硝酸人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響A級必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.下列試驗事實與硝酸性質(zhì)不相對應(yīng)的一組是()A.濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后褪色——酸性和強氧化性B.鐵與稀硝酸反應(yīng)不能放出氫氣——強氧化性C.要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D.氫氧化亞鐵固體與稀硝酸混合——強酸性2.將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),下列敘述正確的是()A.反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量相等B.消耗硝酸的物質(zhì)的量:前者多,后者少C.反應(yīng)生成氣體的顏色:前者淺,后者深D.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù):前者多,后者少3.涉及HNO3的下列反應(yīng)中,不屬于酸的通性的是()A.4HNO3(濃)+SSO2↑+4NO2↑+2H2OB.HNO3+NaOH══NaNO3+H2OC.2HNO3+CuO══Cu(NO3)2+H2OD.2HNO3+CaCO3══Ca(NO3)2+CO2↑+H2O4.下列反應(yīng)中硝酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性的是()A.氧化鋁和硝酸 B.少量氧化鐵和硝酸C.硫化氫和硝酸 D.銅和濃硝酸5.已知3Cu+8HNO3(稀)══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,則下列說法不正確的是()A.Cu做還原劑,HNO3做氧化劑B.HNO3在該反應(yīng)中只有部分表現(xiàn)出了氧化性C.每生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NO,有3mol的電子轉(zhuǎn)移D.假如有8molHNO3被還原,則生成了2molNO6.下列有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述正確的是()A.硝酸能與Na2SO3反應(yīng),但不生成SO2B.硝酸的氧化性很強,能氧化全部金屬C.可用鋁質(zhì)或鐵質(zhì)容器盛裝稀硝酸D.濃硝酸因易揮發(fā)出HNO3而呈黃色7.1L稀硝酸和稀硫酸的混合溶液,其物質(zhì)的量濃度分別為0.1mol·L-1和0.4mol·L-1。若向該混合液中加入足量的銅粉,則最多能溶解銅粉的質(zhì)量為()A.2.4g B.3.2g C.6.4g D.9.6g8.[2024山東菏澤單縣二中高一月考]將相同質(zhì)量的銅分別與足量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),下列敘述正確的是()A.硝酸濃度越大消耗的硝酸越少,產(chǎn)生的有毒氣體也越少B.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)稀硝酸少C.試管內(nèi)壁上的銅用濃硝酸除去較好,因反應(yīng)速率快D.兩者用排水法收集的氣體在同溫同壓下的體積相同9.氨氮廢水超標(biāo)排放是水體富養(yǎng)分化的重要緣由,可用以下流程處理:高濃度氨氮廢水低濃度氨氮廢水含硝酸廢水達(dá)標(biāo)廢水下列說法正確的是()A.過程Ⅰ中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B.過程Ⅱ中NH4+→NO3-,每轉(zhuǎn)化1molNC.過程Ⅲ中CH3OH→CO2,甲醇做還原劑D.過程Ⅲ中HNO3→N2,轉(zhuǎn)移10mole-時可生成N211.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)10.將加熱至紅熱的2.4g木炭投入盛有足量的12mol·L-1濃硝酸的試管中,馬上塞好塞子,如圖所示連接好裝置(已檢查裝置的氣密性)。(1)反應(yīng)起先后,試管a中除看到木炭猛烈反應(yīng)直至最終消逝外,還能視察到的現(xiàn)象是

。

(2)試管b中最終(填“有”或“無”)沉淀產(chǎn)生,緣由是

。(3)試管c中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(4)集氣瓶e中最終收集到的氣體為,理論上該氣體的總體積約為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),但實際數(shù)值(填“大于”或“小于”)這個數(shù)值。

(5)若向集氣瓶e中通入O2至液體又重新充溢整個集氣瓶,則通入O2的體積為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況,按生成氣體的理論值計算)。

