(苏教2019必修第二册)高中化学同步讲义7.2.2硝酸-(学生版+解析)

专题7氮与社会可持续发展第二单元重要的含氮化工原料第2课时硝酸[学习目标]1.能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.了解硝酸对人类发展的贡献。课前预习课前预习知识点01硝酸1．物理性质硝酸是一种色，挥发，具有气味的液体。能与水。2．化学性质（1）硝酸是一元强酸，具有酸的通性。能使紫色的石蕊试液变、与某些金属氧化物反应、与某些盐反应、与碱反应。但硝酸与金属反应一般不产生H2。硝酸与CaCO3反应的化学方程式为：。（2）不稳定性硝酸不稳定，见光或受热易分解，化学方程式为：。硝酸的保存方法：密封贮存在、处。市售硝酸常因溶有少量略显黄色。（3）【实验探究】硝酸的强氧化性【实验1】铜与浓硝酸反应实验现象：试管中，，，集气瓶中收集到。实验结论：铜与浓硝酸反应生成了和。【实验2】铜与稀硝酸反应实验现象：试管中，，，集气瓶中收集到。实验结论：铜与浓硝酸反应生成了和。（4）硝酸的强氧化性硝酸是一种性很强的酸，能与大多数金属（除Au、Pt等少数金属以外）、许多非金属以及有机物发生氧化还原反应。①HNO3与金属反应分别写出浓硝酸、稀硝酸分别与Cu的反应方程式：，②硝酸与非金属的反应写出C与浓硝酸反应的方程式：。③常温下浓硝酸可以使等金属发生钝化。可以用或容器盛放浓硝酸。④与其他还原性物质反应分别写出硝酸与Fe2+、SOeq\o\al(2－,3)反应的离子方程式：，3．硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造、燃料、塑料、炸药、硝酸盐等。知识点总结知识点总结一、硝酸的物理性质颜色状态气味密度特性溶解性无色液体刺激性ρ(HNO3)>ρ(H2O)易挥发与水任意比例互溶注：质量分数大于96%的硝酸为发烟硝酸。二、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。使指示剂变色:稀硝酸能使紫色石蕊溶液变红色;浓硝酸则会使紫色石蕊溶液先变红(H+的作用,酸性)后褪色(强氧化性)。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，并密封贮存在低温、避光处。3、强氧化性HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。浓、稀硝酸都具有强氧化性，且浓度越大，氧化性越强，还原剂一般被其氧化成最高价态。（1）硝酸与金属的反应除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有金属，生成高价金属硝酸盐、低价氮的氧化物和水。例如：3Ag+4HNO3（稀）3AgNO3+NO↑+2H2O金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。（2）和金属(Cu)反应的实验探究实验操作a.将铜片置于具支试管的底部，用分液漏斗向试管内加入2mL浓硝酸，将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中b.在上述装置中，用分液漏斗向试管内加5mL水，稀释硝酸，继续收集产生的气体实验现象a.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；集气瓶中充满eq\f(1,3)体积的无色气体b.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，集气瓶中充满了无色气体实验结论硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（3）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，所以可以用铁质容器或铝质容器盛放浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。硝酸与铁反应时，产物符合以下规律：Fe的量Fe过量Fe不足Fe恰好与硝酸完全反应产物Fe(NO3)2Fe(NO3)3Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者混合物。（4）与非金属反应加热条件下，浓硝酸能将C等非金属单质氧化到最高价态，可表示为:非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或最高价含氧酸＋NO2↑+H2O。例：C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O（5）硝酸与还原性化合物的反应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、Fe2+、FeO、Fe2O3、Br-、S2-,SO32-；等均能被HNO3氧化。三、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。四、应用硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、燃料、塑料、炸药、硝酸盐等。硝酸在实验室里是一种重要的化学试剂。【大招总结】1.注意：金属与硝酸在计算中常用的四种方法（1）原子守恒法（2）得失电子守恒法（3）电荷守恒法（4）离子方程式计算法2.碱性、中性条佚下，NO3-无氧化性，但在酸性条件下NO3-表现出强氧化性，故在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时，要注意溶液中H+和NO3-的组合相当于HNO3能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NO3-不能氧化这些离子。3．物理性质颜色状态气味特性无色液态刺激性易挥发4．化学性质(1)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为4HNO3eq\o(=,\s\up26(△),\s\do9(或光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。浓硝酸由于溶有少量NO2而略显黄色。(2)酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应CaCO3＋2HNO3(稀)=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。(3)强氧化性：①与金属反应：硝酸具有强氧化性，能与除金、铂等少数金属以外的绝大多数金属反应。a．Cu与浓HNO3反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。Cu与稀HNO3反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。b．与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸与浓硫酸相似，也能使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。②与非金属反应：浓硝酸在加热的条件下，还能与木炭等非金属单质发生氧化还原反应。浓硝酸与木炭反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(△))4NO2↑＋CO2↑＋2H2O。浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3)叫作王水，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。5．硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、炸药、燃料、塑料、硝酸盐等。6．硝酸氧化性的体现（1）浓硝酸与C在加热条件下反应，硝酸表现为强氧化性，由于稀硝酸不与C反应，反应后仍有过量稀硝酸。如：C＋4HNO3(浓)eq\o(===,\s\up7(△))2H2O＋4NO2↑＋CO2↑。