5.2.3硝酸酸雨-高一化学课堂高效讲义（人教版2019）

第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第3课时硝酸酸雨课程标准解读核心素养解读结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。科学探究与创新意识：通过对浓、稀硝酸与铜反应的实验探究，强化学生能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论，通过交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想，培养创新能力。证据推理与模型认知：通过学习硝酸的性质及原子守恒法、电子守恒法的分析应用，认识硝酸的强氧化性与浓度、反应条件、反应速率、还原产物等的关系，促进知识的系统化和结构化，初步形成氮及其化合物的转化认知模型。科学态度与社会责任：通过学习酸雨的形成原因和防治，关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，树立可持续发展意识和绿色化学观念，勇于承担责任，积极参与有关化学问题的社会决策。一、硝酸(1)物理性质：①纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，能以任意比溶解于水。密度为，沸点低（）。②常用的浓硝酸质量分数为，密度约为，浓度为。③发烟硝酸指的是质量分数为以上的浓硝酸，因挥发出来的硝酸蒸气遇到水蒸气形成极微小的硝酸液滴产生了“发烟现象”而得名。浓硝酸常带有黄色。(2)化学性质：①酸的通性（与金属反应时，由于硝酸具有强氧化性，因此不产生氢气）。②不稳定性：纯净的硝酸或浓硝酸在常温下见光或受热就会分解。实验室里的浓硝酸呈黄色，就是由于硝酸分解产生的NO2溶于硝酸的缘故。（浓硝酸保存在棕色瓶试剂瓶中，避光、低温）③强氧化性：不论浓硝酸还是稀硝酸都具有强氧化性。Ⅰ与金属的反应a．除Pt、Au外，大部分金属均能与HNO3反应。b．Cu与浓、稀HNO3发生反应的化学方程式分别为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。c．钝化：Al、Fe等在冷的浓硝酸中会发生钝化，所以可用铝制容器装运浓硝酸。但在加热条件下可以发生反应，Al+6HNO3(浓)Al(NO3)3+3H2O+3NO2↑。d.用HNO3清洗银镜反应后粘附在试管内壁上的Ag。3Ag+4HNO3(稀)3AgNO3+2H2O+NO↑Ⅱ与非金属反应与部分非金属反应时，一般被还原为NO2，非金属一般被氧化成最高价氧化物或最高价含氧酸。反应特点：浓硝酸与非金属单质加热时反应，稀硝酸氧化性弱，不反应。C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2OS+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2OⅢ与某些还原性化合物或离子的反应，例如：H2S、SO2、HBr、HI、FeCl2等。Ⅳ王水王水由浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合所得，具有更强的氧化性，能使Au、Pt溶解。（3）硝酸的制法①实验室制法：利用浓硫酸的高沸点性质，加热制取易挥发性的硝酸。硝酸盐与浓H2SO4微热NaNO3+H2SO4NaHSO4+HNO3↑注意：硝酸不稳定，加热的温度不宜过高；硝酸易腐蚀橡胶，因此该反应中应禁用橡胶塞。②工业制法：氨的催化氧化法a.原理：4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NOb.尾气处理：用碱液吸收NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O【注意】1.制备的硝酸溶质的质量分数一般为左右，如果要获得更浓的硝酸，可用硝酸镁或浓硫酸作为吸水剂，将稀硝酸蒸馏浓缩，就可以得到质量分数以上的浓硝酸。2.硝酸强氧化性的本质，是在酸性条件下，硝酸根离子将还原性物质氧化，所以如果反应时还原性过量，再加入盐酸或者硫酸提供，则还原性物质还会被剩余的氧化。（在酸性条件下具有强氧化性）二、氮氧化合物的危害及处理空气中的NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气、制硝酸工厂的废气等。汽车尾气中催化剂可将CO和NO反应生成无害物质：2CO+2NO2CO2+N2。突破点|硝酸的相关计算1、硝酸与金属反应计算的思维模式2．硝酸的强氧化性的特殊表现类型规律与方法硝酸与金属反应金属与硝酸反应一般不生成H2。浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO铜与浓HNO3反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO2，随着反应的进行，浓HNO3变稀，硝酸的还原产物为NO，最终能得到NO2和NO的混合气体硝酸与变价金属氧化物反应：如FeO与稀HNO3反应：3FeO＋10HNO3(稀)＝3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，反应中，硝酸既表现了氧化性，又表现了酸性。而不能错误地认为：FeO＋2HNO3＝Fe(NO3)2＋H2O离子共存判断中的NO3－在极弱酸性、中性或弱碱性条件下，NO3－氧化性很弱或几乎没有氧化性溶液中有大量H＋存在时，NO3－就表现出强氧化性，此时不能与Fe2＋、S2－、I－、SO32－、Br－等还原性离子共存1．（2023上·宁夏石嘴山·高一石嘴山市第三中学校考期末）向27.2gCu和的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和。在所得溶液中加入的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属铜离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是A．Cu与的物质的量之比为2：1B．沉淀为氢氧化铜C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48LD．Cu、与硝酸恰好完全反应【答案】D【详解】在所得溶液中加入NaOH溶液后，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，nNaNO3=nNaOH=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为39.2g，物质的量为：，根据铜元素守恒有，所以反应后的溶液中，n[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4mol，设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有64x+144y=27.2，根据铜元素守恒有x+2y=0.4，联立方程解得：x=0.2、y=0.1，A．由上述分析可知，，故A正确；B．铜离子与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，故B正确；C．根据电子转移守恒可知：，所以，解得：n(NO)=0.2mol，所以标准状况下NO的体积为：0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故C正确；D．生成氢氧化铜沉淀的物质的量为0.4mol，生成0.4mol氢氧化铜需要消耗NaOH的物质的量为0.8mol，而1.0L1.0mol⋅L−1的NaOH溶液中含有NaOH的物质的量为1mol>0.8mol，说明有0.2molNaOH与硝酸发生反应，则Cu、Cu2O与硝酸的反应中硝酸过量，故D错误；故选D。2．（2023上·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习）研究实验发现硝酸的浓度越稀，硝酸发生氧化还原反应时，对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出，在反应结束后的溶液中逐滴加入溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示，下列说法不正确的是A．该稀硝酸与铝粉、铁粉反应，其还原产物为硝酸铵B．c点对应NaOH溶液的体积为40mLC．b点与a点的差值为0.05molD．样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为3：5【答案】D【分析】根据题给信息知一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应，生成硝酸铝、硝酸铁、硝酸铵和水，硝酸有剩余。在反应结束后的溶液中逐滴加入溶液，发生的反应依次为①，②、，③，④，b与a的差值为氢氧化铝的物质的量，由图可知，e～f段消耗的氢氧化钠溶液为，故该阶段参加反应的氢氧化钠为，根据可知，的物质的量为0.05mol，根据铝元素守恒，故混合金属中，由图可知，d～e段消耗的氢氧化钠溶液为，故该阶段参加反应的氢氧化钠为，根据可知溶液中，根据电子转移守恒有，即，解得，由反应过程可知，加入氢氧化钠溶液88mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，，根据钠元素守恒可知，根据氮元素守恒计算原硝酸溶液中，而c点溶液为、、、，根据氮元素守恒，故c点溶液中，故c点加入NaOH的物质的量为0.2mol，据此分析解题。