高三化学一轮复习硝酸的化学性质易错点解读附答案.docx

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高三化学一轮复习硝酸的化学性质易错点解读附答案

2020年高三化学一轮复习：

硝酸的化学性质易错点解读

【考点精准解读】

1．硝酸与金属反应的规律

①HNO3与金属反应一般不能产生H2。

②还原产物一般为HNO3（浓）→NO2，HNO3（稀）→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。

③硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。

（2）涉及HNO3的离子反应常见的易错问题

①忽视NO

在酸性条件下的强氧化性。

在酸性条件下NO

不能与Fe2＋、I－、SO

、S2－等还原性较强的离子大量共存。

②在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。

【考点精确剖析】

1）强酸性：

HNO3=H++NO3-；硝酸是一元强酸，具有酸的通性．  

2）不稳定性：

4HNO3（浓）

4NO2↑+O2↑+2H2O  

注意：

①浓度越大，越易分解；久置硝酸呈黄色的原因的分解的NO2溶于溶液，使得溶液变黄；

②硝酸应保存在玻璃塞（HNO3腐蚀橡胶）棕色细口瓶中，放于阴凉处．  

3）强氧化性：

①与金属反应：

除Pt、Au外的金属均能与HNO3反应． 

Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O（实验室制NO2）

3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O（实验室制NO，常温下缓慢反应，加热反应较剧烈）  

注意：

a．常温下，浓HNO3使Fe、Al等金属钝化；  

b．金属与硝酸反应不产生H2．  

3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O  

Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O

3Zn+8HNO3=3Zn（NO3）2+2NO↑+4H2O

4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+N2O+5H2O

4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+NH4NO3+3H2O

金属与硝酸反应规律：

硝酸同金属的反应比较复杂，因为（a）硝酸的浓度；（b）金属的活泼性；（c）反应的温度等不同，所生成的产物亦不同，并且所生成的产物往往是混合物．但是就其主要产物而言，可以概括出以下几点．

（1）在金属活动性顺序表中，位于“H”以后的金属如Cu、Ag、Hg等与浓HNO3反应主要得到NO2，与稀HNO3反应主要得到NO；

（2）活泼性适中的金属如：

Fe、Co、Ni、Cr、Ca、Al等金属，在一般情况下与浓HNO3不反应．这是由于“钝化”作用，使金属表面覆盖了一层致密的氧化膜，阻止了内层金属进一步与浓硝酸反应．这些金属与稀HNO3作用主要生成N2O或者NO，这是由于它们的还原性较强，能将硝酸还原到较低的价态．若与更稀的硝酸反应，则可以生成NH3．

（3）活泼性的金属如Mg、Zn等与不同浓度的稀HNO3作用能得到不同低价态的还原产物．

（4）Au、Pt、Rh、Ti、Ta等贵金属和硝酸不发生反应．因为它们特别稳定，不易被氧化．

（5）Sn、Pb、As、W等金属与HNO3作用得到的是金属氧化物或其水合物而不是硝酸盐．因为这些金属氧化物不溶于硝酸．

对于同一种金属来说，酸越稀则硝酸本身被还原的程度越大．镁与不同浓度硝酸反应的方程式是：

Mg+4HNO3（浓）=Mg（NO3）2+2NO2↑+2H2O

3Mg+8HNO3（8M）=3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O

4Mg+10HNO3（2M）=4Mg（NO3）2+N2O↑+5H2O

4Mg+10HNO3（lM）=4Mg（NO3）2+NH4NO3+3H2O

Mg+2HNO3（极稀）=Mg（NO3）2+H2↑

②与非金属反应：

能氧化C、S、P等非金属．  

C+4HNO3（浓）=CO2↑+4NO2↑+H2O  

S+6HNO3（浓）=H2SO4+6NO2↑+2H2O  

③与H2S、HBr、HI、SO2、KI、Na2SO3等物质反应．  

6KI+8HNO3=6KNO3+3I2+2NO+4H2O 

3H2S+2HNO3（稀）=3S↓+2NO+4H2O  

3Na2S+8HNO3（稀）=6NaNO3+2NO↑+3S↓+4H2O   

3Na2SO3+2HNO3（稀）=3Na2SO4+2NO↑+H2O  

说明：

a．氧化性：

浓硝酸＞稀硝酸；  

b．一般情况下：

浓硝酸的还原产物是NO2；稀硝酸的还原产物是NO  

c．王水：

浓硝酸和浓盐酸按体积比1：

3混合而成，王水有很强的氧化性，能溶解Pt、Au等金属。

【典例剖析】

下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所的结论不正确的是（　　）

①

②

③

A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体

B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应

C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物

D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应

【剖析】A．加热条件下，浓硝酸分解生成二氧化氮和氧气，则产生的气体一定是混合气体，故A正确；B．在加热条件下，浓硝酸可分解生成二氧化氮，不一定与碳反应生成，故B正确；C．硝酸中N元素化合价为+5价，生成二氧化氮的N元素化合价为+4价，化合价降低，在生成的红棕色气体为还原产物，故C正确；D．碳加热至红热，可与空气中氧气反应生成二氧化碳，不一定是与浓硝酸发生了反应，故D错误；故答案为D。