（2）金属与硝酸反应一般不生成H2，浓硝酸一般先被还原为NO2，浓度变稀后稀硝酸一般被还原为NO气体，红棕色逐渐变淡。（3）低价金属氧化物或盐与硝酸发生氧化还原反应，如FeO与稀硝酸反应3FeO＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是发生复分解反应生成Fe(NO3)2。（4）酸性溶液中含有NOeq\o\al(－,3)或向含有NOeq\o\al(－,3)的硝酸盐溶液中加入酸，溶液中(H＋＋NOeq\o\al(－,3)相当于HNO3)具有强氧化性，能够氧化强还原性离子Fe2＋、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等而不能大量共存。（5）硝酸与铁反应时，产物符合以下规律：Fe过量Fe不足Fe与HNO3两者恰好完全反应Fe(NO3)2Fe(NO3)3Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者混合物温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强；与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。7．硝酸性质的认识误区（1）硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表现酸性（生成盐），参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分仍以NOeq\o\al(－,3)形式存在。（2）浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐减小，还原产物有可能是NO2和NO的混合物。（3）在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时，要注意溶液中H＋和NOeq\o\al(－,3)的组合，它们相当于HNO3，能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NOeq\o\al(－,3)不能氧化这些离子。（4）硝酸的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。8．硝酸的强氧化性HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。(1)硝酸与金属的反应①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag＋4HNO3(稀)=3AgNO3＋NO↑＋2H2O；②活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同；③常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化。(2)硝酸与非金属的反应①反应规律：非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O；②实例：C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应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HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等均能被HNO3氧化。9．硝酸与金属反应的计算(1)电子守恒法：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。(2)原子守恒法：硝酸与金属反应时，反应前硝酸中的NOeq\o\al(－,3)一部分仍以NOeq\o\al(－,3)的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的硝酸中N的物质的量相等。(3)利用离子方程式计算：硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NOeq\o\al(－,3)与硫酸电离出的H＋仍能继续与金属反应。如金属铜与混酸的反应方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。典型例题典型例题【例1】用以下三种途径制取相同质量的硝酸铜，下列叙述不正确的是①铜与浓硝酸反应②铜与稀硝酸反应③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应A．对环境造成的危害：③最小B．所消耗的HNO3的物质的量：①>②>③C．三种途径所消耗的铜的质量相同D．铜与浓硝酸反应速率最快，故制取硝酸铜的最佳方案是①【答案】D【分析】①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，；②铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，；③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应，反应为、；【解析】A．由分析可知，③不生成污染性气体，对环境污染最小，故A正确；B．由分析可知，生成等量的硝酸铜，所消耗的HNO3的物质的量：①>②>③，故B正确；C．根据铜元素守恒可知，三种途径所消耗的铜的质量相同，故C正确；D．铜与浓硝酸反应生成污染性气体，且氮元素利用率低；方案③不生成污染性气体且氮元素利用率高，故制取硝酸铜的最佳方案是③，故D错误；故选D。【例2】在某溶液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是A．一定含有 B．一定不含Ag＋ C．可能含有 D．可能含有【答案】C【分析】溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则白色沉淀可能是BaSO4，因和Ba2+能生成BaSO4沉淀，也可能是AgCl，因Cl-和Ag+能生成AgCl沉淀，也可能含有，因稀硝酸具有强氧化性，可将BaSO3氧化生成BaSO4沉淀，所以原溶液中可能含有或Ag+或，但Ag+与或不能同时存在，并且不可能含有，因生成的BaCO3溶于稀硝酸，据此分析解答。【解析】A.由分析可知，原溶液中不一定含有，A不合题意；B.由分析可知，原溶液中可能含Ag＋，B不合题意；C.由分析可知，原溶液中可能含有，C符合题意；D.由分析可知，原溶液中不可能含有，D不合题意；故答案为：C。【例3】在混合溶液中，和物质的量浓度分别为和，向该溶液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)A．0.15 B．0.225 C．0.35 D．0.45【答案】B【分析】在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol⋅L-1和0.1mol⋅L-1，向该溶液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2+物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)铜与投入HNO3和H2SO4的混合溶液中发生的反应实质为硫酸提供氢离子确酸根离子具有强氧化性继续反应，反应实质为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，根据反应的量来确定消耗的铜以及生成气体的量，生成铜离子的物质的量分析判断，以此来解析；【解析】根据反应实质：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，1.92g铜粉物质的量==0.03mol，100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol⋅L-1和0.1mol⋅L-1，所含氢离子物质的量=0.1L×0.4mol/L+0.1L×0.1mol/L×2=0.06mol，依据反应离子方程式可知铜剩余，根据反应可知：8H+～3Cu2+，得到铜离子物质的量为0.06mol×=0.0225mol，所得溶液中Cu2+物质的量浓度为=0.225mol/L；故选B。