【同步讲义】高中化学（沪科版2020）必修第一册--3.2.2 铵盐和硝酸 讲义

这是一份【同步讲义】高中化学（沪科版2020）必修第一册--3.2.2 铵盐和硝酸 讲义，文件包含同步讲义高中化学沪科版2020必修第一册--322铵盐和硝酸学生版docx、同步讲义高中化学沪科版2020必修第一册--322铵盐和硝酸教师版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。

3.2.2 铵盐和硝酸
学习聚焦


知识精讲

知识点01 铵盐
1．物理性质：绝大多数铵盐 溶于水。
2．化学性质
（1）受热易分解
如：NH4ClNH3↑+ HCl↑ NH4HCO3NH3↑+ H2O↑+ CO2↑
（2）与碱反应
在稀溶液中不加热生成NH3·H2O：NH4++OH- = NH3·H2O。
在浓溶液中或者加热生成NH3：NH4+＋OH－NH3↑＋H2O。
【注意】①并不是所有的铵盐受热分解都产生NH3。
②NH4Cl在试管中受热分解的现象与碘的升华相似。但二者有本质的差别，前者是NH4Cl分解后又化合成NH4Cl，属于化学变化过程。而后者是物理变化过程。
3．NH4＋的检验
加入NaOH溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色，则含有NH4＋。
【即学即练1】对于铵盐的描述都正确的是
①都溶于水 ②都是白色晶体 ③都有刺激性气味 ④加热后都有NH3放出
⑤与碱混合后加热都有NH3放出
A. 全部 B. ①②④ C. ①②⑤ D. ③④⑤
【答案】C
知识点02 氮肥
1．氮肥的分类：铵态氮肥、硝态氮肥、有机氮肥。
2．常用的铵态氮肥有氯化铵、硫酸铵（硫铵）、碳酸氢铵（碳铵）等，硝态氮肥有硝酸钾等硝酸盐，有机氮肥主要指尿素[(NH2)2CO]。
3．因为铵盐受热易分解。所以施肥时应将肥料埋在土下并及时灌水，以保证肥效。另外，铵态氮肥不能与草木灰混合施用。
4．尿素：尿素[(NH2)2CO]是一种白色晶体，其中氮的质量分数为47%左右，是目前同体氮肥中含氮量最高的一种。尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和植物，是一种优质，高效的氮肥。
【即学即练2】关于氮肥的说法正确的是
A．尿素属于铵态氮肥 B．植物吸收氮肥属于氮的固定
C．使用碳铵应深施盖土 D．硫铵与草木灰混用肥效增强
【答案】C

知识点03 硝酸
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。
2．化学性质

(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
③常温下，浓硝酸使Fe、Al钝化。
④与还原性物质反应，如H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等。
【即学即练3】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的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退色——酸性和强氧化性
B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性
C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色退去——强氧化性
【答案】D
【解析】浓硝酸使紫色石蕊溶液变红表现的是酸性，使其退色表现的是强氧化性，A项正确；硝酸具有强氧化性，与锌反应生成的是氮的氧化物，不是氢气，B项正确；浓硝酸见光易分解，应用棕色试剂瓶存放，C项正确；硝酸与NaOH溶液中和后，使溶液中的红色退去，利用的是酸性，D项错误。

常见考法
常见考法一 铵盐的性质
【例1】下列关于铵盐的说法正确的是
A．所有铵盐受热均可以分解，其产物中都有氨
B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价
C．氯化铵溶液中加入烧碱浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O
D．氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
【答案】C
【解析】有的铵盐受热分解最终不产生氨，如硝酸铵分解不生成氨气，故A错误。
硝酸铵中硝酸根离子中氮元素是＋5价，故B错误。
C是正确的。
用加热法分离NH4Cl和某些固体的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华，故D错误。
必杀技
1．铵盐受热分解都有氨生成，但硝酸铵受热分解最终生成氮气或氮氧化物。
2．分别用试管加热氯化铵和单质碘时，两者都由固体变为气体且在试管口遇冷又凝结为固体。但其本质不同，前者为化学变化，后者为物理变化。
3．检验溶液中含有NH4+时，需要加入浓碱溶液并加热。
【同步练习1】某同学探究氨和铵盐的性质，相关实验操作及现象描述正确的是
A. 加热NH4Cl晶体制备氨气
B. 将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近，观察到白烟
C. 将浓氨水滴到CaO上，会有氨气生成
D. 除去碘中混有的少量氯化铵，可采用升华的方法
【答案】C
【解析】A. NH4Cl受热分解为NH3和HCl，二者遇冷又会化合生成NH4Cl，故 A 错误；
B. 浓氨水具有挥发性，但浓硫酸难挥发，故不会产生白烟，故 B 错误；
C. 浓氨水滴到CaO上，CaO与水反应生成Ca(OH)2，且放出热量，会有氨气生成，C 正确；
D. 碘易升华，NH4Cl受热易分解，不能用升华法除NH4Cl，故 D 错误。
常见考法二 铵盐的检验
【例2】为探究氨及铵盐性质，将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是