【详解】A．由上述分析可知，稀硝酸与铝粉、铁粉反应，其还原产物为硝酸铵，故A正确；B．由上述分析可知，c点对应NaOH溶液的体积为，故B正确；C．由上述分析可知，b与a的差值为0.05mol，故C正确；D．由上述分析可知，混合金属中，，样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5：3，故D错误；故答案选D。3．（2023上·云南红河·高一开远市第一中学校校考阶段练习）某无色水样中只含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、、、Cl－中的若干种离子，取100mL水样进行实验：向样品中先滴加硝酸钡溶液，再滴加0.5mol·L－1硝酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示。下列说法正确的是A．水样中c()：c()=1：2B．水样中一定存在K+，且c(K+)≤0.6mol·L－1C．水样中一定不存在Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、Cl－D．bd段加入的是硝酸，且bc段消耗硝酸的体积为80mL【答案】D【分析】从图中可以看出，0b段加入的是硝酸钡溶液，bd段加入的是硝酸，不溶于硝酸的沉淀为BaSO4，质量为2.33g，物质的量为0.01mol，6.27g为BaSO4、BaCO3的质量和，则BaCO3的质量为6.27g2.33g=3.94g，物质的量为0.02mol，从而得出溶液中一定含有、；依据离子共存原则，无色溶液中一定不含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+；溶液呈电中性，则一定含有K+，不能确定Cl是否存在。【详解】A．由分析可知，水样中为0.02mol、为0.01mol，则c():c()=2:1，A错误；B．水样中一定存在K+，依据电荷守恒，n(K+)≥0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，则c(K+)≥0.6mol·L1，B正确；C．由分析可知，水样中一定不含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+，但不能肯定Cl是否存在，C错误；D．bd段加入的是硝酸，BaCO3溶于硝酸，则bc段消耗硝酸的物质的量为0.02mol×2=0.04mol，体积为，D正确；故选D。4．（2023上·山东烟台·高一统考期末）将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中，得到标准状况下和的混合气体，向反应后的溶液中加入溶液，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为。下列说法错误的是A．该硝酸的物质的量浓度为B．合金中铜与镁的物质的量之比为C．混合气体中和的体积之比为D．铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为【答案】BC【分析】设铜镁合金中铜、镁的物质的量分别为amol、bmol，由合金的质量可得：64a+24b=15.2①，得到沉淀为氢氧化铜沉淀和氢氧化镁沉淀，由沉淀的质量可得：98a+58b=25.4②，解联立可得a=0.2、b=0.1；设混合气体中NO和分别为xmol、ymol，由标准状况下混合气体的体积为6.72L，为0.3mol可得：x+y=0.3①，由得失电子数目守恒可得：3x+y=0.2×2+0.1×2②，解联立可得x=0.15、y=0.15；由铜离子和镁离子完全反应时消耗可知，反应得到的溶液为硝酸钠溶液，由氮原子个数守恒可知100mL硝酸溶液中硝酸的物质的量为1.0mol/L×1L+0.15mol+0.15mol=1.3mol，则硝酸溶液的浓度为13.0mol/L。【详解】A．由分析可知，该硝酸的物质的量浓度为13.0mol/L，A正确；B．由分析可知，合金中铜与镁的物质的量之比为2:1，B错误；C．由分析可知，混合气体中和的体积之比为1:1，C错误；D．由分析可知，铜镁合金溶解后，溶液中溶质含硝酸铜、硝酸镁，结合氮守恒可知，镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为1.3mol0.2mol×20.1mol×20.15mol0.15mol=，D正确；故选BC。1．（2022下·浙江嘉兴·高一校联考期中）下列说法正确的是A．酸雨有很大的危害，其pH<5.6B．能用pH试纸测浓硫酸的pH值C．浓硝酸见光或者受热会分解产生NO和O2D．硫在空气中燃烧产物是SO2，在纯氧中燃烧产物是SO3【答案】A【详解】A．