新教材2021高中化學必修第二冊:第5章 第2節 第3課時 硝酸 酸雨及

第五章第二節第3課時

請同學們認真完成練案[6]

基礎達標

一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)

1．碳與濃硝酸共熱，產生的氣體分為兩份，第一份氣體先通入適量蒸餾水中再通入石灰

水中；第二份氣體直接通入石灰水中，則石灰水的變化可能是(B)

A．第一份不變渾濁；第二份變乳白色

B．第一份變乳白色；第二份不變渾濁

C．第一份變乳白色；第二份變乳白色

D．第一份不變渾濁；第二份不變渾濁

解析：碳和濃硝酸反應生成CO

2222

和NO氣體混合物，第一份先通入蒸餾水中，NO與HO

反應后得到CO

2

和NO的混合氣體，再通入石灰水中，石灰水變渾濁；第二份直接通入石灰

水，NO

2233

與HO反應生成HNO，HNO先與石灰水反應，石灰水不變渾濁，所以選B。

2．硝酸甘油又稱硝化甘油、三硝酸甘油酯，用作血管擴張藥，治療心絞痛。硝酸與醇發

生酯化反應，即可制得硝化甘油。

下列關于硝酸的說法中正確的是(C)

A．硝酸電離出的H

＋

能被Zn還原成H

2

B．常溫下，向濃硝酸中投入Fe片，會產生大量的紅棕色氣體

C．向裝有Fe(NO)溶液的試管中加入稀硫酸，可在管口觀察到紅棕色氣體

32

D．過量的Fe粉中加入稀硝酸，充分反應后，滴入KSCN溶液，溶液呈紅色

解析：硝酸具有強氧化性，與Zn反應不生成H

2

，A項錯誤；常溫下，濃硝酸遇鐵發生鈍

化，反應很快停止，B項錯誤；Fe(NO

32

)溶液中加入稀硫酸，相當于有了硝酸，硝酸具有強氧

化性，把Fe氧化成Fe，NO

23

＋＋－

32

被還原成無色NO氣體，NO在管口遇到空氣中O生成紅棕

色氣體NO，滴入KSCN溶液，溶液不變

2

，C項正確；過量鐵粉與稀硝酸反應最終生成Fe

2

＋

紅色，D項錯誤。

3．往兩支分別裝有淺綠色的Fe(NO)和FeSO溶液的試管中分別逐滴加入稀鹽酸時，溶

324

液的顏色變化應該是(C)

-1-

A．前者基本沒有改變，后者變棕黃色

B．前者變棕黃色，后者也變棕黃色

C．前者變棕黃色，后者基本沒有改變

D．前者、后者都基本沒有改變

解析：Fe(NO

323

)溶液里有Fe，加入鹽酸后，相當于存在硝酸，硝酸將Fe

22

＋＋

和NO氧化

－

成Fe，溶液變為黃色，而FeSO

3

＋

4

溶液中，加入鹽酸時，不發生化學反應，所以基本沒有變

化，故選C。

4.2019年兩會期間全國人大代表就關于對危廢實施負面清單管理，加強有價金屬元素資

源綜合利用，實現高質量發展提出了自己的看法。工業上用廢銅屑作原料制備硝酸銅。為節

約原料和防污染，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(濃)―→Cu(NO)

332

解析：B項制備等量的Cu(NO

32

)消耗的硝酸最少且無污染性氣體產生。

5．下列各組離子中，能在水溶液中大量共存的是(B)

A．NaB．Na

、Ag、Cl、CO、Mg、Cl、SO

222

34

＋＋－－＋＋－－

空氣

HNO

3

濃硫酸

BaNO

??

32

＋＋－＋＋－－－

C．Fe、OHD．Fe、NO

3222

、K、SO、H、SO

443

＋－－

解析：A項，Ag

與Cl、CO

2

323

可以形成AgCl沉淀、AgCO沉淀，該組離子不能在溶液

中大量共存，錯誤；B項，Na、Mg、Cl、SO

22

4

間既不能形成沉淀也無氣體或水產生，該

＋＋－－

組離子可以在溶液中大量共存，正確；C項，Fe與OH可以形成Fe(OH)