A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好
B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝
C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染
【答案】B
【解析】A．整套装置是密闭体系，若装置气密性良好，轻轻挤压任一乳胶头，则蒸馏水中有气泡冒出，故A正确；
B．pH试纸遇酸变红，遇碱变蓝，氯化铵受热分解生成氨气和HCl，左边氯化钙会吸收氨气，右边NaOH会吸收HCl，因此同时点燃两个酒精灯后，左端pH试纸变红，右边pH试纸变蓝，故B错误；
C．竖直支管上方同时有氨气和HCl，两者相遇变为氯化铵，因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟，故C正确；
D．停止加热后，不断交替挤压两边乳胶头，增大压强，将残余的气体全部赶入到蒸馏水中被吸收，减少污染，故D正确。
必杀技
铵盐（NH4＋）无色气体（NH3）变蓝
【同步练习2】为了检验某固体物质中是否含有NH4+，一定用不到的试剂或试纸是
A．NaOH溶液 B．浓盐酸 C．稀硫酸 D．红色石蕊试纸
【答案】C
【解析】向样品中滴加NaOH溶液后，生成的氨气既可以用湿润的红色石蕊试纸检验，也可以用蘸浓盐酸的玻璃棒来检验。

常见考法三 氨气的实验室制法
【例3】在实验室制取干燥氨气的过程中，所给装置使用合理的是

A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水蒸气
C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气
【答案】D
【解析】A．为防止生成的水蒸气冷凝倒流到试管底部炸裂试管，碱石灰和氯化铵加热制氨气的试管口应略向下倾斜，故A错误；
B．氨气是碱性气体，能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故B错误；
C．丙图的收集方法为向上排空气法，而氨气密度比空气小，应该用向下排空气法收集，即气体应该短进长出，故C错误；
D．防止氨气污染空气，氨气极易溶于水，可用水吸收，应该有防倒吸措施，丁装置吸收多余的氨气并有防倒吸功能，故D正确。
必杀技
1．制备原理：实验室用铵盐与消石灰混合如热来制取氨气。
2NH4Cl + Ca(OH)2 2NH3↑ + CaCl2 + 2H2O
2．装置：固—固加热型。
3．收集：由于氨气极易溶于水，密度比空气小，故只能用向下排空气法收集。
4．检验：①用湿润的红色石蕊试纸接近瓶口，若变蓝，则是氨气。②用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，若产生白烟，则是氨气。
5．干燥：常用碱石灰来干燥氨气，不能用浓硫酸、P2O5等酸性干燥剂，也不能用无水CaCl2来干燥NH3，因为NH3和CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。
说明：实验室也可用浓氨水为原料制取氨气，如：把浓氨水滴加到碱石灰上、加热浓氨水等。
【同步练习3】下列有关氨气的制取、收集并验证其部分性质的装置和原理不能达到实验目的的是

A．用甲装置制取少量氨气 B．用乙装置收集氨气
C．用丙装置验证氨气溶于水呈碱性 D．用丁装置验证氨气极易溶于水
【答案】C

常见考法四 硝酸的性质
【例4】将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题：
(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________ L。
(2)参加反应的HNO3的物质的量是________________。
(3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L－1。
(4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。
【答案】
(1)5.824　5.376　 (2)1.52 mol (3)　 (4)57.8
【解析】(1)n(Cu)＝＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。根据气体的总体积为11.2 L，有：x＋y＝0.5 mol。根据得失电子守恒，有：3x＋y＝0.51×2 mol。解方程组得：x＝0.26 mol，y＝0.24 mol。则：V(NO)＝0.26 mol× 22.4 L·mol－1＝5.824 L，V(NO2)＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。
(2)参加反应的HNO3分两部分：一部分没有被还原，显酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。
(3)HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以NO的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2＋全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为10－3 aV mol，也就是以NO形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3 aV mol。所以，c(HNO3)＝mol·L－1。
(4)由得失电子守恒得：2×n(Cu)＝2×n(H2O2)，×2＝n(H2O2)×2，n(H2O2)＝0.51 mol，则m(H2O2)＝17.34 g。需30%的双氧水：17.34 g÷30%＝57.8 g。
必杀技
1．硝酸与金属的反应：除金、铂等少数金属外，几乎所有金属都能与硝酸反应，金属被氧化成高价态硝酸盐，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO，不管是活泼金属或不活泼金属都不生成H2。
2．硝酸与非金属的反应：如碳、硫等非金属，在加热条件下都易被浓硝酸氧化成相应的氧化物或含氧酸，浓硝酸自身被还原成NO2。
3．与其他还原剂（如HBr、HI、SO2、Na2SO3、Fe2+等）反应。
4．常温下使Fe、Al钝化。
【同步练习4】一定温度下，铜与稀HNO3反应的过程如下：

