高考化学一轮复习《硝酸》大纲

第八章氮族元素

第三节硝酸

1.(2010·改编题)向10 mL 2 mol·L－1的稀硝酸溶液中加入1.92 g铜粉，充分反应后，再向其中加入1 mol·L－1硫酸溶液10 mL，假设每步反应均充分进行，体积变化忽略不计，则最终溶液中c(Cu2＋)为()

A.1.50 mol·L－1

B.0.55 mol·L－1

C.0.50 mol·L－1

D.0.75 mol·L－1解析：溶液中共有n(H＋)＝10×10－3×2＋1×2×10×10－3＝4×10－2(mol)，含有

NO3－为2×10－2mol。n(Cu)＝0.03 mol。根据下列反应：3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2

＋＋4H

2O＋2NO↑判断H＋不足量，Cu只能反应0.015 mol，那么C(Cu2＋)＝

0.015 mol

0.02 L

＝0.75 mol/L。

答案：D

2.(2010·模拟题)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中的Fe2＋的浓度(纵坐标/mol·L－1)和加入铁粉的物质的量(横坐标/mol)之间的关系如图所示。则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()

图示

A.1∶1∶4

B.1∶3∶1

C.3∶3∶8

D.1∶1∶1 解析：加入铁粉后依次发生的反应为：

①Fe＋4H＋＋NO3－===Fe3＋＋NO↑＋2H2O

②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

③Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

可推算出n(HNO3)＝4 mol，n(Fe3＋)＝1 mol，n(Cu2＋)＝1 mol。选项A符合题意。

答案：A

3.对下列事实的解释错误的是()

A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性

B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定

C.常温下，浓硝酸可以用铝槽贮存，说明铝与浓硝酸不反应

D.反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，说明硫化铜既难溶于水，也难溶于稀

硫酸

解析：C 项中铝被浓硝酸钝化后不再反应，即铝与浓硝酸先发生了反应，钝化了；铝可与热的浓硝酸反应，所以C 项不正确。

答案：C

4.a mol FeS 与b mol FeO 投入到V L 、c mol·L －

1的硝酸溶液中充分反应，产生NO 气体，所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO 3)3、H 2SO 4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为 ( ) A.(a ＋b )×63 g B ．(a ＋b )×189 g

C ．(a ＋b ) mol D.?

???Vc －9a ＋b 3 mol 解析：生成的Fe(NO 3)3肯定为(a ＋b )mol ，即有3(a ＋b ) mol 未被还原；被还原的硝酸也可以根据电子转移进行计算确定为(a ＋8a ＋b )/3 mol ，那么未被还原的也可以表

示为?

???Vc －9a ＋b 3 mol 。 答案：BD

5.(2010·模拟题)在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是 ( )

A.含有0.1 mol·L －1 Fe 3＋的溶液：K ＋、Mg 2＋、I －、NO 3－

B.使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe 2＋、Mg 2＋、NO 3－、Cl －

C.含有大量HCO 3－的澄清透明溶液：K ＋、NH 4＋、Cl －、Na ＋

D.pH ＝7的溶液：Fe 3＋、Mg 2＋、SO 42－、Cl － 解析：因为Fe 3＋能将I －

氧化，所以A 项不符合题意。能使石蕊试液变红，说明溶液

显酸性，那么酸性条件下，NO 3－能将Fe 2＋氧化，B 项不符合题意。pH ＝7的溶液中

不会有大量的Fe 3＋存在，D 项不符合题意。 答案：C

6.(2010·模拟题)如图所示，将Cu(NO 3)2·6H 2O 加热充分反应，关于A 物质的说法正确的

是 ( )

A.A 物质有挥发性

B.A 物质是硝酸铜溶液

C.物质的质量分数约为58.3%

D.A 物质的质量分数约为63.5%

解析：首先搞清楚发生的反应有①Cu(NO 3)2·6H 2O =====△Cu(NO 3)2＋6H 2O ；

②2Cu(NO 3)2=====△2CuO ＋4NO 2↑＋O 2↑；③4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3。显然A 物

质为硝酸溶液。假设起始有 2 mol Cu(NO 3)2·6H 2O ，所得硝酸溶液的质量分数为

4×634×63＋10×18

×100%＝58.3%。显然AC 正确。 答案：AC

7.(2010·莱芜十七中期中考题)下列关于非金属的说法中正确的是 ( ) ①常温下为气体的单质都是由非金属组成 ②非金属氧化物都可以与水发生化合反应 ③非金属元素都是主族元素，其最外层电子数都大于或等于4 ④因为非金属具有得电子的性质，其单质均不能作还原剂 ⑤溶于水生成酸的物质一定是酸性氧化物 ⑥非金属元素可以形成分子晶体、原子晶体和离子晶体