【答案】D

【变式训练】下列有关浓硝酸的说法中错误的是（　　）

A．浓HNO3能与碳反应，说明其具有强氧化性

B．浓HNO3能溶解金属铜，说明其具有强酸性

C．浓HNO3不稳定易分解，需要避光保存

D．常温下浓HNO3能使金属铝钝化，可以用铝槽车运输浓HNO3

现出酸性，故B错误；C．浓硝酸具有不稳定性，见光分解生成二氧化氮、氧气和水，所以要避光保存，故C正确；D．浓硝酸具有强氧化性，常温下与铝在铝的表面形成致密的氧化膜，而使铝钝化，所以可以用铝槽车运输浓HNO3，故D正确；故答案为B。

【答案】B

【实战演练】

1．关于硝酸的说法正确的是（　　）

A．硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮得电子

B．浓HNO3与浓HCl按3：

1的体积比所得的混合物叫王水

C．硝酸电离出的H+离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2

D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体

【答案】A

2．某实验过程如图所示：

则图③的试管中的现象是（　　）

A．无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应

B．铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色

C．铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体

D．铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色

【答案】D

【解析】管①中铜和稀硝酸反应方程式为3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，根据图知，Cu有剩余，硝酸不足量，向③中加入稀硫酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，相当于又有稀硝酸，则硝酸和铜又发生反应3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成的无色气体NO不稳定，被氧气氧化生成红棕色气体NO2，同时Cu片溶解所以看到的现象是铜片溶解，且有无色气体生成，该气体在试管口变为红棕色，故答案为D。

3．下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是（　　）

A．使石蕊试液变红

B．与铜反应放出NO气体，生成Cu（NO3）2

C．与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3

D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2

【答案】B

4．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。

若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（　　）

A．60mLB．45mLC．30mLD．15mL

【答案】　A

【解析】　由题意分析反应过程中的转化关系：

HNO3

NO2、NO

HNO3

由此可知Cu失去的电子全部转移给了O,2Cu

O2，则n（Cu）＝2n（O2）＝

＝0.15mol。

根据Cu2＋―→2NaOH得n（NaOH）＝2n（Cu），故V（NaOH）＝

＝0.06L＝60mL。

5．某溶液中含H＋、SO

、NO

三种离子，其中H＋、SO

的物质的量浓度分别为7mol·L－1和2mol·L－1。

取该溶液20mL，加入3.2g铜粉，加热使它们充分反应，产生的气体在标准状况下的体积约为（　　）

A．0.75LB．0.336LC．1.5LD．0.448L

【答案】　A

【解析】　根据溶液中阴、阳离子电荷守恒：

c（NO

）＝c（H＋）－2c（SO

）＝7mol·L－1－2×2mol·L－1＝3mol·L－1。

20mL溶液中：

n（H＋）＝0.14mol，n（NO

）＝0.06mol，n（Cu）＝3.2g/64g·mol－1＝0.05mol。

3Cu　＋　8H＋　＋　2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

0．05mol0.133mol　0.033mol

比较Cu、H＋、NO

的物质的量可知，反应中H＋、NO

过量，Cu全部反应。

n（NO）＝

n（Cu）＝

×0.05mol＝

mol，V（NO）＝

mol×22.4L·mol－1≈0.75L。

6．在容积为672mL的烧瓶里充满NO、NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280mL氧气，恰好完全反应，且水充满烧瓶（气体体积都折合成标准状况下）。

下列有关叙述中，正确的是（　　）

A．总反应可能为NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3

B．总反应可能为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3

C．生成HNO3的物质的量浓度接近0.03mol·L－1

D．生成HNO3的物质的量浓度约为0.45mol·L－1

【答案】　B

【解析】　V（NO2＋NO）∶V（O2）＝12∶5，因烧瓶中的气体最终均生成了HNO3，故所得溶液的体积与溶解的NO2、NO体积相等，故浓度为[V（NO2＋NO）÷22.4]÷V瓶＝0.045mol·L－1。

