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第3课时　硝酸的性质
1.下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（　　）
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B.铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——强酸性
2.下列说法不正确的是（　　）
A.HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成
B.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入 Cu（NO3）2固体，铜粉仍不溶解
C.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性
D.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3.工业上用废铜屑做原料制备硝酸铜。为节约原料和防止污染，宜采取的方法是（　　）
A.Cu＋HNO3（稀）Cu（NO3）2
B.CuCuOCu（NO3）2
C.CuCuSO4Cu（NO3）2
D.Cu＋HNO3（浓）Cu（NO3）2
4.某100 mL混合溶液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为 0.4 mol·L－1、0.1 mol·L－1，向该混合溶液中加入1.92 g铜粉，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度（mol·L－1）是（忽略反应前后溶液体积变化）（　　）
A.0.15 　　B.0.225 C.0.3　 　D.0.45
5.木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按如图实验：
则澄清石灰水的变化可能是（　　）
A.①不变浑浊，②变为乳白色浑浊
B.①变为乳白色浑浊，②不变浑浊
C.①、②均变为乳白色浑浊
D.①、②都不变浑浊
6.某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法错误的是（　　）
A.①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，但稀硝酸的还原产物为NO
B.③中反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
C.③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，不能说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强
D.由上述实验可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应
7.氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因，可用以下流程处理：
高浓度氨氮废水低浓度氨氮废水含硝酸废水达标废水
下列说法正确的是（　　）
A.过程Ⅰ中发生的化学反应属于氧化还原反应
B.过程Ⅱ中N→N，每转化1 mol N转移的电子数为6NA
C.过程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇做还原剂
D.过程Ⅲ中HNO3→N2，转移10 mol e－时可生成N2 22.4 L
8.用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液逐滴加入②中，预测现象与实际相符的是（　　）
选项 ① ② 预测现象
A 浓盐酸 二氧化锰 产生黄绿色气体
B 稀盐酸 饱和碳酸钠溶液 立即产生大量气泡
C 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 无明显现象
D 稀硝酸 铜片 产生大量红棕色气体
9.某同学设计了如图所示实验，测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法不正确的是（　　）
A.收集的V L气体为NO气体
B.过滤用到的玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒
C.操作Ⅱ应是洗涤
D.铜的质量分数为×100％
10.自然界中氮的部分循环过程如图，有关说法正确的是（　　）
A.过程①和过程②均属于自然固氮
B.X转化为Y的反应原子利用率为100％
C.N转化为NH3或M均发生氧化还原反应
D.若为硫循环，X在空气中点燃可得Y
11.我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：
回答下列问题：
（1）从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有　　　　　　　　（写化学式）。
（2）图中物质溶于水溶液呈碱性的是　　 　　。
（3）写出SO2转化为SO3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　。
（4）工业上利用氨气制备一氧化氮，反应的化学方程式为　　　　　　　。
（5）实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为　　　　　　
　　　　　　　（用化学方程式表示）。
（6）氨气与一氧化氮（NO）在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为　　　　　　　。
12.某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物，设计如下实验。
（1）甲同学设计实验如图甲。
红热木炭未进入试管前，浓硝酸上方并无明显变化。当如图甲连接实验后，浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生，且沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，后浑浊消失。
①液面上方出现红棕色气体，说明浓硝酸具有　　　　（填字母）。
a.酸性　　　　b.挥发性　 　　c.不稳定性
②沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，　　　（填“能”或“不能”）说明木炭与浓硝酸发生了反应，原因是　　　　　　　。
（2）乙同学设计实验如图乙。
如图乙连接实验后，浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生，且沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化。沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化，　　　　（填“能”或“不能”）说明木炭与浓硝酸未反应，原因是　　　　　　　
　　　　　　　。
（3）丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点，设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾能将NO、NO2氧化成 N，Mn 被还原为 Mn2＋。
①如图连接装置后，需进行的实验操作为　　　　　　　　；加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2，目的为　　　　　　　　　。
②装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为　　　　　　　。
③能证明木炭被氧化的实验现象为　　　　　　　　　　　　　。
④D 装置中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。
第3课时　硝酸的性质
1.D　A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红色，又因浓硝酸的强氧化性而使其褪色；B项，因稀硝酸有强氧化性，其与铁反应不产生H2；C项，因浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，因此应用棕色瓶盛装浓硝酸，且避光保存；D项，稀硝酸与氢氧化亚铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，表现了硝酸的酸性和强氧化性。
2.B　硝酸被还原生成NO，NO被氧化生成NO2，所以HNO3→NO→NO2中各步变化均能通过一步实验完成，A正确；在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu（NO3）2固体，在酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，此时的铜粉被氧化而溶解，B错误；某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性，C正确；铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，D正确。
3.B　稀硝酸与铜反应可生成污染性气体NO，A错误；铜与氧气反应生成CuO，CuO再与硝酸反应，消耗硝酸的量最少，且没有生成污染性气体，B正确；铜与浓硫酸反应可生成污染性气体二氧化硫，C错误；浓硝酸与铜反应可生成污染性气体NO2，D错误。
4.B　向HNO3和H2SO4的混合溶液中加入铜粉，发生反应的实质是3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，n（Cu）＝＝0.03 mol，n（H＋）＝n（HNO3）＋2n（H2SO4）＝0.1 L×0.4 mol·L－1＋2×0.1 L×0.1 mol·L－1＝0.06 mol，n（N）＝0.1 L×0.4 mol·L－1＝0.04 mol，由关系式3Cu～8H＋～2N可知，应根据H＋的物质的量来确定消耗Cu的物质的量，则有n消耗（Cu）＝0.06 mol×＝0.022 5 mol，所以 c（Cu2＋）＝＝＝＝0.225 mol·L－1。
5.B　①中X先通过水，NO2转变为NO，故澄清石灰水只与CO2反应变浑浊，②中X通入澄清石灰水，依次发生的反应：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O，生成的CaCO3沉淀会被HNO3溶解，故②中澄清石灰水不变浑浊，所以B项正确。