A.①⑥

B.②③⑤

C.②④⑥

D.③④

解析：①正确，有H 2、F 2、Cl 2、O 2、N 2及稀有气体He 、Ne 、Ar 、Kr 、Xe 等； ②不正确，如SiO 2，CO 、NO 等不成盐氧化物不能与水发生化合反应；③不正确，都是主族元素正确，但H 、B 最外层电子数都小于4；④不正确，H 2、C 是常用的还原剂，S 以弱氧化性为主；⑤不正确，Cl 2、NO 2溶于水后均能生成酸，但它们均不是酸性氧化物；⑥正确，如I 2，金刚石，NH 4NO 3。

答案：A

8.(2010·天津八校联考题)进行化学实验，观察实验现象，通过分析推理得出正确的结论

是化学学习方法之一。下列对有关实验事实的解释正确的是 ( )

A.酸性高锰酸钾溶液中通入SO 2后，颜色褪去，说明SO 2表现了漂白性

B.把铁粉投入到相同浓度的Cu(NO 3)2和AgNO 3混合溶液，首先析出的是Ag ，说明

Ag ＋的还原性比Cu 2＋强

C.常温下，将铝片放入浓硫酸中无明显现象，说明铝不和冷的浓硫酸反应

D.浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸易分解生成有色产物且溶于浓硝酸

解析：A 项中表现了SO 2的还原性；B 项中发生的反应依次为：①Fe ＋2Ag ＋===Fe 2

＋

＋2Ag ；②Fe ＋Cu 2＋===Cu ＋Fe 2＋，所以氧化性由强到弱的顺序为Ag ＋>Cu 2＋；C 项中

铝与冷浓硫酸先反应使铝钝化；D 项中浓硝酸光照分解生成红棕色的NO 2溶解于浓硝酸中而使其变黄，D 项正确。 答案：D

9.(2010·模拟题)将3.2 g Cu 跟30.0 mL 10.0 mol·L －

1的HNO 3充分反应，还原产物有NO

和NO 2，若反应后溶液中有a mol H ＋，则此时溶液中含NO 3－的物质的量为 ( ) A.0.5a mol B.(0.1＋a ) mol C.0.1a mol D.2a mol

解析：首先判断Cu 与硝酸谁过量，经判断知HNO 3过量，Cu 全部反应，根据溶液中

的电荷守恒，n (NO 3－)＝n (H ＋)＋2n (Cu 2＋)。n (Cu 2＋)＝ 3.2 g 64 g·mol 1

＝0.05 mol ， 所以n (NO 3－

)＝a mol ＋0.05 mol ×2＝(a ＋0.1) mol 。

答案：B

方法归纳：在变化中寻找一个不变量，这就是“守恒”的实质。因此要灵活利用好电子守恒法、原子守恒法、电荷守恒法等守恒方法。

10.(2010·太原四中期中考题)工业生产中物质的循环利用有多种模式。例如：

下列表述正确的是 ( )

A.图Ⅰ可用于合成氨中N 2、H 2的循环

B.图Ⅰ可用于氨碱法制纯碱中CO 2的循环

C.图Ⅱ可用于电解饱和食盐水中NaCl 的循环

D.图Ⅲ可用于氨氧化法制硝酸中NO 的循环

解析：本题考查的是对图形的认知及工业生产原理的理解。A 正确；B 中的氨碱法制纯碱的原理是NH 3＋CO 2＋H 2O ＋NaCl===NH 4Cl ＋NaHCO 3↓，由于反应物有四种，而Ⅰ图中的反应物只有两个，所以B 错；同理电解食盐水的生成物有NaOH 、Cl 2、H 2，图Ⅱ中的X ＋Y===Z ，只有一个生成物，所以C 错；D 中氨氧化法制硝酸的原理是氨的催化氧化、NO 的氧化、NO 2与H 2O 反应，而图Ⅲ中W ―→M ＋N ，很明显不符合反应事实，故D 也不对。

答案：A

11.在一定条件下，NO 跟NH 3可以发生反应，生成N 2和H 2O 。现有NO 和NH 3的混合物1 mol ，充分反应后所得产物中，经还原得到的N 2比经氧化得到的N 2多1.4 g 。

(1)写出反应的反学方程式。

(2)若以上反应进行完全，试计算反应混合物中NO 与NH 3的物质的量可能各是多少。 解析：NO 与NH 3反应生成N 2和H 2O 时，化学方程式为：6NO ＋4NH 3===5N 2＋6H 2O 6 mol NO 被还原得到3 mol N 2,4 mol NH 4被氧化得到2 mol N 2经还原得到的N 2比经氧化得到的N 2多1 mol ，即多28 g 。现在反应中多1.4 g ，则可能参加反应的NO 为0.3 mol ，NH 3过量；或参加反应的NH 3为0.2 mol ，NO 过量。