B級關(guān)鍵實力提升練11.[2024湖南師大附中高一月考]某稀溶液中含有3.5molKNO3和2.2molH2SO4,向其中加入1.2molFe,充分反應(yīng)(已知NO3-被還原為NO)。下列說法正確的是(設(shè)NA.反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是3NAB.反應(yīng)后生成NO的體積為24.64LC.所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶3D.所得溶液中c(NO3-)=2.4mol·12.某化學(xué)愛好小組進(jìn)行有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的試驗,試驗過程如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.①中溶液呈藍(lán)色,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,稀硝酸被還原為NO2B.③中反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4══4CuSO4+2NO↑+4H2OC.③中滴加稀硫酸,銅片接著溶解,說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強D.由上述試驗可知:Cu在常溫下不能與稀硝酸反應(yīng)13.下列事實不能說明濃硝酸氧化性比稀硝酸強的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)()A.濃硝酸遇石蕊溶液變紅后褪色,稀硝酸遇石蕊溶液只變紅不褪色B.濃硝酸能與NO反應(yīng)生成NO2,而稀硝酸不能與NO反應(yīng)C.濃硝酸在加熱條件下可與碳單質(zhì)反應(yīng),而稀硝酸則不能D.足量的銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)消耗1molHNO3轉(zhuǎn)移電子數(shù)分別為NA和3NA14.常溫下,將肯定量的鐵粉加入50mL10mol·L-1硝酸(①)中,待其充分反應(yīng)后,收集到的氣體換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.2L(②),所得溶液能夠使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)(③),該溶液也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色(④)。下列說法中正確的是()A.①中數(shù)據(jù)表明,硝酸是濃硝酸,因此Fe已經(jīng)鈍化B.②中數(shù)據(jù)表明,生成的氣體中只有NO2C.③中現(xiàn)象表明,硝酸肯定有剩余D.④中現(xiàn)象表明,溶液中肯定含有Fe2+15.3.2g銅與過量硝酸(8mol·L-1,30mL)充分反應(yīng),硝酸的還原產(chǎn)物為NO2和NO,反應(yīng)后溶液中所含H+為amol,則此時溶液中所含NO3A.(0.2+a)mol B.(0.1+a)molC.(0.05+a)mol D.amol16.1.92gCu投入肯定量的濃硝酸中,Cu完全溶解,生成氣體的顏色越來越淺,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體672mL,將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中,通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下肯定體積的氧氣,恰好使氣體完全溶于水,則通入氧氣的體積為()A.504mL B.336mL C.224mL D.168mL17.將32.64g銅與140mL肯定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請回答:(1)NO的體積為L,NO2的體積為L。

(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為mol·L-1。

C級學(xué)科情境創(chuàng)新練18.為了證明銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮,某校學(xué)生試驗小組設(shè)計了一個試驗,其裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去),B為一個用金屬絲固定的干燥管,內(nèi)裝塊狀碳酸鈣固體;E為一個空的蒸餾燒瓶;F是用于鼓入空氣的雙連打氣球。(1)試驗時,為在E燒瓶中收集到NO,以便視察顏色,必需事先趕盡其中的空氣。其中第一步試驗操作是

