新教材2021高中化学必修第二册:第5章 第2节 第3课时 硝酸 酸雨及

第五章第二节第3课时

请同学们认真完成练案[6]

基础达标

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1．碳与浓硝酸共热，产生的气体分为两份，第一份气体先通入适量蒸馏水中再通入石灰

水中；第二份气体直接通入石灰水中，则石灰水的变化可能是(B)

A．第一份不变浑浊；第二份变乳白色

B．第一份变乳白色；第二份不变浑浊

C．第一份变乳白色；第二份变乳白色

D．第一份不变浑浊；第二份不变浑浊

解析：碳和浓硝酸反应生成CO

2222

和NO气体混合物，第一份先通入蒸馏水中，NO与HO

反应后得到CO

2

和NO的混合气体，再通入石灰水中，石灰水变浑浊；第二份直接通入石灰

水，NO

2233

与HO反应生成HNO，HNO先与石灰水反应，石灰水不变浑浊，所以选B。

2．硝酸甘油又称硝化甘油、三硝酸甘油酯，用作血管扩张药，治疗心绞痛。硝酸与醇发

生酯化反应，即可制得硝化甘油。

下列关于硝酸的说法中正确的是(C)

A．硝酸电离出的H

＋

能被Zn还原成H

2

B．常温下，向浓硝酸中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体

C．向装有Fe(NO)溶液的试管中加入稀硫酸，可在管口观察到红棕色气体

32

D．过量的Fe粉中加入稀硝酸，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液呈红色

解析：硝酸具有强氧化性，与Zn反应不生成H

2

，A项错误；常温下，浓硝酸遇铁发生钝

化，反应很快停止，B项错误；Fe(NO

32

)溶液中加入稀硫酸，相当于有了硝酸，硝酸具有强氧

化性，把Fe氧化成Fe，NO

23

＋＋－

32

被还原成无色NO气体，NO在管口遇到空气中O生成红棕

色气体NO，滴入KSCN溶液，溶液不变

2

，C项正确；过量铁粉与稀硝酸反应最终生成Fe

2

＋

红色，D项错误。

3．往两支分别装有浅绿色的Fe(NO)和FeSO溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶

324

液的颜色变化应该是(C)

-1-

A．前者基本没有改变，后者变棕黄色

B．前者变棕黄色，后者也变棕黄色

C．前者变棕黄色，后者基本没有改变

D．前者、后者都基本没有改变

解析：Fe(NO

323

)溶液里有Fe，加入盐酸后，相当于存在硝酸，硝酸将Fe

22

＋＋

和NO氧化

－

成Fe，溶液变为黄色，而FeSO

3

＋

4

溶液中，加入盐酸时，不发生化学反应，所以基本没有变

化，故选C。

4.2019年两会期间全国人大代表就关于对危废实施负面清单管理，加强有价金属元素资

源综合利用，实现高质量发展提出了自己的看法。工业上用废铜屑作原料制备硝酸铜。为节

约原料和防污染，宜采取的方法是(B)

A．Cu＋HNO(稀)―→Cu(NO)

332

B．Cu——→CuO——→Cu(NO)

32

△

C．Cu——→CuSOCu(NO)

432

——→

D．Cu＋4HNO(浓)―→Cu(NO)

332

解析：B项制备等量的Cu(NO

32

)消耗的硝酸最少且无污染性气体产生。

5．下列各组离子中，能在水溶液中大量共存的是(B)

A．NaB．Na

、Ag、Cl、CO、Mg、Cl、SO

222

34

＋＋－－＋＋－－

空气

HNO

3

浓硫酸

BaNO



32

＋＋－＋＋－－－

C．Fe、OHD．Fe、NO

3222

、K、SO、H、SO

443

＋－－

解析：A项，Ag

与Cl、CO

2

323

可以形成AgCl沉淀、AgCO沉淀，该组离子不能在溶液

中大量共存，错误；B项，Na、Mg、Cl、SO

22

4

间既不能形成沉淀也无气体或水产生，该

＋＋－－

组离子可以在溶液中大量共存，正确；C项，Fe与OH可以形成Fe(OH)

