人教版高中化学必修一教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：41【基础】硫酸和硝酸
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修一教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：41【基础】硫酸和硝酸 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 498.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-12-03 15:37:17 | ||
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文档简介
硫酸和硝酸
【学习目标】
1．以稀硫酸、硝酸为例复习酸的通性；
2．理解浓硫酸的吸水性、脱水性以及氧化性等三大特性；
3．理解硝酸的强氧化性及硫酸和硝酸的用途。 重点：浓硫酸、硝酸的化学性质 难点：浓硫酸和硝酸的氧化性
【要点梳理】
要点一、稀硫酸 要点诠释：
稀硫酸中存在着电离方程式：H2SO4=2H+ +SO42-，由于硫酸是强电解质，在水中完全电离，所以在稀硫酸中存在的微粒是H+、SO42-和H2O。浓硫酸（质量分数为98%）中，几乎不含水，所以在浓硫酸中几乎不存在硫酸的电离，也就几乎不存在H+和SO42-离子，几乎全以硫酸分子形式存在。所以如果说稀硫酸体现的是H+的性质（只要是酸都能电离出氢离子，所以稀硫酸体现的是酸的通性。），那么浓硫酸则体现出硫酸分子的性质，也就是具有特性。
稀硫酸具有酸的通性： （1） 指示剂变色：石蕊变红；酚酞不变色。 （2） 与金属反应：Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ ；2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑ （3） 与碱的反应：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O （4） 与碱性氧化物反应：CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O （5） 与某些盐的反应：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl 要点二、浓硫酸
【 硫酸和硝酸 浓硫酸】
（一）物理性质
（1）纯硫酸：无色、粘稠的油状液体、难挥发
（2）98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3
（3）沸点高：沸点338℃，高沸点酸能用于制备低沸点酸
（4）硫酸与水任意比例混溶；
浓硫酸的稀释（酸入水）：将液体沿器壁或沿玻璃棒慢慢加入水中，并不断搅拌使其混合均匀。
（二）浓硫酸的特性 浓硫酸的特性有：吸水性、脱水性和强氧化性。
要点诠释：
1．吸水性与脱水性的区别
浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由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，C12H22O11/12C+11H2O。所以，二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。注意：在浓硫酸作用下，结晶水合物失去结晶水属于浓硫酸的吸水性。
利用浓硫酸的吸水性，常用浓硫酸作干燥剂，浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体，但是它不能用来干燥碱性气体（如NH3）和强还原性气体（如HBr、HI、H2S）。
2．强氧化性：在浓硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在，体现的是硫酸分子的性质。在硫酸分子中，存在+6价硫，很容易得电子被还原，所以具有很强的氧化性。浓硫酸能将大多数金属（如Cu）或非金属（如C）氧化： （1）Fe、Al的钝化
常温下，当Fe、Al等金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
（2）与不活泼金属和非金属的反应
由于浓硫酸具有强氧化性，故存在与稀硫酸不同的化学性质，能够与不活泼金属或非金属发生反应，反应过程中有如下规律：
①反应要加热，否则不反应；
②还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
③浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。如：
Cu+2H2SO4(浓) /CuSO4 + 2H2O +SO2↑ 2Ag+2H2SO4 (浓) /Ag2SO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) /CO2↑+2H2O+2SO2↑ S+2H2SO4 (浓)/ 3SO2↑+2H2O
④浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物
H2S+H2SO4 (浓)==S↓+SO2↑+2H2O
或H2S+3H2SO4 (浓)/4SO2↑+4H2O
2HI+H2SO4 (浓)==I2+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4 (浓)==Br2+SO2↑+2H2O
⑤随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。
（三）硫酸的用途 硫酸是重要的化工原料，也是化学实验室必备的重要试剂。在工业上可用来制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、干燥剂或制取各种挥发性酸等等。
要点三、 硝酸
【 硫酸和硝酸 硝酸】
（一）硝酸的物理性质 无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
（二）硝酸的化学性质
1．硝酸具有酸的通性 ①与金属反应：一般不生成氢气 ②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等 ③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等 ④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等 ⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色
要点诠释：
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 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。
2．不稳定性： 硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易分解，所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸。 4HNO3/O2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
3．硝酸的强氧化性
要点诠释：
由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5价氮被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸的强氧化性规律：①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。
（1）浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
（2）与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物。如：
C+4HNO3 (浓) /CO2↑+4NO2↑+2H2O，
S+6HNO3 (浓) /H2SO4+6NO2↑+2H2O。
（3）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等。
3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3（浓）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
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，可利用氧化还原反应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。
（4）钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al和Fe的这种性质，我们可以用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。
【典型例题】
类型一、硫酸的性质
例1、下列有关硫酸的说法中不正确的是（ ）。
A．常温下浓硫酸与铜反应，浓硫酸体现氧化性和酸性
B．浓硫酸与木炭粉加热发生反应时，浓硫酸只作氧化剂
