5.2.3硝酸酸雨及防治高一化學教學講與練（人教版2019）

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物第3課時硝酸酸雨及防治課程標準核心素養(yǎng)目標1．了解硝酸物理性質，利用實驗使學生掌握硝酸的化學性質。2．了解工業(yè)硝酸的制備原理，認識硝酸在生產(chǎn)中的應用。3.掌握硝酸與金屬反應的計算。4.了解酸雨的危害及防治。1．通過實驗探究硝酸的性質實驗，培養(yǎng)學生“科學探究與創(chuàng)新意識”的學科素養(yǎng)。2．通過價類二維圖研究含氮元素物質轉化，培養(yǎng)學生“證據(jù)推理與模型認知”的學科素養(yǎng)。3．通過學習酸雨的形成與防治，培養(yǎng)學生“科學精神與社會責任”的學科素養(yǎng)。一、硝酸1．硝酸的物理性質硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。2．硝酸的化學性質(1)酸的通性寫出下列反應的離子方程式：①硝酸和氫氧化鈉反應：H＋＋OH－=H2O。②硝酸和氧化鈉反應：2H＋＋Na2O=2Na＋＋H2O。③硝酸和碳酸鈣反應：2H＋＋CaCO3=Ca2＋＋CO2↑＋H2O。(2)不穩(wěn)定性：見光或受熱易分解，化學方程式為4HNO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(或光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O。長期存放的濃硝酸呈黃色是因為其分解生成的NO2溶于硝酸中，實驗室常將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中，并放在陰涼處。(3)強氧化性①和金屬(Cu)反應的實驗探究實驗操作兩支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸實驗現(xiàn)象濃硝酸反應比較劇烈，銅絲逐漸溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液逐漸變深藍色；稀硝酸反應比較緩慢，銅絲逐漸溶解，產(chǎn)生無色氣體，溶液逐漸變藍色實驗結論硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大，氧化性越強上述反應的化學方程式：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。②與Fe、Al反應常溫下濃硝酸可使鐵、鋁表面形成致密的氧化膜而鈍化，保護內(nèi)部金屬不再與酸反應，所以可以用鐵制容器或鋁制容器盛放濃硝酸。加熱時，鐵、鋁可以與濃硝酸反應。③與非金屬反應寫出碳與濃硝酸在加熱時反應的化學方程式：C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。3．工業(yè)制備原理寫出上述轉化的化學方程式，并指出含氮物質發(fā)生的是氧化反應還是還原反應①N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3，N2發(fā)生還原反應。②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O，NH3發(fā)生氧化反應。③2NO＋O2=2NO2，NO發(fā)生氧化反應。④3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO2既發(fā)生氧化反應，又發(fā)生還原反應。4．應用硝酸是一種重要的化工原料，可用于制造化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和硝酸鹽等，在實驗室里是一種重要的化學試劑。【歸納總結】1.硝酸與金屬反應不能生成氫氣。硝酸濃度不同，其還原產(chǎn)物不同，一般情況下，濃硝酸被還原為NO2，稀硝酸被還原為NO。2.硝酸能與大多數(shù)金屬金、鉑等除外反應，將金屬氧化為高價態(tài)金屬的硝酸鹽。但在常溫下，濃硝酸能使鐵、鋁鈍化。3.熱的濃硝酸可將非金屬單質碳、硫、磷等氧化為最高價氧化物或最高價含氧酸。4.硝酸的強氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子，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約為5.6，這是因為雨水中溶解了二氧化碳的緣故。pH＜5.6的降水稱為酸雨。2．酸雨的形成(1)大氣中的二氧化硫、氮氧化物及它們在大氣中發(fā)生反應后的生成物溶于雨水而形成酸雨。(2)酸雨的形成過程Ⅰ.硫酸型酸雨的形成過程中轉化的化學方程式：①SO2→SO3：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3。②SO2→H2SO3：SO2＋H2OH2SO3。③SO3→H2SO4：SO3＋H2O=H2SO4。④H2SO3→H2SO4：2H2SO3＋O2=2H2SO4。Ⅱ.