pH<5.6的雨水称为酸雨，酸有较强腐蚀性，因此酸雨有很大的危害，A正确；B．浓硫酸具有脱水性，能使pH试纸脱水炭化，因此不能用pH试纸测其pH值，B错误；C．浓硝酸见光或者受热会分解产生NO2和O2，C错误；D．硫在空气中和在纯氧中燃烧产物均是二氧化硫，D错误；故选：A。2．（2023上·江苏淮安·高二江苏省清江中学校考学业考试）硫酸、硝酸是化工生产中两种重要的酸。下列叙述错误的是A．浓硫酸能使蔗糖碳化，表现了浓硫酸的脱水性B．浓硝酸能溶解金属铜，说明浓硝酸具有强酸性C．浓硝酸不稳定易分解，需要避光保存D．常温下浓硫酸、浓硝酸都能使金属铝钝化【答案】B【详解】A．浓硫酸具有脱水性，能够使蔗糖等有机物中的H、O以水的组成脱去，即使有机物脱水碳化，这表现了浓硫酸的脱水性，A项正确；B．浓硝酸能溶解金属铜，使其变为金属阳离子，这说明浓硝酸具有强氧化性，B项错误；C．浓硝酸不稳定，光照易分解，因此需要避光保存，C项正确；D．浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性，在常温下遇铁、铝时，会将金属的表面氧化而产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化现象，D项正确；故选B。3．（2023上·河北衡水·高三河北武强中学校考开学考试）硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质不相对应的是A．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——酸性和不稳定性B．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸——强氧化性【答案】A【详解】A．硝酸具有强的氧化性，稀硝酸与锌反应生成NO，不会生成氢气，故A错误；B．浓硝酸具有酸性使紫色石蕊试液变红，浓硝酸具有强的氧化性，具有漂白性，所以溶液褪色，故B正确；C．浓硝酸具有不稳定性，见光分解，应保存在棕色瓶中，故C正确；D．铁和铝在常温下遇浓硝酸发生钝化现象，阻止反应进行，常温下可用铁或铝制品盛装浓硝酸，故D正确；故选：A。4．（2023下·四川资阳·高一四川省资阳中学校考阶段练习）下列关于元素的叙述正确的是A．在空气中被氧化成属于氮的固定B．浓硝酸呈黄色的原因是因为浓分解产生溶于硝酸中C．的化学性质不活泼，是因为的非金属性弱D．可用铁槽车运输浓，是因为浓与不发生反应【答案】B【详解】A．氮的固定为游离态氮气单质转化为化合态氮，在空气中被氧化成不属于氮的固定，A错误；B．浓硝酸呈黄色的原因是因为浓分解产生溶于硝酸中，B正确；C．的化学性质不活泼，是因为两个氮原子以氮氮三键结合，氮氮三键键能大，C错误；D．可用铁槽车运输浓，是因为浓与常温下会钝化，D错误；故选B。5．（2024下·高一单元测试）为了探究浓硝酸的性质，进行以下五组实验，均观察到红棕色气体。下列分析错误的是A．将带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，说明NO2能支持燃烧B．②中的铁片钝化，红棕色气体由浓硝酸分解产生，③中溶液变为绿色C．①④⑤实验对比，④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的D．五支试管中的红棕色气体均为还原产物【答案】B【详解】A．灼热的玻璃棒插入浓硝酸中，HNO3分解生成NO2、O2和H2O，带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，说明NO2和O2均能支持燃烧，A正确；B．灼热的铁片在浓硝酸中发生反应，且生成红棕色的NO2，不能钝化，B错误；C．浓硝酸具有强挥发性，挥发出的HNO3(g)受灼热木炭作用，发生分解反应生成红棕色NO2，C正确；D．红棕色气体均为NO2，都是HNO3被还原生成，均为还原产物，D正确；故答案为：B。1．（2023下·福建福州·高一校联考期中）关于硝酸的说法正确的是A．敞口放置的浓硝酸，浓度会变低是因为浓硝酸有吸水性B．稀硝酸与Cu反应生成NO和硝酸铜时，硝酸既表现强氧化性又表现酸性C．硝酸电离出的H+，能被Zn、Fe等金属还原成H₂D．常温下，向浓硝酸中投入Fe片，不会产生大量的红棕色气体，没有反应发生【答案】B【详解】A．敞口放置的浓硝酸浓度变小是因为浓硝酸的挥发性和不稳定性，浓硝酸没有吸水性，故A错误；B．稀硝酸与Cu反应生成NO和硝酸铜时，HNO3中N元素化合价部分发生变化，既表现强氧化性又表现酸性，故B正确；C．硝酸具有强氧化性，与金属反应不产生氢气，故C错误；D．常温下，向浓硝酸中投入Fe片，发生钝化，不会产生大量的红棕色气体，钝化不是不反应，而是反应产生致密的不溶于浓硝酸的氧化物薄膜覆盖在铝的表面阻止了进一步的反应，故D错误；故选B。2．