金属和硝酸的分类题型

金属和硝酸反应的分类题型

一、知识要点：

硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀硝酸还是浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。硝酸浓度不同，氧化能力不同。硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属，当硝酸与金属反应时条件不同，硝酸的还原产物不同。具体如下：

1、一般情况下，在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反应时，浓硝酸剧烈反应，生成硝酸盐和二氧化氮，与稀硝酸反应通常需加热，生成硝酸盐和一氧化氮，在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。简记为：浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO。

Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O……………………①

3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O…………………②

上述两反应均可用离子方程式表示为：

Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O

3 Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O

2、常温时，铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，而稀硝酸则可与它们反应。（即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故）。若加热，解除钝化则发生反应

例如：铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为：

Fe+6HNO3（浓）△Fe (NO3)3+3NO2↑+3H2O

〖注意〗铁与稀硝酸的反应，无论硝酸是否过量，开始硝酸总是把Fe氧化成Fe3+ Fe过量时再与Fe3+反应生成Fe2+，NO气体是铁与硝酸反应生成Fe3+产生的。Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO ↑+ 2H2O ……………………①

3Fe + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4 H2O……………………②

设n(Fe) : n(HNO3)= a，则

a ≦?时，按①进行；a ≧3/8时，按②进行；

? ≦a ≦3/8时，两者都有。

②可认为是①反应后Fe过量。Fe +2Fe（NO3）3 = 3Fe（NO3）2

例如：过量的铁在稀硝酸中发生反应为：

3Fe+8HNO3（稀）△3Fe (NO3)2+2NO↑+4H2O

3、当硝酸与金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、锌、铁等反应时，

由于金属的强还原性，还原产物较为复杂。除可生成NO2或NO外，在更稀的硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。例如：

Mg + 4HNO3=== Mg (NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O

3Mg + 8HNO3===3Mg (NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

4Mg + 10HNO3=== 4Mg (NO3)2 + N2O↑+ 5H2O

4Mg + 10HNO3=== 4Mg (NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

一般情况下，对于同一种还原剂来说，硝酸越稀则还原产物中氮元素的价态越低。浓硝酸被还原的主要产物是NO2，稀硝酸被还原的产物主要是NO；再如较稀的硝酸还原产物主要是N2O，而更稀的硝酸则被还原成NH3（NH3与HNO3反应生成NH4NO3）。当然，硝酸与金属发生的氧化还原反应比较复杂，这里对硝酸的还原产物也只是粗略地划分，并没有很明显的界限。

4、Pt、Au等贵金属不与硝酸反应，只溶于王水（1体积浓硝酸和3体积浓盐酸组成的混合物溶液）。

Au + 4Cl－+ NO3－+ 4H+=== [AuCl 4]－+ NO↑+ 2H2O

3Pt + 18Cl－+ 4NO3－+ 16H+=== 3[PtCl 6]2－+ 4NO↑+ 8H2O

虽然铂、金不易被浓硝酸氧化，但当有Cl－离子存在时，和产物Au3+离子（或Pt4+离子）结合，生成了络离子[AuCl4]－（或[PtCl6]2－），从而降低了Au3+离子（或Pt4+离子）的浓度，金属就被继续氧化了。

二、常见分类题型：

1、概念型：

例1：下列关于硝酸的叙述正确的是（答案：C ）

A．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸

B．铜与浓硝酸和稀硝酸都能反应生成二氧化氮

C．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂

D．稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气，而浓硝酸则使金属钝化

变式㈠：用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡屡发生，下列不易区别其真伪的方法是（选D）

A. 测密度

B. 放入硝酸中

C. 放入盐酸中

D. 观察外观

变式㈡：欲迅速除去铝壶中的水垢又不损坏铝壶，最佳的方法是加入下列物质中的（选D）

A. 浓盐酸

B. 稀硝酸

C. 冷的浓硫酸

D. 冷的浓硝酸

变式㈢：铜粉放入稀硫酸中，加热后无现象；当加入一种盐后，铜粉质量减少，而溶液变蓝，同时有气体生成，此盐是（答案：C）

A．氯化物B．硫酸盐C．硝酸盐D．磷酸盐

变式㈣：等质量的铜分别与足量浓硫酸、稀硝酸充分反应，下列说法正确的是（BD ）

A．被还原的酸的物质的量相等B．被氧化的铜的物质的量相等

C．提供H＋的酸的物质的量相等D．转移电子的物质的量相等

变式㈤：相同质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸完全反应（硝酸的还原产物分别是NO2和NO)，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（答案：D）