3

3

沉淀，该组离子不

＋－

能在溶液中大量共存，错误；D项，酸性条件下NO发生氧化还原反应而不能大量共

3

与Fe

2

－

＋

存，错误。

二、非选择题

6．将红热的黑色固体单质甲投入显黄色的溶液乙中剧烈反应产生混合气体A，A在常温

下不与空气作用，有如下变化关系：

-2-

气体——→

气体A——→

HO

2

过量澄清石灰水

气体B

白色沉淀

溶液——→

试推导：

单质丙

气体B

蓝色溶液C

(1)甲为__C__，乙为__浓硝酸__，丙为__Cu__。

(2)混合气体A为__NO、CO__。

22

(3)气体B为__NO__，蓝色溶液C为__Cu(NO)溶液__。

32

(4)甲与乙反应的化学方程式是__C＋4HNO(浓)═══CO↑＋4NO↑＋2HO__。

3222

解析：由“红热的黑色固体单质”可知甲为单质碳，显黄色的溶液常见的有浓硝酸，C与

浓硝酸反应的化学方程式为C＋4HNO

3222

(浓)═══CO↑＋4NO↑＋2HO，即混合气体A为

CO、NO；NO与HO反应生成NO和HNO，CO与澄清石灰水反应，则气体B为NO，

222232

单质丙与硝酸反应生成气体B和蓝色溶液C，蓝色溶液应为Cu(NO

32

)溶液，故单质丙为Cu。

7．某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实

验的绿色化。

△

△

(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，

其目的是__检查装置气密性__。

(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，

c中反应的化学方程式是__Cu＋4HNO(浓)===Cu(NO)＋2NO↑＋2HO__。再由a向c中加

33222

2mL蒸馏水，c中的实验现象是__反应变缓，气体颜色变浅__。

(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是__丙__，理由是__

耗酸量最少，无污染__。

方案反应物

甲Cu、浓HNO

乙Cu、稀HNO

丙Cu、O

3

3

23

、稀HNO

(4)该小组同学向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO，由a向c中加入浓盐酸。观

4

察到的实验现象是__c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为橙色__；该小组同学实验目的是__

-3-

证明氧化性KMnO

422

>Cl>Br__，但此实验的不足之处是__没有处理尾气__。

解析：(1)形成封闭系统的气体在热胀冷缩作用下压强发生变化，可用于检查装置封闭是

否完好。(2)铜与浓硝酸反应较剧烈，生成NO

2

气体呈红棕色，铜与稀硝酸反应相对平稳，放

出无色气体NO，即混合气体颜色变浅。(3)铜直接与浓、稀HNO

3

反应都有对环境有危害的污

染物NO

x

产生，而Cu先与O

2332

化合生成CuO后，再与HNO发生复分解反应，生成Cu(NO)

时不产生对环境有危害的物质，且消耗HNO

34

量较少。(4)KMnO在常温下与浓盐酸反应生成

氯气，氯气置换KBr溶液中的溴使溶液显橙色，同时反应现象证明有氧化还原反应发生，证

明给定物质氧化性(或还原性)强弱；氯气有毒，实验装置中还应该有尾气处理部分。

能力提升

一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)

1．一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反

应产生的气体，下列叙述正确的是(AD)

A．硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物的价态越高，对应的硝酸的氧化性越强

B．硝酸浓度不同，生成Cu(NO)的物质的量不同

32

C．硝酸浓度越大，产生的气体越少

D．两者用排水法收集到的气体体积相等

解析：根据反应：3Cu＋8HNO

3322

(稀)===3Cu(NO)＋2NO↑＋4HO，Cu＋

4HNO(浓)===Cu(NO)＋2NO↑＋2HO，硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物价态越高，