下列说法错误的是
A．I中生成的无色气体是NO
B．III的反应速率比I快的原因是NO2溶于水，对反应具有催化作用
C．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
D．将上述1mL无色气体与1mL氧气混合通入水中，恰好能完全被水吸收
【答案】D
【解析】对于选项D，无色气体为NO，与氧气、水反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O = 4HNO3，也就是它们恰好完全反应的体积比为4﹕3﹕2，当1 mL无色气体与1 mL氧气混合通入水中，并不能恰好完全被水吸收，所以D说法是错误的。答案为D。

分层提分


题组A 基础过关练
1．只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开，这种试剂是
A．NaOH溶液　　 B．AgNO3溶液
C．Ba(OH)2溶液 D．BaCl2溶液
【答案】C
2．下列说法正确的是
A．某盐溶液与NaOH溶液共热产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该盐为铵盐
B．某溶液加氯化钡溶液有白色沉淀生成，说明原溶液中一定有SO42-
C．少量浓硫酸沾在皮肤上，立即用氢氧化钠溶液冲洗
D．将pH试纸直接放入某溶液中，测定溶液的pH值
【答案】A
3．磷酸二氢铵(NH4H2PO4)常作干粉灭火器的原料，温度高于100℃会分解。关于NH4H2PO4说法错误的是
A．易溶于水 B．分解时放热
C．与强碱反应能产生氨气 D．可用作复合肥料
【答案】B
4．下列反应中，HNO3既表现氧化性又表现酸性的是
A．C+浓HNO3 B．Cu+浓HNO3
C．CuO+HNO3 D．Fe2O3+HNO3
【答案】B
5．下列离子方程式书写正确的是
A．实验室用氯化铵和熟石灰制取氨：NH4++OH- NH3↑+H2O
B．NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热：NH4++OH- NH3·H2O
C．氨水中加盐酸：NH3·H2O+H+ = NH4++H2O
D．氨水中加入氯化铁溶液：Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓
【答案】C
【解析】A. 该反应属于固体间的加热反应，不是离子反应，不能书写相应的离子方程式，故 A 错误；
B. 加热条件下NH3·H2O 应分解为NH3和H2O，故 B 错误；
C是正确的。
D. NH3·H2O属于弱电解质，在离子方程式中应写为分子形式，故 D 错误。   
6．下列现象不能用于检验NH3的是
A．气体遇浓盐酸产生白烟 B．气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C．气体遇氯气产生白烟 D．气体通入酚酞溶液中，溶液变红
【答案】B
7．下列有关硝酸的说法不正确的是
A．实验室常用稀硝酸与金属锌反应制备氢气
B．用玻璃棒蘸取浓硝酸，靠近蘸有浓氨水的玻璃棒会冒白烟
C．浓硝酸可与非金属单质例如碳反应，表现出强氧化性
D．氮氧化物是大气污染物，会产生硝酸型酸雨和光化学烟雾等环境问题
【答案】A
8．某同学探究氨气和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是
A．室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，比较氨水和NaOH碱性强弱
B．向试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则原溶液中无NH
C．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O
D．加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3
【答案】A
【解析】NH3·H2O是弱电解质，NaOH是强电解质，前者部分电离，后者完全电离，故通过室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，可比较氨水和NaOH碱性强弱，A正确；NH3极易溶于水，稀溶液中不加热NH3不能逸出，无法确定是否含NH，B错误；NH3不易燃烧，产生的NO是大气污染物，不能作清洁能源，C错误；NH4Cl受热也会分解，故不可采用加热法除杂，D错误。
9．有关浓硝酸与浓硫酸的对比错误的是
A．在加热条件下都能将碳氧化成二氧化碳
B．常温下都能用铁制或铝制容器盛放
C．长期露置在空气中，溶质质量分数都会变小
D．用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近都会有白烟生成
【答案】D
【解析】对于选项D，浓硝酸有挥发性，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近都会有白烟生成，而浓硫酸难挥发，不会产生白烟，D说法错误；故选D。
10．对氨的实验室制法、氨气及铵盐的性质进行探究。回答下列问题：
A

a

c

d

e

f

g

h

水
i

浓氨水

氢氧化钠

b

碱石灰

水

B

C

D

E

F

Ⅰ．氨气的制备





（1）若用A装置制备氨气，写出反应的化学方程式 。
欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置（可重复使用），其连接顺序为：a→ （按气流方向，用小写字母表示）。