（2023下·江苏无锡·高一江苏省梅村高级中学校考期中）下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A．不溶于水，可用作保护气B．极易溶于水，可用作制冷剂C．易挥发，可用来制备硝酸盐D．具有氧化性，可作火箭燃料推进剂【答案】D【详解】A．含有氮氮三键，键能大，不易反应，化学性质稳定，因此常用作保护气，故A不符合题意；B．液氨气化时吸收大量的热，可用作制冷剂，故B不符合题意；C．硝酸可用来制备硝酸盐与易挥发性质无关，故C不符合题意；D．具有氧化性，可被压缩为，与还原性物质联氨混合在一起发生氧化还原反应，放出大量的热，并产生大量的气体，可为火箭提供强大的推进力，故D符合题意。综上所述，答案为D。3．（2023上·福建泉州·高一泉州五中校考期中）下列说法正确的是A．用加热的方法分离和的固体混合物B．向某溶液中滴加几滴溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含C．向某盐溶液中滴加浓NaOH溶液并加热，产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液含D．除去NaCl固体中少量，应将固体溶解后蒸发结晶，趁热过滤，洗涤，干燥【答案】D【详解】A．加热时碘易升华，氯化铵易分解为HCl和氨气，遇冷后，碘又重新凝华成固态，HCl和氨气又重新化合为氯化铵，因此碘单质与固体混合物不可用加热的方法分离，A错误；B．溶液中硫酸根离子能与氯化钡溶液中的钡离子反应生成白色的硫酸钡沉淀，银离子也能与氯化钡溶液中的氯离子反应生成白色的氯化银沉淀，则向某溶液中滴加几滴氯化钡溶液，产生白色沉淀不能确定溶液中是否含有硫酸根离子，B错误；C．向某盐溶液中加入少量浓氢氧化钠溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明该溶液中含有铵根离子，C错误；D．NaCl的溶解度受温度影响不大，硝酸钾的溶解度受温度影响大，且硝酸钾少量，则将固体溶解后蒸发结晶，趁热过滤，洗涤干燥可除去NaCl固体中的少量KNO3，D正确；故选D。4．（2023下·天津滨海新·高一统考期末）有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中和的物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L。取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，生成气体的总物质的量为(设反应中被还原成)A．0.045mol B．0.03mol C．0.02mol D．0.005mol【答案】B【详解】n(H2SO4)=4mol/L×0.01L=0.04mol，n(HNO3)=2mol/L×0.01L=0.02mol，n(H+)=2×0.04mol+1×0.02mol=0.10mol，n(NO)=1×0.02mol=0.02mol。NO的氧化性比H+强，NO先反应，Fe过量，发生的反应为：3Fe+8H++2NO=3Fe2++4H2O+2NO↑，0.02molNO消耗0.08molH+，同时得到0.02molNO。剩下(0.100.08)mol即0.02molH+，剩下的H+和Fe反应产生H2，Fe+2H+=Fe2++H2↑，0.02molH+反应得到0.01molH2，气体的总物质的量=0.02mol+0.01mol=0.03mol，答案选B。5．（2023下·辽宁铁岭·高一校联考期末）100mL含、的混合液中，、的物质的量浓度分别是和，向该混合液中加入1.92g铜粉，充分反应，下列说法错误的是(不考虑溶液体积的变化及硝酸的挥发性)A．充分反应后，该混合液的pH减小B．充分反应后，剩余铜粉的质量为0.48gC．充分反应后，D．发生反应的离子方程式为【答案】A【分析】n(HNO3)=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，n(H2SO4)=0.1L×0.1moL/L=0.01moL，n(H+)=0.04moL+2×0.01moL=0.06mol，n(Cu)==0.03mol，根据3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，由反应关系可以看出，Cu、NO过量，H+完全反应，则反应的n(Cu)=0.0225mol，n(NO)=0.015mol。【详解】A．由分析可知，充分反应后，该溶液的pH增大，故A错误；B．由分析可知，充分反应后，剩余铜粉的质量为(0.03mol0.0225mol)×64g/mol=0.48g，故B正确；C．反应不消耗硫酸根，故，故C正确；D．发生反应的离子方程式为，故D正确；故选A。6．