【例4】下列叙述正确的是A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B．常温下，铁片不能与浓硝酸发生反应C．氯水久置后，漂白性和酸性均减弱D．高炉炼铁的主要原理是与在高温下反应制备金属铁【答案】A【解析】A．铝及其氧化物都能与酸或碱反应，因此不能用铝制器皿长期存放酸性或碱性物质，故A项正确；B．常温下，铁片与浓硝酸发生钝化生成致密的氧化膜，钝化属于化学变化，故B项错误；C．新制氯水久置后变为盐酸，所以氯水久置后漂白性减弱、酸性增强，故C项错误；D．高炉炼铁的主要原理是与CO在高温下反应制备金属铁，故D项错误。故选A。【例5】某无色透明的强酸性溶液中，能大量共存的一组离子是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、【答案】A【分析】强酸性溶液中含有大量H+，与H+反应的离子和有色离子不能大量存在，据此分析解答。【解析】A．选项离子均无色，与H+不能发生任何反应，可以大量共存，A符合题意；B．H+与会反应产生H2O、CO2，不能大量共存，B不符合题意；C．的水溶液显紫色，在无色溶液中不能大量存在，C不符合题意；D．H+与Fe2+、会发生氧化还原反应而不能大量共存，且Fe2+的水溶液显浅绿色，也不能大量存在，D不符合题意；故合理选项是A。强化训练强化训练1．将、组成的混合物投入适量稀中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物气体为(标准状况)，向反应后的溶液中加入溶液使金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀质量为A． B． C． D．2．下列反应的离子方程式书写正确的是A．将通入稀硝酸溶液：B．用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中含有的：C．“水玻璃”长期暴露在空气中会变质：D．过量的铁粉加入稀硝酸反应：3．对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，是因为浓硫酸具有脱水性B．浓硝酸在光照条件下颜色变黄，是因为浓硝酸见光分解C．常温下浓硫酸、浓硝酸可以用铝罐贮存，是因为浓硫酸、浓硝酸与铝不反应D．反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，是因为硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸4．X、Y、Z是中学化学中常见的三种物质，下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是XYZ箭头上所标数字的反应条件ANONO2HNO3①常温遇氧气BCl2NaClOHClO②通入CO2CNa2O2NaOHNaCl③加入H2O2DFeFeCl3FeCl2④氯水A．A B．B C．C D．D5．下列反应的离子方程式正确的是A．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2+++OH-=CaCO3↓+H2OB．向稀硝酸中滴加Na2S2O3溶液：2H++=S↓+SO2↑+H2OC．用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气：3+Cl2+H2O=2HSO+2Cl-+D．KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应生成K2FeO4：3ClO-+2Fe(OH)3=2+3Cl-+4H++H2O6．将铜粉放入稀硫酸中，加热后无明显现象，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是A． B．NaCl C． D．7．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(方程式)或结论①将二氧化硫通入碘水碘水褪色②浓HNO3久置或光照变黄色浓HNO3不稳定易分解③铝箔插入稀HNO3中无现象铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜④SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液颜色褪去SO2具有漂白性A．② B．①② C．②④ D．②③8．是合成氨工业的重要原料，不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产；大气中过量的和水体中过量的均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的转化为。下列有关和的说法正确的是A．浓硝酸见光易分解，应该用棕色试剂瓶盛装B．相同条件下，与铜反应，浓硝酸产生的氢气比稀硝酸多C．氨气液化，吸收大量热，所以液氨可以做制冷剂D．可以使湿润pH试纸变红色9．下列离子方程式正确的是A．钠与水反应：B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：↓C．0.01mol/L溶液与0.02mol/LBa(OH)2溶液等体积混合：D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：10．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．氯水保存在无色玻璃瓶中11．向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中，加入某浓度的稀硝酸，充分反应后测得生成NO的体积[V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是A．稀硝酸的浓度为0.4mol·L-1B．a点时，100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4gC．b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+D．加入稀硝酸至400mL时，收集到的V(NO)约为6.91L12．下列物质中，能与浓硝酸反应的电解质是A．铁 B．二氧化硫 C．氢氧化钡固体 D．氢氧化钠溶液13．由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验（部分产物略去）。关于混合粉末的组成判断正确的是A．一定含CuO和CB．一定含Fe2O3、CuO和CC．一定含CuO和C，一定不含AlD．气体Z为纯净物14．下列离子方程式正确的是A．向溶液中加入足量的NaOH溶液：B．海水提镁用石灰乳沉镁：C．向稀硝酸中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液：D．向溶液中加入足量的稀硫酸：15．下列关于硝酸的说法正确的是A．常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体B．与金属反应时，稀硝酸被还原为更低价态，则稀硝酸的氧化性强于浓硝酸C．硝酸电离出的能被锌。铁等金属还原成D．硝酸与金属反应时，是+5价的N得电子16．按要求回答下列问题。(1)原电池是一种可将化学能直接转化为电能的装置。如图所示的原电池装置中，锌片发生(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式；铜片上能够观察到的现象是；电子流向(填“锌片-导线-铜片”或“铜片-导线-锌片”)。(2)有机物的性质与有机物的官能团、空间结构密切相关。①CH4的空间结构是。②CH2=CH2可使溴的四氯化碳溶液褪色，写出该反应的化学方程式。③乙酸(CH3COOH)中官能团名称是，乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下可发生酯化反应，写出该反应的化学方程式。(3)利用如图装置进行铜与稀硝酸反应的实验。反应开始后，铜丝逐渐变细，产生无色气泡，溶液变蓝。