A．硝酸浓度越小，氧化性越强B．硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少

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

变式㈥：将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是答B A．反应速率：两者相同B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少

C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深

D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少

变式㈦：用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：

(1)铜跟浓硝酸反应；

(2)铜跟稀硝酸反应；

(3)铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。

以下叙述中正确的是（答案：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．所消耗的铜的物质的量是：途径(3)>途径(1)>途径(2)

D．所消耗的硝酸的物质的量是：途径(1)>途径(2)>途径(3)

n(Cu)==nCu(NO3)2

变式㈧：将Al、Fe两电极分别插入盛有稀HNO3的电解质溶液中组成原电池，试回答

(1)正极反应为：；(2)负极反应为：；

(3)电极总反应式为：________；电解质溶液的pH变化为：________(填“增大”“不变”或“变小”)。

＋3e－====2H2O＋NO↑(2)Al－3e－====Al3＋

答案：(1)4H＋＋NO-

3

(3)Al＋4H＋＋2NO-

====Al3＋＋2H2O＋NO↑变大

3

2、计算型：

①守恒法

例1、1.92gCu片与定量的浓HNO3作用，当收集到NO2和NO气体共1.12L时（标准状况），金属铜恰好全部作用。则反应中消耗HNO3_______mol被还原的HNO3________mol，转移电子________mol。

答案：0.11、0.05、0.06。

变式㈠：13g锌与硝酸溶液反应，共消耗了31.5g硝酸，硝酸的还原产物是A．NH4NO3或N2O B．只有N2O

C．只有NO D．只有N2

答案为A。

变式㈡：m g铁屑与含有n gHNO3的硝酸溶液恰好完全反应，若m : n = 1 : 2.7，该反应的化学方程式为___________________________________（假设还原产物只有一种，且只生成一种盐)

(2)含n g HNO3的稀硝酸溶液恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有n/4 gHNO3被还

原成NO（无其它还原产物)则n 的范围为____________________（3分) (3)某条件下锌和硝酸反应时的物质的量之比为2:5，此时硝酸的还原产物是____________

答案：(1) 5Fe ＋ 12HNO 3 = 5Fe(NO 3)3 ＋ N 2 ＋ 6H 2O (由质量比求出物质的

量之比，再根据得失电子总数相等来计算)

(2)16.8 ≤ n ≤2 (分别讨论生成＋2、＋3价铁的硝酸盐两种情况，利用得

失电子数相等)

(3)N 2O 或NH 4NO 3 (根据化合价升降总数相等来计算) 变式㈢：14 g 铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出 NO 气体后得到溶液 1 L 。称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重 8 g 。则原溶液中硝酸的浓度为

A. 0.4 mol/L

B. 0.6 mol/L

C. 0.8 mol/L

D. 1.0 mol/L

答案为(C)。

变式㈣：一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。已知参加反应的 30 g HNO 3 中被还原的 HNO 3 质量为 13 g ，则生成的 NO 和 NO 2 的体积比为( 同温同压下测定)

A. 1:1

B. 1:2

C. 2:11

D. 4:1

答案选(C)。

变式㈤：m g 铜与一定浓度的硝酸完全反应放出 V 1 L 气体，将所得气体通过足量水后，收集到 V 2 L 气体，欲使 V 2 L 气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为(气体体积均在标准状况下测定，且不考虑有 N 2O 4 生成)。 A.6.89V 1 mol B.6.89V 32 mol C.128m mol D.无法计算