6.D　A项，①中溶液呈蓝色，稀硝酸被Cu还原为NO，在试管口NO遇到空气中的O2，生成红棕色气体NO2，正确；B项，③中反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，正确；C项，③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，是由于硝酸根离子在酸性条件下等同于硝酸，硝酸的氧化性强于稀硫酸的氧化性，正确；D项，铜与稀硫酸不反应，错误。
7.C　过程Ⅰ相当于向含N的溶液中加碱加热，将N转变为氨气，此过程不是氧化还原反应，A项错误；N中的氮元素是－3价，N中的氮元素是＋5价，因此每转化1 mol N要转移8 mol电子，B项错误；根据氢为＋1价、氧为－2价的规则不难看出甲醇中的碳是－2价，而CO2中的碳是＋4价，因此甲醇变成CO2的过程中甲醇被氧化，做还原剂，C项正确； 硝酸中的氮是＋5价的，转化为氮气中0价的氮需要得到5个电子，因此转移10 mol电子可以得到2 mol的0价氮原子，即1 mol氮气，未说明物质的状态，D项错误。
8.C　二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，常温下不反应，A错误；盐酸与碳酸钠先发生反应生成碳酸氢钠，然后盐酸与碳酸氢钠反应生成气体，则现象不符合实际，B错误；常温下，Al遇浓硝酸发生钝化，则现象符合实际，C正确；稀硝酸与铜反应生成NO气体，不是红棕色的NO2气体，则现象不符合实际，D错误。
9.D　由于是用排水法收集金属与硝酸反应生成的气体，故收集的V L气体全为NO，A项正确；过滤用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒，B项正确；在烘干沉淀前应该有沉淀的洗涤过程，C项正确；w g固体是AgCl，由元素守恒关系推出m（Ag）＝ g，则m（Cu）＝ g，铜的质量分数为×100％，D项错误。
10.B　①是人工固氮，②不是氮单质变为氮的化合物，不是固氮过程，A错误；根据循环图可知，X为NO，Y为NO2，2NO＋O22NO2，原子利用率为100％，B正确；N是铵盐，与NH3中N均显－3价，不发生氧化还原反应，C错误；若为硫循环，X（SO2）不能在空气中点燃得到Y（SO3），反应条件应为催化氧化，D错误。
11.（1）SO2、SO3、N2O5　（2）NH3
（3）2SO2＋O22SO3
（4）4NH3＋5O24NO＋6H2O
（5）4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O
（6）6NO＋4NH35N2＋6H2O
解析：（1）酸性氧化物与碱反应得到盐和水，符合要求的有SO2、SO3和N2O5。（2）图中物质溶于水呈碱性的只有NH3。（3）二氧化硫在催化剂存在下可以转化为三氧化硫：2SO2＋O22SO3。（4）氨气经催化氧化可以形成一氧化氮：4NH3＋5O24NO＋6H2O。（5）浓硝酸见光或受热时易分解，因此要保存在棕色试剂瓶中：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。（6）氨气中的氮为－3价，一氧化氮中的氮为＋2价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：6NO＋4NH35N2＋6H2O。
12.（1）①bc　②不能　木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊　
（2）不能　挥发出的硝酸和生成的NO2均能与澄清石灰水反应　
（3）①检查装置的气密性　将装置中的空气排尽　（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
③C中澄清石灰水变浑浊
④5NO＋3Mn＋4H＋5N＋3Mn2＋＋2H2O
解析：（1）①木炭未伸入浓硝酸中，液面上方出现红棕色NO2气体，说明试管内有硝酸蒸气，证明浓硝酸具有挥发性；NO2气体可能是硝酸分解产生的，证明浓硝酸具有不稳定性，故选b、c；②木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，不能证明木炭与浓硝酸发生了反应。
（2）挥发出的硝酸和反应生成的NO2都能与石灰水反应消耗石灰水，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化，不能证明木炭与浓硝酸未反应。
（3）①涉及气体制备的实验要检查装置的气密性，所以连接装置后，需进行的实验操作为检查装置的气密性；为防止空气对实验的干扰，加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2，将装置中的空气排尽。
②木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③若澄清石灰水变浑浊，可证明木炭被氧化为二氧化碳，所以能证明木炭被氧化的实验现象为C中澄清石灰水变浑浊。
④D装置中NO被氧化为N，Mn被还原为Mn2＋，发生反应的离子方程式为5NO＋3Mn＋4H＋5N＋3Mn2＋＋2H2O。
3 / 4第3课时　硝酸的性质
课程 标准 1.结合真实情境并通过实验探究，了解硝酸的主要性质及制备，认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。 2.通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识氮的化合物在农业生产中的应用和对生态环境的影响
分点突破（一）　硝酸的性质
1.物理性质
2.用途
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等，是实验室里的重要化学试剂。
3.化学性质
（1）酸的通性
电离方程式为HNO3H＋＋N。硝酸能使酸碱指示剂发生颜色变化，能与金属、碱、碱性氧化物等反应。
（2）不稳定性
浓硝酸受热或见光分解会产生二氧化氮气体，化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
（3）强氧化性
4.工业制硝酸的反应原理
工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示：
写出每一步反应的化学方程式
（1）　　　　　　　；（2）　　　　　　　；
（3）　　　　　　　；（4）　　　　　　　。
探究硝酸的性质
实验小组同学进行浓硝酸的实验探究时发现，下述实验中均有红棕色气体产生。
① ② ③
【交流讨论】
1.由①中的红棕色气体，推断①中产生的气体是纯净物还是混合物？
2.红棕色气体能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应吗？
3.可以由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物吗？
4.若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吗？
【规律方法】
硝酸的强氧化性
（1）硝酸（浓硝酸、稀硝酸）氧化性的本质是硝酸根离子中＋5价氮被还原，即氧化性：N＞H＋，其还原产物为低价含氮化合物，如浓硝酸还原产物为NO2，稀硝酸还原产物为NO，浓度更小的硝酸，还原产物可能为N2O或N，即使与较活泼金属反应，一般也不产生H2。
（2）硝酸与金属单质的反应
①除Au、Pt、Ti等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属单质。
如3Ag＋4HNO3（稀）3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
②常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。
（3）硝酸与非金属单质的反应
①反应规律：非金属单质＋浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O。
②反应举例
C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
（4）硝酸与还原性化合物的反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、S等均能被HNO3氧化。
名师点拨
　　浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1∶3）叫做王水，它的氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属，如Au、Pt等溶解。
1.下列关于硝酸的说法中正确的是（　　）
A.常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体
B.与金属反应时，稀硝酸被还原为更低价态，则稀硝酸的氧化性强于浓硝酸
C.硝酸电离出的H＋能被锌、铁等金属还原成H2
D.硝酸与金属反应时，是＋5价的N得电子
2.一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应，反应过程如图所示：
　
下列说法错误的是（　　）
A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2N＋8H＋3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B.过程Ⅲ后得到的溶液中的c（HNO3）比原稀HNO3的浓度大
C.过程Ⅱ中气体变为红棕色的反应为2NO＋O22NO2
D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
3.某同学用稀硝酸与铜反应来制备并检验NO气体，设计了如图两套装置。
（1）用装置Ⅰ实验
①铜和稀硝酸反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　。
②观察到集气瓶中收集到　　　　　色气体，　　　　（填“能”或“不能”）证明集气瓶中生成的气体是NO。
（2）用装置Ⅱ实验
①将分液漏斗的活塞打开，从U形管的右侧管口注入稀硝酸一直注入　　　　（填字母）为止。
a.刚刚接触铜丝
b.刚刚将铜丝浸没
c.硝酸完全充满左管
②关闭活塞，用酒精灯对U形管的右侧微热，当铜丝上开始出现气泡时，撤去酒精灯，之后观察到的现象是　　　　　　
　　　　　　　。
③能证明收集到的气体是NO的操作和现象是　　　　　　　　　　　　　。
分点突破（二）　人类活动对氮循环和环境的影响
1.人类活动对氮循环和环境的影响
2.减少人类活动对氮循环和环境的影响措施