解：设混合物中NO 的物质的量为x ，NH 3的物质的量为y 。

若NO 不足，则：

6NO ＋ 4NH 3===5N 2＋6H 2O Δm

6 mol 4 mol 28 g

x 1.4 g

x ＝6 mol ×1.4 g 28 g

＝0.3 mol y ＝1 mol －0.3 mol ＝0.7 mol 若NH 3不足，则：

6NO ＋ 4NH 3===5N 2＋6H 2O Δm

6 mol 4 mol 28 g

y 1.4 g

y ＝4 mol ×1.4 g 28 g

＝0.2 mol x ＝1 mol －0.2 mol ＝0.8 mol 。 答案：(1)6NO ＋4NH 3===5N 2＋6H 2O

(2)当NH 3过量时，n (NO)＝0.3 mol ，n (NH 3)＝0.7 mol ；当NO 过量时，n (NO)＝0.8 mol ，n (NH 3)＝0.2 mol 。

12.(2009·四川理综)已知A ～O 分别代表一种物质，它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A 、B 、H 分别是由短周期元素组成的单质。B 与冷水缓慢反应，与沸水迅速反应，放出氢气。D 是一种离子化合物，其阴阳离子的个数比为2∶3，且能与水反应得到两种碱。C 为淡黄色固体化合物，O 能与A 的水溶液反应生成蓝色沉淀。

请回答下列问题：

(1)组成B 单质的元素位于周期表第________周期，第________族。化合物C 的电子式为_________。

(2)J 的沸点比硒化氢(H 2Se)的沸点高，其原因是______________________________。

(3)写出I 与H 在点燃条件下反应生成A 和J 的化学方程式：____________________。

(4)写出D 与足量的N 反应生成E 和F 的化学方程式：__________________________。

(5)上图中，在同一反应里一种物质既作氧化剂，又作还原剂，这样的反应共有________个。

解析：根据B 是由短周期元素组成的单质，B 与冷水缓慢反应，与沸水迅速反应，放出氢气，确定B 为金属镁。D 是一种离子化合物，其阴阳离子的个数比为2∶3，且能与水反应得到两种碱，确定D 为二氮化三镁，A 为氮气。C 为淡黄色固体化合物，推测为过氧化钠。O 能与A 的水溶液反应生成蓝色沉淀，说明有氢氧化铜生成。通过分析可得：A ：氮气，B ：镁，C ：过氧化钠，D ：二氮化三镁，E ：硝酸镁，F ：硝酸铵，A ：氢氧化钠，H ：氧气，I ：氨气，J ：水，K ：硝酸钠，L ：一氧化氮，M ：二氧化氮，N ：硝酸，O ：硝酸铜。

答案：(1)三 ⅡA Na ＋[：O ····

：O ··

··：]2－Na ＋ (2)水分子之间存在氢键比硒化氢的分子间作用力强

(3)4NH 3＋3O 2=====点燃2N 2＋6H 2O

(4)Mg 3N 2＋8HNO 3===3Mg(NO 3)2＋2NH 4NO 3

(5)2

13.(2010·模拟题)实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：

硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如图所示。

回答下列问题：

(1)为了加速固体溶解，可采取的措施是____________________________________。

(2)实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，用酒精灯加热。取用蒸发皿

应使用(填仪器的名称)，为了防止液滴飞溅，进行的操作是_______________________________________。

(3)“趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是(填化学式) 。

(4)“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”，

目的是__ 。

(5)制得的KNO3产品中常含NaCl，进一步提纯的方法是________________________

_____________________________________________________________ 。

解析：本题考查学生对溶解、蒸发、过滤、结晶、重结晶等基本操作的理解，对化学现象提出科学合理的解释，实验室一般事故的预防。“趁热过滤”后的滤液对NaCl 来讲是饱和溶液，为防止降温过程中NaCl的析出，往往需要先往滤液中加入少量水，使其变成NaCl的非饱和溶液再降温以析出产品。

答案：(1)搅拌、加热(2)坩埚钳用玻璃棒不断搅拌滤液(3)NaCl(4)稀释溶液，防止降温过程中NaCl析出，提高产品纯度(5)重结晶

14.(2010中山一中月考)下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对

演示实验改进后的装置：

(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应的化学方程式是______________________