3

3

沉淀，該組離子不

＋－

能在溶液中大量共存，錯誤；D項，酸性條件下NO發生氧化還原反應而不能大量共

3

與Fe

2

－

＋

存，錯誤。

二、非選擇題

6．將紅熱的黑色固體單質甲投入顯黃色的溶液乙中劇烈反應產生混合氣體A，A在常溫

下不與空氣作用，有如下變化關系：

-2-

氣體——→

氣體A——→

HO

2

過量澄清石灰水

氣體B

白色沉淀

溶液——→

試推導：

單質丙

氣體B

藍色溶液C

(1)甲為__C__，乙為__濃硝酸__，丙為__Cu__。

(2)混合氣體A為__NO、CO__。

22

(3)氣體B為__NO__，藍色溶液C為__Cu(NO)溶液__。

32

(4)甲與乙反應的化學方程式是__C＋4HNO(濃)═══CO↑＋4NO↑＋2HO__。

3222

解析：由“紅熱的黑色固體單質”可知甲為單質碳，顯黃色的溶液常見的有濃硝酸，C與

濃硝酸反應的化學方程式為C＋4HNO

3222

(濃)═══CO↑＋4NO↑＋2HO，即混合氣體A為

CO、NO；NO與HO反應生成NO和HNO，CO與澄清石灰水反應，則氣體B為NO，

222232

單質丙與硝酸反應生成氣體B和藍色溶液C，藍色溶液應為Cu(NO

32

)溶液，故單質丙為Cu。

7．某興趣小組設計出如圖所示裝置來改進教材中“銅與硝酸反應”實驗，以探究化學實

驗的綠色化。

△

△

(1)實驗前，關閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，

其目的是__檢查裝置氣密性__。

(2)在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸，

c中反應的化學方程式是__Cu＋4HNO(濃)===Cu(NO)＋2NO↑＋2HO__。再由a向c中加

33222

2mL蒸餾水，c中的實驗現象是__反應變緩，氣體顏色變淺__。

(3)下表是制取硝酸銅的三種方案，能體現綠色化學理念的最佳方案是__丙__，理由是__

耗酸量最少，無污染__。

方案反應物

甲Cu、濃HNO

乙Cu、稀HNO

丙Cu、O

3

3

23

、稀HNO

(4)該小組同學向d中加入KBr溶液，c中加入固體KMnO，由a向c中加入濃鹽酸。觀

4

察到的實驗現象是__c中有黃綠色氣體產生，d中溶液變為橙色__；該小組同學實驗目的是__

-3-

證明氧化性KMnO

422

>Cl>Br__，但此實驗的不足之處是__沒有處理尾氣__。

解析：(1)形成封閉系統的氣體在熱脹冷縮作用下壓強發生變化，可用于檢查裝置封閉是

否完好。(2)銅與濃硝酸反應較劇烈，生成NO

2

氣體呈紅棕色，銅與稀硝酸反應相對平穩，放

出無色氣體NO，即混合氣體顏色變淺。(3)銅直接與濃、稀HNO

3

反應都有對環境有危害的污

染物NO

x

產生，而Cu先與O

2332

化合生成CuO后，再與HNO發生復分解反應，生成Cu(NO)

時不產生對環境有危害的物質，且消耗HNO

34

量較少。(4)KMnO在常溫下與濃鹽酸反應生成

氯氣，氯氣置換KBr溶液中的溴使溶液顯橙色，同時反應現象證明有氧化還原反應發生，證

明給定物質氧化性(或還原性)強弱；氯氣有毒，實驗裝置中還應該有尾氣處理部分。

能力提升

一、選擇題(每小題有1個或2個選項符合題意)

1．一定質量的銅分別與足量的稀硝酸和濃硝酸完全反應，在相同條件下用排水法收集反

應產生的氣體，下列敘述正確的是(AD)

A．硝酸濃度越大，硝酸被還原之后的生成物的價態越高，對應的硝酸的氧化性越強

B．硝酸濃度不同，生成Cu(NO)的物質的量不同

32

C．硝酸濃度越大，產生的氣體越少

D．兩者用排水法收集到的氣體體積相等

解析：根據反應：3Cu＋8HNO

3322

(稀)===3Cu(NO)＋2NO↑＋4HO，Cu＋

4HNO(濃)===Cu(NO)＋2NO↑＋2HO，硝酸濃度越大，硝酸被還原之后的生成物價態越高，

33222

對應硝酸氧化性越強；A項正確；濃稀硝酸濃度不同，但生成Cu(NO

32

)的物質的量相同，B

項錯誤；稀硝酸產生氣體多，C項錯誤；用排水法收集時，NO

2223

發生反應，3NO＋HO===2HNO

＋NO，最終兩者用排水法收集到氣體體積相等，D項正確。

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

324

知NO

3

被還原為NO)，最終溶液體積為1L。下列說法正確的是(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．反應后生成NO的體積為33.6L(標準狀況下)