①铜与稀硝酸反应的离子方程式为。②实验中观察到试管中的气体逐渐变为红棕色，其原因是(用化学方程式表示)。17．我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示。回答下列问题(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有(填化学式)。(2)图中物质溶于水溶液呈碱性的是(填化学式)。(3)写出SO2转化为SO3的化学方程式：。(4)工业上利用氨制备一氧化氮，反应的化学方程式为。(5)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为(用化学方程式表示)。18．硝酸是用途广泛的重要化工原料，自然乳和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)上图①~⑥各步转化中，属于氮的固定的是(填序号)；(2)氨的催化氧化是工业合成硝酸的重要步骤，其化学方程式为其中氧化剂与还原剂物质的量之比为；(3)为提高NO→的转化率，可采取的措施是；(4)工业制硝酸时含有NO、等大气污染物，可用尿素[CO(NH2)2]水溶液吸收氮氧化物，用尿素[CO(NH2)2]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。该反应的化学方程式为；19．请按要求填空：(1)氨气的电子式是；(2)乙醛的结构简式；(3)铜和稀硝酸反应的化学反应方程式；(4)在制取乙酸乙酯的实验中，饱和碳酸钠溶液的作用是；20．硝酸铵是含氮量较高的化肥，生产流程如图(产物水均已略去)：(1)反应④的化学方程式为，该反应的氧化剂为，还原剂为。(2)补充并配平反应②的化学方程式：____NH3+___O2____NO+____。(3)化学反应(填序号)是非氧化还原反应，离子方程式为。(4)有人设计了一个反应来制备硝酸NO2+NH3→HNO3+H2O(未配平)，你认为该反应(填“能”或“不能”)发生，理由是。专题7氮与社会可持续发展第二单元重要的含氮化工原料第2课时硝酸[学习目标]1.能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.了解硝酸对人类发展的贡献。课前预习课前预习知识点01硝酸1．物理性质硝酸是一种无色，易挥发，具有刺激性气味的液体。能与水以任意比互溶。2．化学性质（1）硝酸是一元强酸，具有酸的通性。能使紫色的石蕊试液变红、与某些金属氧化物反应、与某些盐反应、与碱反应。但硝酸与金属反应一般不产生H2。硝酸与CaCO3反应的化学方程式为：CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。（2）不稳定性硝酸不稳定，见光或受热易分解，化学方程式为：4HNO3eq\o(========,\s\up7(受热或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。硝酸的保存方法：密封贮存在低温、避光处。市售硝酸常因溶有少量NO2略显黄色。（3）【实验探究】硝酸的强氧化性【实验1】铜与浓硝酸反应实验现象：试管中铜片溶解，有红棕色气体产生，溶液变蓝色，集气瓶中收集到无色气体。实验结论：铜与浓硝酸反应生成了硝酸铜和NO2气体。【实验2】铜与稀硝酸反应实验现象：试管中铜片溶解，有无色气体产生，溶液变蓝色，集气瓶中收集到无色气体。实验结论：铜与浓硝酸反应生成了硝酸铜和NO气体。（4）硝酸的强氧化性硝酸是一种氧化性很强的酸，能与大多数金属（除Au、Pt等少数金属以外）、许多非金属以及有机物发生氧化还原反应。①HNO3与金属反应分别写出浓硝酸、稀硝酸分别与Cu的反应方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②硝酸与非金属的反应写出C与浓硝酸反应的方程式：C＋4HNO3(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。③常温下浓硝酸可以使铝、铁等金属发生钝化。可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。④与其他还原性物质反应分别写出硝酸与Fe2+、SOeq\o\al(2－,3)反应的离子方程式：3Fe2++4H++NOeq\o\al(－,3)=3Fe3++NO↑+2H2O3SOeq\o\al(2－,3)+2H++2NOeq\o\al(－,3)=3SOeq\o\al(2－,4)+2NO↑+H2O3．硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、燃料、塑料、炸药、硝酸盐等。知识点总结知识点总结一、硝酸的物理性质颜色状态气味密度特性溶解性无色液体刺激性ρ(HNO3)>ρ(H2O)易挥发与水任意比例互溶注：质量分数大于96%的硝酸为发烟硝酸。二、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。使指示剂变色:稀硝酸能使紫色石蕊溶液变红色;浓硝酸则会使紫色石蕊溶液先变红(H+的作用,酸性)后褪色(强氧化性)。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，并密封贮存在低温、避光处。3、强氧化性HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。浓、稀硝酸都具有强氧化性，且浓度越大，氧化性越强，还原剂一般被其氧化成最高价态。（1）硝酸与金属的反应除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有金属，生成高价金属硝酸盐、低价氮的氧化物和水。例如：3Ag+4HNO3（稀）3AgNO3+NO↑+2H2O金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。（2）和金属(Cu)反应的实验探究实验操作a.将铜片置于具支试管的底部，用分液漏斗向试管内加入2mL浓硝酸，将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中b.在上述装置中，用分液漏斗向试管内加5mL水，稀释硝酸，继续收集产生的气体实验现象a.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；集气瓶中充满eq\f(1,3)体积的无色气体b.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，集气瓶中充满了无色气体实验结论硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（3）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，所以可以用铁质容器或铝质容器盛放浓硝酸。加热时，铁、铝可以与浓硝酸反应。硝酸与铁反应时，产物符合以下规律：Fe的量Fe过量Fe不足Fe恰好与硝酸完全反应产物Fe(NO3)2Fe(NO3)3Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者混合物。（4）与非金属反应加热条件下，浓硝酸能将C等非金属单质氧化到最高价态，可表示为:非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或最高价含氧酸＋NO2↑+H2O。例：C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2O（5）硝酸与还原性化合物的反应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、Fe2+、FeO、Fe2O3、Br-、S2-,SO32-；等均能被HNO3氧化。三、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。四、应用硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、燃料、塑料、炸药、硝酸盐等。硝酸在实验室里是一种重要的化学试剂。【大招总结】1.