该题正确答案为(B 、C)

变式㈥：铜与1mol ／L 的硝酸反应，如果NO 3－浓度下降0．2mol ／L ，则溶液中c(H ＋)同时下降

A ．0．2 mol ／L

B ．0．4 mol ／L

C ．0．6 mol ／L

D ．0．8 mol ／L

变式㈦：6.4 g 铜与过量的硝酸(60 mL 8 mol/L)充分反应后，硝酸的还原产物有 NO 2、NO ，反应后溶液中所含 H ＋ 为 n mol ， 此时溶液中所含 NO 3－ 物质的量为

A.0.28 mol

B.0.31 mol

C.(n ＋0.2) mol

D.(n ＋0.4) mol

答案为(C)。

②始终态法

终态法的运用使许多复杂问题简单化,在化学计算中具有非常重要的地位。 从反应态和最终状态看。

例：铜镁合金 4.6 g 完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生 4480 mL NO2 气体和 336 mL N2O4气体(标准状况下).反应后的溶液中加足量NaOH 溶液,生成沉淀的质量为多少g 。

解析: 反应中铜镁合金失去电子,最终转化为 Cu(OH)2 和 Mg(OH)2 沉淀,比较始态和终态,固体增加的质量为OH-的质量,而OH-的物质的量等于转移的电子的物质的量,再根据气体计算转移的电子的物质的量:

n=4480 mL /22400 mL·mol-1+(336 mL/22400 mL·mol-)×2=0.23 mol。

所以沉淀的质量为: 4.6+0.23×17=8.51 g

变式㈠：一定量的 Fe 和 Fe2O3 的混合物投入250 mL 浓度为2 mol/L 的硝酸溶液，反应完全后，生成1.12 L NO气体(标准状况下)，再加入1 mol/L 的 NaOH 溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加 NaOH 溶液的体积最少为（）。

A. 450 mL

B. 500 mL

C. 400 mL

D. 不能确定

选A

变式㈡：1.92 g Cu投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成的气体的颜色越来越浅,共收集到672 mL 的气体(标准状况下).将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水,则通入的氧气的体积为多少mL。

A . 168 B. 224 C . 336 D. 504

答案选C。

③极限法

硝酸与铁反应,随用量的不同,产物可能是Fe(NO3)2 或Fe(NO3)3 这时可用极限法解。如果产生的气体产物不单一,可能也要用极限法解。

例：把22.4 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到0.3 mol NO2 和0.2 mol NO。下列说法正确的是( )。

A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3

B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2

C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为1:3

D.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为3:1

解析:用极限法判断:22.4 g铁如完全转化为Fe(NO3)3转移1.2 mol电子; 如完全转化为Fe(NO3)2转移0.8 mol 电子,反应中实际转移0.3×1+0.2×3=0.9 mol 电子,所以产物中既有Fe(NO3)2又有Fe(NO3)3这,分别设Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量分别x、y，

则(据得失电子守恒有) :

x+y=0.4①

2×x+3×y=0.9②

解之:x=0.3 y=0.1，答案选D。

变式：0.03 mol 的铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO 、NO2 、N2O4 混合气体共 0.05 mol,该混合气体的平均相对分子量可能是( )。

A . 30

B . 46 C. 50 D. 66

解析:假设0.05 mol 气体全是NO 则转移 0.15 mol 电子;假设0.05 mol 气体全是NO2则转0.05 mol 电子；假设0.05 mol 气体全是N2O4则转移 0.1 mol 电子，而实际 0.03 mol 的铜在反应中转移 0.06 mol 的电子,因为 0.06 介于 0.05 和 0.15 之间；0.05和0.1 之间；所以用极限法判断组成可能有两种极限。

(1) 气体为NO2和NO 的混合气体.