C．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥二氧化硫
D．蔗糖与浓硫酸的作用中，浓硫酸体现脱水性和氧化性
【答案】A
【解析】常温下浓H2SO4与铜不反应，在加热条件下会反应。浓硫酸与木碳在加热条件下发生反应：C+2H2SO4 (浓)/CO2↑+2SO2↑+2H2O，体现出浓硫酸的氧化性。浓硫酸具有吸水性，是酸性干燥剂，可以干燥酸性气体和中性气体。
【总结升华】在氧化还原反应中，若H2SO4全部被还原（生成SO2），则H2SO4只表现出强氧化性，如浓H2SO4与C单质反应；若H2SO4只有部分被还原，还有一部分转化为硫酸盐和水，则H2SO4体现强氧化性和酸性，如在与Cu的反应中，H2SO4既体现氧化性又体现酸性。在复分解反应中，H2SO4表现出酸性、SO42－的性质或难挥发性。
举一反三：
【变式1】下面的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性的是（ ）。
A．2NaCl+H2SO4 (浓)/Na2SO4+2HCl↑
B．Na2SO3+H2SO4 (浓)/Na2SO4+SO2↑+H2O
C．C+2H2SO4 (浓)/CO2↑+2SO2↑+2H2O
D．2FeO+4H2SO4 (浓)/Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
【答案】D
【变式2】在常温下，下列操作不能区别浓硫酸和稀硫酸的是（ ）。
A．分别加入铁片 B．分别加入蔗糖
C．分别加入铜片 D．分别加入硫酸铜晶体
【答案】C
例2、（1）浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为________ 。
（2）试用图表中各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。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）：________→________→________→________。
编号
①
②
③
④
装置
/
/
/
/
（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________，可确定的产物是________，确定装置②在整套装置中位置的理由是________。
（5）装置③中所盛溶液是________，可验证的产物是________。
【答案】（1）C+2H2SO4 (浓) /2SO2↑+CO2↑+2H2O
（2）④ ② ① ③
（3）验证产物气流中有SO2，将SO2全部氧化吸收，确定产物中的SO2已被B瓶溶液全部吸收
（4）无水CuSO4 ，水蒸气，由于产物气流通过①、③时会带出水蒸气，所以②必须在①、③之前
（5）澄清石灰水 CO2
【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，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，这会干扰鉴别。SO2和CO2在化学性质上的明显不同点是SO2有漂白性和强还原性，而CO2都没有。在SO2和CO2混合气体中，首先用品红检验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，是一种确认SO2和CO2共存的好方案。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之前确认H2O。与水发生作用并伴有明显现象的物质，中学阶段熟知的是无水CuSO4，白色的CuSO4粉末与H2O反应生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体。
【总结升华】本题主要考查实验的总体设计，结合所给试剂的作用，判断各部分装置可验证的产物，从而确定各装置间的连接顺序，另外知识性的问题是要区分SO2和CO2性质的异同点，确定检验的方法和顺序。
类型二、 硝酸的性质
例3、将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（ ）。
A．反应快慢：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
【解析】比较反应Cu+4HNO3 (浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3 (稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知，当Cu的质量相同、HNO3过量时，两个反应中，转移的电子数目相同，消耗的HNO3前者多，生成气体的颜色前者深。浓HNO3的氧化性比稀HNO3强，浓HNO3与铜反应的速率比稀HNO3快得多。
【总结升华】金属与硝酸的反应是一个非常重要的考点，考查角度有HNO3体现的性质、氧化还原反应方程式的配平及电子转移分析、产生的气体的体积和硝酸的物质的量浓度的计算等（依据原子守恒、电子守恒）。
举一反三：
【变式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，硝酸只体现了氧化性，没有体现酸性
D．可用铝或铁制容器盛装稀硝酸
【答案】A
【变式2】（2019 吉林省安图一中期中考）对于反应3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，以下叙述正确的是（ ）。
A．氧化剂和还原剂的物质的量比为8∶3
B．被还原的HNO3和起酸性作用的HNO3的物质的量的比为2∶3
C．生成1 mol NO气体转移的电子数为NA
D．该反应中Cu(NO3)2为氧化产物，H2O为还原产物
【答案】C
【解析】A项，由反应可知，3 mol Cu作还原剂与2 mol HNO3作氧化剂，遵循电子守恒，则氧化剂和还原剂的物质的量比为2∶3，故A错误；B项，8 mol 酸中2 mol HNO3作氧化剂，则被还原的HNO3和起酸性作用的HNO3的物质的量的比为2 mol∶6 mol=1∶3，故B错误；C项，生成1 mol NO气体转移的电子数为1 mol×(5－2)×NA=3NA，故C正确；D项，Cu失去电子被氧化，则Cu(NO3)2为氧化产物，而N得到电子被还原，NO为还原产物，故D错误。
【变式3】关于硝酸的说法正确的是 A．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子 B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水 C．硝酸电离出的H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2 D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体 【答案】A 【解析】B项，王水指的是浓HNO3和浓盐酸按溶液体积之比为1:3所得的混合物。C项，硝酸与金属反应时，被还原的一般是指＋5价氮，得到的还原产物是NO2、NO、N2O或N2等。D项，常温下，浓HNO3可使Fe和Al等金属发生钝化现象，故B、C、D均是错误的说法。 类型三、计算题
例4、19.2mg铜跟适量浓硝酸反应后，铜完全溶解，共收集到11.2mL标况下气体，则反应消耗的硝酸可能为（ ）。
A、0.8×10－3mol B、0.5×10－3mol
C、1.2×10－3mol D、1.1×10－3mol
【答案】D
【解析】适量的浓硝酸，生成的产物就不一定全部是NO2，随反应的进行，硝酸的浓度将下降，变成稀硝酸，就会生成NO。但我们完全不必追算到底生成的是单一气体还是混和气体，利用守恒法巧解如下：
根据N原子守恒，有如下物料守恒式：n(HNO3) ＝n(HNO3)氧＋n（HNO3）酸＝n(气) ＋2n[Cu(NO3)2]
＝(11.2×10－3/22.4)＋2×(19.2×10－3/64) ＝1.1×10－3mol。
【总结升华】本题只考虑11.2mL气体为NO2和NO的中的一种或两种，不考虑的NO2部分变成N2O4。
举一反三：
【变式1】38.4g铜与适量的浓硝酸发生氧化还原反应，铜全部反应后，在标准状况下收集到22.4L气体，则消耗硝酸的物质的量是 A．1.0mol B．1.6mol C．2.2mol D．2.4mol 【答案】C
【变式2】用热的稀硝酸与足量的铁粉反应，反应后溶液只有Fe(NO3)2，并放出N2O气体4.48L（标准状况下）则反应中被氧化 的铁粉质量是 A、5.6g B、11.2g C、22.4g D、44.8g 【答案】D
【解析】运用电子得失守恒计算。在此反应中，有关元素价态变化是： / ， / 生成4.48L N2O气体，得到的电子为：/ 这些电子均源于/ ，需0.8molFe参加反应
【变式3】在浓硝酸中放入铜片，试回答：
（1）开始反应的化学方程式为________ ，
实验现象为________ 。
（2）若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式是________ 。
（3）待反应停止后，再加入少量质量分数为25％的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是________
。
【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+2NO↑+4H2O