寫出硝酸型酸雨形成過程中轉化的化學方程式：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直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化。②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設備、運輸工具和電纜的腐蝕。③導致地下水中重金屬元素含量增加，污染水源，危害人體健康。(2)酸雨的防治①消除污染源，改變能源結構，開發(fā)利用清潔能源，如太陽能、風能、氫能等。②對酸性物質的排放加以控制，如燃料脫硫處理，廢氣中二氧化硫回收利用、控制汽車尾氣排放等。③健全法律法規(guī)，嚴格規(guī)定污染物的排放標準，提高環(huán)境保護意識。探究一硝酸與金屬反應探究玻爾是丹麥著名的物理學家，曾獲得諾貝爾獎。第二次世界大戰(zhàn)中，玻爾被迫離開將要被德國占領的祖國。為了表示他一定要返回祖國的決心，他決定將諾貝爾金質獎章溶解在一種溶液里，裝于玻璃瓶中，然后將它放在柜面上。后來，納粹分子竄進玻爾的住宅，那瓶溶有獎章的溶液就在眼皮底下，他們卻一無所知。這是一個多么聰明的辦法啊！戰(zhàn)爭結束后，玻爾又從溶液中還原提取出金，并重新鑄成獎章。新鑄成的獎章顯得更加燦爛奪目，因為，它凝聚著玻爾對祖國無限的熱愛和無窮的智慧。那么，玻爾是用什么溶液使金質獎章溶解呢？原來他用的溶液叫王水。王水是濃硝酸和濃鹽酸按1：3的體積比配制成的的混和溶液。王水的氧化能力比硝酸強，不溶于硝酸的金，卻可以溶解在王水中。Au+HNO3+4HCl==H[AuCl4]+NO↑+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl==3H2[PtCl4]+4NO↑+8H2O1．計算方法(以Cu與硝酸反應為例)(1)原子守恒法：反應前所有的N只存在于HNO3中，反應后含N的物質有HNO3的還原產(chǎn)物(假設有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3過量，則過量HNO3中也含N，則有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩。(2)得失電子守恒法：反應中失去電子的是參加反應的Cu，Cu－2e－→Cu2＋；得到電子的是被還原的HNO3(假設還原產(chǎn)物為NO2、NO)，NOeq\o\al(－,3)＋e－→NO2、NOeq\o\al(－,3)＋3e－→NO。根據(jù)得失電子守恒，則有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若將生成的氮的氧化物氣體與一定量的氧氣共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于開始反應物為硝酸，中間生成了氮的氧化物，但最終又變回了硝酸，所以相當于銅失的電子最終由氧氣得到，則有2n(Cu)＝n(O2)。(3)電荷守恒法：在Cu與HNO3反應后的溶液中，若HNO3不過量，陽離子只有Cu2＋，陰離子只有NOeq\o\al(－,3)(此類計算不考慮H2O電離出的極少量的H＋、OH－)；若HNO3過量，溶液中的陽離子有Cu2＋和H＋，陰離子只有NOeq\o\al(－,3)。則有①若HNO3不過量：n(NOeq\o\al(－,3))＝2n(Cu2＋)；②若HNO3過量：n(NOeq\o\al(－,3))＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)。(4)離子方程式計算法：金屬與硫酸、硝酸的混合酸反應時，由于硝酸鹽中NOeq\o\al(－,3)在硫酸提供H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應，故此類題目應用離子方程式來計算3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應的金屬或H＋或NOeq\o\al(－,3)進行相關計算，且要符合電荷守恒。2．常見兩種計算(1)硝酸與銅反應濃硝酸與足量的銅反應，開始濃硝酸被還原為NO2，隨著反應的進行，濃硝酸變稀，稀硝酸被還原為NO，向反應后的溶液中加稀硫酸，NOeq\o\al(－,3)又被還原為NO。(2)稀硝酸與鐵反應Fe(少量)＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(過量)＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。①eq\f(nHNO3,nFe)≥4，產(chǎn)物為Fe(NO3)3；②eq\f(nHNO3,nFe)≤eq\f(8,3)，產(chǎn)物為Fe(NO3)2；③eq\f(8,3)<eq\f(nHNO3,nFe)<4，產(chǎn)物為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。【例1】(2023·山西太原二中高一期末)將14g銅銀合金與足量的硝酸反應，放出的氣體與標準狀況下體積為1.12L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，則合金中銅的質量為()A．