33222

对应硝酸氧化性越强；A项正确；浓稀硝酸浓度不同，但生成Cu(NO

32

)的物质的量相同，B

项错误；稀硝酸产生气体多，C项错误；用排水法收集时，NO

2223

发生反应，3NO＋HO===2HNO

＋NO，最终两者用排水法收集到气体体积相等，D项正确。

2．某稀溶液中含有4molKNO和2.5molHSO，向其中加入1.5molFe，充分反应(已

324

知NO

3

被还原为NO)，最终溶液体积为1L。下列说法正确的是(AB)

－

A．所得溶液中c(NO)＝2.75mol·L

3

－

1

－

B．所得溶液中c(Fe)∶c(Fe)＝1∶1

23

＋＋

C．反应后生成NO的体积为33.6L(标准状况下)

D．所得溶液中的溶质只有FeSO

4

解析：溶液中H

总物质的量为：n(H

)＝2.5mol×2＝5mol，n(NO)＝4mol，n(Fe)＝1.5

3

＋＋－

mol，据离子反应，3Fe＋2NO＋8H===3FeO,1.5molFe完全反应时，NO与

323

2

＋2NO↑＋4H

－＋＋－

H为4mol－1mol＝3mol，余H

均过量，生成1.5molFe，余NO为5mol－4mol＝1mol，

2

3

＋＋＋

－

2

－

生成NO为1.5mol×＝1mol，再据反应3Fe＋NO＋NO↑＋2H不

23

＋＋＋＋

32

＋4H===3FeO，H

3

31

－

足，1molH反应，消耗Fe为1mol×＝0.75mol，消耗NO＝0.25mol，生成

＋＋

2

3

为1mol×

44

-4-

1

＋＋

Fe

32

为0.75mol，生成NO为1mol×＝0.25mol，溶液中剩余Fe为1.5mol－0.75mol＝0.75

4

mol，剩余NO为3mol－0.25mol＝2.75mol，反应后溶液中c(NO)＝

33

－－

2.75mol

＝2.75mol·L

－

1L

＋＋＋＋

13223

，A项正确；反应后溶液中Fe为0.75mol，Fe为0.75mol，c(Fe

)∶c(Fe)＝1∶1，B项

正确；标准状况下NO体积为(1mol＋0.25mol)×22.4L/mol＝28L，C项错误；反应后溶液中

有Fe、Fe、NO，溶液中溶质不止FeSO

232

344

、SO、K一种，D项错误。

＋＋－－＋

3．下列反应中硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是(BD)

A．氧化铝和硝酸B．氧化亚铁和硝酸

C．硫化氢和硝酸D．铜和浓硝酸

＋＋

解析：A项HNO

3

只表现酸性，B项氧化亚铁中Fe

22

有还原性，硝酸与Fe反应既表现氧

化性又表现酸性，C项中HNO

33

只表现氧化性，D项中HNO既表现氧化性又表现酸性，所以

选B、D。

4．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列物质①FeCl，②FeO，③Cu(NO)，

32332

④KNO

3

，⑤NaCl，铜粉溶解的是(D)

A．只有①②B．只有②④

C．只有①②③D．除⑤之外

＋

解析：铜粉在稀硫酸中不溶解，加入①②两种物质时，相当于加入了Fe

3

，会发生反应

Cu＋2Fe===2Fe，会发生

322

＋Cu，铜粉溶解；当加入③④两种物质时，相当于加入了NO

3

＋＋＋－

反应3Cu＋8H＋2NO＋2NO↑＋4H

32

===3CuO。因此上述物质中除⑤之外都可使其溶解。

2

＋－＋

5．下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是(AD)

A．常温下可用铝制容器贮存

B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻

C．常温下都能与铜较快反应

D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低

解析：常温下，二者均能使铝钝化，A项正确；露置在空气中，浓硫酸吸水质量增加，B

项错误；浓硫酸在常温下与铜没有明显的反应，C项错误；在空气中，浓硝酸挥发、浓硫酸吸

水，二者浓度都降低，D项正确。

6．将锌、铁、铜粉末按一定比例混合投入一定量的硝酸中，微热，充分反应后过滤，除

去滤渣，滤液中金属阳离子情况不可能是(D)