解:设NO2和NO 的物质的量分别为x 、y 则(据得失电子守恒) :

x+y=0.05① x+3y=0.06② 解之:x=0.045 y=0.005

所以平均相对分子量为:(46×9+30×1)/10=44.4

(2)气体为NO2和N2O4的混合气体:

解:设NO2和N2O4的物质的量分别为x 、y 则(据得失电子守恒) :

x+y=0.05① x+2y=0.06② 解之:x=0.04 y=0.01

所以平均相对分子量为:(46×4+92×1)/5=55.2

实际分子量应介于44.4与55.2之间，答案 选 B C 。

④讨论法

例：锌与硝酸反应，若有 1 mol 硝酸参加反应，就有 0.8 mol 电子发生转移，此时硝酸的还原产物中氮元素的化合价为______。

[解析]据题意可知，有 8 mol 电子转移时， 则有 10 mol HNO 3参加反应，可氧化锌 4 mol ，生成 Zn(NO 3)2 中含 NO 3－ 为 8 mol ，还余 2 mol NO 3－。 ①若余下 2 mol NO 3－ 全部被还原，则 N 的化合价应降到 (＋5－8/2) ＝＋1价。即生成 N 2O ；

②若余下 2 mol NO 3－ 中，只有 1 mol NO 3－ 被还原，则 N 的化合价应降到＋5－8＝－3价，即生成 NH 4NO 3 ，也是可能的。

所以，该题正确答案应为＋1、－3。

变式㈠：某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为 2:1 时，还原产物是

A. NO 2

B. NO

C. N 2O

D. N 2

(提示：该题可通过对金属不同化合价的假设来试探求解)。

变式㈡： 3.25 g 某金属单质跟过量稀硝酸反应时，未观察到有气体放出，但测知生成物中有 NH 4NO 3 。当向反应后的溶液中加入过量热的烧碱溶液时，有气体放出，其体积为 280 mL (标准状况)，求

⑴如用 R 表示该金属，写出 R 与硝酸反应的化学方程式。

⑵ R 是哪种金属？(写出推断过程)

[解析]⑴ 设 R 在反应中显＋n 价，则反应式为：

8R ＋10nHNO 3＝8R(NO 3)n ＋nNH 4NO 3＋3nH 2O

⑵ n(NH 3)＝L/mol 22.4L

280.0＝0.0125 mol

8 R ～ n NH 4NO 3～ n NH 3

8R g n mol

3.25 g 0.125 mol mol 0.125mol

n g 25.3g

R 8 ， R ＝32.5n

当 n ＝1 时，R ＝32.5 不符

当 n ＝2 时，R ＝65，R 为金属锌

当 n ≥3 时，均无对应金属符合。

⑤关系式法

例：硝酸铜是制备Cu －Zn －Al 系催化剂的重要原料。19.2g 纯铜粉理论上可制得纯净硝酸铜晶体的质量为（ ）

A. 28.2g

B. 56.4g

C. 64.2g

D. 72.6g

解析：设硝酸铜晶体的化学式为

。根据铜原子守恒得关系式“Cu~”，

。当x=0时，0.3mol

的质量为

的质量为61.8g ；

当x=2时，0.3mol

的质量为67.2g ；

当x=3时，0.3mol

的质量为72.6g ，故正确答案为B 、D 项。

3、陷阱型：

例：1L 稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L 和0.4mol/L 。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为

A ．2.4g

B ．3.2g

C ．6.4g

D ．9.6g

答案:D

变式㈠：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H 2SO 4和HNO 3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，可产生标准状况下的气体多少升？（设反应中HNO 3被还原成NO)

答案： 0.672L

变式㈡：铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m 1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m 2 g, 则m 1与m 2的关系是( )。

A. m 1一定大于m 2

B. m 1一定等于m 2

C. m 1可能等于m 2

D. m 1可能大于m 2 答案选A 。

变式㈢：在100 mL 混合溶液中, HNO 3 和 H 2SO 4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g 铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu 2+ 的物质的量浓度是( )。

A. 0.15

B. 0.225

C. 0.35

D. 0.45

答案 选B 。

4、图像型：

例：铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示，纵坐标表示消耗铜的物质的量，横坐标表示消耗硝酸的物质的量，坐标图中各条线表示下列反应：