（3）加入稀H2SO4后，H+与原溶液中的NO3－构成强氧化性的条件，又能与过量的Cu反应，反应方程式：3Cu+8HNO3 (稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【巩固练习】
一．选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．“浓硫酸可用铁罐贮存，但其外表常有严重的腐蚀现象”这句话体现了浓硫酸的（ ）。
A．强氧化性和脱水性 B．强氧化性和吸水性
C．不挥发性和酸性 D．脱水性和吸水性
2．下列气体，不能用浓硫酸干燥的是（ ）。
A．CO2 B．NH3 C．SO2 D．HCl
3．下列叙述或操作中正确的是( )。
A．稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿着量筒壁慢慢的注入盛有水的量筒中，并不断搅拌
B．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性
C．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用干布拭去，再用水冲洗
D．浓硫酸与铜反应中，被氧化和被还原的物质的“物质的量”之比为1∶2
4．（2019 甘肃省甘谷一中期中考）下列根据实验现象所作出的结论中正确的是（ ）。
A．某盐溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀出现，则原溶液中一定含有Mg2+
B．某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀出现，则原溶液中一定含有Cl―
C．某溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，则原溶液中一定含有CO32―和HCO3―中的一种
D．某盐溶液中加入NaOH溶液并加热，能产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液中一定含有NH4+
5．铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生。当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出。该盐是( )。
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3 C．KNO3 D．FeSO4
6．取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃片上，然后按顺序分别滴加65％的HNO3、98％的H2SO4和新制的氯水，三张试纸呈现的颜色分别是（ ）。
A．白、红、白 B．红、黑、白 C．红、红、红 D．白、黑、白
7．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液
由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是（ ）。
A．①③ B．③④ C．①② D．①③④
8．（2019 江苏省天一中学期末考）下列有关物质检验的实验结论正确的是（ ）。
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42－
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制氯水，溶液变为红色。
该溶液中一定含有Fe2+
C
将某气体通入到品红溶液中，品红褪色
该气体一定为SO2
D
向某溶液中滴入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中一定含有CO32－
9．往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中，逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应是( )。
A．颜色变浅 B．逐渐加深 C．没有改变 D．变棕黄色
10．若将浓H2SO4慢慢滴入浓盐酸中，可能产生的实验现象是（ ）。
A．冒白雾，混合物温度升高 B．产生黄绿色气体
C．冒白雾，混合物温度降低 D．液体四溅，冒白烟
11．下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是( )。
A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性)
B．在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)
C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)
D．浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)
12．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．加热浓氨水法制氨气 D．大理石与硫酸反应制CO2
13．用右图装置制取、提纯并收集表中的四种气体（a、b、c表示相应仪器中加入的试剂），其中可行的是( )。
气体
a
b
c
A
NO2
浓硝酸
铜片
NaOH溶液
B
SO2
浓硫酸
铜片
酸性高锰酸钾溶液
C
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
D
CO2
稀硫酸
CaCO3粉末
浓硫酸
14．下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（ ）。
A．K+、Ba2+、OH－、SO42－ B．Cu2+、NH4+、Br－、OH－
C．NO3－、Fe2+、Na+、H+ D．Ag+、Cl－、Fe2+、K+
15．向50 mL 18 mol·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0.45 mol B．等于0.45 mol
C．在0.45 mol与0.90 mol之间 D．大于0.90 mol
二、填空题：
1．（2019 吉林期末考）盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸，它们的浓度可能会影响它们的某些化学性质，在这三种酸中：
（1）常温下能用铁制容器盛装的是________（填名称，下同）。
（2）检验氯离子时使用的是________酸化的硝酸银溶液；高锰酸钾溶液的氧化性与溶液的酸性有关，通常使用________来酸化；能溶解金和铂的是________的混合液。
（3）向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后，铜片溶解，已知该反应的产物只有氯化铜和水。写出其离子方程式________。
（4）在100 mL 18 mol／L的浓硫酸中加入过量的铜片，加热 使之充分反应，产生的气体换算成标准状况下的体积可能是________。
①6.72 L ②20.16 L ③30.24 L ④40.32 L
2．（7分）非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
A B C D
（1）若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气昧的无色气体。
①D的化学式是________；
②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后形成________而污染了环境。
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是A________；C________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成c气体，请写出该反应的化学方程式________________。该反应________（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。
三、实验题
1．为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用如图所示仪器(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_________________________。
2．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：
/
(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请补充完整。
(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：____________________________________。
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解？你认为原因是：
__________________________________________________。
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是：________(填写字母编号)。
A．铁粉 B．BaCl2溶液 C．银粉 D．Na2CO3溶液
