5.2.3硝酸酸雨及防治高一化学教学讲与练（人教版2019）

第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第3课时硝酸酸雨及防治课程标准核心素养目标1．了解硝酸物理性质，利用实验使学生掌握硝酸的化学性质。2．了解工业硝酸的制备原理，认识硝酸在生产中的应用。3.掌握硝酸与金属反应的计算。4.了解酸雨的危害及防治。1．通过实验探究硝酸的性质实验，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。2．通过价类二维图研究含氮元素物质转化，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。3．通过学习酸雨的形成与防治，培养学生“科学精神与社会责任”的学科素养。一、硝酸1．硝酸的物理性质硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。2．硝酸的化学性质(1)酸的通性写出下列反应的离子方程式：①硝酸和氢氧化钠反应：H＋＋OH－=H2O。②硝酸和氧化钠反应：2H＋＋Na2O=2Na＋＋H2O。③硝酸和碳酸钙反应：2H＋＋CaCO3=Ca2＋＋CO2↑＋H2O。(2)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为4HNO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(或光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放在阴凉处。(3)强氧化性①和金属(Cu)反应的实验探究实验操作两支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸实验现象浓硝酸反应比较剧烈，铜丝逐渐溶解，产生红棕色气体，溶液逐渐变深蓝色；稀硝酸反应比较缓慢，铜丝逐渐溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝色实验结论硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强上述反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。②与Fe、Al反应常温下浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部金属不再与酸反应，所以可以用铁制容器或铝制容器盛放浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。③与非金属反应写出碳与浓硝酸在加热时反应的化学方程式：C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。3．工业制备原理写出上述转化的化学方程式，并指出含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应①N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3，N2发生还原反应。②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O，NH3发生氧化反应。③2NO＋O2=2NO2，NO发生氧化反应。④3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO2既发生氧化反应，又发生还原反应。4．应用硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料和硝酸盐等，在实验室里是一种重要的化学试剂。【归纳总结】1.硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。2.硝酸能与大多数金属金、铂等除外反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。3.热的浓硝酸可将非金属单质碳、硫、磷等氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。4.硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等均能被硝酸氧化。二、酸雨及防治1．酸雨的概念正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故。pH＜5.6的降水称为酸雨。2．酸雨的形成(1)大气中的二氧化硫、氮氧化物及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水而形成酸雨。(2)酸雨的形成过程Ⅰ.硫酸型酸雨的形成过程中转化的化学方程式：①SO2→SO3：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3。②SO2→H2SO3：SO2＋H2OH2SO3。③SO3→H2SO4：SO3＋H2O=H2SO4。④H2SO3→H2SO4：2H2SO3＋O2=2H2SO4。Ⅱ.写出硝酸型酸雨形成过程中转化的化学方程式：①NO→NO2：2NO＋O2=2NO2。②NO2→HNO3：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。3．酸雨的危害及防治(1)酸雨的危害①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。(2)酸雨的防治①消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。②对酸性物质的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。③健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。探究一硝酸与金属反应探究玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。这是一个多么聪明的办法啊！