7．等物质的量的：

①Al（OH）3，②Fe，③Fe2O3，④碳，在适当条件下分别与足量的浓硝酸反应，消耗硝酸的量由多到少的顺序为（　　）

A．②＝③>④>①B．②>③>④>①

C．③>④>①>②D．④>②>③>①

【答案】　A

【解析】　1mol的题述四种物质分别消耗3mol、6mol、6mol、4mol的硝酸。

8．在通风橱中进行下列实验：

步骤

现象

Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色

Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止

Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡

下列说法不正确的是（　　）

A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：

2NO＋O2===2NO2

B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应

C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3

D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化

【答案】　C

【解析】　A项，Fe与稀HNO3反应生成NO，无色的NO易被空气中的O2氧化为红棕色的NO2，化学方程式为2NO＋O2===2NO2；B项，Ⅱ中现象说明Fe遇到浓HNO3易发生钝化，表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应；C项，浓HNO3的氧化性强于稀HNO3；D项，Fe、Cu、浓HNO3可构成原电池，连接电流计通过看指针偏转方向即可以判断Fe是否被氧化。

9．常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是（　　）

X

Y

Z

①

NaOH溶液

Al（OH）3

稀硫酸

②

KOH溶液

SiO2

浓盐酸

③

O2

N2

H2

④

FeCl3溶液

Cu

浓硝酸

A．①③B．①④C．②④D．②③

【答案】　B

【解析】　①Al（OH）3是两性氢氧化物，和强酸、强碱均能反应。

②中SiO2与浓盐酸不反应。

③中N2与H2常温下不反应，N2与O2需要在放电条件下反应。

④Cu与Fe3＋反应生成Cu2＋和Fe2＋，Cu与浓硝酸反应生成Cu（NO3）2、NO2和H2O。

只有①④符合。

10．一定量的金属Cu完全溶于适量浓硝酸中，收集到混合气体（含NO、N2O4、NO2）共1.8mol。

将上述气体平均分为两份，一份与标准状况下8.96LO2混合后，用水吸收，无气体剩余；另一份恰好能被500mL2mol·L－1NaOH溶液完全吸收，生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液，则其中NaNO3的物质的量为（　　）

A．0.1molB．0.15mol

C．0.2molD．0.25mol

【答案】　C

【解析】　第一份气体最终全部被氧化成NO

，共消耗氧化剂0.4mol（即共失去1.6mol电子），若将第二份中生成的NaNO2转化为NaNO3，NO

也应失去1.6mol电子，由此求出溶液中n（NaNO2）＝0.8mol，再依据钠守恒可求出生成的NaNO3为0.2mol。

11．下列图象表示铁跟一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量（mol）的关系，其中正确的是（　　）

【答案】　B

【解析】　硝酸与铁反应时，随着铁的物质的量的增加，先后发生下列反应：

4HNO3（稀）＋Fe===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O[或6HNO3（浓）＋Fe

Fe（NO3）3＋3NO2↑＋3H2O]，2Fe（NO3）3＋Fe===3Fe（NO3）2，可见生成Fe（NO3）3消耗的Fe与Fe（NO3）3变为Fe（NO3）2消耗的Fe的物质的量之比为2∶1，故图象B正确。

12．NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于在细胞和细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。

（1）实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为

____________________________________________。

（2）NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示。

①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是__________（填选项编号）。

A．铁B．铝C．铂D．玻璃

②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的原因是______________________（写化学方程式）。

（3）为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。

反应开始时，可以在U形管右端观察到无色的NO气体。

长玻璃管的作用是____________________。

（4）假设实验中12.8gCu全部溶解，需要通入标准状况下__________O2才能使NO全部溶于水。

（5）用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染的角度考虑，下列4种方法中最好的是__________（填“甲”“乙”“丙”或“丁”），理由是___________________________________。

甲：

铜

硝酸铜

乙：

铜

硝酸铜

丙：

铜

氯化铜

硝酸铜

丁：

铜

氧化铜

硝酸铜

【答案】　

（1）3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑

（2）①CD　②2NO＋O2===2NO2

（3）接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出

（4）2.24L

（5）丁　制取相同质量的Cu（NO3）2，丁所消耗的HNO3的量最少（原料的利用率最高）且不产生污染环境的气体

【解析】　

（1）实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑。

（2）①所选的材料不应该与稀硝酸反应，故选C和D；②分液漏斗中有空气，产生的NO跟空气反应产生了NO2，故实际上看见的是红棕色的气体，化学方程式为2NO＋O2===2NO2。

（3）长玻璃管的作用是接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出。

（4）由题可知，整个过程可看作HNO3未参加氧化还原反应，而是12.8gCu被氧气氧化，由2Cu～O2知通入的氧气为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L。

（5）从节约原料和防止环境污染的角度考虑，4种方法中最好的是丁，理由是制取相同质量的Cu（NO3）2，丁所消耗的HNO3的量最少（原料的利用率最高）且不产生污染环境的气体。