A．只含CuB．只含Zn

2222

、Fe、Zn

＋＋＋＋

C．只含FeD．只含Cu

22232

、Zn、Fe、Zn

＋＋＋＋＋

解析：微热，充分反应后过滤，除去滤渣，说明金属有剩余，溶液中一定不含有Fe

3

。

＋

7．碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化

钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是(AC)

-5-

A．洗气瓶中产生的沉淀中有硫酸钡

B．在Z导管出来的气体中无二氧化碳

C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡

D．在Z导管口没有红棕色气体出现

解析：碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO

22

和SO的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的

Y气体是NO，SO＋HO＋NO===HSO＋NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，Z处逸出

222224

的气体中有CO

22

和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO，二氧化碳不与氯化钡反

应，所以没有BaCO

3

生成。

8．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应，②铜跟稀硝酸反应，

③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是(AD)

A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等

B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等

C．所消耗铜的物质的量：途径③>途径①>途径②

D．所消耗硝酸的物质的量：途径①>途径②>途径③

解析：三种途径发生的反应历程如下：

途径①Cu

——→

Cu(NO)＋NO

322

8

HNO稀

3

——→

Cu(NO)＋NO

32

途径②Cu

3

途径③Cu——→

CuO——→Cu(NO)

32

由此可见，途径①、②消耗HNO

3

量多且产生有毒气体。

二、非选择题

9．有人用如图所示的实验装置探究浓硝酸、稀硝酸分别跟铜片的反应：

O2HNO稀

23



4HNO浓

3

(1)实验a中试管上部会看到的现象是__无色气体变红棕色__。判断铜被氧化的现象是__

溶液变蓝色说明铜被氧化为Cu

2

＋

__。

(2)实验b中试管上部观察到的现象是__b中试管上部气体先显淡红棕色后红棕色消失__，

反应的化学方程式是__3Cu＋8HNO

332222

(稀)===3Cu(NO)＋2NO↑＋4HO，O＋2NO===2NO__。

-6-

(3)除了气体颜色方面的差别外，两实验中还有哪些实验现象有明显差异__反应速率明显

不同，实验a中快，实验b中慢__。由此你能得出的结论是__浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化

性强__。

(4)以前做过浓硫酸跟铜共热的实验，与浓硝酸跟铜反应的实验相比较，浓硝酸的氧化性

__大于__(填“大于”“小于”)浓硫酸。

解析：根据气体的颜色变化判断反应产生的气体，由此推出铜与硝酸发生反应：Cu＋

4HNO(浓)===Cu(NO)＋2NO↑＋2HO,3Cu＋8HNO(稀)===3Cu(NO)＋4HO＋2NO↑。通

332223322

过比较反应条件，浓硫酸与Cu反应需加热，而浓硝酸与Cu反应不需要加热，可推出浓硝酸

的氧化性比浓硫酸强。

10．如图所示甲是某学生验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是另外两位同学对甲装置

改进后的装置：

(1)甲、乙、丙三个装置中都发生的反应的化学方程式：__Cu＋4HNO(浓)===Cu(NO)＋

332

2NO↑＋2HO__。

22

(2)和甲装置相比，乙装置的优点是

①__可以控制反应的发生与停止__；

②__吸收NO

2

气体，防止污染环境__。

(3)为了进一步验证NO和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭止水夹__c__，

2

再打开止水夹__ab__，才能使NO

2

气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶

液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管，应该__先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试

管②__。

解析：铜和浓硝酸反应的化学方程式是Cu＋4HNO

33222

(浓)===Cu(NO)＋2NO↑＋2HO。

根据题目给定的装置图可知乙装置有尾气处理装置，同时可以通过移动铜丝来控制反应的发

生与停止。实验丙中，实验时先关闭止水夹c，再打开止水夹a、b，才能使NO

2

气体充满②

试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离停止反应。欲使烧杯中的水进入②试管

应该先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管②。

-7-