（1）控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量。
（2）增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。
1.“保护环境，就是保护人类自己。”下列环境问题与产生的主要原因不相符的是（　　）
①“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯代烃等引起的
②“光化学烟雾”主要是由NO2等引起的
③“酸雨”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
④“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的
⑤“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
⑥“赤潮”主要是由水体中P、N等元素过量引起的
A.①②④ B.②③⑤
C.⑤⑥ D.只有③
2.化学与环境密切相关，下列有关说法错误的是（　　）
A.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
B.对酸性物质的排放加以控制，开发新清洁能源是减少酸雨的有效措施
C.NO2、NO等氮氧化物是形成光化学烟雾的主要污染物
D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
3.下列实验装置及做法对环境友好的是（　　）
①实验室收集NH3用（a）装置
②实验室中做Cl2与Na的反应实验时用（b）装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓盐酸做氨与酸反应生成铵盐的实验
④实验室中用（c）装置进行铜与稀硝酸反应的实验
A.②③④ B.①②③
C.①②④ D.①③④
4.某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于 2.5 μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NOx，易形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫、脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。
（　　）Cl＋（　　）NO＋（　　）OH－（　　）Cl－＋（　　）N＋　　　
（2）为减少SO2对环境的污染，常将煤炭转化为清洁的气体燃料，并将烟气进行处理，吸收其中的SO2。
①写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。
②以下物质可以用来吸收烟气中的SO2的是　　　　（填字母）。
a.Ca（OH）2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化。
①汽车启动时汽缸温度高，汽缸中会生成NO，化学方程式为　　　　　　　。
②汽车燃油不完全燃烧时会产生CO。在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为无污染、无毒性的两种气体，其反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
硝酸与金属反应的有关计算（归纳与论证）
1.m g Cu与足量的一定浓度的硝酸充分反应生成 V L NO、NO2混合气体（标准状况下）。
（1）则参加反应的HNO3的物质的量为　　　　　　　。
（2）生成的NO体积为　　　　（标准状况）。
2.某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe，充分反应（已知N被还原为NO），最终溶液体积为1 L。
（1）所得溶液中c（N）＝　　　　。
（2）所得溶液中c（Fe2＋）∶c（Fe3＋）＝　　　　。
（3）反应后生成NO的体积为　　　　L（标准状况下）。
【规律方法】
硝酸与金属反应有关计算的规律
（1）原子守恒：n（HNO3）＝n（N）＋n（还原产物中氮原子）。
（2）得失电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。
（3）电荷守恒：Mn＋和H＋所带正电荷总数等于N所带负电荷总数。
【迁移应用】
1.在标准状况下，将1.92 g铜粉投入一定量的浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为（　　）
A.112 mL B.1 008 mL
C.224 mL D.448 mL
2.将3.84 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜完全反应时，溶液中的N减少0.1 mol，则反应所消耗HNO3的物质的量是（　　）
A.0.1 mol B.0.11 mol
C.0.16 mol D.0.22 mol
3.将64 g铜放入300 mL某浓度硝酸中，当铜反应完全时，共收集到标准状况下NO、NO2混合气体22.4 L，下列说法正确的是（　　）
A.硝酸在反应中只表现为强氧化性 B.参加反应硝酸的物质的量为3 mol
C.在反应过程中转移的电子数为3NA D.原硝酸的浓度一定为10 mol·L－1
1.下列说法错误的是（　　）
A.氮的氧化物是汽车尾气中的主要污染物之一
B.氮的氧化物既可形成酸雨，又是形成光化学烟雾的主要成分
C.化石燃料的燃烧是造成空气中二氧化硫含量增多的主要因素
D.酸雨在空气中静置一段时间后，雨水的酸性会慢慢减弱
2.下列关于硝酸的说法正确的是（　　）
A.稀硝酸能与Fe反应，浓硝酸不能 B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
C.稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸 D.稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应只生成NO2
3.将一定量的铁粉和铜粉的混合物加入一定量的稀硝酸中， 充分反应后剩余固体m1 g，再向溶液中加入一定量的稀硫酸，充分反应后，剩余固体质量为m2 g。则m1和m2的关系是（　　）
A.m1＞m2 B.m1＝m2 C.m1≥m2 D.不能确定
4.如图是生成和收集气体的实验装置示意图，该装置适合于（　　）
A.用浓硝酸和Cu制取NO2 B.用浓盐酸和MnO2制取Cl2
C.用H2O2溶液和MnO2制取O2 D.用NH4Cl和Ca（OH）2制取NH3
5.某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异，设计了如图所示的实验装置。
下列说法不正确的是（　　）
A.反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气
B.A中反应的离子方程式为Cu＋2N＋4H＋Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
C.当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol
D.C装置中装入一定量的水进行尾气处理
6.在浓硝酸中放入铜片。
（1）反应开始时的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
实验现象为　　　　　　　　　　　　　。
（2）若铜片有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时，铜片上又有气泡产生，原因是　　　　　　　　　　　　。
（4）若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完后，共产生气体5.6 L（标准状况），则所消耗的硝酸的物质的量是　　　　　（气体中不含N2O4）。
第3课时　硝酸的性质
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
3.（2）4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O　（3）3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O　Cu＋4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O　致密的氧化膜　C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　
4.（1）N2＋H22NH3　（2）4NH3＋5O24NO＋6H2O　（3）2NO＋O22NO2　（4）3NO2＋H2O2HNO3＋NO
探究活动
交流讨论
1.提示：①中灼热的碎玻璃使浓HNO3的温度升高，加速了浓HNO3的分解，所得气体为NO2和O2的混合气体。
2.提示：②中可能是红热的木炭使温度升高，加速了浓HNO3的分解，不能说明木炭与浓HNO3发生了反应。
3.提示：③中红热的木炭没有与浓HNO3接触，而产生红棕色气体的原因可能为HNO3遇热分解产生NO2，也可能是HNO3挥发，和木炭反应生成NO2，两种情况中NO2均为还原产物。
4.提示：③中气体产物中检测出CO2，可能是红热的木炭燃烧生成CO2，不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应。
自主练习
1.D　常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，不能产生大量的红棕色气体，A项错误；浓硝酸比稀硝酸的氧化性强，B项错误；硝酸有强氧化性，主要是因为其＋5价的N易得电子，而HNO3电离出的H＋不能被锌、铁等金属还原为H2，C项错误，D项正确。
2.B　过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式为3Cu＋2N＋8H＋3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项正确；随着反应的进行，一部分HNO3转化为Cu（NO3）2，根据氮元素守恒，可知过程Ⅲ后得到的溶液中的c（HNO3）应比原稀HNO3的浓度要小，B项错误；过程Ⅱ中气体变为红棕色，发生反应的化学方程式为2NO＋O22NO2，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与O2、H2O反应生成HNO3，铜可以继续溶解，D项正确。
3.（1）①3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