战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目，因为，它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。那么，玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解呢？原来他用的溶液叫王水。王水是浓硝酸和浓盐酸按1：3的体积比配制成的的混和溶液。王水的氧化能力比硝酸强，不溶于硝酸的金，却可以溶解在王水中。Au+HNO3+4HCl==H[AuCl4]+NO↑+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl==3H2[PtCl4]+4NO↑+8H2O1．计算方法(以Cu与硝酸反应为例)(1)原子守恒法：反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩。(2)得失电子守恒法：反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－→Cu2＋；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，NOeq\o\al(－,3)＋e－→NO2、NOeq\o\al(－,3)＋3e－→NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失的电子最终由氧气得到，则有2n(Cu)＝n(O2)。(3)电荷守恒法：在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子只有Cu2＋，阴离子只有NOeq\o\al(－,3)(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H＋、OH－)；若HNO3过量，溶液中的阳离子有Cu2＋和H＋，阴离子只有NOeq\o\al(－,3)。则有①若HNO3不过量：n(NOeq\o\al(－,3))＝2n(Cu2＋)；②若HNO3过量：n(NOeq\o\al(－,3))＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)。(4)离子方程式计算法：金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NOeq\o\al(－,3)在硫酸提供H＋的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NOeq\o\al(－,3)进行相关计算，且要符合电荷守恒。2．常见两种计算(1)硝酸与铜反应浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NOeq\o\al(－,3)又被还原为NO。(2)稀硝酸与铁反应Fe(少量)＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(过量)＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。①eq\f(nHNO3,nFe)≥4，产物为Fe(NO3)3；②eq\f(nHNO3,nFe)≤eq\f(8,3)，产物为Fe(NO3)2；③eq\f(8,3)<eq\f(nHNO3,nFe)<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。【例1】(2023·山西太原二中高一期末)将14g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为()A．4.8gB．3.2gC．6.4gD．10.8g【答案】B【解析】分析整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况下，n(O2)＝eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.05mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则根据质量列方程：x×64g·mol－1＋y×108g·mol－1＝14g，根据得失电子守恒列方程：2x＋y＝0.05mol×4＝0.2mol，解得x＝0.05mol；y＝0.1mol，m(Cu)＝0.05mol×64g·mol－1＝3.2g。1.(2023·河北保定一中高一质检)某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol·L－1和0.1mol·L－1，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度(忽略体积变化)为()A．0.15mol·L－1 B．0.225mol·L－1C．0.35mol·L－1 D．0.45mol·L－1【答案】B【解析】解答本题要从离子反应的角度来考虑，H2SO4提供的H＋可以和NOeq\o\al(－,3)构成强氧化性环境，继续氧化铜单质。HNO3、H2SO4混合液中H＋总的物质的量为0.06mol，NOeq\o\al(－,3)的物质的量为0.04mol，Cu的物质的量为0.03mol。Cu与稀硝酸发生反应：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3820．03mol0.06mol0.04molH＋量不足，应根据H＋的物质的量来计算。3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O830.06moln(Cu2＋)n(Cu2＋)＝0.06mol×eq\f(3,8)＝0.0225molc(Cu2＋)＝eq\f(0.0225mol,0.1L)＝0.225mol·L－1。1．（2023上·江苏盐城第一中学期中）常温下，能盛放在铝制容器里的物质是A．浓硝酸 B．硫酸铜溶液 C．氢氧化钠溶液 D．稀硫酸【答案】A【解析】A．铝与浓硝酸发生钝化作用，可在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的继续进行，故A符合题意；B．铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式为：2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu，不能用铝制容器装硫酸铜溶液，故B不符合题意；C．铝与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，化学反应为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，不能用铝制容器装氢氧化钠溶液，故C不符合题意；D．铝与稀硫酸反应：2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑，不能用铝制容器装稀硫酸，故D不符合题意。故选A。2．（2024下·陕西西安交大附中高一期末）下列试剂的保存方法不正确的是A．浓硫酸保存在无色玻璃瓶中B．硫黄粉保存在无色广口瓶中C．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中D．氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶中【答案】D【解析】A．浓硫酸是一种无色黏稠的油状液体，浓硫酸不易分解，浓硫酸保存在无色玻璃瓶中，选项A正确；B．硫黄粉在光照条件下和氧气不反应，保存在无色广口瓶中，选项B正确；C．浓硝酸见光易分解，保存在棕色试剂瓶中，选项C正确；D．NaOH溶液可以与SiO2反应，应该保存在带橡胶塞的玻璃试剂瓶中，选项D错误；故选D。3．（2023下·山东日照一中高一月考）硝酸是重要的工业试剂，也是化学实验室中最常用的试剂之一，下列有关硝酸的说法不正确的是A．HNO3和氯水用棕色试剂瓶保存，原理相同B．将分别蘸有浓硝酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近时，有白烟生成C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸，原理相同D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体【答案】C【解析】A．HNO3和氯水中的HClO见光都易分解，都应避光保存，A正确；B．浓HNO3和浓氨水都具有挥发性，HNO3与NH3化合生成白色固体小颗粒NH4NO3，B正确；C．铁在浓硝酸中钝化，而Pt与浓硝酸不反应，原理不同，C错误；D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，发生钝化，不会产生大量的红棕色气体，D正确。故选C。4．（2023上·山东烟台莱阳一中质检）探究氮元素及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是实验方案现象结论A取少量溶液，滴加溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中不含B取少量溶液，滴入硫酸酸化的溶液溶液变黄色氧化性：比强C投入到一定浓度的硝酸中完全溶解，未出现气泡可能有和生成D向浓中插入红热的炭产生红棕色气体炭可与浓反应生成【答案】C【解析】A．氨气极易溶于水，滴加NaOH溶液反应后，由于没有加热，导致氨气没有逸出，则试纸不变蓝，不能确定原溶液中是否含有，A错误；B．向硝酸亚铁溶液中加入酸性物质，H+与共同作用可将Fe2+氧化为Fe3+而使溶液变黄色，故此实验操作和现象不能证明是H2O2的氧化性强于Fe3+，B错误；C．Mg和硝酸可以发生氧化还原反应：4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O，此时Mg完全溶解，未出现气泡，生成Mg(NO3)2和NH4NO3，C正确；D．浓硝酸在热炭作用下受热分解也可以产生NO2，无法证明NO2是由浓硝酸与C反应产生的，D错误；故选C。5．（2023上·河北保定一中高一月考）在氧化还原反应中，氧化剂可能全部被还原，也可能部分被还原，下列反应中，氧化剂被还原的比例从高到低的顺序正确的是①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O②C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O③Fe＋4HNO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O④3Zn＋10HNO3(稀)4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2OA．②①③④ B．②④①③ C．④③①② D．③②①④【答案】A【解析】反应①中，氧化剂为浓硫酸，2mol浓硫酸参与反应、其中1mol浓硫酸被还原，50%的浓硫酸被还原成SO2；反应②中，氧化剂为浓硝酸，100%的浓硝酸被还原成NO2；反应③中，氧化剂为稀硝酸，4mol稀硝酸参与反应、其中1mol稀硝酸被还原，25%的稀硝酸被还原成NO；反应④中，氧化剂为稀硝酸，10mol稀硝酸参与反应、其中2mol稀硝酸被还原，20%的稀硝酸被还原成N2O；则氧化剂被还原的比例从高到低的顺序为②①③④，故选A。6．（2023上·北京人大附中高一质检）向某溶液中加入铝粉能放出，下列各组离子一定能大量共存的一组离子是A． B．C． D．【答案】A【分析】加入铝粉能放出，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。关注题干信息“一定不能”，即酸性和碱性溶液中都不能大量共存。【解析】A．在酸性溶液、碱性溶液中，之间以及与H+或OH均不反应，都可以大量共存，故A符合题意；B．在碱性条件下，Fe3+和OH不能大量共存；在酸性溶液中，Fe3+、I与H+发生氧化还原反应而不能大量共存，故B不符合题意；C．与H+、OH都能反应而不能大量共存，故C不符合题意；D．在碱性条件下，Fe2+和OH不能大量共存，酸性条件下，发生氧化还原反应而不能大量共存，故D不符合题意；故选A。7．（2024下·河北衡水二中高一调研）为了探究浓硝酸的性质，进行以下五组实验，均观察到红棕色气体。