(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是___________________________________，待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是_____________________________________。
(4)实验装置C有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决(实验用品自选)___________________
__ 。
3．某课外学习小组，为探究稀硝酸能与Cu反应生成无色的NO气体，设计了如右图所示的装置。请回答下列问题：
（1）请写出稀硝酸与Cu反应的离子方程式________________。
（2）写出向U形管中注人稀硝酸并将左管充满的操作过程：________________。
（3）将左管充满稀硝酸的原因是________________。
（4）实验开始时，反应很慢，为加快反应速率，应采取什么措施？
（5）实验中HNO3与Cu的反应能否自动停止？为什么？
（6）在实验中，证明生成的无色气体是NO的操作是________________。
【答案与解析】
一、选择题
1．B
【解析】钝化是其强氧化性，外表腐蚀是因吸水后变成稀硫酸，稀硫酸可以与铁反应。
2．B
【解析】由于NH3是一种碱性气体，H2SO4易与NH3反应：H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4，所以浓硫酸不能用于干燥氨气。
3．C
【解析】浓硫酸在稀释过程中放出大量的热，不能在量筒中稀释，A错；浓硫酸和稀硫酸都有氧化性，只是起氧化性的粒子不同，在浓硫酸中是，而在稀硫酸中是H＋，B错。
4．C
【解析】A项，白色沉淀不一定为氢氧化镁，可能为氢氧化银等，不一定含有Mg2+，故A错误；B项，加入AgNO3溶液有白色沉淀出现，可能生成碳酸银、硫酸银等，应先加入硝酸酸化，故B错误；C项，加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，应为二氧化碳气体，可能为碳酸根离子或碳酸氢根离子，故C正确；D项，能产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体呈酸性，加入氢氧化钠溶液生成氨气，相矛盾，故D错误。
5．C
【解析】铜与稀硫酸不反应，但加入KNO3后，由于溶液中有H＋存在，故会发生如下反应：
3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。加入Fe2(SO4)3也会使铜粉的质量减少，但无气体逸出。
6．D
【解析】浓硝酸和新制氟水均具有酸性和强氧化性，可使石蕊先变红，后褪色。浓硫酸具有脱水性，能使石蕊试纸脱水炭化而变黑。
7．A
【解析】根据题目给定的几组物质知①③中会因浓度的不同发生不同的氧化还原反应。
8．B
【解析】A项，向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该白色沉淀可能为硫酸钡或氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有硫酸根离子，故A错误；B项，向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，说明原溶液中不存在铁离子，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色，说明加入氯水后的溶液中存在铁离子，则证明原溶液中一定存在亚铁离子，故B正确；C项，氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体不一定为二氧化硫，可能为氯气，故C错误；D项，CO32―和HCO3―都能与HCl反应生成CO2气体，CO2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，所以不能判断出是否含有CO32―，故D错误。
9．D
【解析】Fe(NO3)2溶液中含有Fe2＋，NO3－加入稀盐酸时，加入了氢离子，提供了酸性环境。氢离子
和硝酸根构成了稀硝酸，具有氧化性，把Fe2＋氧化为Fe3＋。
10．A
【解析】浓硫酸具有吸水性且溶于水时放出大量热，使浓盐酸挥发出大量的HCl。
11．B
【解析】在A中，表现出的是浓硫酸的吸水性；C中，表现出的是浓硫酸的脱水性；D中，表现出的是浓硫酸的吸水性。
12．B
【解析】NO2，NH3溶于水，大理石与硫酸反应生成CaSO4（微溶），覆盖在大理石的表面使反应停止。
13．D
【解析】装置图分三部分，左边是气体发生装置，中间是除杂，右边是气体收集。A中NO2不能用氢氧化钠溶液除杂，它本身与其反应生成盐；B中不能用酸性高锰酸钾溶液除杂，自身可以被氧化；C中氨气不能用向上排空气法收集；D用碳酸钙粉末和稀硫酸可以制CO2。
14．C
【解析】A项中生成BaSO4沉淀，但不是氧化还原反应；B项中有Cu(OH)2沉淀，D项中有AgCl沉淀，这些也不是氧化还原反应；C项中Fe2+→Fe3+是被HNO3氧化的，故选C项。
15．A
【解析】本题通过金属铜与H2SO4反应的定量判断，考查学生思维的严密性和整体性。在50 mL 18 mol·L－1的浓H2SO4中含纯H2SO4的物质的量是0.90 mol。铜与浓H2SO4在加热时反应：Cu+2H2SO4(浓)/ CuSO4+SO2↑+2H2O。随着反应的进行，由于反应有水生成并逐渐积累，而使浓H2SO4逐渐变稀，到一定程度时H2SO4不再与Cu发生反应，可见被还原的H2SO4的物质的量应小于0.45mol。
二、填空题
1．（1）浓硝酸、浓硫酸
（2）（稀）硝酸 （稀）硫酸 浓硝酸和浓盐酸
（3）Cu+2H++H2O2==Cu2++2H2O
（4）①
【解析】（1）常温下铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，所以能用铁制容器盛装的是浓硫酸、浓硝酸。
（2）检验氯离子时使用的是硝酸酸化的硝酸银溶液：高锰酸钾能氧化盐酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸酸化高锰酸钾；能溶解金和铂的是浓硝酸和浓盐酸的混合液。
（3）盐酸不能与金属铜反应，但可以与氧化铜反应，所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO，然后氧化铜溶于盐酸，反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2==Cu2++2H2O。
（4）铜能和浓硫酸反应，铜和稀硫酸不反应，Cu+2H2SO4 (浓)/CuSO4+SO2↑+2H2O，硫酸的物质的量为0.1 L×18 mol／L=1.8 mol，如被还原的硫酸是0.9 mol，则生成SO2的物质的量为0.9 mol，V (SO2)=0.9 mol×22.4 L／mol=20.16 L，但随着铜和浓硫酸的反应的进行，酸的浓度越来越小，不再产生二氧化硫，则生成二氧化硫的体积小于20.16 L，只有①符合。
2．（1）①H2SO4 ②酸雨 （2）①N2 NO2 ②Cu+4HNO (浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
【解析】（1）若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，则会形成酸雨。
（2）若C是红棕色气体，则C为NO2，B为NO，A为N2，D为HNO3，浓HNO3可与Cu反应：4HNO3 (浓)+Cu==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
此反应有化合价升降变化，属于氧化还原反应。
三、实验题
1． (1)A F E C D B
(2)乙中出现白色沉淀 丙中品红溶液未褪色
(3)吸收SO2
(4)C＋2H2SO4(浓) /CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
【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，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，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点是SO2有漂白性和强的还原性，而CO2都没有。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，是一种确认CO2存在的好方案。
2． (1)/(作图时注意长进短出)
(2)①Cu＋2H2SO4(浓) /CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②随着H2SO4的消耗，浓H2SO4的浓度不断变小，稀H2SO4与Cu不反应
③AD
(3)红色褪去 红色恢复
(4)用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口
【解析】Cu只与浓硫酸在加热时反应，而不与稀硫酸反应。收集SO2气体用向上排空气法，因此B装置应为长进短出，证明硫酸有剩余，应证明溶液中含H＋，而不应证明含SO42－，因此BaCl2溶液和Ag均不可。对C装置逸出的SO2，用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口是最简单的方法。