②无　不能
（2）①b　②铜丝溶解，溶液变蓝，产生大量气泡，左管内液面下降，右管液面上升
③将分液漏斗的活塞慢慢打开，U形管右侧管中硝酸又回落到左侧管内，分液漏斗中有红棕色气体出现
解析：由于NO易被空气中O2氧化成NO2（红棕色），所以在金属与稀HNO3反应的常规实验中，很难观察到无色NO气体的生成，而是观察到红棕色气体。本题实验Ⅱ中的意图是创设无氧气环境，用稀硝酸溶液排除U形管内的空气，铜丝与硝酸反应后，生成的NO难溶于硝酸溶液，导致U形管的压强增大，硝酸溶液被压到U形管右侧，当硝酸和铜丝脱离接触，反应自动停止，将分液漏斗的活塞打开，NO进入分液漏斗中，NO在分液漏斗中生成二氧化氮，同时硝酸溶液又进入U形管左侧，关闭分液漏斗活塞，这时，分液漏斗内有二氧化氮，硝酸又和铜丝反应生成NO，形成鲜明的对照实验效果。（1）用装置Ⅰ实验，①铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式是3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；②若生成二氧化氮，通过水后也转化为一氧化氮，观察到集气瓶中收集到无色气体不能证明集气瓶中生成的气体是NO。（2）用装置Ⅱ实验，①将分液漏斗的活塞打开，从U形管的右侧管口注入稀硝酸一直注入刚刚将铜丝浸没为止，关闭活塞；②关闭活塞，用酒精灯对U形管的右侧微热，当铜丝上开始出现气泡时，撤去酒精灯，之后观察到的现象是铜丝溶解，溶液变蓝，产生大量气泡，左管内液面下降，右管液面上升；③能证明收集到的气体是NO的操作和现象是将分液漏斗的活塞慢慢打开，U形管右侧管中硝酸又回落到左侧管内，分液漏斗中有红棕色气体出现。
分点突破（二）
自主练习
1.D　“酸雨”有硫酸型和硝酸型两种类型，造成硫酸型酸雨的气体是SO2，造成硝酸型酸雨的气体是氮氧化物。
2.A　CO2是空气的成分之一，酸雨是指pH＜5.6的雨水，NO2和SO2排放到空气中易形成酸雨，CO2不会导致酸雨，A说法错误。
3.C　实验室中用玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓盐酸做氨与酸反应生成铵盐的实验时，有大量NH3和HCl挥发，对大气造成污染，对环境不友好。
4.（1）3　4　4　3　4　2H2O　
（2）①C＋H2O（g）CO＋H2　②ab
（3）①N2＋O22NO　②2CO＋2NO2CO2＋N2
解析：（1）Cl中氯元素的化合价由＋3降低为－1，NO中N元素的化合价由＋2升高为 ＋5，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒得，烟气脱硝过程的离子方程式为3Cl＋4NO＋4OH－3Cl－＋4N＋2H2O；（2）①焦炭与水蒸气反应生成CO和H2，反应的化学方程式是C＋H2O（g）CO＋H2；②SO2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收，Ca（OH）2呈碱性，能吸收SO2生成亚硫酸钙和水；Na2CO3呈碱性，能吸收SO2；CaCl2与SO2不反应 ；NaHSO3与SO2不反应；选ab；（3）①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氧气在汽缸中生成NO，化学方程式为N2＋O22NO；②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为氮气和二氧化碳，其反应的化学方程式为2CO＋2NO2CO2＋N2。
【关键能力·细培养】
1.（1）提示：n（HNO3）＝n（NOx）＋2n[Cu（NO3）2]＝ mol＝ mol。
（2）提示：设NO的体积为V0，则×3 mol＋×1 mol＝×2 mol，解得V0＝（0.7m－V）L。
2.提示：（1）2.75 mol·L－1　（2）1∶1　（3）28
迁移应用
1.A　混合气体的总物质的量为＝0.05 mol，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n1 mol，则NO2的物质的量为（0.05－n1）mol，根据得失电子守恒得3n1＋（0.05－n1）×1＝0.03×2，解得n1＝0.005，则V（NO）＝0.005 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL。
2.D　Cu完全反应，与之反应的HNO3分为两部分，一部分体现出酸性，生成Cu（NO3）2，仍然在溶液中，另一部分体现出氧化性，生成NO2或者NO2和NO的混合气体；根据N元素守恒，体现出酸性的n（HNO3）＝2n（Cu）＝2×＝0.12 mol，体现出氧化性的n（HNO3）等于溶液中减少的N的物质的量，为0.1 mol，则反应消耗的HNO3的总物质的量为0.12 mol＋0.1 mol＝0.22 mol。
3.B　发生的反应：Cu＋4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，反应中硝酸中的N元素的化合价降低，硝酸作氧化剂，反应生成盐，硝酸起到酸的作用，A错误；64 g Cu的物质的量为＝1 mol，则硝酸铜为1 mol，其中的硝酸根离子为 2 mol，NO和NO2混合气体的物质的量为＝1 mol，所以参加反应硝酸的物质的量为 3 mol，B正确；反应中Cu全部消耗，1 mol Cu转移2 mol电子，即转移的电子数为2NA，C错误；没有说明硝酸是否完全反应，不能计算溶液中硝酸的总物质的量，所以原硝酸的浓度无法计算，D错误。
【教学效果·勤检测】
1.D　若酸雨中含有H2SO3，在空气中静置，会被空气中的O2氧化为H2SO4，酸性增强，D错误。
2.B　稀硝酸能与Fe反应生成NO，浓硝酸能使Fe钝化，二者都能与Fe反应，A项错误；浓硝酸、稀硝酸都有很强的氧化性，都是强氧化剂，B项正确；浓硝酸、稀硝酸都是强酸，C项错误；若浓硝酸与过量Cu反应，随着反应的进行，浓硝酸变稀，还会生成NO，D项错误。
3.A　将铁与铜的混合物加入少量的稀硝酸中，反应后剩余金属m1 g，该金属为Cu或Cu和Fe的混合物；铁和铜都和硝酸反应生成硝酸盐，再加入硫酸， 提供氢离子，在酸性条件下，硝酸盐中的硝酸根具有强氧化性，可继续与剩余的金属反应，金属又会部分溶解，最后剩余金属m2 g，则m1一定大于m2，故A正确。
4.C　由装置可知制取气体时不需要加热，并且能用排水法收集气体。A项，二氧化氮与水反应，不能用排水法收集，错误；B项，用二氧化锰和浓盐酸制氯气需要加热，且Cl2也可以与H2O反应，不能用排水法收集，错误；D项，用NH4Cl和Ca（OH）2制氨气需要加热，且氨气极易溶于水，不能用排水法收集，错误。
5.D　铜与浓硝酸反应生成NO2，NO2为红棕色气体，铜与稀硝酸反应生成NO，NO为无色气体，NO能与氧气反应生成NO2，为了避免空气中氧气对实验干扰，先通入二氧化碳排除装置中的空气，然后打开分液漏斗活塞，滴加浓硝酸，三颈烧瓶中出现红棕色气体，说明铜与浓硝酸反应生成NO2，NO2与B中水反应生成NO和HNO3，B中铜粉溶解，溶液变蓝；试管B中气体不显红棕色，说明铜和稀硝酸反应生成NO；氮的氧化物有毒，需要尾气处理，据此分析。为便于观察B中生成无色气体，防止NO被氧化，开始前通入二氧化碳气体，排除装置内的空气，A正确；A中Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为Cu＋2N＋4H＋Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，B正确；B中Cu与硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，根据得失电子数目守恒，0.03 mol×2＝n（NO）×3，解得n（NO）＝0.02 mol，NO2与水反应也能产生NO，因此试管B中产生NO气体大于0.02 mol，C正确；NO不与水反应，不能用水进行尾气处理，D错误。
6.（1）Cu＋4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O　铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有红棕色气体产生
（2）3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
（3）加入稀硫酸后，硫酸提供的H＋与溶液中的N共存，相当于形成了稀硝酸
（4）0.65 mol
解析：（2）铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，故反应最后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。（3）铜过量时，反应后的体系中有Cu、Cu2＋、N，加入稀硫酸后，硫酸提供的H＋与溶液中的N共存，相当于形成了稀硝酸。（4）无论5.6 L气体全部是NO2，还是NO2和NO的混合气体，根据硝酸在反应中的作用可知，所消耗硝酸的物质的量＝起酸性作用的硝酸的物质的量＋起氧化性作用的硝酸的物质的量，即n（HNO3）＝2n（Cu）＋n（混合气体）＝×2＋＝0.65 mol。
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第3课时　硝酸的性质
课
程 标
准 1.结合真实情境并通过实验探究，了解硝酸的主要性质及制
备，认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。
2.通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识氮的化合物在农
业生产中的应用和对生态环境的影响
目 录
1、基础知识·准落实
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
4、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一）　硝酸的性质
1. 物理性质
2. 用途
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸
盐等，是实验室里的重要化学试剂。
3. 化学性质
（1）酸的通性
电离方程式为HNO3 H＋＋N 。硝酸能使酸碱指示剂发
生颜色变化，能与金属、碱、碱性氧化物等反应。
（2）不稳定性
浓硝酸受热或见光分解会产生二氧化氮气体，化学方程式
为 。
4HNO3　 4NO2↑＋O2↑＋2H2O　
（3）强氧化性
4. 工业制硝酸的反应原理
工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示：
写出每一步反应的化学方程式
（1） ；
（2） ；
N2＋H2　 2NH3　
4NH3＋5O2　 4NO＋6H2O　