注意：金属与硝酸在计算中常用的四种方法（1）原子守恒法（2）得失电子守恒法（3）电荷守恒法（4）离子方程式计算法2.碱性、中性条佚下，NO3-无氧化性，但在酸性条件下NO3-表现出强氧化性，故在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时，要注意溶液中H+和NO3-的组合相当于HNO3能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NO3-不能氧化这些离子。3．物理性质颜色状态气味特性无色液态刺激性易挥发4．化学性质(1)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为4HNO3eq\o(=,\s\up26(△),\s\do9(或光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。浓硝酸由于溶有少量NO2而略显黄色。(2)酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应CaCO3＋2HNO3(稀)=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O。(3)强氧化性：①与金属反应：硝酸具有强氧化性，能与除金、铂等少数金属以外的绝大多数金属反应。a．Cu与浓HNO3反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。Cu与稀HNO3反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。b．与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸与浓硫酸相似，也能使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。②与非金属反应：浓硝酸在加热的条件下，还能与木炭等非金属单质发生氧化还原反应。浓硝酸与木炭反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(△))4NO2↑＋CO2↑＋2H2O。浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3)叫作王水，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。5．硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，常用来制造氮肥、炸药、燃料、塑料、硝酸盐等。6．硝酸氧化性的体现（1）浓硝酸与C在加热条件下反应，硝酸表现为强氧化性，由于稀硝酸不与C反应，反应后仍有过量稀硝酸。如：C＋4HNO3(浓)eq\o(===,\s\up7(△))2H2O＋4NO2↑＋CO2↑。（2）金属与硝酸反应一般不生成H2，浓硝酸一般先被还原为NO2，浓度变稀后稀硝酸一般被还原为NO气体，红棕色逐渐变淡。（3）低价金属氧化物或盐与硝酸发生氧化还原反应，如FeO与稀硝酸反应3FeO＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，而不是发生复分解反应生成Fe(NO3)2。（4）酸性溶液中含有NOeq\o\al(－,3)或向含有NOeq\o\al(－,3)的硝酸盐溶液中加入酸，溶液中(H＋＋NOeq\o\al(－,3)相当于HNO3)具有强氧化性，能够氧化强还原性离子Fe2＋、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等而不能大量共存。（5）硝酸与铁反应时，产物符合以下规律：Fe过量Fe不足Fe与HNO3两者恰好完全反应Fe(NO3)2Fe(NO3)3Fe(NO3)2或Fe(NO3)3或两者混合物温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强；与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。7．硝酸性质的认识误区（1）硝酸与金属反应时，一般既表现强氧化性，又表现酸性（生成盐），参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分仍以NOeq\o\al(－,3)形式存在。（2）浓硝酸与金属反应的过程中，浓度逐渐减小，还原产物有可能是NO2和NO的混合物。（3）在应用硝酸的氧化性分析离子是否共存时，要注意溶液中H＋和NOeq\o\al(－,3)的组合，它们相当于HNO3，能够氧化具有强还原性的离子，而单纯的NOeq\o\al(－,3)不能氧化这些离子。（4）硝酸的还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。8．硝酸的强氧化性HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。(1)硝酸与金属的反应①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag＋4HNO3(稀)=3AgNO3＋NO↑＋2H2O；②活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同；③常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化。(2)硝酸与非金属的反应①反应规律：非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O；②实例：C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up10(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应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HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等均能被HNO3氧化。9．硝酸与金属反应的计算(1)电子守恒法：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。(2)原子守恒法：硝酸与金属反应时，反应前硝酸中的NOeq\o\al(－,3)一部分仍以NOeq\o\al(－,3)的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的硝酸中N的物质的量相等。(3)利用离子方程式计算：硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NOeq\o\al(－,3)与硫酸电离出的H＋仍能继续与金属反应。如金属铜与混酸的反应方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。典型例题典型例题【例1】用以下三种途径制取相同质量的硝酸铜，下列叙述不正确的是①铜与浓硝酸反应②铜与稀硝酸反应③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应A．对环境造成的危害：③最小B．所消耗的HNO3的物质的量：①>②>③C．三种途径所消耗的铜的质量相同D．铜与浓硝酸反应速率最快，故制取硝酸铜的最佳方案是①【答案】D【分析】①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，；②铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，；③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与稀硝酸反应，反应为、；【解析】A．由分析可知，③不生成污染性气体，对环境污染最小，故A正确；B．由分析可知，生成等量的硝酸铜，所消耗的HNO3的物质的量：①>②>③，故B正确；C．根据铜元素守恒可知，三种途径所消耗的铜的质量相同，故C正确；D．