4.8gB．3.2gC．6.4gD．10.8g【答案】B【解析】分析整個過程，金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子，標準狀況下，n(O2)＝eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.05mol，設Cu、Ag的物質的量分別為x、y，則根據(jù)質量列方程：x×64g·mol－1＋y×108g·mol－1＝14g，根據(jù)得失電子守恒列方程：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·河北保定一中高一質檢)某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別是0.4mol·L－1和0.1mol·L－1，向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液中Cu2＋的物質的量濃度(忽略體積變化)為()A．0.15mol·L－1 B．0.225mol·L－1C．0.35mol·L－1 D．0.45mol·L－1【答案】B【解析】解答本題要從離子反應的角度來考慮，H2SO4提供的H＋可以和NOeq\o\al(－,3)構成強氧化性環(huán)境，繼續(xù)氧化銅單質。HNO3、H2SO4混合液中H＋總的物質的量為0.06mol，NOeq\o\al(－,3)的物質的量為0.04mol，Cu的物質的量為0.03mol。Cu與稀硝酸發(fā)生反應：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3820．03mol0.06mol0.04molH＋量不足，應根據(jù)H＋的物質的量來計算。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·江蘇鹽城第一中學期中）常溫下，能盛放在鋁制容器里的物質是A．濃硝酸 B．硫酸銅溶液 C．氫氧化鈉溶液 D．稀硫酸【答案】A【解析】A．鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化作用，可在表面生成一層致密的氧化物膜而阻礙反應的繼續(xù)進行，故A符合題意；B．鋁和硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅，反應的化學方程式為：2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu，不能用鋁制容器裝硫酸銅溶液，故B不符合題意；C．鋁與NaOH溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣，化學反應為2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，不能用鋁制容器裝氫氧化鈉溶液，故C不符合題意；D．鋁與稀硫酸反應：2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑，不能用鋁制容器裝稀硫酸，故D不符合題意。故選A。2．（2024下·陜西西安交大附中高一期末）下列試劑的保存方法不正確的是A．濃硫酸保存在無色玻璃瓶中B．硫黃粉保存在無色廣口瓶中C．濃硝酸保存在棕色試劑瓶中D．氫氧化鈉溶液保存在帶磨口玻璃塞的玻璃試劑瓶中【答案】D【解析】A．濃硫酸是一種無色黏稠的油狀液體，濃硫酸不易分解，濃硫酸保存在無色玻璃瓶中，選項A正確；B．硫黃粉在光照條件下和氧氣不反應，保存在無色廣口瓶中，選項B正確；C．濃硝酸見光易分解，保存在棕色試劑瓶中，選項C正確；D．NaOH溶液可以與SiO2反應，應該保存在帶橡膠塞的玻璃試劑瓶中，選項D錯誤；故選D。3．（2023下·山東日照一中高一月考）硝酸是重要的工業(yè)試劑，也是化學實驗室中最常用的試劑之一，下列有關硝酸的說法不正確的是A．HNO3和氯水用棕色試劑瓶保存，原理相同B．將分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒相互靠近時，有白煙生成C．常溫下鐵和鉑都不溶于濃硝酸，原理相同D．常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，不會產(chǎn)生大量的紅棕色氣體【答案】C【解析】A．HNO3和氯水中的HClO見光都易分解，都應避光保存，A正確；B．濃HNO3和濃氨水都具有揮發(fā)性，HNO3與NH3化合生成白色固體小顆粒NH4NO3，B正確；C．鐵在濃硝酸中鈍化，而Pt與濃硝酸不反應，原理不同，C錯誤；D．常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，發(fā)生鈍化，不會產(chǎn)生大量的紅棕色氣體，D正確。故選C。4．