（3） ；
（4） 。
2NO＋O2 2NO2　
3NO2＋H2O 2HNO3＋NO　
探究硝酸的性质
实验小组同学进行浓硝酸的实验探究时发现，下述实验中均有红棕色
气体产生。
① ② ③
【交流讨论】
1. 由①中的红棕色气体，推断①中产生的气体是纯净物还是混合物？
提示：①中灼热的碎玻璃使浓HNO3的温度升高，加速了浓HNO3的
分解，所得气体为NO2和O2的混合气体。
2. 红棕色气体能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应吗？
提示：②中可能是红热的木炭使温度升高，加速了浓HNO3的分
解，不能说明木炭与浓HNO3发生了反应。
3. 可以由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产
物吗？
提示：③中红热的木炭没有与浓HNO3接触，而产生红棕色气体的
原因可能为HNO3遇热分解产生NO2，也可能是HNO3挥发，和木炭
反应生成NO2，两种情况中NO2均为还原产物。
4. 若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
反应吗？
提示：③中气体产物中检测出CO2，可能是红热的木炭燃烧生成
CO2，不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应。
【规律方法】
硝酸的强氧化性
（1）硝酸（浓硝酸、稀硝酸）氧化性的本质是硝酸根离子中＋5价氮
被还原，即氧化性：N ＞H＋，其还原产物为低价含氮化合
物，如浓硝酸还原产物为NO2，稀硝酸还原产物为NO，浓度更
小的硝酸，还原产物可能为N2O或N ，即使与较活泼金属反
应，一般也不产生H2。
（2）硝酸与金属单质的反应
①除Au、Pt、Ti等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属
单质。
如3Ag＋4HNO3（稀） 3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
②常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。
（3）硝酸与非金属单质的反应
①反应规律：非金属单质＋浓硝酸 最高价氧化物或其含氧
酸＋NO2↑＋H2O。
C＋4HNO3（浓） CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
（4）硝酸与还原性化合物的反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离
子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、S 等均
能被HNO3氧化。
②反应举例
名师点拨
　　浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1∶3）叫做王水，它的氧化
能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属，如Au、Pt等溶解。
1. 下列关于硝酸的说法中正确的是（　　）
A. 常温下，向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体
B. 与金属反应时，稀硝酸被还原为更低价态，则稀硝酸的氧化性强
于浓硝酸
C. 硝酸电离出的H＋能被锌、铁等金属还原成H2
D. 硝酸与金属反应时，是＋5价的N得电子
解析：　常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，不能产生大量的红棕色
气体，A项错误；浓硝酸比稀硝酸的氧化性强，B项错误；硝酸有
强氧化性，主要是因为其＋5价的N易得电子，而HNO3电离出的H
＋不能被锌、铁等金属还原为H2，C项错误，D项正确。
2. 一定温度下，探究铜与稀HNO3的反应，反应过程如图所示：
B. 过程Ⅲ后得到的溶液中的 c （HNO3）比原稀HNO3的浓度大
D. 当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
下列说法错误的是（　　）
解析：　过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式为3Cu＋2N ＋8H
＋ 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项正确；随着反应的进行，一部分
HNO3转化为Cu（NO3）2，根据氮元素守恒，可知过程Ⅲ后得到的
溶液中的 c （HNO3）应比原稀HNO3的浓度要小，B项错误；过程Ⅱ
中气体变为红棕色，发生反应的化学方程式为2NO＋O2
2NO2，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与O2、
H2O反应生成HNO3，铜可以继续溶解，D项正确。
3. 某同学用稀硝酸与铜反应来制备并检验NO气体，设计了如图两套装置。
①铜和稀硝酸反应的离子方程式
是 。
3Cu＋8H＋＋2N
3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　
（1）用装置Ⅰ实验
②观察到集气瓶中收集到 色气体， （填“能”或“不能”）证明集气瓶中生成的气体是NO。
无　
不能　
解析：由于NO易被空气中O2氧化成NO2（红棕色），所以在金属与稀HNO3反应的常规实验中，很难观察到无色NO气体的生成，而是观察到红棕色气体。本题实验Ⅱ中的意图是创设无氧气环境，用稀硝酸溶液排除U形管内的空气，铜丝与硝酸反应后，生成的NO难溶于硝酸溶液，导致U形管的压强增大，硝酸溶液被压到U形管右侧，当硝酸和铜丝脱离接触，反应自动停止，将分液漏斗的活塞打开，NO进入分液漏斗中，NO在分液漏斗中生成二氧化氮，同时硝酸溶液又进入U形管左侧，关闭分液漏斗活塞，这时，分液漏斗内有二氧化氮，硝酸又和铜丝反应生成NO，形成鲜明的对照实验效果。
（1）用装置Ⅰ实验，①铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式是3Cu＋8H＋＋2N 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；②若生成二氧化氮，通过水后也转化为一氧化氮，观察到集气瓶中收集到无色气体不能证明集气瓶中生成的气体是NO。
（2）用装置Ⅱ实验
①将分液漏斗的活塞打开，从U形管的右侧管口注入稀硝酸
一直注入 （填字母）为止。
a.刚刚接触铜丝
b.刚刚将铜丝浸没
c.硝酸完全充满左管
b　
②关闭活塞，用酒精灯对U形管的右侧微热，当铜丝上开始
出现气泡时，撤去酒精灯，之后观察到的现象是

。
③能证明收集到的气体是NO的操作和现象是

。
铜丝溶解，
溶液变蓝，产生大量气泡，左管内液面下降，右管液面上
升　
将分液漏斗的
活塞慢慢打开，U形管右侧管中硝酸又回落到左侧管内，分
液漏斗中有红棕色气体出现　
解析：用装置Ⅱ实验，①将分液漏斗的活塞打开，从U形管的右侧管口注入稀硝酸一直注入刚刚将铜丝浸没为止，关闭活塞；②关闭活塞，用酒精灯对U形管的右侧微热，当铜丝上开始出现气泡时，撤去酒精灯，之后观察到的现象是铜丝溶解，溶液变蓝，产生大量气泡，左管内液面下降，右管液面上升；③能证明收集到的气体是NO的操作和现象是将分液漏斗的活塞慢慢打开，U形管右侧管中硝酸又回落到左侧管内，分液漏斗中有红棕色气体出现。
分点突破（二）　人类活动对氮循环和环境的影响
1. 人类活动对氮循环和环境的影响
2. 减少人类活动对氮循环和环境的影响措施
（1）控制进入大气、土壤和水体中含有氮元素的物质的量。
（2）增强生态系统对含有氮元素的物质的吸收能力。
1. “保护环境，就是保护人类自己。”下列环境问题与产生的主要原
因不相符的是（　　）
①“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯代烃等引起的
②“光化学烟雾”主要是由NO2等引起的
③“酸雨”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
④“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的
⑤“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
⑥“赤潮”主要是由水体中P、N等元素过量引起的
A. ①②④ B. ②③⑤
C. ⑤⑥ D. 只有③
解析：　“酸雨”有硫酸型和硝酸型两种类型，造成硫酸型酸雨
的气体是SO2，造成硝酸型酸雨的气体是氮氧化物。
2. 化学与环境密切相关，下列有关说法错误的是（　　）
A. CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
B. 对酸性物质的排放加以控制，开发新清洁能源是减少酸雨的有效
措施
C. NO2、NO等氮氧化物是形成光化学烟雾的主要污染物
D. 大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
解析：　CO2是空气的成分之一，酸雨是指pH＜5.6的雨水，
NO2和SO2排放到空气中易形成酸雨，CO2不会导致酸雨，A说
法错误。
3. 下列实验装置及做法对环境友好的是（　　）
①实验室收集NH3用（a）装置
②实验室中做Cl2与Na的反应实验时用（b）装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓盐酸做氨与酸反应生成铵
盐的实验
④实验室中用（c）装置进行铜与稀硝酸反应的实验
A. ②③④ B. ①②③
C. ①②④ D. ①③④
解析：　实验室中用玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓盐酸做氨与酸反
应生成铵盐的实验时，有大量NH3和HCl挥发，对大气造成污染，
对环境不友好。
4. 某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物
PM2.5（直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃
煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NO x 等进行研究具有重
要意义。请回答下列问题：
（1）煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NO x ，易形成酸雨，污染大
气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫、脱
硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。
（　3 　）Cl ＋（　4 　）NO＋（　4 　）OH－
（　3 　）Cl－＋（　4 　）N ＋
3
4
4
3
4
2H2O　
解析：Cl 中氯元素的化合价由＋3降低为－1，NO中N元素的化合价由＋2升高为 ＋5，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒得，烟气脱硝过程的离子方程式为3Cl ＋4NO＋4OH－ 3Cl－＋4N ＋2H2O；
（2）为减少SO2对环境的污染，常将煤炭转化为清洁的气体燃
料，并将烟气进行处理，吸收其中的SO2。
①写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式：
。
②以下物质可以用来吸收烟气中的SO2的是 （填字母）。
C＋H2O
（g）　 CO＋H2　
ab　
a.Ca（OH）2 b.Na2CO3
c.CaCl2 d.NaHSO3
解析：①焦炭与水蒸气反应生成CO和H2，反应的化学方程式是C＋H2O（g） CO＋H2；②SO2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收，Ca（OH）2呈碱性，能吸收SO2生成亚硫酸钙和水；Na2CO3呈碱性，能吸收SO2；CaCl2与SO2不反应 ；NaHSO3与SO2不反应；选ab；
①汽车启动时汽缸温度高，汽缸中会生成NO，化学方程式
为 。
②汽车燃油不完全燃烧时会产生CO。在汽车尾气系统中装上
催化转化器可使CO和NO反应转化为无污染、无毒性的两种
气体，其反应的化学方程式为
。
N2＋O2　 2NO　
2CO＋2NO　 2CO2＋
N2　
（3）汽车尾气中NO x 和CO的生成及转化。
解析：①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氧气在汽缸中生成NO，化学方程式为N2＋O2 2NO；②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为氮气和二氧化碳，其反应的化学方程式为2CO＋2NO 2CO2＋N2。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
1. m g Cu与足量的一定浓度的硝酸充分反应生成 V L NO、NO2混合气
体（标准状况下）。
（1）则参加反应的HNO3的物质的量为 　　。
提示： n （HNO3）＝ n （NO x ）＋2 n [Cu（NO3）2]＝ mol＝ mol。
硝酸与金属反应的有关计算（归纳与论证）
（2）生成的NO体积为 　　　　（标准状况）。
提示：设NO的体积为 V0，则 ×3 mol＋ ×1 mol＝
×2 mol，解得 V0＝ （0.7 m － V ）L。
2. 某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol
Fe，充分反应（已知N 被还原为NO），最终溶液体积为1 L。
（1）所得溶液中 c （N ）＝ 　　。
提示： 2.75 mol·L－1　
（2）所得溶液中 c （Fe2＋）∶ c （Fe3＋）＝ 　　。
提示： 1∶1　
（3）反应后生成NO的体积为 　　L（标准状况下）。
提示： 28
【规律方法】
硝酸与金属反应有关计算的规律
（1）原子守恒： n （HNO3）＝ n （N ）＋ n （还原产物中氮原
子）。
（2）得失电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得
到的电子数等于金属原子失去的电子数。
（3）电荷守恒：M n＋和H＋所带正电荷总数等于N 所带负电荷
总数。
【迁移应用】
1. 在标准状况下，将1.92 g铜粉投入一定量的浓硝酸中，随着铜粉的
溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到
由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为
（　　）
A. 112 mL B. 1 008 mL
C. 224 mL D. 448 mL
解析：　混合气体的总物质的量为 ＝0.05 mol，1.92
g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为 n1 mol，则NO2
的物质的量为（0.05－ n1）mol，根据得失电子守恒得3 n1＋（0.05
－ n1）×1＝0.03×2，解得 n1＝0.005，则 V （NO）＝0.005
mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL。
2. 将3.84 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜完全反应时，溶液中的
N 减少0.1 mol，则反应所消耗HNO3的物质的量是（　　）
A. 0.1 mol B. 0.11 mol
C. 0.16 mol D. 0.22 mol
解析：　Cu完全反应，与之反应的HNO3分为两部分，一部分体
现出酸性，生成Cu（NO3）2，仍然在溶液中，另一部分体现出氧
化性，生成NO2或者NO2和NO的混合气体；根据N元素守恒，体现
出酸性的 n （HNO3）＝2 n （Cu）＝2× ＝0.12 mol，体
现出氧化性的 n （HNO3）等于溶液中减少的N 的物质的量，为
0.1 mol，则反应消耗的HNO3的总物质的量为0.12 mol＋0.1 mol＝
0.22 mol。
3. 将64 g铜放入300 mL某浓度硝酸中，当铜反应完全时，共收集到标
准状况下NO、NO2混合气体22.4 L，下列说法正确的是（　　）
A. 硝酸在反应中只表现为强氧化性
B. 参加反应硝酸的物质的量为3 mol
C. 在反应过程中转移的电子数为3 NA
D. 原硝酸的浓度一定为10 mol·L－1
解析：发生的反应：Cu＋4HNO3（浓） Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3（稀） 3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，反应中硝酸中的N元素的化合价降低，硝酸作氧化剂，反应生成盐，硝酸起到酸的作用，A错误；64 g Cu的物质的量为 ＝1 mol，则硝酸铜为1 mol，其中的硝酸根离子为 2 mol，NO和NO2混合气体的物质的量为 ＝1 mol，所以参加反应硝酸的物质的量为3 mol，B正确；反应中Cu全部消耗，1 mol Cu转移2 mol电子，即转移的电子数为2 NA，C错误；没有说明硝酸是否完全反应，不能计算溶液中硝酸的总物质的量，所以原硝酸的浓度无法计算，D错误。
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下列说法错误的是（　　）
A. 氮的氧化物是汽车尾气中的主要污染物之一
B. 氮的氧化物既可形成酸雨，又是形成光化学烟雾的主要成分
C. 化石燃料的燃烧是造成空气中二氧化硫含量增多的主要因素
D. 酸雨在空气中静置一段时间后，雨水的酸性会慢慢减弱
解析：　若酸雨中含有H2SO3，在空气中静置，会被空气中的O2
氧化为H2SO4，酸性增强，D错误。
2. 下列关于硝酸的说法正确的是（　　）
A. 稀硝酸能与Fe反应，浓硝酸不能
B. 浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
C. 稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸
D. 稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应只生成NO2
解析：　稀硝酸能与Fe反应生成NO，浓硝酸能使Fe钝化，二者
都能与Fe反应，A项错误；浓硝酸、稀硝酸都有很强的氧化性，都
是强氧化剂，B项正确；浓硝酸、稀硝酸都是强酸，C项错误；若
浓硝酸与过量Cu反应，随着反应的进行，浓硝酸变稀，还会生成
NO，D项错误。
3. 将一定量的铁粉和铜粉的混合物加入一定量的稀硝酸中， 充分反
应后剩余固体 m1 g，再向溶液中加入一定量的稀硫酸，充分反应
后，剩余固体质量为 m2 g。则 m1和 m2的关系是（　　）
A. m1＞ m2
B. m1＝ m2
C. m1≥ m2
D. 不能确定
解析：　将铁与铜的混合物加入少量的稀硝酸中，反应后剩余金
属 m1 g，该金属为Cu或Cu和Fe的混合物；铁和铜都和硝酸反应生
成硝酸盐，再加入硫酸， 提供氢离子，在酸性条件下，硝酸盐中
的硝酸根具有强氧化性，可继续与剩余的金属反应，金属又会部分
溶解，最后剩余金属 m2 g，则 m1一定大于 m2，故A正确。
4. 如图是生成和收集气体的实验装置示意图，该装置适合于（　　）
A. 用浓硝酸和Cu制取NO2
B. 用浓盐酸和MnO2制取Cl2
C. 用H2O2溶液和MnO2制取O2
D. 用NH4Cl和Ca（OH）2制取NH3
解析：　由装置可知制取气体时不需要加热，并且能用排水法收
集气体。A项，二氧化氮与水反应，不能用排水法收集，错误；B
项，用二氧化锰和浓盐酸制氯气需要加热，且Cl2也可以与H2O反
应，不能用排水法收集，错误；D项，用NH4Cl和Ca（OH）2制氨
气需要加热，且氨气极易溶于水，不能用排水法收集，错误。
5. 某学习小组为研究铜与浓、稀硝酸反应的差异，设计了如图所示的
实验装置。
下列说法不正确的是（　　）
A. 反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排除装置内的空气
C. 当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol
D. C装置中装入一定量的水进行尾气处理
解析：　铜与浓硝酸反应生成NO2，NO2为红棕色气体，铜与稀
硝酸反应生成NO，NO为无色气体，NO能与氧气反应生成NO2，
为了避免空气中氧气对实验干扰，先通入二氧化碳排除装置中的空
气，然后打开分液漏斗活塞，滴加浓硝酸，三颈烧瓶中出现红棕色
气体，说明铜与浓硝酸反应生成NO2，NO2与B中水反应生成NO和
HNO3，B中铜粉溶解，溶液变蓝；试管B中气体不显红棕色，说明
铜和稀硝酸反应生成NO；氮的氧化物有毒，需要尾气处理，据此
分析。为便于观察B中生成无色气体，防止NO被氧化，开始前通
入二氧化碳气体，排除装置内的空气，A正确；
A中Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为Cu＋
2N ＋4H＋ Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，B正确；B中Cu与硝酸反应