铜与浓硝酸反应生成污染性气体，且氮元素利用率低；方案③不生成污染性气体且氮元素利用率高，故制取硝酸铜的最佳方案是③，故D错误；故选D。【例2】在某溶液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是A．一定含有 B．一定不含Ag＋ C．可能含有 D．可能含有【答案】C【分析】溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则白色沉淀可能是BaSO4，因和Ba2+能生成BaSO4沉淀，也可能是AgCl，因Cl-和Ag+能生成AgCl沉淀，也可能含有，因稀硝酸具有强氧化性，可将BaSO3氧化生成BaSO4沉淀，所以原溶液中可能含有或Ag+或，但Ag+与或不能同时存在，并且不可能含有，因生成的BaCO3溶于稀硝酸，据此分析解答。【解析】A.由分析可知，原溶液中不一定含有，A不合题意；B.由分析可知，原溶液中可能含Ag＋，B不合题意；C.由分析可知，原溶液中可能含有，C符合题意；D.由分析可知，原溶液中不可能含有，D不合题意；故答案为：C。【例3】在混合溶液中，和物质的量浓度分别为和，向该溶液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)A．0.15 B．0.225 C．0.35 D．0.45【答案】B【分析】在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol⋅L-1和0.1mol⋅L-1，向该溶液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2+物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)铜与投入HNO3和H2SO4的混合溶液中发生的反应实质为硫酸提供氢离子确酸根离子具有强氧化性继续反应，反应实质为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，根据反应的量来确定消耗的铜以及生成气体的量，生成铜离子的物质的量分析判断，以此来解析；【解析】根据反应实质：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，1.92g铜粉物质的量==0.03mol，100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol⋅L-1和0.1mol⋅L-1，所含氢离子物质的量=0.1L×0.4mol/L+0.1L×0.1mol/L×2=0.06mol，依据反应离子方程式可知铜剩余，根据反应可知：8H+～3Cu2+，得到铜离子物质的量为0.06mol×=0.0225mol，所得溶液中Cu2+物质的量浓度为=0.225mol/L；故选B。【例4】下列叙述正确的是A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B．常温下，铁片不能与浓硝酸发生反应C．氯水久置后，漂白性和酸性均减弱D．高炉炼铁的主要原理是与在高温下反应制备金属铁【答案】A【解析】A．铝及其氧化物都能与酸或碱反应，因此不能用铝制器皿长期存放酸性或碱性物质，故A项正确；B．常温下，铁片与浓硝酸发生钝化生成致密的氧化膜，钝化属于化学变化，故B项错误；C．新制氯水久置后变为盐酸，所以氯水久置后漂白性减弱、酸性增强，故C项错误；D．高炉炼铁的主要原理是与CO在高温下反应制备金属铁，故D项错误。故选A。【例5】某无色透明的强酸性溶液中，能大量共存的一组离子是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、【答案】A【分析】强酸性溶液中含有大量H+，与H+反应的离子和有色离子不能大量存在，据此分析解答。【解析】A．选项离子均无色，与H+不能发生任何反应，可以大量共存，A符合题意；B．H+与会反应产生H2O、CO2，不能大量共存，B不符合题意；C．的水溶液显紫色，在无色溶液中不能大量存在，C不符合题意；D．H+与Fe2+、会发生氧化还原反应而不能大量共存，且Fe2+的水溶液显浅绿色，也不能大量存在，D不符合题意；故合理选项是A。强化训练强化训练1．将、组成的混合物投入适量稀中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物气体为(标准状况)，向反应后的溶液中加入溶液使金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀质量为A． B． C． D．【答案】B【分析】根据生成NO的量计算确定转移的电子的物质的量，最后的沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，金属提供的电子的物质的量等于沉淀结合的氢氧根离子的物质的量，据此分析解答。【详解】硝酸被还原为NO气体且在标准状况下的体积为0.896L，NO的物质的量为=0.04mol，所以转移的电子的物质的量为0.04mol×(5-2)=0.12mol，最后的沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，金属提供的电子的物质的量等于沉淀结合的氢氧根离子的物质的量，则沉淀中氢氧根离子的物质的量为0.12mol，所以最后沉淀质量为mg+0.12mol×17g/mol=(m+2.04)g，故选B。2．下列反应的离子方程式书写正确的是A．将通入稀硝酸溶液：B．用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中含有的：C．“水玻璃”长期暴露在空气中会变质：D．过量的铁粉加入稀硝酸反应：【答案】C【详解】A．将通入稀硝酸溶液中发生氧化还原反应：，A错误；B．醋酸难电离，用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中含有的：，B错误；C．“水玻璃”的主要成分是硅酸钠，长期暴露在空气中会变质转化为硅酸沉淀：，C正确；D．过量的铁粉加入稀硝酸溶液中生成硝酸亚铁：，D错误；答案选C。3．对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，是因为浓硫酸具有脱水性B．浓硝酸在光照条件下颜色变黄，是因为浓硝酸见光分解C．常温下浓硫酸、浓硝酸可以用铝罐贮存，是因为浓硫酸、浓硝酸与铝不反应D．反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，是因为硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸【答案】C【详解】A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，体现浓硫酸的脱水性，A正确；B．浓硝酸见光分解生成二氧化氮和水和氧气，二氧化氮溶于浓硝酸使其显黄色，B正确；C．常温下浓硫酸、浓硝酸可以用铝罐贮存，是因为常温下铝在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，不是不反应，C错误；D．H2S的酸性弱于H2SO4，而该反应之所以能发生是因为硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸，使溶液中离子浓度减小，D正确；综上所述答案为C。4．X、Y、Z是中学化学中常见的三种物质，下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是XYZ箭头上所标数字的反应条件ANONO2HNO3①常温遇氧气BCl2NaClOHClO②通入CO2CNa2O2NaOHNaCl③加入H2O2DFeFeCl3FeCl2④氯水A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A．NO和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，硝酸分解生成二氧化氮，稀硝酸与铜反应生成NO，A不符题意；B．氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，NaClO与碳酸反应生成次氯酸，次氯酸与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸与盐酸反应生成氯气，B不符题意；C．