3．（1）3Cu+2NO3－+8H+==3Cu2++2NO↑+4H2O
（2）打开活塞，将稀硝酸从U形管a端（右端）注入U形管中，至溶液充满左管，关闭活塞
（3）防止反应生成的NO被O2氧化为NO2
（4）用酒精灯在左管下加热
（5）能，随反应生成的气体增多，压强增大，液面下降，当液面脱离铜丝时，反应停止
（6）将分液漏斗的活塞打开，使无色气体进入分液漏斗中，若无色气体变为红棕色，证明无色气体为NO
【学习目标】
1．以稀硫酸、硝酸为例复习酸的通性；
2．理解浓硫酸的吸水性、脱水性以及氧化性等三大特性；
3．理解硝酸的强氧化性及硫酸和硝酸的用途。 重点：浓硫酸、硝酸的化学性质 难点：浓硫酸和硝酸的氧化性
【要点梳理】
要点一、稀硫酸 要点诠释：
稀硫酸中存在着电离方程式：H2SO4=2H+ +SO42-，由于硫酸是强电解质，在水中完全电离，所以在稀硫酸中存在的微粒是H+、SO42-和H2O。浓硫酸（质量分数为98%）中，几乎不含水，所以在浓硫酸中几乎不存在硫酸的电离，也就几乎不存在H+和SO42-离子，几乎全以硫酸分子形式存在。所以如果说稀硫酸体现的是H+的性质（只要是酸都能电离出氢离子，所以稀硫酸体现的是酸的通性。），那么浓硫酸则体现出硫酸分子的性质，也就是具有特性。
稀硫酸具有酸的通性： （1） 指示剂变色：石蕊变红；酚酞不变色。 （2） 与金属反应：Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ ；2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑ （3） 与碱的反应：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O （4） 与碱性氧化物反应：CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O （5） 与某些盐的反应：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl 要点二、浓硫酸
【 硫酸和硝酸 浓硫酸】
（一）物理性质
（1）纯硫酸：无色、粘稠的油状液体、难挥发
（2）98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3
（3）沸点高：沸点338℃，高沸点酸能用于制备低沸点酸
（4）硫酸与水任意比例混溶；
浓硫酸的稀释（酸入水）：将液体沿器壁或沿玻璃棒慢慢加入水中，并不断搅拌使其混合均匀。
（二）浓硫酸的特性 浓硫酸的特性有：吸水性、脱水性和强氧化性。
要点诠释：
1．吸水性与脱水性的区别
浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由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，C12H22O11/12C+11H2O。所以，二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。注意：在浓硫酸作用下，结晶水合物失去结晶水属于浓硫酸的吸水性。
利用浓硫酸的吸水性，常用浓硫酸作干燥剂，浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体，但是它不能用来干燥碱性气体（如NH3）和强还原性气体（如HBr、HI、H2S）。
2．强氧化性：在浓硫酸中主要是以硫酸分子的形式存在，体现的是硫酸分子的性质。在硫酸分子中，存在+6价硫，很容易得电子被还原，所以具有很强的氧化性。浓硫酸能将大多数金属（如Cu）或非金属（如C）氧化： （1）Fe、Al的钝化
常温下，当Fe、Al等金属遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
（2）与不活泼金属和非金属的反应
由于浓硫酸具有强氧化性，故存在与稀硫酸不同的化学性质，能够与不活泼金属或非金属发生反应，反应过程中有如下规律：
①反应要加热，否则不反应；
②还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
③浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。如：
Cu+2H2SO4(浓) /CuSO4 + 2H2O +SO2↑ 2Ag+2H2SO4 (浓) /Ag2SO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) /CO2↑+2H2O+2SO2↑ S+2H2SO4 (浓)/ 3SO2↑+2H2O
④浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物
H2S+H2SO4 (浓)==S↓+SO2↑+2H2O
或H2S+3H2SO4 (浓)/4SO2↑+4H2O
2HI+H2SO4 (浓)==I2+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4 (浓)==Br2+SO2↑+2H2O
⑤随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。
（三）硫酸的用途 硫酸是重要的化工原料，也是化学实验室必备的重要试剂。在工业上可用来制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、干燥剂或制取各种挥发性酸等等。
要点三、 硝酸
【 硫酸和硝酸 硝酸】
（一）硝酸的物理性质 无色，易挥发，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈黄色。质量分数为69%的硝酸为常用浓硝酸。98%以上的硝酸称之为发烟硝酸。
（二）硝酸的化学性质
1．硝酸具有酸的通性 ①与金属反应：一般不生成氢气 ②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等 ③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等 ④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等 ⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊先变红后褪色
要点诠释：
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 (稀)==Fe(NO3)2+H2O。
2．不稳定性： 硝酸是不稳定性酸，受热或者光照易分解，所以实验室中常用棕色瓶储存硝酸。 4HNO3/O2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
3．硝酸的强氧化性
要点诠释：
由于HNO3中的+5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是+5价氮被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸的强氧化性规律：①温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。 ②与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。
（1）浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。
（2）与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素被氧化成酸性氧化物。如：
C+4HNO3 (浓) /CO2↑+4NO2↑+2H2O，
S+6HNO3 (浓) /H2SO4+6NO2↑+2H2O。
（3）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等。
3Cu+8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3（浓）==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
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，可利用氧化还原反应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。
（4）钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al和Fe的这种性质，我们可以用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。
【典型例题】
类型一、硫酸的性质
例1、下列有关硫酸的说法中不正确的是（ ）。
A．常温下浓硫酸与铜反应，浓硫酸体现氧化性和酸性
B．浓硫酸与木炭粉加热发生反应时，浓硫酸只作氧化剂
C．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥二氧化硫
D．蔗糖与浓硫酸的作用中，浓硫酸体现脱水性和氧化性
【答案】A
【解析】常温下浓H2SO4与铜不反应，在加热条件下会反应。浓硫酸与木碳在加热条件下发生反应：C+2H2SO4 (浓)/CO2↑+2SO2↑+2H2O，体现出浓硫酸的氧化性。浓硫酸具有吸水性，是酸性干燥剂，可以干燥酸性气体和中性气体。