（2023上·山東煙臺萊陽一中質檢）探究氮元素及其化合物的性質，下列方案設計、現(xiàn)象和結論都正確的是實驗方案現(xiàn)象結論A取少量溶液，滴加溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口試紙不變藍原溶液中不含B取少量溶液，滴入硫酸酸化的溶液溶液變黃色氧化性：比強C投入到一定濃度的硝酸中完全溶解，未出現(xiàn)氣泡可能有和生成D向濃中插入紅熱的炭產(chǎn)生紅棕色氣體炭可與濃反應生成【答案】C【解析】A．氨氣極易溶于水，滴加NaOH溶液反應后，由于沒有加熱，導致氨氣沒有逸出，則試紙不變藍，不能確定原溶液中是否含有，A錯誤；B．向硝酸亞鐵溶液中加入酸性物質，H+與共同作用可將Fe2+氧化為Fe3+而使溶液變黃色，故此實驗操作和現(xiàn)象不能證明是H2O2的氧化性強于Fe3+，B錯誤；C．Mg和硝酸可以發(fā)生氧化還原反應：4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O，此時Mg完全溶解，未出現(xiàn)氣泡，生成Mg(NO3)2和NH4NO3，C正確；D．濃硝酸在熱炭作用下受熱分解也可以產(chǎn)生NO2，無法證明NO2是由濃硝酸與C反應產(chǎn)生的，D錯誤；故選C。5．（2023上·河北保定一中高一月考）在氧化還原反應中，氧化劑可能全部被還原，也可能部分被還原，下列反應中，氧化劑被還原的比例從高到低的順序正確的是①Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O②C＋4HNO3(濃)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】反應①中，氧化劑為濃硫酸，2mol濃硫酸參與反應、其中1mol濃硫酸被還原，50%的濃硫酸被還原成SO2；反應②中，氧化劑為濃硝酸，100%的濃硝酸被還原成NO2；反應③中，氧化劑為稀硝酸，4mol稀硝酸參與反應、其中1mol稀硝酸被還原，25%的稀硝酸被還原成NO；反應④中，氧化劑為稀硝酸，10mol稀硝酸參與反應、其中2mol稀硝酸被還原，20%的稀硝酸被還原成N2O；則氧化劑被還原的比例從高到低的順序為②①③④，故選A。6．（2023上·北京人大附中高一質檢）向某溶液中加入鋁粉能放出，下列各組離子一定能大量共存的一組離子是A． B．C． D．【答案】A【分析】加入鋁粉能放出，說明該溶液可能呈酸性，也可能呈堿性。關注題干信息“一定不能”，即酸性和堿性溶液中都不能大量共存?！窘馕觥緼．在酸性溶液、堿性溶液中，之間以及與H+或OH均不反應，都可以大量共存，故A符合題意；B．在堿性條件下，F(xiàn)e3+和OH不能大量共存；在酸性溶液中，F(xiàn)e3+、I與H+發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存，故B不符合題意；C．與H+、OH都能反應而不能大量共存，故C不符合題意；D．在堿性條件下，F(xiàn)e2+和OH不能大量共存，酸性條件下，發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存，故D不符合題意；故選A。7．（2024下·河北衡水二中高一調(diào)研）為了探究濃硝酸的性質，進行以下五組實驗，均觀察到紅棕色氣體。下列分析錯誤的是A．將帶火星的木條靠近①的試管口，木條復燃，說明NO2能支持燃燒B．②中的鐵片鈍化，紅棕色氣體由濃硝酸分解產(chǎn)生，③中溶液變?yōu)榫G色C．①④⑤實驗對比，④中的紅棕色氣體可能是由揮發(fā)的濃硝酸受熱分解產(chǎn)生的D．五支試管中的紅棕色氣體均為還原產(chǎn)物【答案】B【解析】A．灼熱的玻璃棒插入濃硝酸中，HNO3分解生成NO2、O2和H2O，帶火星的木條靠近①的試管口，木條復燃，說明NO2和O2均能支持燃燒，A正確；B．灼熱的鐵片在濃硝酸中發(fā)生反應，且生成紅棕色的NO2，不能鈍化，B錯誤；C．濃硝酸具有強揮發(fā)性，揮發(fā)出的HNO3(g)受灼熱木炭作用，發(fā)生分解反應生成紅棕色NO2，C正確；D．紅棕色氣體均為NO2，都是HNO3被還原生成，均為還原產(chǎn)物，D正確；故選B。8．（2023上·陜西西安·高一長安一中期中）下列反應的離子方程式書寫錯誤的是A．與稀硝酸反應：B．酸性介質中氧化：C．堿性溶液與反應：D．向溶液加過量氫氧化鈉溶液：【答案】A【解析】A．與稀硝酸反應生成三價鐵和一氧化氮，離子方程式為：3Fe3O4+28H++NO=9Fe3++NO↑+14H2O，A錯誤；B．酸性介質中氧化生成氧氣和二價錳離子，離子方程式為：，B正確；C．次氯酸鉀在堿性條件下可以將氫氧化鉀氧化為高鐵酸根離子，本身被還原為氯離子，離子方程式為：，C正確；D．根據(jù)以少定多的原則可知，向溶液加過量氫氧化鈉溶液的離子方程式為：，D正確；故選A。9．（2023下·遼寧大連·高一聯(lián)考）利用由Fe和Cu組成的合金進行分組實驗(氣體體積均折算為標準狀況下，計算時忽略溶液體積的變化)：①取mg合金加入200mL稀硫酸(足量)中，得到2.24L氣體a；②另取mg合金滴加2.4mol?L1稀硝酸至無氣體生成，共收集到6.72L無色氣體b，將全部氣體b與一定量O2分多次通入蒸餾水中，氣體無剩余。下列說法正確的是A．