Na2O2和水反应得到NaOH，NaOH和HCl反应得到NaCl，电解NaCl溶液得到NaOH，NaCl和H2O2不能得到Na2O2，C符题意；D．Fe和氯气加热得到FeCl3，氯化铁和Fe反应得到氯化亚铁和氯化铜，氯化亚铁和氯水得到氯化铁，氯化亚铁和Zn得到Fe，D不符题意；故答案选C。5．下列反应的离子方程式正确的是A．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2+++OH-=CaCO3↓+H2OB．向稀硝酸中滴加Na2S2O3溶液：2H++=S↓+SO2↑+H2OC．用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气：3+Cl2+H2O=2HSO+2Cl-+D．KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应生成K2FeO4：3ClO-+2Fe(OH)3=2+3Cl-+4H++H2O【答案】C【详解】A．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水的离子方程式为：NH+HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+NH3·H2O+H2O，A错误；B．稀HNO3具有强氧化性，能将氧化生成，B错误；C．氯气具有强氧化性，能将SO氧化，离子方程式为Cl2+SO+H2O=2Cl－+SO+2H+，所加氯气是少量，因此H+还与过量SO反应生成HSO，故总反应为3SO+Cl2+H2O=SO+2Cl-+2HSO，C正确；D．KClO具有强氧化性，将Fe(OH)氧化为K2FeO4，自身被还原生成Cl-，此时溶液显碱性，可添加OH-配平电荷守恒，对应离子方程式为：3ClO-+4OH-+2Fe(OH)3=2FeO+3Cl-+5H2O，D错误；故答案选C。6．将铜粉放入稀硫酸中，加热后无明显现象，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是A． B．NaCl C． D．【答案】B【详解】A.铜与发生反应，离子方程式为，所以铜粉溶解，A不符合题意；B.铜与NaCl不发生反应，，所以铜粉不溶解，B符合题意；C.铜与和发生反应，离子方程式为，所以铜粉溶解，C不符合题意；D.铜与和发生反应，离子方程式为，所以铜粉溶解，D不符合题意；答案选B。7．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(方程式)或结论①将二氧化硫通入碘水碘水褪色②浓HNO3久置或光照变黄色浓HNO3不稳定易分解③铝箔插入稀HNO3中无现象铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜④SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液颜色褪去SO2具有漂白性A．② B．①② C．②④ D．②③【答案】A【详解】①二氧化硫具有较强还原性，可把碘单质还原，使碘水褪色，结论中HI是强酸，离子方程式应为：，①错误；②浓HNO3不稳定易分解：4HNO3=2H2O+4NO2↑+O2↑，NO2溶于浓HNO3中，使溶液显黄色，②正确；③常温下浓硝酸使铝箔表面发生钝化，形成致密的氧化膜，稀HNO3不会使铝箔表面发生钝化，直接发生氧化还原反应，铝箔表面有气泡产生，③错误；④SO2还原酸性高锰酸钾使其褪色，是SO2的还原性，不是漂白性，④错误；正确的是②，故选A。8．是合成氨工业的重要原料，不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产；大气中过量的和水体中过量的均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的转化为。下列有关和的说法正确的是A．浓硝酸见光易分解，应该用棕色试剂瓶盛装B．相同条件下，与铜反应，浓硝酸产生的氢气比稀硝酸多C．氨气液化，吸收大量热，所以液氨可以做制冷剂D．可以使湿润pH试纸变红色【答案】A【详解】A．浓硝酸见光易分解，应该用棕色试剂瓶盛装，避光保存，A项正确；B．铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，与稀硝酸反应生成一氧化氮，都不生成氢气，B项错误；C．氨气液化，放出大量热，C项错误；D．氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨显碱性，可以使湿润pH试纸变蓝色，D项错误；答案选A。9．下列离子方程式正确的是A．钠与水反应：B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：↓C．0.01mol/L溶液与0.02mol/LBa(OH)2溶液等体积混合：D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：【答案】C【详解】A．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为：，选项A错误；B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合，反应生成硅酸和醋酸钠，反应的离子方程式为：，选项B错误；C．0.01mol/L溶液与0.02mol/LBa(OH)2溶液等体积混合，反应生成硫酸钡、氢氧化铝、一水合氨，反应的离子方程式为：，选项C正确；D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热，反应生成硝酸亚铁、二氧化氮和水，反应的离子方程式为：，选项D错误；答案选C。10．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．氯水保存在无色玻璃瓶中【答案】D【详解】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，故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，故B正确；C．浓硝酸见光易分解，保存在棕色试剂瓶中，故C正确；D．次氯酸见光易分解，氯水保存在棕色玻璃瓶中，故D错误；选D。11．向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中，加入某浓度的稀硝酸，充分反应后测得生成NO的体积[V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是A．稀硝酸的浓度为0.4mol·L-1B．a点时，100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4gC．b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+D．