【总结升华】在氧化还原反应中，若H2SO4全部被还原（生成SO2），则H2SO4只表现出强氧化性，如浓H2SO4与C单质反应；若H2SO4只有部分被还原，还有一部分转化为硫酸盐和水，则H2SO4体现强氧化性和酸性，如在与Cu的反应中，H2SO4既体现氧化性又体现酸性。在复分解反应中，H2SO4表现出酸性、SO42－的性质或难挥发性。
举一反三：
【变式1】下面的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性又表现出酸性的是（ ）。
A．2NaCl+H2SO4 (浓)/Na2SO4+2HCl↑
B．Na2SO3+H2SO4 (浓)/Na2SO4+SO2↑+H2O
C．C+2H2SO4 (浓)/CO2↑+2SO2↑+2H2O
D．2FeO+4H2SO4 (浓)/Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
【答案】D
【变式2】在常温下，下列操作不能区别浓硫酸和稀硫酸的是（ ）。
A．分别加入铁片 B．分别加入蔗糖
C．分别加入铜片 D．分别加入硫酸铜晶体
【答案】C
例2、（1）浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为________ 。
（2）试用图表中各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。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）：________→________→________→________。
编号
①
②
③
④
装置
/
/
/
/
（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________，可确定的产物是________，确定装置②在整套装置中位置的理由是________。
（5）装置③中所盛溶液是________，可验证的产物是________。
【答案】（1）C+2H2SO4 (浓) /2SO2↑+CO2↑+2H2O
（2）④ ② ① ③
（3）验证产物气流中有SO2，将SO2全部氧化吸收，确定产物中的SO2已被B瓶溶液全部吸收
（4）无水CuSO4 ，水蒸气，由于产物气流通过①、③时会带出水蒸气，所以②必须在①、③之前
（5）澄清石灰水 CO2
【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，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，这会干扰鉴别。SO2和CO2在化学性质上的明显不同点是SO2有漂白性和强还原性，而CO2都没有。在SO2和CO2混合气体中，首先用品红检验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，是一种确认SO2和CO2共存的好方案。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之前确认H2O。与水发生作用并伴有明显现象的物质，中学阶段熟知的是无水CuSO4，白色的CuSO4粉末与H2O反应生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体。
【总结升华】本题主要考查实验的总体设计，结合所给试剂的作用，判断各部分装置可验证的产物，从而确定各装置间的连接顺序，另外知识性的问题是要区分SO2和CO2性质的异同点，确定检验的方法和顺序。
类型二、 硝酸的性质
例3、将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（ ）。
A．反应快慢：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
【解析】比较反应Cu+4HNO3 (浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3 (稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知，当Cu的质量相同、HNO3过量时，两个反应中，转移的电子数目相同，消耗的HNO3前者多，生成气体的颜色前者深。浓HNO3的氧化性比稀HNO3强，浓HNO3与铜反应的速率比稀HNO3快得多。
【总结升华】金属与硝酸的反应是一个非常重要的考点，考查角度有HNO3体现的性质、氧化还原反应方程式的配平及电子转移分析、产生的气体的体积和硝酸的物质的量浓度的计算等（依据原子守恒、电子守恒）。
举一反三：
【变式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，硝酸只体现了氧化性，没有体现酸性
D．可用铝或铁制容器盛装稀硝酸
【答案】A
【变式2】（2019 吉林省安图一中期中考）对于反应3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，以下叙述正确的是（ ）。
A．氧化剂和还原剂的物质的量比为8∶3
B．被还原的HNO3和起酸性作用的HNO3的物质的量的比为2∶3
C．生成1 mol NO气体转移的电子数为NA
D．该反应中Cu(NO3)2为氧化产物，H2O为还原产物
【答案】C
【解析】A项，由反应可知，3 mol Cu作还原剂与2 mol HNO3作氧化剂，遵循电子守恒，则氧化剂和还原剂的物质的量比为2∶3，故A错误；B项，8 mol 酸中2 mol HNO3作氧化剂，则被还原的HNO3和起酸性作用的HNO3的物质的量的比为2 mol∶6 mol=1∶3，故B错误；C项，生成1 mol NO气体转移的电子数为1 mol×(5－2)×NA=3NA，故C正确；D项，Cu失去电子被氧化，则Cu(NO3)2为氧化产物，而N得到电子被还原，NO为还原产物，故D错误。
【变式3】关于硝酸的说法正确的是 A．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子 B．浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水 C．硝酸电离出的H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2 D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体 【答案】A 【解析】B项，王水指的是浓HNO3和浓盐酸按溶液体积之比为1:3所得的混合物。C项，硝酸与金属反应时，被还原的一般是指＋5价氮，得到的还原产物是NO2、NO、N2O或N2等。D项，常温下，浓HNO3可使Fe和Al等金属发生钝化现象，故B、C、D均是错误的说法。 类型三、计算题
例4、19.2mg铜跟适量浓硝酸反应后，铜完全溶解，共收集到11.2mL标况下气体，则反应消耗的硝酸可能为（ ）。
A、0.8×10－3mol B、0.5×10－3mol
C、1.2×10－3mol D、1.1×10－3mol
【答案】D
【解析】适量的浓硝酸，生成的产物就不一定全部是NO2，随反应的进行，硝酸的浓度将下降，变成稀硝酸，就会生成NO。但我们完全不必追算到底生成的是单一气体还是混和气体，利用守恒法巧解如下：
根据N原子守恒，有如下物料守恒式：n(HNO3) ＝n(HNO3)氧＋n（HNO3）酸＝n(气) ＋2n[Cu(NO3)2]
＝(11.2×10－3/22.4)＋2×(19.2×10－3/64) ＝1.1×10－3mol。
【总结升华】本题只考虑11.2mL气体为NO2和NO的中的一种或两种，不考虑的NO2部分变成N2O4。
举一反三：
【变式1】38.4g铜与适量的浓硝酸发生氧化还原反应，铜全部反应后，在标准状况下收集到22.4L气体，则消耗硝酸的物质的量是 A．1.0mol B．1.6mol C．2.2mol D．2.4mol 【答案】C
【变式2】用热的稀硝酸与足量的铁粉反应，反应后溶液只有Fe(NO3)2，并放出N2O气体4.48L（标准状况下）则反应中被氧化 的铁粉质量是 A、5.6g B、11.2g C、22.4g D、44.8g 【答案】D
【解析】运用电子得失守恒计算。在此反应中，有关元素价态变化是： / ， / 生成4.48L N2O气体，得到的电子为：/ 这些电子均源于/ ，需0.8molFe参加反应
【变式3】在浓硝酸中放入铜片，试回答：
（1）开始反应的化学方程式为________ ，
实验现象为________ 。
（2）若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式是________ 。
（3）待反应停止后，再加入少量质量分数为25％的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是________
。
【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+2NO↑+4H2O
（3）加入稀H2SO4后，H+与原溶液中的NO3－构成强氧化性的条件，又能与过量的Cu反应，反应方程式：3Cu+8HNO3 (稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【巩固练习】
一．选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．“浓硫酸可用铁罐贮存，但其外表常有严重的腐蚀现象”这句话体现了浓硫酸的（ ）。