（2023上·江西上饶·高一校考阶段练习）向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是A．OA段产生的是NO，AB段的反应为B．A点溶液中的溶质为和C．原混合酸中的物质的量浓度为2mol·L1D．原混合酸中和物质的量之比为2∶1【答案】D【分析】氧化能力：(H+)＞Fe3+＞H+，OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，完全反应消耗11.2gFe,根据OA段离子方程式计算n()，最终消耗22.4gFe,产生溶液中溶质为FeSO4，根据守恒可知n()=n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)。【详解】A．氧化能力：(H+)＞Fe3+＞H+，OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，故OA段生成的气体为NO，BC段生成的气体为H2，故A正确；B．OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，A点溶液中恰好完全反应，硫酸有溶液，A点溶液中溶质为H2SO4、Fe2(SO4)3，故B正确；C．原溶液中n(H2SO4)=0.4mol,则原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为=2mol•L1，故C正确；D．完全反应消耗11.2gFe,消耗Fe的物质的量为=0.2mol,由Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知，原溶液中n()=n(Fe)=0.2mol,最终消耗22.4gFe,此时溶液中溶质为FeSO4，根据Fe元素守恒可n(FeSO4)=n(Fe)==0.4mol,再根据硫酸根守恒，可知原溶液中n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.4mol,则原混合酸中和物质的量之比为0.2mol：0.4mol=1：2，故D错误；故选：D。7．（2023上·浙江·高一校联考期中）关于反应：，下列说法不正确的是A．是这个反应的还原产物B．铁作为还原剂，可以代替铜实现上述N元素的价态转化C．硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2：1D．从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系：【答案】C【详解】A．硝酸中N元素化合价降低发生还原反应生成，是这个反应的还原产物，故A正确；B．铁和浓硝酸在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮、水，铁作为还原剂，可以代替铜实现上述N元素的价态转化，故B正确；C．硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为1：1，故C错误；D．上述反应中硝酸是氧化剂、硝酸铜是氧化产物，可以得出物质氧化性强弱关系：，故D正确；选C。8．（2022下·广东深圳·高一校考阶段练习）下列关于硝酸的说法不正确的是A．浓硝酸易挥发，因此打开浓硝酸的瓶口会出现大量白雾B．常温下，浓硝酸能使金属铁和金属铝钝化C．浓硝酸氧化性很强，常温下即可与碳发生氧化还原反应D．浓硝酸不稳定，见光易分解，因此需要避光保存【答案】C【详解】A．浓硝酸易挥发且易溶于水，打开浓硝酸的瓶口后，挥发出的HNO3溶于空气中水蒸气形成酸雾，故会出现大量白雾，A正确；B．浓硝酸具有强氧化性，常温下，浓硝酸能使铁、铝表面氧化生成致密氧化膜而钝化，B正确；C．浓硝酸氧化性很强，加热时可与碳发生氧化还原反应，C错误；D．浓硝酸不稳定，见光易分解，因此需要避光保存，D正确；故选C。9．（2023上·四川遂宁·高一射洪中学校考阶段练习）某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是A．NH、Fe2+、Cl−、SO B．Na+、K+、Cl−、SOC．Mg2+、Ag+、Cl−、NO D．K+、Ca2+、HCO、Cl−【答案】B【分析】与铝反应能放出氢气的溶液可能为非氧化性强酸，也可能为强碱溶液。【详解】A．强碱溶液中氢氧根离子与铵根离子、亚铁离子反应，不能大量共存，故A错误；B．四种离子在强酸溶液和强碱溶液中均不发生任何反应，一定能大量共存，故B正确；C．溶液中银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，且强碱溶液中氢氧根离子与镁离子反应，强酸溶液中硝酸根离子与铝反应生成一氧化氮，不能生成氢气，一定不能大量共存，故C错误；D．碳酸氢根离子与强酸溶液中的氢离子和强碱氢氧根离子均能反应，一定不能大量共存，故D错误；故选B。