m=18.4 B．實驗①反應后的溶液中，c(Fe2+)=1.0mol?L1C．實驗②中，氣體b消耗O2的體積為2.52L D．實驗②中，稀硝酸的體積至少為500mL【答案】D【分析】實驗①發(fā)生的反應為，得到，說明；實驗②發(fā)生的反應為、，共得到0.3molNO，由鐵反應生成的NO為0.1mol，因此由銅反應生成的NO為0.2mol，。【解析】A．，，則，A項錯誤；B．實驗①反應后的溶液中，，B項錯誤；C．實驗②中得到0.3molNO，將NO與足量氧氣通入水中，氣體無剩余，發(fā)生反應：，需要0.225mol氧氣，即5.04L，C項錯誤；D．結合分析可知：實驗②中因反應消耗的，，因此稀硝酸的體積至少為500mL，D項正確；故選D。10．（2023下·寧夏銀川二中質檢）關于銅與足量濃、稀HNO3反應的說法中錯誤的是A．Cu與濃、稀HNO3反應都不需加熱B．Cu與濃HNO3反應更劇烈，故氧化性濃HNO3強于稀HNO3C．生成等量的Cu(NO3)2，消耗濃HNO3的量多D．1mol濃HNO3被還原轉移2mol電子【答案】D【解析】A．Cu與濃、稀HNO3均可反應，不需要加熱，A正確；B．濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，故濃硝酸與銅反應比稀硝酸與銅反應劇烈，即濃硝酸更容易和銅反應，B正確；C．Cu與濃硝酸反應化學方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，與稀硝酸反應的方程式為3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成等量的硝酸銅，消耗的濃硝酸量多，C正確；D．Cu與濃硝酸反應化學方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，1mol濃硝酸被還原為NO2，轉移1mol電子，D錯誤；故選D。11．（2023上·河南安陽高一月考）將3.2g銅投入到一定物質的量濃度的硝酸溶液中，恰好完全反應，產(chǎn)生的二氧化氮和一氧化氮混合氣體的物質的量共0.08mol，原溶液中硝酸的物質的量為A．0.08mol B．0.18molC．0.13mol D．0.05mol【答案】B【解析】在銅與硝酸的反應中，硝酸起氧化劑和酸兩種作用，n(HNO3)=n(氣體)＋2×n[Cu(NO3)2]，所以，，故選B。12．（2023上·江蘇南通·海安高級中學質檢）部分含N及Cl物質的分類與相應化合價關系如圖所示，下列推斷不合理的是A．可以通過化合反應生成cB．工業(yè)上通過a→b→c→d→e來制備C．濃的a＇溶液和濃的c＇溶液反應可以得到b＇D．加熱d＇的固態(tài)鉀鹽可以產(chǎn)生【答案】B【分析】部分含N及Cl物質的分類與相應化合價關系圖，由圖可知，a為NH3，b為N2，c為NO，d為NO2或N2O4，e為HNO3或硝酸鹽，a＇為HCl，b＇為Cl2，c＇為HClO或次氯酸鹽，d＇為HClO3或氯酸鹽，e＇為HClO4或高氯酸鹽。【解析】A．氮氣和氧氣可以在高溫或放電條件下通過化合反應生成NO，故A正確；B．工業(yè)上通過氧化催化氨氣生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣轉化為二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，即a→c→d→e來制備HNO3，故B錯誤；C．NaClO具有強氧化性，能將氯離子氧化為氯氣，故可通過反應2HCl（濃）+NaClO=Cl2↑+H2O+NaCl得到氯氣，故C正確；D．氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解可以生成氯化鉀和氧氣，故D正確；故選B。13．（2023下·北京西城育才學校高一質檢）實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗，最合理的選項是選項中的物質中的物質中收集的氣體中的物質A濃氨水B濃硫酸溶液C稀硝酸溶液D濃鹽酸溶液【答案】D【解析】A．氨氣的密度比空氣密度小，應選向下排空氣法收集，選項A錯誤；B．濃硫酸和Cu反應生成需要加熱才能進行，選項B錯誤；C．稀硝酸和Cu反應生成NO，不能得到，選項C錯誤；D．濃鹽酸和反應生成，的密度比空氣密度大，應選向上排空氣法收集，可以用溶液吸收，選項D正確；故選D。14．（2023下·湖南長沙長郡中學高一質檢）將14g鐵粉溶于500mL稀硝酸中恰好完全反應，放出NO氣體后稱量所得溶液，發(fā)現(xiàn)比原溶液質量增加8g，則原溶液中硝酸的濃度為A．0.4mol/L B．0.8mol/L C．1.6mol/L D．3.2mol/L【答案】C【解析】溶液質量的增加量等于鐵粉質量減去NO的質量，由此可知m(NO)=14g8g=6g；n(NO)=，結合轉化：，可知反應中轉移電子物質的量為0.6mol；n(Fe)=；設生成xmol，ymol，則根據(jù)Fe元素守恒，x+y=0.25；根據(jù)得失電子守恒得：2x+3y=0.6；解得：x=0.15、y=0.1；根據(jù)N原子守恒可知消耗硝酸的物質的量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正確；故選C。