(2)和甲装置相比，乙装置的优点是①______________________；

②______________________________________________________________ 。

(3)为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置。先关闭弹簧夹________，

再打开弹簧夹________，才能使NO2气体充满试管②。

(4)当气体充满试管②后，将铜丝提起与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入试管②应如

何操作？

______________________________________________________________ 。

解析：乙装置中可通过上下移动铜丝使反应发生和停止，便于控制反应，同时将产生的气体通入氢氧化钠溶液中防止污染大气；为了使NO2气体充满试管②，应先将c关闭(否则产生的气体从c逸出)，然后打开a、b；欲使烧杯中的水进入试管②，只有降低试管②中的压强，为此应先关闭b、a，打开c，通过使试管②受热，使一部分二氧化氮溶于水达到降低压强的目的。

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

(2)①可以控制反应发生和停止②吸收NO2气体，防止污染环境

(3)c ab

(4)先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手(或热水、热毛巾)捂住(或加热)试管②

15.(2010·绍兴一中期中考题)银及银合金材料是“神舟”七号飞船发射时携带的研究材

料之一。银是日常生活中常见的金属，如银元、银首饰、银器等。

Ⅰ.某研究性学习小组，设计实验探究某银元中银的质量分数(银元的主要成分是银，含少量铜杂质)。取一块银元，称其质量为W g，溶于足量的稀硝酸中，充分反应后，在溶液中滴加过量的盐酸，过滤、洗涤、烘干、称重得到的固体，质量为a g。

(1)根据上述数据，计算该银元中银的质量分数为________。

(2)下列情况中使测定银元中银的质量分数偏高的是()

A.烘干时，温度偏高B．加入盐酸不足

C.沉淀没有洗涤干净D．加入硝酸溶液浓度过大

Ⅱ.原子利用率是衡量化学反应绿色化的重要依据之一，原子利用率

＝目标产物质量

产物总质量

×100%。硝酸银是中学重要化学试剂，某同学利用瓶胆上的银制取

硝酸银：

方案1：用14 mol/L硝酸溶液溶解银制硝酸银；方案2：用2 mo/L硝酸溶液溶解银制硝酸银。

(3)写出化学方程式：

方案1________________________________________________________________；方案2_________________________________________________________________。

(4)方案1的原子利用率为________；方案2的原子利用率为________。你认为符合绿色化学要求的方案是________，理由是____________________________________。

(5)已知硝酸银固体受热易分解，硝酸银的溶解度变化规律类似硝酸钾的溶解度变化规律。从硝酸银溶液中分离硝酸银的方法是________(填序号)。

①冷却热饱和硝酸银溶液，结晶；②蒸发溶剂，结晶。

除去硝酸银晶体表面杂质，下列方法合适的是() A.用蒸馏水洗涤 B.用75%酒精洗涤 C.用饱和硝酸钠溶液洗涤

除去硝酸银晶体表面的水分，下列措施合适的是() A.加热烘干 B.吹气晾干 C.用滤纸吸干

解析：(1)3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3，得关系式：

Ag～AgCl。

n(Ag)＝n(AgCl)＝

a g

143.5 g·mol－1

＝

a

143.5mol，m(Ag)＝

108a

143.5g，w(Ag)＝

108a

143.5W

×100%。

(2)若烘干时，温度偏高，可能导致氯化银分解，称得氯化银质量偏小，即a值偏小，测得结果偏小；同理，加入盐酸不足，银离子不能完全沉淀，测得结果偏小；沉淀没有洗涤干净，称得氯化银质量偏大，测定结果偏高；加入硝酸溶液浓度过大，只要银完全转化成硝酸银，对测定结果没有影响。

(3)14 mol/L硝酸溶液为浓硝酸，反应产物是硝酸银、二氧化氮和水；2 mol/L硝酸溶液为稀硝酸，反应产物是硝酸银、一氧化氮和水。

(4)目标产物是硝酸银，

方案1：Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O，

原子利用率＝170

170＋46＋18

×100%＝72.65%，制得3 mol AgNO3生成3 mol NO2。方案2：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O，

原子利用率＝

170×3

170×3＋30＋36

×100%＝88.54%，制得3 mol AgNO3只生成1 mol

NO。

判断方案是否符合绿色化学要求，可以从节省原料、原子利用率、环保等角度考虑。

(5)因为硝酸银受热易分解，宜用冷却热饱和溶液并结晶的方法，选①。用蒸馏水洗涤硝酸银晶体，会损失一部分硝酸银；用75%酒精洗涤，能除去杂质，随着乙醇的挥发，将少量水带走，又能减少硝酸银损失；用饱和硝酸钠溶液洗涤，会引入新杂质；应选B。硝酸银加热易分解，不能加热烘干硝酸银，应选择B、C。

答案：(1)108a

143.5W×100%(2)C

(3)Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O

3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O

(4)72.65%88.54%方案2原子利用率较高，制得等质量的硝酸银产生大气污染物较少，消耗硝酸的量较少

(5)①B BC