生成硝酸铜、NO和水，根据得失电子数目守恒，0.03 mol×2＝ n
（NO）×3，解得 n （NO）＝0.02 mol，NO2与水反应也能产生NO，
因此试管B中产生NO气体大于0.02 mol，C正确；NO不与水反应，不
能用水进行尾气处理，D错误。
6. 在浓硝酸中放入铜片。


Cu＋4HNO3（浓） Cu
（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O　
铜片逐渐溶解，
溶液变为蓝色，有红棕色气体产生　
3Cu＋
8HNO3（稀） 3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O　
解析：铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓
度逐渐减小，故反应最后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。
（3）待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时，铜片上又有气
泡产生，原因是
。
加入稀硫酸后，硫酸提供的H＋与溶液中的
N 共存，相当于形成了稀硝酸　
解析： 铜过量时，反应后的体系中有Cu、Cu2＋、N ，加入
稀硫酸后，硫酸提供的H＋与溶液中的N 共存，相当于形
成了稀硝酸。
（4）若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完后，共产生
气体5.6 L（标准状况），则所消耗的硝酸的物质的量
是 （气体中不含N2O4）。
0.65 mol　
解析： 无论5.6 L气体全部是NO2，还是NO2和NO的混合气体，根据硝酸在反应中的作用可知，所消耗硝酸的物质的量＝起酸性作用的硝酸的物质的量＋起氧化性作用的硝酸的物质的量，即 n （HNO3）＝2 n （Cu）＋ n （混合气体）＝ ×2＋ ＝0.65 mol。
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. 下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（　　）
A. 浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B. 铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性
C. 要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D. 氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——强酸性
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解析：　A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红色，又
因浓硝酸的强氧化性而使其褪色；B项，因稀硝酸有强氧化
性，其与铁反应不产生H2；C项，因浓硝酸不稳定，见光或受
热易分解，因此应用棕色瓶盛装浓硝酸，且避光保存；D项，
稀硝酸与氢氧化亚铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，表现了
硝酸的酸性和强氧化性。
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2. 下列说法不正确的是（　　）
A. HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成
B. 在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入 Cu（NO3）2固体，铜粉仍不溶解
C. 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性
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解析：硝酸被还原生成NO，NO被氧化生成NO2，所以HNO3→NO→NO2中各步变化均能通过一步实验完成，A正确；在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu（NO3）2固体，在酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，此时的铜粉被氧化而溶解，B错误；某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性，C正确；铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2N 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，D正确。
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3. 工业上用废铜屑做原料制备硝酸铜。为节约原料和防止污染，宜采
取的方法是（　　）
B. Cu CuO Cu（NO3）2
C. Cu CuSO4 Cu（NO3）2
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解析：　稀硝酸与铜反应可生成污染性气体NO，A错误；铜与氧
气反应生成CuO，CuO再与硝酸反应，消耗硝酸的量最少，且没有
生成污染性气体，B正确；铜与浓硫酸反应可生成污染性气体二氧
化硫，C错误；浓硝酸与铜反应可生成污染性气体NO2，D错误。
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4. 某100 mL混合溶液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为 0.4
mol·L－1、0.1 mol·L－1，向该混合溶液中加入1.92 g铜粉，充分反
应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度（mol·L－1）是（忽略反应
前后溶液体积变化）（　　）
A. 0.15 B. 0.225 C. 0.3 D. 0.45
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解析：　向HNO3和H2SO4的混合溶液中加入铜粉，发生反应的实
质是3Cu＋8H＋＋2N 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O， n （Cu）＝
＝0.03 mol， n （H＋）＝ n （HNO3）＋2 n （H2SO4）＝
0.1 L×0.4 mol·L－1＋2×0.1 L×0.1 mol·L－1＝0.06 mol， n （N
）＝0.1 L×0.4 mol·L－1＝0.04 mol，由关系式3Cu～8H＋～2N
可知，应根据H＋的物质的量来确定消耗Cu的物质的量，则有 n
消耗（Cu）＝0.06 mol× ＝0.022 5 mol，所以 c （Cu2＋）＝
＝ ＝ ＝0.225 mol·L－1。
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5. 木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按如图实验：
则澄清石灰水的变化可能是
（　　）
A. ①不变浑浊，②变为乳白色浑浊
B. ①变为乳白色浑浊，②不变浑浊
C. ①、②均变为乳白色浑浊
D. ①、②都不变浑浊
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解析：　①中X先通过水，NO2转变为NO，故澄清石灰水只与
CO2反应变浑浊，②中X通入澄清石灰水，依次发生的反应：3NO2
＋H2O 2HNO3＋NO，CO2＋Ca（OH）2 CaCO3↓＋H2O，
生成的CaCO3沉淀会被HNO3溶解，故②中澄清石灰水不变浑浊，
所以B项正确。
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6. 某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验
过程如图所示。下列有关说法错误的是（　　）
A. ①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体
产生，但稀硝酸的还原产物为NO
C. ③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，不能
说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强
D. 由上述实验可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸
反应
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解析：　A项，①中溶液呈蓝色，稀硝酸被Cu还原为NO，在试
管口NO遇到空气中的O2，生成红棕色气体NO2，正确；B项，③中
反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2N 3Cu2＋＋2NO↑＋
4H2O，正确；C项，③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，是由于硝酸
根离子在酸性条件下等同于硝酸，硝酸的氧化性强于稀硫酸的氧化
性，正确；D项，铜与稀硫酸不反应，错误。
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7. 氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因，可用以下流程
处理：
高浓度氨氮废水 低浓度氨氮废水
含硝酸废水 达标废水
下列说法正确的是（　　）
A. 过程Ⅰ中发生的化学反应属于氧化还原反应
C. 过程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇做还原剂
D. 过程Ⅲ中HNO3→N2，转移10 mol e－时可生成N2 22.4 L
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解析：过程Ⅰ相当于向含N 的溶液中加碱加热，将N 转变为氨气，此过程不是氧化还原反应，A项错误；N 中的氮元素是－3价，N 中的氮元素是＋5价，因此每转化1 mol N 要转移8 mol电子，B项错误；根据氢为＋1价、氧为－2价的规则不难看出甲醇中的碳是－2价，而CO2中的碳是＋4价，因此甲醇变成CO2的过程中甲醇被氧化，做还原剂，C项正确； 硝酸中的氮是＋5价的，转化为氮气中0价的氮需要得到5个电子，因此转移10 mol电子可以得到2 mol的0价氮原子，即 1 mol氮气，未说明物质的状态，D项错误。