10．（2022上·山东烟台·高一统考期末）向400mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法错误的是A．A点溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4B．AB段的反应为Fe＋2Fe3+=3Fe2+C．反应中生成的n(NO)：n(H2)=1：2D．最终溶液中溶质的物质的量浓度约为1.25mol·L1【答案】CD【分析】氧化能力：(H+)＞Fe3+＞H+，OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，完全反应消耗11.2gFe，最终消耗22.4gFe，此时溶液中溶质为FeSO4，根据守恒可知n()=n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)。【详解】A．OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，A点溶液中恰好完全反应，硫酸有剩余，A点溶液中溶质为H2SO4、Fe2(SO4)3，故A正确；B．由于氧化能力：(H+)＞Fe3+＞H+，OA段Fe和先反应，AB段发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B正确；C．OA段生成的气体为NO，由Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，反应消耗11.2gFe即，则产生0.2molNO，BC段生成的气体为H2，由Fe+2H+=Fe2++H2↑，反应消耗铁的质量为22.416.8=5.6g，，生成0.1molH2，n(NO)：n(H2)=2：1，故C错误；D．最终溶液中溶质为FeSO4，根据守恒可知n()=n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)，最终消耗22.4gFe即，400mL溶液中FeSO4的物质的量浓度约为，故D错误；故选：CD。二、计算题11．（2022上·湖南长沙·高一长沙一中校考开学考试）将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：(1)求NO和混合气体的平均摩尔质量。(2)待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL浓度为amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为___________mol/L。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为，至少需要30%的过氧化氢_________g。【答案】(1)37.68g/mol(2)(3)57.8【分析】32.64g铜的物质的量为；铜完全溶解产生的NO和混合气的物质的量为。【详解】（1）设NO和的物质的量为xmol、(0.5x)mol，根据得失电子守恒3x+(0.5x)=0.51mol×2，x=0.26mol；NO和混合气体的平均摩尔质量；（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL浓度为amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀，溶液中的溶质恰好为NaNO3，n(Na+)=n()=V×103L×amol/L=Va×103mol，根据N元素守恒，则原硝酸溶液中硝酸的物质的量为(Va×103+0.5)mol，硝酸的浓度为mol/L；（3）设需要30%的双氧水mg，根据电子得失守恒，有，解得。12．（2023下·北京丰台·高一北京市第十二中学校考阶段练习）某小组同学在探究金属与硝酸的反应时，分别向稀硝酸中加入了以下金属并观察现象：实验序号加入的金属实验现象实验Ⅰ镁条镁条溶解，有无色气体产生。实验Ⅱ铁片铁片逐渐溶解，溶液由无色变为浅黄色，有气泡生成，，液面上方出现红棕色气体。实验Ⅲ铜片开始无明显现象，较长一段时间后溶液呈淡蓝色，有小气泡生成，液面上方出现浅红棕色气体。(1)根据实验现象判断，实验Ⅱ和Ⅲ中产生的气体中有___________。(2)经检验，实验I溶液中氮元素含量下降，小丁同学根据现象推测硝酸的还原产物除了H2外还有物质X，写出生成X的离子方程式：___________；(3)小博同学向实验II所得溶液中加入KSCN溶液，(写出实验现象)，证明有Fe3+生成。振荡上述溶液，溶液颜色消失并能闻到刺激性气味，继续加KSCN，颜色恢复。小瑜同学查到有资料表明：KSCN中S、C、N元素的化合价依次为2价、+4价、3价。根据以上现象推测溶液颜色消失的原因可能是________