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非金属及其化合物第四章第四节氮及其重要化合物考点3硝酸栏目导航01夯实考点02考点突破夯实考点11．物理性质硝酸是____色、易挥发的液体，有________气味。2．化学性质(1)不稳定性：加热或光照易分解。①反应：____________________________________________。②市售浓硝酸呈黄色的原因：硝酸分解生成的______溶解在硝酸里。③硝酸保存在________试剂瓶中，置于冷暗处，不能用________塞。【知识梳理】无刺激性4HNO3=====△或光照2H2O＋4NO2↑＋O2↑NO2棕色橡胶(2)强氧化性：硝酸无论浓、稀都具有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强；常温时浓硝酸能使铁、铝钝化。①与金属反应(化学方程式)：稀硝酸与铜反应：_________________________________________________；浓硝酸与铜反应：_________________________________________________。②与非金属碳的反应：_____________________________________________。③与还原性化合物反应：硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应(离子方程式)：_________________________________________。3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OC＋4HNO3(浓)=====△CO2↑＋4NO2↑＋2H2O3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)实验室里用锌粒与稀HNO3反应制取H2()(2)铜与浓硝酸生成NO2，而与稀硝酸反应生成更低价的氧化物NO，则氧化性：稀硝酸＞浓硝酸()(3)将铜丝伸入到稀HNO3中溶液变蓝，说明Cu与稀HNO3发生置换反应()(4)常温下，将Al片放入浓硝酸中无明显现象，原因是Al与浓硝酸不反应()(5)浓硝酸、浓硫酸的浓度大，书写离子方程式时写分子式，不拆写为离子形式()【思维深化】(6)在1.0mol/L的KNO3溶液中，H＋、Fe2＋、Cl－、SO2－4可以大量共存()(7)磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O()(8)除去Cu粉中混有的CuO，加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2．在浓硝酸中放入铜片，回答下列问题。(1)反应开始时的化学方程式为________________，实验现象为_____________________。(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为___________________。(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_______________________________________________________________。【答案】(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)加入稀H2SO4后，H＋与原溶液中的NO形成HNO3溶液，又能与过量的Cu反应考点突破21．(2019·山东烟台月考)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A．氨水B．硝酸C．醋D．卤水【答案】B硝酸的性质★★★★★【解析】氨水为弱碱，不能与金属反应，A项错误；硝酸具有强酸性和强氧化性，能与除金、铂之外的所有金属反应，也能与碳单质、CaCO3等盐反应，故此“强水”应为硝酸，B项正确；醋酸酸性较弱，与金属活动性顺序表中氢后面的金属不反应，C项错误；卤水为MgCl2溶液，MgCl2与大多数金属及盐溶液不反应，D项错误。2．将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()A．硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少B．反应中转移的电子总数稀硝酸少C．试管内壁上的铜用浓硝酸除好，因反应速率快D．两者用排水法收集的气体的体积相同【答案】D【解析】铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2的量相同，浓硝酸被还原为NO2，价态由＋5降到＋4，每个氮原子只得到1个电子，稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成NO2也比NO多。用排水法收集气体时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故两种情况收集到的气体一样多。3．(2017·湖南师大附中第一次月考)将11.2g的Mg－Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体X(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4g沉淀。气体X的成分可能是()A．0.3molNO2和0.3molNOB．0.6molNOC．0.2molNO2和0.1molN2O4D．0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4【答案】D硝酸与金属反应的计算★★★★【解析】向反应后所得的溶液中加入足量的NaOH溶液，产生的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，共计21.4g，n(OH－)＝(21.4g－11.2g)÷17g/mol＝0.6mol，根据得失电子守恒知11.2g镁铜合金共失去0.6mole－。A项，生成0.3molNO2和0.3molNO共得到电子1.2mol，不符合；B项，生成0.6molNO共得到电子1.8mol，不符合；C项，生成0.2molNO2和0.1molN2O4共得到电子0.4mol，不符合；D项，生成0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4共得到电子0.6mol，符合。4．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4mol·L－1和2mol·L－1，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)()A．0.448LB．0.672LC．0.896LD．0.224L【答案】B【解析】硫酸是二元强酸，硝酸是一元强酸，因此根据酸的浓度可知，10mL混合酸中含有n(H＋)＝0.01L×2×4mol/L＋0.01L×2mol/L＝0.1mol，n(NO－3)＝0.01L×2mol/L＝0.02mol。反应中铁过量，则反应的离子方程式为3Fe＋2NO－3＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，如果氢离子过量则继续发生反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。3Fe＋2NO－3＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O0.02mol0.08mol0.02mol因此反应后剩余n(H＋)＝0.1mol－0.08mol＝0.02mol。所以继续发生下面的反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑0.02mol0.01mol则最终生成的气体的物质的量为n(NO)＋n(H2)＝0.02mol＋0.01mol＝0.03mol，在标准状况下的体积为V(NO)＋V(H2)＝0.03mol×22.4L/mol＝0.672L。金属与硝酸反应中守恒思想的应用(1)原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。(2)得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。(3)电荷守恒法：HNO3过量时，反应后溶液中(不考虑OH－)存在：c(NO－3)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。(4)离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO－3在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO－3进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。5．(2018·江西临川二中高三测试)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是一半空的注射器。请回答有关问题：(1)设计装置A的目的是____________________________________________。(2)在完成(1)中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热之，观察到装置B中的现象是__________________________；B中反应的离子方程式为_________________________。(3)装置E和F的作用是____________________________________________；为实现此作用，其操作方法是________________________________________。(4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有_________的功能。【答案】(1)产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰(2)铜丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(3)验证NO的生成将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO(4)防止倒吸