D．所得溶液中的溶質只有FeSO

4

解析：溶液中H

總物質的量為：n(H

)＝2.5mol×2＝5mol，n(NO)＝4mol，n(Fe)＝1.5

3

＋＋－

mol，據離子反應，3Fe＋2NO＋8H===3FeO,1.5molFe完全反應時，NO與

323

2

＋2NO↑＋4H

－＋＋－

H為4mol－1mol＝3mol，余H

均過量，生成1.5molFe，余NO為5mol－4mol＝1mol，

2

3

＋＋＋

－

2

－

生成NO為1.5mol×＝1mol，再據反應3Fe＋NO＋NO↑＋2H不

23

＋＋＋＋

32

＋4H===3FeO，H

3

31

－

足，1molH反應，消耗Fe為1mol×＝0.75mol，消耗NO＝0.25mol，生成

＋＋

2

3

為1mol×

44

-4-

1

＋＋

Fe

32

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

4

mol，剩余NO為3mol－0.25mol＝2.75mol，反應后溶液中c(NO)＝

33

－－

2.75mol

＝2.75mol·L

－

1L

＋＋＋＋

13223

，A項正確；反應后溶液中Fe為0.75mol，Fe為0.75mol，c(Fe

)∶c(Fe)＝1∶1，B項

正確；標準狀況下NO體積為(1mol＋0.25mol)×22.4L/mol＝28L，C項錯誤；反應后溶液中

有Fe、Fe、NO，溶液中溶質不止FeSO

232

344

、SO、K一種，D項錯誤。

＋＋－－＋

3．下列反應中硝酸既表現出氧化性又表現出酸性的是(BD)

A．氧化鋁和硝酸B．氧化亞鐵和硝酸

C．硫化氫和硝酸D．銅和濃硝酸

＋＋

解析：A項HNO

3

只表現酸性，B項氧化亞鐵中Fe

22

有還原性，硝酸與Fe反應既表現氧

化性又表現酸性，C項中HNO

33

只表現氧化性，D項中HNO既表現氧化性又表現酸性，所以

選B、D。

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

32332

④KNO

3

，⑤NaCl，銅粉溶解的是(D)

A．只有①②B．只有②④

C．只有①②③D．除⑤之外

＋

解析：銅粉在稀硫酸中不溶解，加入①②兩種物質時，相當于加入了Fe

3

，會發生反應

Cu＋2Fe===2Fe，會發生

322

＋Cu，銅粉溶解；當加入③④兩種物質時，相當于加入了NO

3

＋＋＋－

反應3Cu＋8H＋2NO＋2NO↑＋4H

32

===3CuO。因此上述物質中除⑤之外都可使其溶解。

2

＋－＋

5．下列關于濃硝酸和濃硫酸的敘述中正確的是(AD)

A．常溫下可用鋁制容器貯存

B．露置在空氣中，容器內酸液的質量都減輕

C．常溫下都能與銅較快反應

D．露置在空氣中，容器內酸液的濃度都降低

解析：常溫下，二者均能使鋁鈍化，A項正確；露置在空氣中，濃硫酸吸水質量增加，B

項錯誤；濃硫酸在常溫下與銅沒有明顯的反應，C項錯誤；在空氣中，濃硝酸揮發、濃硫酸吸

水，二者濃度都降低，D項正確。

6．將鋅、鐵、銅粉末按一定比例混合投入一定量的硝酸中，微熱，充分反應后過濾，除

去濾渣，濾液中金屬陽離子情況不可能是(D)

A．只含CuB．只含Zn

2222

、Fe、Zn

＋＋＋＋

C．只含FeD．只含Cu

22232

、Zn、Fe、Zn

＋＋＋＋＋

解析：微熱，充分反應后過濾，除去濾渣，說明金屬有剩余，溶液中一定不含有Fe

3

。

＋

7．碳跟濃硫酸共熱產生的氣體X和銅跟濃硝酸反應產生的氣體Y同時通入盛有足量氯化

鋇溶液的洗氣瓶中(如圖裝置)，下列有關說法正確的是(AC)

