌握反应。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
硝酸越浓，反应速率越快；浓HNO3消耗的量多；由于参加反应的Cu的质量相同，转移电子总数相同。
将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：
(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L。
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL amol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为______________mol·L－1。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。(2)恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀时，所得溶液为NaNO3溶液，则整个过程中作酸用的硝酸为：n(HNO3)作酸用＝n(NaOH)＝V×10－3L×amol·L－1＝aV×10－3mol，根据N元素守恒，作氧化剂的硝酸与生成的气体的物质的量相等，则有：
●资料备选
硝酸的强氧化性的特殊表现
1．金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO，极稀HNO3可被还原成NH3，生成NH4NO3。2．在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。
如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是
3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
而不是FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O。
3．硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性，可由金属与硝酸反应的关系，求还原产物的化学式或物质的量。4．硝酸与铁反应时，由于存在反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3；当Fe过量时，产物为Fe(NO3)2，当Fe与HNO3恰好耗尽时，产物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3、Fe(NO3)2的混合物。5．浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，可利用氧化还原过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。硝酸与其他金属(过量)反应的情况与此类似。