A．强氧化性和脱水性 B．强氧化性和吸水性
C．不挥发性和酸性 D．脱水性和吸水性
2．下列气体，不能用浓硫酸干燥的是（ ）。
A．CO2 B．NH3 C．SO2 D．HCl
3．下列叙述或操作中正确的是( )。
A．稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿着量筒壁慢慢的注入盛有水的量筒中，并不断搅拌
B．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性
C．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用干布拭去，再用水冲洗
D．浓硫酸与铜反应中，被氧化和被还原的物质的“物质的量”之比为1∶2
4．（2019 甘肃省甘谷一中期中考）下列根据实验现象所作出的结论中正确的是（ ）。
A．某盐溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀出现，则原溶液中一定含有Mg2+
B．某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀出现，则原溶液中一定含有Cl―
C．某溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，则原溶液中一定含有CO32―和HCO3―中的一种
D．某盐溶液中加入NaOH溶液并加热，能产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液中一定含有NH4+
5．铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生。当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出。该盐是( )。
A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3 C．KNO3 D．FeSO4
6．取三张蓝色石蕊试纸放在玻璃片上，然后按顺序分别滴加65％的HNO3、98％的H2SO4和新制的氯水，三张试纸呈现的颜色分别是（ ）。
A．白、红、白 B．红、黑、白 C．红、红、红 D．白、黑、白
7．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液
由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是（ ）。
A．①③ B．③④ C．①② D．①③④
8．（2019 江苏省天一中学期末考）下列有关物质检验的实验结论正确的是（ ）。
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42－
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液不显红色，再向溶液中加入几滴新制氯水，溶液变为红色。
该溶液中一定含有Fe2+
C
将某气体通入到品红溶液中，品红褪色
该气体一定为SO2
D
向某溶液中滴入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中一定含有CO32－
9．往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中，逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应是( )。
A．颜色变浅 B．逐渐加深 C．没有改变 D．变棕黄色
10．若将浓H2SO4慢慢滴入浓盐酸中，可能产生的实验现象是（ ）。
A．冒白雾，混合物温度升高 B．产生黄绿色气体
C．冒白雾，混合物温度降低 D．液体四溅，冒白烟
11．下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是( )。
A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性)
B．在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)
C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)
D．浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)
12．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．加热浓氨水法制氨气 D．大理石与硫酸反应制CO2
13．用右图装置制取、提纯并收集表中的四种气体（a、b、c表示相应仪器中加入的试剂），其中可行的是( )。
气体
a
b
c
A
NO2
浓硝酸
铜片
NaOH溶液
B
SO2
浓硫酸
铜片
酸性高锰酸钾溶液
C
NH3
浓氨水
生石灰
碱石灰
D
CO2
稀硫酸
CaCO3粉末
浓硫酸
14．下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（ ）。
A．K+、Ba2+、OH－、SO42－ B．Cu2+、NH4+、Br－、OH－
C．NO3－、Fe2+、Na+、H+ D．Ag+、Cl－、Fe2+、K+
15．向50 mL 18 mol·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0.45 mol B．等于0.45 mol
C．在0.45 mol与0.90 mol之间 D．大于0.90 mol
二、填空题：
1．（2019 吉林期末考）盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸，它们的浓度可能会影响它们的某些化学性质，在这三种酸中：
（1）常温下能用铁制容器盛装的是________（填名称，下同）。
（2）检验氯离子时使用的是________酸化的硝酸银溶液；高锰酸钾溶液的氧化性与溶液的酸性有关，通常使用________来酸化；能溶解金和铂的是________的混合液。
（3）向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后，铜片溶解，已知该反应的产物只有氯化铜和水。写出其离子方程式________。
（4）在100 mL 18 mol／L的浓硫酸中加入过量的铜片，加热 使之充分反应，产生的气体换算成标准状况下的体积可能是________。
①6.72 L ②20.16 L ③30.24 L ④40.32 L
2．（7分）非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
A B C D
（1）若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气昧的无色气体。
①D的化学式是________；
②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后形成________而污染了环境。
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是A________；C________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成c气体，请写出该反应的化学方程式________________。该反应________（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。
三、实验题
1．为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用如图所示仪器(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_________________________。
2．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：
/
(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请补充完整。
(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：____________________________________。
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解？你认为原因是：
__________________________________________________。
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是：________(填写字母编号)。
A．铁粉 B．BaCl2溶液 C．银粉 D．Na2CO3溶液
(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是___________________________________，待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是_____________________________________。