-5-

A．洗氣瓶中產生的沉淀中有硫酸鋇

B．在Z導管出來的氣體中無二氧化碳

C．洗氣瓶中產生的沉淀是硫酸鋇

D．在Z導管口沒有紅棕色氣體出現

解析：碳與濃硫酸共熱產生的X氣體為CO

22

和SO的混合氣體，銅與濃硝酸反應產生的

Y氣體是NO，SO＋HO＋NO===HSO＋NO，故洗氣瓶中產生的是硫酸鋇沉淀，Z處逸出

222224

的氣體中有CO

22

和NO，NO遇到空氣中的氧氣生成了紅棕色的NO，二氧化碳不與氯化鋇反

應，所以沒有BaCO

3

生成。

8．用以下三種途徑來制取相同質量的硝酸銅：①銅跟濃硝酸反應，②銅跟稀硝酸反應，

③銅跟氧氣反應生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應。以下敘述正確的是(AD)

A．三種途徑所消耗的銅的物質的量相等

B．三種途徑所消耗的硝酸的物質的量相等

C．所消耗銅的物質的量：途徑③>途徑①>途徑②

D．所消耗硝酸的物質的量：途徑①>途徑②>途徑③

解析：三種途徑發生的反應歷程如下：

途徑①Cu

——→

Cu(NO)＋NO

322

8

HNO?稀?

3

——→

Cu(NO)＋NO

32

途徑②Cu

3

途徑③Cu——→

CuO——→Cu(NO)

32

由此可見，途徑①、②消耗HNO

3

量多且產生有毒氣體。

二、非選擇題

9．有人用如圖所示的實驗裝置探究濃硝酸、稀硝酸分別跟銅片的反應：

O2HNO稀

23

??

4HNO?濃?

3

(1)實驗a中試管上部會看到的現象是__無色氣體變紅棕色__。判斷銅被氧化的現象是__

溶液變藍色說明銅被氧化為Cu

2

＋

__。

(2)實驗b中試管上部觀察到的現象是__b中試管上部氣體先顯淡紅棕色后紅棕色消失__，

反應的化學方程式是__3Cu＋8HNO

332222

(稀)===3Cu(NO)＋2NO↑＋4HO，O＋2NO===2NO__。

-6-

(3)除了氣體顏色方面的差別外，兩實驗中還有哪些實驗現象有明顯差異__反應速率明顯

不同，實驗a中快，實驗b中慢__。由此你能得出的結論是__濃硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化

性強__。

(4)以前做過濃硫酸跟銅共熱的實驗，與濃硝酸跟銅反應的實驗相比較，濃硝酸的氧化性

__大于__(填“大于”“小于”)濃硫酸。

解析：根據氣體的顏色變化判斷反應產生的氣體，由此推出銅與硝酸發生反應：Cu＋

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

332223322

過比較反應條件，濃硫酸與Cu反應需加熱，而濃硝酸與Cu反應不需要加熱，可推出濃硝酸

的氧化性比濃硫酸強。

10．如圖所示甲是某學生驗證銅和濃硝酸反應的裝置，乙、丙是另外兩位同學對甲裝置

改進后的裝置：

(1)甲、乙、丙三個裝置中都發生的反應的化學方程式：__Cu＋4HNO(濃)===Cu(NO)＋

332

2NO↑＋2HO__。

22

(2)和甲裝置相比，乙裝置的優點是

①__可以控制反應的發生與停止__；

②__吸收NO

2

氣體，防止污染環境__。

(3)為了進一步驗證NO和水的反應，某學生設計了丙裝置。實驗時先關閉止水夾__c__，

2

再打開止水夾__ab__，才能使NO

2

氣體充滿②試管；當氣體充滿②試管后，將銅絲提起與溶

液脫離。欲使燒杯中的水進入②試管，應該__先關閉b，再關閉a，然后打開c，用手捂住試

管②__。

解析：銅和濃硝酸反應的化學方程式是Cu＋4HNO

33222

(濃)===Cu(NO)＋2NO↑＋2HO。

根據題目給定的裝置圖可知乙裝置有尾氣處理裝置，同時可以通過移動銅絲來控制反應的發

生與停止。實驗丙中，實驗時先關閉止水夾c，再打開止水夾a、b，才能使NO

2

氣體充滿②

試管；當氣體充滿②試管后，將銅絲提起與溶液脫離停止反應。欲使燒杯中的水進入②試管

應該先關閉b，再關閉a，然后打開c，用手捂住試管②。

-7-