A ．铜和浓硝酸

B ．铜和稀硝酸

C ．铜和被还原的浓硝酸

D 、铜和被还原的稀硝酸

n(C n(H N O 3)

答案：（1)D （2)C （3)B （4)A

变式：实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量的铝铁合金与一定量的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4mo l ·L -1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液体积（mL ）与产生的沉淀的物质的量（mol ）的关系如下图所示。

试回答下列问题：

（1）图中OC 段没有沉淀生成，此阶段发生的离子方程式为：

_________________________________________________________________。

（2）在DE 段没有沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为： __________________________________________________________________________； 上述现象说明溶液中_______________、 _______________ 、_______________结合OH -

的能力比_____________________强(填离子符号)。

(3)B 与A 的的差值_____________mol 。

(4)B 点对应的沉淀量为________________ mol,C 点对应的溶液体积为___________mL 。

【答案】(1)H++OH-====H2O (2)NH4++OH-==NH3·H2O H+、Al3+ 、Fe3+NH4+

(3) 0.008 (4)0.032 7

5、实验型：

例：烧瓶中放入铜片与稀硝酸，用酒精灯加热来制取较为纯净的一氧化氮(即不含NO2)，反应开始后发现烧瓶中充满棕红色气体，这时的操作应为答案：D A．立即接上收集容器，用向上排空气法收集

B．待烧瓶中红棕色消失后，用向上排空气法收集

C．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集

D．立即用排水法收集

变式㈠：向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时溶液颜色的变化是答案:D A．逐渐变深B．逐渐变浅C．没有变化D．变棕黄色

答案选 C

变式㈡：在盛稀硫酸的试管中，加入一小块铜片后，观察不到明显的现象。然后再加入适量硝酸钾晶体并微热，可观察到的现象是①，②，③。写出反应的离子方程式。

答案：①铜片逐渐溶解，②溶液变为蓝色，③产生无色气体且该气体在试管

＋8H+＝3Cu+2＋2NO↑＋4H2O，2NO＋O2上部变为红棕色。3Cu＋2NO-

3

＝2NO2

变式㈢：欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数，但资料表明：①反应中除生成NO2气体外还会有少量的NO生成；②常温下NO2和N2O4混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成，有人设计如下实验装置。

(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1，持续通一段时间的氮气再关闭K1，

这样做的目的是__________________________。

(2)装置B瓶的作用是___________________________。

(3)A中的反应停止后，打开D中的活塞K2，并通入氧气，若反应确有NO

产生，则D中应出现的现象是______________________；实验发现，通

入氧气温度的高低对实验现象有较大影响，则为便于观察应通入

___________________(填“冷”或“热”)的氧气。

(4)为减小测量误差，在A中反应完成和D中出现现象后，还应继续进行

的操作是_______________________________________。

(5)实验测得下列数据：所用铜银合金质量：15．0g、浓硝酸：

40mL13．5mol/L；实验后A中溶液体积：40mL、H＋浓度1．0mol/L。

若设反应中硝酸既无挥发也无分解，则：

①参加反应的硝酸的物质的量为_____________________；

②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量，则为确定合金中

铜的质量分数还需要测定的数据是_______________________。

(6)若实验只测定Cu的质量分数，不验证NO的产生，则在铜银合金与

浓硝酸反应后，只需简单的实验操作就可以达到目的，请简述实验过程

_______________________________________________。

答案：(1)排尽装置中的空气，防止NO被氧化。(2)干燥除H2O

(3)瓶内气体变为红棕色，热(4)打开K1、K2，持续通一段时间的N2和

O2

(5)①0．50mol ②C中圆底烧瓶在实验前后增加的质量

(6)向反应后的混合溶液中加入NaCl溶液过滤洗涤干燥称量AgCl的质量。变式㈣：在进行某实验探究过程中，一些学生发现等质量的铜片分别与等体积(均过量)的浓硝酸和稀硝酸反应，所得溶液前者为绿色，后者为蓝色。