加入稀硝酸至400mL时，收集到的V(NO)约为6.91L【答案】D【分析】由图示数据可得如下表格：编号①②③④稀硝酸体积/mL100200300400剩余金属/g12.23.200NO体积/mL224044806720V实验①和②都有金属剩余，则溶液中不可能含硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在实验①的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为12.2g-3.2g=9g，生成NO的体积为4480mL-2240mL=2240mL，NO的物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的金属的物质的量为=0.15mol，参加反应的金属的平均摩尔质量为=60g/mol，该过程既有铁参与反应，又有铜参与反应，利用十字交叉法，则n(Fe)=n(Cu)=0.15mol=0.075mol，故实验①只有铁参与反应，实验①生成NO的体积为2240mL，NO的物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的铁的物质的量为=0.15mol，质量为0.15mol56g/mol=8.4g，实验②既有铁参与反应，又有铜参与反应，且n(Fe)=n(Cu)=0.15mol=0.075mol，在实验②的基础上继续加入100mL稀硝酸，生成NO的体积为6720mL-4480mL=2240mL，NO的物质的量为0.1mol，该过程既有铜参加反应，又有亚铁离子参加反应，参加反应的金属的质量为3.2g，金属全部为铜，物质的量为=0.05mol，金属铜与稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，0.05molCu参与反应生成molNO，则亚铁离子参与反应生成molNO，硝酸亚铁与稀硝酸反应的化学方程式为：4HNO3(稀)+3Fe(NO3)2=3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，则消耗亚铁离子0.2mol，由以上分析可知，总共含亚铁离子0.15mol+0.075mol=0.225mol，则加入稀硝酸300mL后还有0.225mol-0.2mol=0.025mol亚铁离子，0.025mol亚铁离子与稀硝酸反应生成≈0.0083molNO，体积为0.0083mol22.4L/mol≈0.19L。【详解】A．由分析可知，实验①只有铁参与反应，发生反应3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成NO的体积为2240mL，NO的物质的量为0.1mol，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol4=0.4mol，硝酸的物质的量浓度为=4mol/L，A错误；B．由分析可知，a点只消耗了铁8.4g，B错误；C．b点还有金属剩余，因此溶液中不可能有Fe3+，C错误；D．由分析可知，加入稀硝酸至400mL时，收集到的V(NO)约为6.72L+0.19L=6.91L，D正确；答案选D。12．下列物质中，能与浓硝酸反应的电解质是A．铁 B．二氧化硫 C．氢氧化钡固体 D．氢氧化钠溶液【答案】C【详解】A．Fe是金属单质，不是化合物，因此不属于电解质，A不符合题意；B．二氧化硫能够与浓硝酸发生氧化还原反应，但SO2在水中和熔融状态下都不能因自身发生电离而导电，因此二氧化硫属于非电解质，B不符合题意；C．氢氧化钡固体是碱，属于电解质，其能够与浓硝酸发生复分解反应，C符合题意；D．氢氧化钠溶液能够导电，但其属于混合物，不属于化合物，因此不属于电解质，其能够与硝酸发生反应，D不符合题意；故合理选项是C。13．由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验（部分产物略去）。关于混合粉末的组成判断正确的是A．一定含CuO和CB．一定含Fe2O3、CuO和CC．一定含CuO和C，一定不含AlD．气体Z为纯净物【答案】A【分析】由题干信息可知，能与Fe、Fe2O3、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸；如果是浓硫酸，可以与C、Al、Fe单质发生氧化还原反应，浓硫酸被还原为SO2，C被氧化为CO2，Al被氧化为Al3+，铁被氧化为铁离子；如果是浓硝酸，可以与C、Al、Fe单质发生氧化还原反应，浓硝酸被还原为NO2，C被氧化为CO2，Al被氧化为Al3+，铁被氧化为铁离子，则两种气体是CO2和NO2；无论是那种浓酸均可以使两种氧化物Fe2O3、CuO转化为对应的盐，所以X为SO2和CO2或者CO2和NO2。向溶液X中加过量Fe粉，得Y溶液和两种固体，且一种固体为红色（即Cu），另一种就是过量的Fe粉，根据上述分析可知，样品中一定有CuO和C，不能确定是否有Fe2O3、铁和铝。如果两种气体是CO2和NO2，通入水中NO2被吸收生成硝酸和NO，所得气体Z还是混合物。【详解】A.由分析可知，原样品中一定含CuO和C，A正确；B.由分析可知，原样品中一定含CuO和C，不能确定是否有Fe2O3，B错误；C.由分析可知，原样品中一定含CuO和C，不能确定是否有Al，C错误；D.如果两种气体是CO2和NO2，通入水中NO2被吸收生成硝酸和NO，所得气体Z还是混合物，D错误；故答案为：A。14．下列离子方程式正确的是A．向溶液中加入足量的NaOH溶液：B．海水提镁用石灰乳沉镁：C．向稀硝酸中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液：D．向溶液中加入足量的稀硫酸：【答案】B【详解】A．向溶液中加入足量的NaOH溶液，、都与OH-发生反应：，A不正确；B．海水提镁用石灰乳沉镁，因为石灰乳为氢氧化钙的悬浊液，所以应以化学式表示：，B正确；C．向稀硝酸中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液，会发生氧化还原反应：，C不正确；D．向溶液中加入足量的稀硫酸，发生反应的离子方程式为：，D不正确；故选B。15．下列关于硝酸的说法正确的是A．常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体B．与金属反应时，稀硝酸被还原为更低价态，则稀硝酸的氧化性强于浓硝酸C．硝酸电离出的能被锌。铁等金属还原成D．硝酸与金属反应时，是+5价的N得电子【答案】D【详解】A.常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，不能产生大量的红棕色气体，故A错误；B.浓硝酸比稀硝酸氧化性强，故B错误；C、D.硝酸有强氧化性，主要是因为+5价的N易得电子，而电离出的不能被锌、铁等金属还原为，故C项错误，D正确；故选：D。16．按要求回答下列问题。(1)原电池是一种可将化学能直接转化为电能的装置。如图所示的原电池装置中，锌片发生(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式；铜片上能够观察到的现象是；电子流向(填“锌片-导线-铜片”或“铜片-导线-锌片”)。(2)有机物的性质与有机物的官能团、空间结构密切相关。①CH4的空间结构是。②CH2=CH2可使溴的四氯化碳溶液褪色，写出该反应的化学方程式。③乙酸(CH3COOH)中官能团名称是，乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下可发生酯化反应，写出该反应的化学方程式。(3)利用如图装置进行铜与稀硝酸反应的实验。反应开始后，铜丝逐渐变细，产生无色气泡，溶液变蓝。①铜与稀硝酸反应的离子方程式为。②实验中观察到试管中的气体逐渐变为红棕色，其原因是(用化学方程式表示)。【答案】氧化Zn-2e-=Zn2+有无色的气泡产生锌片-导线-铜片正四面体结构CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br羧基CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O3Cu+8H++=3Cu2++2NO↑+4H2O2NO+O2=2NO2【详解】(1)原电池是将化学能直接转换为电能的装置，在Zn、Cu、硫酸构成的原电池中，金属锌是负极，本身失电子，发生化合价升高的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；铜片上氢离子得电子产生氢气，能够观察到的现象是有无色的气泡产生；电子由负极通过导线流向正极，则流向为锌片-导线-铜片；(2)①CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构；②CH2=CH2可使溴的四氯化碳溶液褪色，反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；③乙酸(CH3COOH)中官能团名称是羧基，乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下可发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，反应的化学方程式为