下列分析错误的是A．将带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，说明NO2能支持燃烧B．②中的铁片钝化，红棕色气体由浓硝酸分解产生，③中溶液变为绿色C．①④⑤实验对比，④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的D．五支试管中的红棕色气体均为还原产物【答案】B【解析】A．灼热的玻璃棒插入浓硝酸中，HNO3分解生成NO2、O2和H2O，带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，说明NO2和O2均能支持燃烧，A正确；B．灼热的铁片在浓硝酸中发生反应，且生成红棕色的NO2，不能钝化，B错误；C．浓硝酸具有强挥发性，挥发出的HNO3(g)受灼热木炭作用，发生分解反应生成红棕色NO2，C正确；D．红棕色气体均为NO2，都是HNO3被还原生成，均为还原产物，D正确；故选B。8．（2023上·陕西西安·高一长安一中期中）下列反应的离子方程式书写错误的是A．与稀硝酸反应：B．酸性介质中氧化：C．碱性溶液与反应：D．向溶液加过量氢氧化钠溶液：【答案】A【解析】A．与稀硝酸反应生成三价铁和一氧化氮，离子方程式为：3Fe3O4+28H++NO=9Fe3++NO↑+14H2O，A错误；B．酸性介质中氧化生成氧气和二价锰离子，离子方程式为：，B正确；C．次氯酸钾在碱性条件下可以将氢氧化钾氧化为高铁酸根离子，本身被还原为氯离子，离子方程式为：，C正确；D．根据以少定多的原则可知，向溶液加过量氢氧化钠溶液的离子方程式为：，D正确；故选A。9．（2023下·辽宁大连·高一联考）利用由Fe和Cu组成的合金进行分组实验(气体体积均折算为标准状况下，计算时忽略溶液体积的变化)：①取mg合金加入200mL稀硫酸(足量)中，得到2.24L气体a；②另取mg合金滴加2.4mol•L1稀硝酸至无气体生成，共收集到6.72L无色气体b，将全部气体b与一定量O2分多次通入蒸馏水中，气体无剩余。下列说法正确的是A．m=18.4 B．实验①反应后的溶液中，c(Fe2+)=1.0mol•L1C．实验②中，气体b消耗O2的体积为2.52L D．实验②中，稀硝酸的体积至少为500mL【答案】D【分析】实验①发生的反应为，得到，说明；实验②发生的反应为、，共得到0.3molNO，由铁反应生成的NO为0.1mol，因此由铜反应生成的NO为0.2mol，。【解析】A．，，则，A项错误；B．实验①反应后的溶液中，，B项错误；C．实验②中得到0.3molNO，将NO与足量氧气通入水中，气体无剩余，发生反应：，需要0.225mol氧气，即5.04L，C项错误；D．结合分析可知：实验②中因反应消耗的，，因此稀硝酸的体积至少为500mL，D项正确；故选D。10．（2023下·宁夏银川二中质检）关于铜与足量浓、稀HNO3反应的说法中错误的是A．Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热B．Cu与浓HNO3反应更剧烈，故氧化性浓HNO3强于稀HNO3C．生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓HNO3的量多D．1mol浓HNO3被还原转移2mol电子【答案】D【解析】A．Cu与浓、稀HNO3均可反应，不需要加热，A正确；B．浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，故浓硝酸与铜反应比稀硝酸与铜反应剧烈，即浓硝酸更容易和铜反应，B正确；C．Cu与浓硝酸反应化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，与稀硝酸反应的方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成等量的硝酸铜，消耗的浓硝酸量多，C正确；D．Cu与浓硝酸反应化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，1mol浓硝酸被还原为NO2，转移1mol电子，D错误；故选D。11．（2023上·河南安阳高一月考）将3.2g铜投入到一定物质的量浓度的硝酸溶液中，恰好完全反应，产生的二氧化氮和一氧化氮混合气体的物质的量共0.08mol，原溶液中硝酸的物质的量为A．0.08mol B．0.18molC．0.13mol D．0.05mol【答案】B【解析】在铜与硝酸的反应中，硝酸起氧化剂和酸两种作用，n(HNO3)=n(气体)＋2×n[Cu(NO3)2]，所以，，故选B。12．（2023上·江苏南通·海安高级中学质检）部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是A．可以通过化合反应生成cB．工业上通过a→b→c→d→e来制备C．浓的a＇溶液和浓的c＇溶液反应可以得到b＇D．加热d＇的固态钾盐可以产生【答案】B【分析】部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系图，由图可知，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2或N2O4，e为HNO3或硝酸盐，a＇为HCl，b＇为Cl2，c＇为HClO或次氯酸盐，d＇为HClO3或氯酸盐，e＇为HClO4或高氯酸盐。【解析】A．氮气和氧气可以在高温或放电条件下通过化合反应生成NO，故A正确；B．工业上通过氧化催化氨气生成一氧化氮，一氧化氮和氧气转化为二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，即a→c→d→e来制备HNO3，故B错误；C．NaClO具有强氧化性，能将氯离子氧化为氯气，故可通过反应2HCl（浓）+NaClO=Cl2↑+H2O+NaCl得到氯气，故C正确；D．氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解可以生成氯化钾和氧气，故D正确；故选B。13．（2023下·北京西城育才学校高一质检）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是选项中的物质中的物质中收集的气体中的物质A浓氨水B浓硫酸溶液C稀硝酸溶液D浓盐酸溶液【答案】D【解析】A．