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8. 用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液逐滴加入②中，预测现
象与实际相符的是（　　）
选项 ① ② 预测现象
A 浓盐酸 二氧化锰 产生黄绿色气体 B 稀盐酸 饱和碳酸钠溶液 立即产生大量气泡 C 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 无明显现象 D 稀硝酸 铜片 产生大量红棕色气体 1
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解析：　二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，常温下不反应，A错
误；盐酸与碳酸钠先发生反应生成碳酸氢钠，然后盐酸与碳酸氢钠
反应生成气体，则现象不符合实际，B错误；常温下，Al遇浓硝酸
发生钝化，则现象符合实际，C正确；稀硝酸与铜反应生成NO气
体，不是红棕色的NO2气体，则现象不符合实际，D错误。
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9. 某同学设计了如图所示实验，测量 m g铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法不正确的是（　　）
A. 收集的 V L气体为NO气体
B. 过滤用到的玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒
C. 操作Ⅱ应是洗涤
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解析：　由于是用排水法收集金属与硝酸反应生成的气体，故收
集的 V L气体全为NO，A项正确；过滤用到的玻璃仪器为烧杯、漏
斗、玻璃棒，B项正确；在烘干沉淀前应该有沉淀的洗涤过程，C
项正确； w g固体是AgCl，由元素守恒关系推出 m （Ag）＝
g，则 m （Cu）＝ g，铜的质量分数为 ×100
％，D项错误。
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10. 自然界中氮的部分循环过程如图，有关说法正确的是（　　）
A. 过程①和过程②均属于自然固氮
B. X转化为Y的反应原子利用率为100％
C. N转化为NH3或M均发生氧化还原反应
D. 若为硫循环，X在空气中点燃可得Y
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解析：　①是人工固氮，②不是氮单质变为氮的化合物，不是
固氮过程，A错误；根据循环图可知，X为NO，Y为NO2，2NO＋
O2 2NO2，原子利用率为100％，B正确；N是铵盐，与NH3中
N均显－3价，不发生氧化还原反应，C错误；若为硫循环，X
（SO2）不能在空气中点燃得到Y（SO3），反应条件应为催化氧
化，D错误。
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11. 我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家
研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有
关，转化关系如图所示：
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（1）从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的
有 （写化学式）。
解析： 酸性氧化物与碱反应得到盐和水，符合要求的
有SO2、SO3和N2O5。
（2）图中物质溶于水溶液呈碱性的是 。
解析： 图中物质溶于水呈碱性的只有NH3。
SO2、SO3、N2O5　
NH3 　
回答下列问题：
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（3）写出SO2转化为SO3的化学方程式 。
解析：二氧化硫在催化剂存在下可以转化为三氧化硫：2SO2＋O2
2SO3。
2SO2＋
O2　 2SO3　
（4）工业上利用氨气制备一氧化氮，反应的化学方程式
为 。
解析：氨气经催化氧化可以形成一氧化氮：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。
4NH3＋5O2　 4NO＋6H2O　
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（5）实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉
处，其原因为
（用化学方程式表示）。
解析：浓硝酸见光或受热时易分解，因此要保存在棕
色试剂瓶中：4HNO3 4NO2↑＋O2↑＋2H2O。
4HNO3　 4NO2↑＋O2↑＋2H2O　
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（6）氨气与一氧化氮（NO）在一定条件下反应可生成对空气无
污染的物质，该反应的化学方程式为
。
解析：氨气中的氮为－3价，一氧化氮中的氮为＋2
价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：
6NO＋4NH3 5N2＋6H2O。
6NO＋4NH3 5N2＋6H2O　
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12. 某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物，设计如下实验。
（1）甲同学设计实验如图甲。
红热木炭未进入试管前，浓硝酸上方并无明显
变化。当如图甲连接实验后，浓硝酸液面上方
有明显的红棕色气体产生，且沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，后浑浊消失。
①液面上方出现红棕色气体，说明浓硝酸具有 （填字母）。
a.酸性　　　　b.挥发性　　　　c.不稳定性
bc　
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②沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊， （填
“能”或“不能”）说明木炭与浓硝酸发生了反应，原因
是
。
不能　
木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，使澄清石
灰水变浑浊　
解析：①木炭未伸入浓硝酸中，液面上方出现红棕色NO2气体，说明试管内有硝酸蒸气，证明浓硝酸具有挥发性；NO2气体可能是硝酸分解产生的，证明浓硝酸具有不稳定性，故选b、c；②木炭与空气中的氧气反应也能生成二氧化碳，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上出现浑浊，不能证明木炭与浓硝酸发生了反应。
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（2）乙同学设计实验如图乙。
如图乙连接实验后，浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产
生，且沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化。沾有澄清石
灰水的玻璃片上无明显变化， （填“能”或“不
能”）说明木炭与浓硝酸未反应，原因是
。
不能　
挥发出的硝酸和
生成的NO2均能与澄清石灰水反应　
解析：挥发出的硝酸和反应生成的NO2都能与石灰水反应消耗石灰水，所以沾有澄清石灰水的玻璃片上无明显变化，不能证明木炭与浓硝酸未反应。
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（3）丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点，设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾能将NO、NO2氧化成 N ，Mn 被还原为 Mn2＋。
①如图连接装置后，需进行的实验操作为
；加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2，目的
为 。
检查装置的气密
性　
将装置中的空气排尽　
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②装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为
。
③能证明木炭被氧化的实验现象为
。
④D 装置中发生反应的离子方程式为
。
（浓） CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　
C中澄清石灰水变浑
浊　
5NO＋3Mn ＋4H
＋ 5N ＋3Mn2＋＋2H2O　
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解析：①涉及气体制备的实验要检查装置的气密性，所以连接装置后，需进行的实验操作为检查装置的气密性；为防止空气对实验的干扰，加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2，将装置中的空气排尽。
②木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学方程式为C＋4HNO3（浓） CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③若澄清石灰水变浑浊，可证明木炭被氧化为二氧化碳，所以能证明木炭被氧化的实验现象为C中澄清石灰水变浑浊。
④D装置中NO被氧化为N ，Mn 被还原为Mn2＋，发生反应的离子方程式为5NO＋3Mn ＋4H＋ 5N ＋3Mn2＋＋2H2O。
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感谢欣赏
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