。

如何確定E中空氣已被趕盡?。

(2)如何證明E中收集到的是NO而不是H2?。

一段時間后,C中白色沉淀溶解,其緣由是

。

(3)裝置D的作用是

。

答案：1.D解析A項,濃硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液變紅色,又因濃硝酸的強氧化性而使其褪色;B項,因稀硝酸有強氧化性,與鐵反應(yīng)不產(chǎn)生H2;C項,因濃硝酸不穩(wěn)定,見光或受熱易分解,因此應(yīng)用棕色瓶盛裝濃硝酸,且避光保存;D項,稀硝酸與氫氧化亞鐵反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水,表現(xiàn)了硝酸的酸性和強氧化性。2.B解析由反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)══Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,當(dāng)銅質(zhì)量相同,硝酸過量時,生成氣體的物質(zhì)的量前者多,消耗HNO3的物質(zhì)的量前者多,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等。3.A解析HNO3屬于酸,具有酸的通性,能與堿、堿性氧化物和某些鹽反應(yīng),故B、C、D均體現(xiàn)了酸的通性;濃硝酸與S加熱時發(fā)生氧化還原反應(yīng),體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性,A符合題意。4.D解析HNO3中N元素價態(tài)降低,表現(xiàn)HNO3的氧化性。反應(yīng)中生成鹽,表現(xiàn)出HNO3的酸性。Al2O3與HNO3反應(yīng)生成Al(NO3)3和水,Fe2O3與HNO3生成Fe(NO3)3和水,都只表現(xiàn)HNO3的酸性。Cu與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO3(濃)══Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,HNO3既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性。5.D解析依據(jù)反應(yīng):知,A項正確;HNO3在該反應(yīng)中既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)氧化性,B項正確;依據(jù)反應(yīng)的方程式分析,該反應(yīng)每生成2molNO轉(zhuǎn)移6mol電子,C項正確;HNO3被還原生成NO,若有8molHNO3被還原,則生成8molNO,D項錯誤。6.A解析硝酸與Na2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng),Na2SO3被氧化生成Na2SO4,不會生成SO2,A項正確;硝酸具有強氧化性,能氧化大部分金屬,Au、Pt等除外,B項錯誤;常溫下,Fe、Al均能與稀硝酸反應(yīng),不能用鋁質(zhì)或鐵質(zhì)容器盛裝稀硝酸,C項錯誤;濃硝酸見光或受熱易分解,生成的NO2溶于其中而使?jié)庀跛岢庶S色,D項錯誤。7.D解析據(jù)反應(yīng)原理寫出反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO3-+8H+══3Cu2++2NO↑+4H0.1mol 0.9molH+過量,依據(jù)n(NO3-)計算溶解銅粉的質(zhì)量,m(Cu)=3×8.D解析相同質(zhì)量的銅分別與足量的稀硝酸和濃硝酸完全反應(yīng),化學(xué)方程式分別是3Cu+8HNO3(稀)══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3(濃)══Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。等質(zhì)量的Cu與兩種酸反應(yīng),消耗濃硝酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量多,生成有毒氣體多,選項A錯誤;等質(zhì)量的Cu與兩種酸反應(yīng),生成Cu(NO3)2的物質(zhì)的量相同,由Cu元素的化合價改變可知轉(zhuǎn)移電子相同,選項B錯誤;等質(zhì)量的Cu與兩種酸反應(yīng),消耗的稀硝酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量少,則試管內(nèi)壁上的銅用稀硝酸除去最好,選項C錯誤;因3NO2+H2O══2HNO3+NO,最終收集氣體均為NO,由電子守恒可知,收集的NO在同溫同壓下的體積相等,選項D正確。9.C解析過程Ⅰ相當(dāng)于向含NH4+的溶液中加堿加熱,將NH4+轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔?此過程不是氧化還原反應(yīng),A項錯誤;NH4+中的氮元素是-3價,NO310.答案(1)試管上部充溢紅棕色氣體(2)無NO2與水反應(yīng)生成的HNO3(足量)中和了Ca(OH)2(3)Ba(OH)2+CO2══BaCO3↓+H2O、BaCO3+CO2+H2O══Ba(HCO3)2(4)NO6.0小于(5)4.5解析(1)木炭在加熱條件下與濃硝酸發(fā)生反應(yīng):C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O。(2)將混合氣體通入試管b中,由于NO2與水反應(yīng)生成的HNO3(足量)中和了Ca(OH)2,故試管b中最終無沉淀產(chǎn)生。(3)從b試管中出來的氣體NO和CO2通入c試管中,CO2會和Ba(OH)2反應(yīng),經(jīng)計算知CO2通過c試管后有剩余,試管d中的NaOH溶液能夠汲取未反應(yīng)的CO2。(4)集氣瓶e中收集到的氣體為NO;由相關(guān)化學(xué)方程式可知,n(NO)=13n(NO2)=43n(C)=43×2.4g12g·mol-1=0.(5)向集氣瓶e中通入O2后發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O══4HNO3,可得V(O2)=34V(NO)=4.11.C解析該溶液中n(NO3-)=3.5mol,n(H+)=4.4mol。向其中加入1.2molFe,充分發(fā)生反應(yīng)(已知NFe+ NO3-+ 4H+══Fe3++NO↑+2H1.2mol 3.5mol 4.4mol可見,4.4molH+完全反應(yīng),鐵過量,反應(yīng)消耗1.1mol金屬鐵和1.1molNO3-,生成1.1molFe3+和1.1molNO氣體,鐵還剩余0.1mol,鐵又和鐵離子發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+══3Fe2+,因此0.1mol鐵消耗0.2molFe3+,生成0.3molFe2+。1.1molNO3-反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)是3.3NA,Fe和Fe3+反應(yīng)時還有電子轉(zhuǎn)移,故A錯誤;沒有給出氣體所處條件,無法計算反應(yīng)生成的NO的體積,故B錯誤;由前面分析可知生成0.3molFe2+和0.9molFe3+,則所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶3,故C正確;所得溶液中剩余n(NO3-)=212.B解析A項,試驗①中溶液呈藍(lán)色,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,稀硝酸被Cu還原為NO,在試管口NO遇到空氣中的氧氣反應(yīng)生成NO2,所以錯誤;B項,③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4══4CuSO4+2NO↑+4H2O,所以正確;C項,試驗③中滴加稀硫酸,銅片接著溶解,硝酸根離子在酸性條件下等同于硝酸,硝酸的氧化性強于稀硫酸,所以錯誤;D項,Cu在常溫下可與稀硝酸反應(yīng),所以錯誤。13.D解析由于濃硝酸的強氧化性能將有色物質(zhì)氧化,因此濃硝酸遇石蕊溶液先變紅后褪色,而稀硝酸只能使石蕊溶液變紅,不能褪色,能夠說明濃硝酸的氧化性強于稀硝酸,A不符合題意;濃硝酸能將NO氧化成NO2,體現(xiàn)濃硝酸的強氧化性,而稀硝酸不能將NO氧化成NO2,從而說明濃硝酸的氧化性強于稀硝酸,B不符合題意;濃硝酸在加熱條件下能與碳單質(zhì)反應(yīng)生成CO2、NO2和H2O,體現(xiàn)濃硝酸的強氧化性,而稀硝酸則不與碳單質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而推出濃硝酸的氧化性強于稀硝酸,C不符合題意;不能從轉(zhuǎn)移電子多少推斷氧化性的強弱,D符合題意。14.D解析A項,兩者反應(yīng)有氣體生成,由此可知硝酸與鐵發(fā)生了氧化還原反應(yīng),未發(fā)生鈍化,所以錯誤;B項,由題意可知反應(yīng)中生成了Fe3+、Fe2+,說明鐵過量,則硝酸先被還原生成NO2,后生成NO,所以錯誤;C項,鐵過量硝酸無剩余,所以錯誤;D項,使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是Fe2+,所以正