(4)实验装置C有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决(实验用品自选)___________________
__ 。
3．某课外学习小组，为探究稀硝酸能与Cu反应生成无色的NO气体，设计了如右图所示的装置。请回答下列问题：
（1）请写出稀硝酸与Cu反应的离子方程式________________。
（2）写出向U形管中注人稀硝酸并将左管充满的操作过程：________________。
（3）将左管充满稀硝酸的原因是________________。
（4）实验开始时，反应很慢，为加快反应速率，应采取什么措施？
（5）实验中HNO3与Cu的反应能否自动停止？为什么？
（6）在实验中，证明生成的无色气体是NO的操作是________________。
【答案与解析】
一、选择题
1．B
【解析】钝化是其强氧化性，外表腐蚀是因吸水后变成稀硫酸，稀硫酸可以与铁反应。
2．B
【解析】由于NH3是一种碱性气体，H2SO4易与NH3反应：H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4，所以浓硫酸不能用于干燥氨气。
3．C
【解析】浓硫酸在稀释过程中放出大量的热，不能在量筒中稀释，A错；浓硫酸和稀硫酸都有氧化性，只是起氧化性的粒子不同，在浓硫酸中是，而在稀硫酸中是H＋，B错。
4．C
【解析】A项，白色沉淀不一定为氢氧化镁，可能为氢氧化银等，不一定含有Mg2+，故A错误；B项，加入AgNO3溶液有白色沉淀出现，可能生成碳酸银、硫酸银等，应先加入硝酸酸化，故B错误；C项，加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，应为二氧化碳气体，可能为碳酸根离子或碳酸氢根离子，故C正确；D项，能产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体呈酸性，加入氢氧化钠溶液生成氨气，相矛盾，故D错误。
5．C
【解析】铜与稀硫酸不反应，但加入KNO3后，由于溶液中有H＋存在，故会发生如下反应：
3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。加入Fe2(SO4)3也会使铜粉的质量减少，但无气体逸出。
6．D
【解析】浓硝酸和新制氟水均具有酸性和强氧化性，可使石蕊先变红，后褪色。浓硫酸具有脱水性，能使石蕊试纸脱水炭化而变黑。
7．A
【解析】根据题目给定的几组物质知①③中会因浓度的不同发生不同的氧化还原反应。
8．B
【解析】A项，向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该白色沉淀可能为硫酸钡或氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有硫酸根离子，故A错误；B项，向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，说明原溶液中不存在铁离子，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色，说明加入氯水后的溶液中存在铁离子，则证明原溶液中一定存在亚铁离子，故B正确；C项，氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，该气体不一定为二氧化硫，可能为氯气，故C错误；D项，CO32―和HCO3―都能与HCl反应生成CO2气体，CO2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，所以不能判断出是否含有CO32―，故D错误。
9．D
【解析】Fe(NO3)2溶液中含有Fe2＋，NO3－加入稀盐酸时，加入了氢离子，提供了酸性环境。氢离子
和硝酸根构成了稀硝酸，具有氧化性，把Fe2＋氧化为Fe3＋。
10．A
【解析】浓硫酸具有吸水性且溶于水时放出大量热，使浓盐酸挥发出大量的HCl。
11．B
【解析】在A中，表现出的是浓硫酸的吸水性；C中，表现出的是浓硫酸的脱水性；D中，表现出的是浓硫酸的吸水性。
12．B
【解析】NO2，NH3溶于水，大理石与硫酸反应生成CaSO4（微溶），覆盖在大理石的表面使反应停止。
13．D
【解析】装置图分三部分，左边是气体发生装置，中间是除杂，右边是气体收集。A中NO2不能用氢氧化钠溶液除杂，它本身与其反应生成盐；B中不能用酸性高锰酸钾溶液除杂，自身可以被氧化；C中氨气不能用向上排空气法收集；D用碳酸钙粉末和稀硫酸可以制CO2。
14．C
【解析】A项中生成BaSO4沉淀，但不是氧化还原反应；B项中有Cu(OH)2沉淀，D项中有AgCl沉淀，这些也不是氧化还原反应；C项中Fe2+→Fe3+是被HNO3氧化的，故选C项。
15．A
【解析】本题通过金属铜与H2SO4反应的定量判断，考查学生思维的严密性和整体性。在50 mL 18 mol·L－1的浓H2SO4中含纯H2SO4的物质的量是0.90 mol。铜与浓H2SO4在加热时反应：Cu+2H2SO4(浓)/ CuSO4+SO2↑+2H2O。随着反应的进行，由于反应有水生成并逐渐积累，而使浓H2SO4逐渐变稀，到一定程度时H2SO4不再与Cu发生反应，可见被还原的H2SO4的物质的量应小于0.45mol。
二、填空题
1．（1）浓硝酸、浓硫酸
（2）（稀）硝酸 （稀）硫酸 浓硝酸和浓盐酸
（3）Cu+2H++H2O2==Cu2++2H2O
（4）①
【解析】（1）常温下铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，所以能用铁制容器盛装的是浓硫酸、浓硝酸。
（2）检验氯离子时使用的是硝酸酸化的硝酸银溶液：高锰酸钾能氧化盐酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸酸化高锰酸钾；能溶解金和铂的是浓硝酸和浓盐酸的混合液。
（3）盐酸不能与金属铜反应，但可以与氧化铜反应，所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO，然后氧化铜溶于盐酸，反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2==Cu2++2H2O。
（4）铜能和浓硫酸反应，铜和稀硫酸不反应，Cu+2H2SO4 (浓)/CuSO4+SO2↑+2H2O，硫酸的物质的量为0.1 L×18 mol／L=1.8 mol，如被还原的硫酸是0.9 mol，则生成SO2的物质的量为0.9 mol，V (SO2)=0.9 mol×22.4 L／mol=20.16 L，但随着铜和浓硫酸的反应的进行，酸的浓度越来越小，不再产生二氧化硫，则生成二氧化硫的体积小于20.16 L，只有①符合。
2．（1）①H2SO4 ②酸雨 （2）①N2 NO2 ②Cu+4HNO (浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
【解析】（1）若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，则会形成酸雨。
（2）若C是红棕色气体，则C为NO2，B为NO，A为N2，D为HNO3，浓HNO3可与Cu反应：4HNO3 (浓)+Cu==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
此反应有化合价升降变化，属于氧化还原反应。
三、实验题
1． (1)A F E C D B
(2)乙中出现白色沉淀 丙中品红溶液未褪色
(3)吸收SO2
(4)C＋2H2SO4(浓) /CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
【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，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，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点是SO2有漂白性和强的还原性，而CO2都没有。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，是一种确认CO2存在的好方案。
2． (1)/(作图时注意长进短出)
(2)①Cu＋2H2SO4(浓) /CuSO4＋SO2↑＋2H2O
②随着H2SO4的消耗，浓H2SO4的浓度不断变小，稀H2SO4与Cu不反应
③AD
(3)红色褪去 红色恢复
(4)用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口
【解析】Cu只与浓硫酸在加热时反应，而不与稀硫酸反应。收集SO2气体用向上排空气法，因此B装置应为长进短出，证明硫酸有剩余，应证明溶液中含H＋，而不应证明含SO42－，因此BaCl2溶液和Ag均不可。对C装置逸出的SO2，用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口是最简单的方法。
3．（1）3Cu+2NO3－+8H+==3Cu2++2NO↑+4H2O
（2）打开活塞，将稀硝酸从U形管a端（右端）注入U形管中，至溶液充满左管，关闭活塞
（3）防止反应生成的NO被O2氧化为NO2
（4）用酒精灯在左管下加热
（5）能，随反应生成的气体增多，压强增大，液面下降，当液面脱离铜丝时，反应停止
（6）将分液漏斗的活塞打开，使无色气体进入分液漏斗中，若无色气体变为红棕色，证明无色气体为NO