15．（2023下·河北邯鄲·高一質檢）某同學進行有關銅、硝酸、硫酸化學性質的實驗，實驗過程如圖所示：下列說法正確的是A．①中溶液呈藍色，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，稀硝酸被還原為NO2B．NO2能和NaOH反應，因此是酸性氧化物C．由上述實驗得出結論：常溫下，Cu既可與稀硝酸反應，也可與稀硫酸反應D．③中反應的化學方程式：3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O【答案】D【解析】A．稀硝酸與銅反應生成一氧化氮和硝酸銅，稀硝酸被還原為一氧化氮，故A錯誤；B．NO2與NaOH反應生成NaNO3、NaNO2和H2O，但生成的鹽是兩種，且發(fā)生元素化合價的變化，所以NO2不是酸性氧化物，故B錯誤；C．實驗①③中，由于在滴加稀硫酸前，溶液中含有硝酸根離子，滴加稀硫酸后，使得硝酸根的氧化性增強，從而將剩余的銅氧化，因此只能說明稀硝酸能與銅反應。而在實驗2中，最開始在銅片中滴加稀硫酸時，試管中沒有明顯的反應現(xiàn)象，說明銅不會與稀硫酸反應，故C錯誤；D．在實驗③中，滴加稀硫酸后增強了硝酸根的氧化性，從而將剩余的銅氧化，因此反應的化學方程式為：3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O，故D正確；故選D。16．（2023下·河南濮陽高一期中）硝酸是用途廣泛的重要化工原料，化工生產(chǎn)中合成硝酸各物質轉化關系如下圖所示，請結合你所學的知識回答以下問題：(1)硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中，請用化學方程式說明原因。(2)上圖①～⑥各步轉化中，屬于氮的固定的是(填序號)。(3)氨的催化氧化是工業(yè)合成硝酸的重要步驟，其化學方程式為。與水反應的反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為。(4)銅與稀硝酸反應的離子方程式為：。濃硝酸可以用鋁制容器盛裝的原因是：?！敬鸢浮?1)4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O(2)①②(3)1:2(4)3Cu+8H++2NO＝3Cu2++2NO↑+4H2O常溫下，鋁的表面被濃硝酸氧化，生成了一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了濃硝酸與內(nèi)層金屬的進一步反應【分析】氮氣和氫氣化合生成氨氣，氨氣發(fā)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，據(jù)此解答。【解析】（1）硝酸見光易分解，所以硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中，反應的化學方程式為4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。（2）游離態(tài)氮元素轉化為化合態(tài)氮元素的過程為氮的固定，因此①～⑥各步轉化中，屬于氮的固定的是①②；（3）氨的催化氧化是工業(yè)合成硝酸的重要步驟，其化學方程式為；與水反應的方程式為3NO2+H2O＝2HNO3+NO，二氧化氮既是氧化劑也是還原劑，其中硝酸氧化產(chǎn)物，NO是還原產(chǎn)物，因此反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為1:2；（4）銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO＝3Cu2++2NO↑+4H2O；由于常溫下，鋁的表面被濃硝酸氧化，生成了一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了濃硝酸與內(nèi)層金屬的進一步反應，所以濃硝酸可以用鋁制容器盛裝。17．（2023上·山東省實驗中學期末）某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行試驗(夾持儀器已略去)。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成，而稀硝酸不能氧化NO，由此得出的結論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸?？蛇x藥品：濃硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸餾水、氫氧化鈉溶液及氮氣。已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應，能與反應：(1)實驗應避免有害氣體排放到空氣中，裝置②、③、④、⑤、⑥中盛放的藥品依次是(選填“A、B、C、D”，藥品可重復使用)。A．蒸餾水B．濃硝酸C．3mol/L稀硝酸D