氨气的密度比空气密度小，应选向下排空气法收集，选项A错误；B．浓硫酸和Cu反应生成需要加热才能进行，选项B错误；C．稀硝酸和Cu反应生成NO，不能得到，选项C错误；D．浓盐酸和反应生成，的密度比空气密度大，应选向上排空气法收集，可以用溶液吸收，选项D正确；故选D。14．（2023下·湖南长沙长郡中学高一质检）将14g铁粉溶于500mL稀硝酸中恰好完全反应，放出NO气体后称量所得溶液，发现比原溶液质量增加8g，则原溶液中硝酸的浓度为A．0.4mol/L B．0.8mol/L C．1.6mol/L D．3.2mol/L【答案】C【解析】溶液质量的增加量等于铁粉质量减去NO的质量，由此可知m(NO)=14g8g=6g；n(NO)=，结合转化：，可知反应中转移电子物质的量为0.6mol；n(Fe)=；设生成xmol，ymol，则根据Fe元素守恒，x+y=0.25；根据得失电子守恒得：2x+3y=0.6；解得：x=0.15、y=0.1；根据N原子守恒可知消耗硝酸的物质的量n(HNO3)=3n[Fe(NO3)3]+2n[Fe(NO3)2]+n(NO)=0.15mol×2+0.1mol×3+0.2mol=0.8mol，c(HNO3)==1.6mol/L，故C正确；故选C。15．（2023下·河北邯郸·高一质检）某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：下列说法正确的是A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2B．NO2能和NaOH反应，因此是酸性氧化物C．由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应D．③中反应的化学方程式：3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O【答案】D【解析】A．稀硝酸与铜反应生成一氧化氮和硝酸铜，稀硝酸被还原为一氧化氮，故A错误；B．NO2与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2和H2O，但生成的盐是两种，且发生元素化合价的变化，所以NO2不是酸性氧化物，故B错误；C．实验①③中，由于在滴加稀硫酸前，溶液中含有硝酸根离子，滴加稀硫酸后，使得硝酸根的氧化性增强，从而将剩余的铜氧化，因此只能说明稀硝酸能与铜反应。而在实验2中，最开始在铜片中滴加稀硫酸时，试管中没有明显的反应现象，说明铜不会与稀硫酸反应，故C错误；D．在实验③中，滴加稀硫酸后增强了硝酸根的氧化性，从而将剩余的铜氧化，因此反应的化学方程式为：3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O，故D正确；故选D。16．（2023下·河南濮阳高一期中）硝酸是用途广泛的重要化工原料，化工生产中合成硝酸各物质转化关系如下图所示，请结合你所学的知识回答以下问题：(1)硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，请用化学方程式说明原因。(2)上图①～⑥各步转化中，属于氮的固定的是(填序号)。(3)氨的催化氧化是工业合成硝酸的重要步骤，其化学方程式为。与水反应的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为。(4)铜与稀硝酸反应的离子方程式为：。浓硝酸可以用铝制容器盛装的原因是：。【答案】(1)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O(2)①②(3)1:2(4)3Cu+8H++2NO＝3Cu2++2NO↑+4H2O常温下，铝的表面被浓硝酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了浓硝酸与内层金属的进一步反应【分析】氮气和氢气化合生成氨气，氨气发生催化氧化生成NO，NO被氧化生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，据此解答。【解析】（1）硝酸见光易分解，所以硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，反应的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。（2）游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程为氮的固定，因此①～⑥各步转化中，属于氮的固定的是①②；（3）氨的催化氧化是工业合成硝酸的重要步骤，其化学方程式为；与水反应的方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，二氧化氮既是氧化剂也是还原剂，其中硝酸氧化产物，NO是还原产物，因此反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2；（4）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO＝3Cu2++2NO↑+4H2O；由于常温下，铝的表面被浓硝酸氧化，生成了一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了浓硝酸与内层金属的进一步反应，所以浓硝酸可以用铝制容器盛装。17．（2023上·山东省实验中学期末）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成，而稀硝酸不能氧化NO，由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、氢氧化钠溶液及氮气。已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与反应：(1)实验应避免有害气体排放到空气中，装置②、③、④、⑤、⑥中盛放的药品依次是(选填“A、B、C、D”，药品可重复使用)。A．蒸馏水B．浓硝酸C．3mol/L稀硝酸D