针对这种现象，学生们进行了讨论后，出现了以下两种观点：

一种认为，这可能是Cu2＋浓度的差异引起的。你同意这种看法吗? (填“同意”或“不同意”)，原因

是。

另一种认为，呈“绿色”是Cu2＋与NO2混合的结果。请你设计出一个实验方案证明之，你设计的实验方案是

。

请写出铜与稀硝酸反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：

。

答案：不同意浓硝酸、稀硝酸均过量，Cu全部转化为Cu2＋，则在同体积的溶液中Cu2＋浓度相同、溶液颜色应该相同

加水稀释看能否由绿色变为蓝色离子方程式及标出电子转移的方向和数目(略)

变式㈤：下列装置中间的试管收集浓硝酸和铜反应所生成的气体，最终可使收到的气体中空气的含量最少是

答案：C

变式㈥：某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行试验（夹持仪器的装置已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳

已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应

2NO2 + 2NaOH === NaNO3 + NaNO2 + H2O

（1）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是

（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后

（3）装置①中发生反应的化学方程式是

（4）装置②的作用是，发生反应的化学方程式是

（5）该小组得出的结论以据的试验现象是

（6）试验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）

a.加热该绿色溶液，观察颜色变化

b.加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

答案：（1）3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液

（2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内

（3）Cu + 4HNO3（浓）=== Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

（4）将NO2转化为NO 3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO

（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色

（6）a c d

6、工业型：

例：工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜，在实际生产中，需把浓硝酸用等体积水稀释。试简答：

(1)用稀硝酸而不用浓硝酸的原因：

(2)写出Cu与浓、稀硝酸两个反应的方程式：

(3)从经济效益和环保角度考虑、设计制取硝酸铜最适宜方法，用化学方程式表示为：

答案：(1)生成等物质的量的硝酸铜，用稀硝酸时，消耗原料较少，且产生污染物的量也较少。

(2)Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；

3Cu＋3 (稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；

(3)2Cu＋O22CuO；

CuO＋2HNO3＝Cu(NO3)＋H2O

变式：现有下列三个方案用于制取硝酸铜，要求：①不污染环境②原料利用率高。请对下列三个方案加以评价。

方案一：用铜屑与浓硝酸作用。

方案二：用铜屑与中等浓度的硝酸作用，生成的NO和NO2气体用NaOH吸收。方案三：先将铜屑在空气中灼热，使其完全氧化，再用硝酸溶解上述产物。

解析：方案一的制备反应为：Cu+4HNO3（浓）△Cu (NO3)2+2NO2↑+2H2O。制备1mol Cu (NO3)2需4mol HNO3，反应放出的NO2未处理，对环境有污染。方案二的制备除含方案一反应外还有反应：3Cu+8HNO3=3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O，制备1mol Cu (NO3)2需～4mol HNO3。反应放出的NO2和NO可基本被吸收，对环境污染较小。方案三的制备反应也有两个：2Cu+O2 △2CuO, CuO+2HNO3=Cu (NO3)2+H2O，制备1mol Cu (NO3)2需2molHNO3，对环境的污染也较小。

答案：由上综合分析可知，方案三最合理。

小结：

虽然金属与硝酸反应很复杂，但究其本质，我们不难发现参加反应的硝酸可分成两部分，一部分体现酸性与金属阳离子结合生成盐，一部分体现氧化性得到电子还原为氮的低价化合物。因此我们可以总结出以下3个解题技巧：

1、匹配原则：生成盐中硝酸根离子（即体现酸性的硝酸）的物质的量等于金属离了的物质的量（或金属）与该金属表现化合价之积。

2、电子守恒：金属失去的电子的物质的量等于硝酸被还原生成氮的氧化物或其它产物时得到的电子的物质的量。

3、物料守恒：参加反应的硝酸可分两部分，一部分体现酸性生成盐，一部分体现氧化性被还原，故发生反应的硝酸的物质的量等于生成盐中硝酸根离子的物质的量加还原产物中氮原子物质的量。