G
H
Ⅱ．按右图装置进行氨气的性质实验（旋塞1和旋塞2
实验前关闭），G、H是两个等体积的容器。
（2）先打开旋塞1，H瓶中现象是 ，
原因是 。一段时间后，关
闭旋塞1，再打开旋塞2，H瓶中现象是 。
【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+2H2O
a→c→d→h→g→(d→c或c→d)→i
（2）有白烟，生成了氯化铵固体 石蕊试液倒吸入H瓶，石蕊试液变成了红色

题组B 能力提升练
11． “封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于两个“封管实验”（夹持装置未画出）的说法错误的是

A. 实验①中，适当加热后，可观察到“封管”上端内壁上有固体附着
B. 实验②中，加热时“封管”内溶液变为无色，冷却后又变为浅红色
C. 两个“封管实验”中都发生了化学反应
D. 实验②中NH3体现出的性质与NH3的喷泉实验（NH3，滴有酚酞的水溶液）完全不同
【答案】D
【解析】加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢，在上方氨气和氯化氢化合生成氯化铵晶体，故 A 正确；
B. 加热时氨气逸出，“封管”内溶液变为无色，冷却后氨气溶解，氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离生成OH-，溶液显碱性，遇酚酞变红，故 B 正确；
C. 由选项A、B分析可知，两个“封管实验”中都发生了化学反应，故 C 正确；
D. 实验②中NH3体现易溶于水、碱性，与NH3的喷泉实验（NH3，滴有酚酞的水溶液）完全相同，故 D 错误。   
12．木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图进行实验：

则澄清石灰水的变化可能是
A．①不变浑浊，②变乳白色 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
【答案】B
13．工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜，为节约原料和防止环境污染，宜采用的方法是
A．Cu+HNO3(浓) → Cu(NO3)2 B．Cu+HNO3(稀) → Cu(NO3)2
C．Cu→ CuO→ Cu(NO3)2 D．Cu → CuSO4 → Cu(NO3)2
【答案】C
14．为证明稀硝酸与铜反应产物中的气体为NO，设计如图实验（实验过程中活塞2为打开状态），下列说法中不正确的是

A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处
B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C．通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，还不能证明该气体为NO
【答案】A
15．明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分产物已省略)如下：

下列说法错误的是
A．FeSO4的分解产物X为FeO B．本流程涉及复分解反应
C．HNO3的沸点比H2SO4的低 D．制备使用的铁锅易损坏
【答案】A
【解析】A．据图可知FeSO4分解时生成SO2和SO3，部分S元素被还原，则Fe元素应被氧化，X为Fe2O3，A错误；
B．H2SO4与KNO3在蒸馏条件下生成HNO3和K2SO4，为复分解反应，B正确；
C．H2SO4与KNO3混合后，蒸馏过程中生成HNO3，说明HNO3的沸点比H2SO4的低，C正确；
D．硫酸、硝酸均可以和铁反应，所以制备使用的铁锅易损坏，D正确。
16．在学习了硝酸的强氧化性后，某学习小组进行了浓硝酸和硫单质反应的实验探究。他们根据氧化还原反应原理推测硫的氧化产物，提出三种假设：
Ⅰ．只有H2SO4； Ⅱ．只有SO2； Ⅲ．SO2和H2SO4都有。
为了探究是哪一种情况，他们设计了下列实验流程及步骤：

①实验所得气体折算成标准状况为1.792 L。
②混合气体用水吸收后，测得无含硫、含氮化合物逸出，并将吸收液配成100.00 mL溶液。
③取②中所得溶液20.00 mL，加足量BaCl2溶液得白色沉淀0.466 g。
④再取20.00 mL②中所得溶液，用NaOH溶液中和，恰好用去0.6 mol·L-1 NaOH溶液30.00 mL。
请回答下列问题：
（1）混合气体中NO2气体被水充分吸收的化学方程式为 。
（2）②中配制溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒外还有 。
（3）收集到的气体中含有 ，假设 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）成立。
（4）配制的100.00 mL溶液中H+的物质的量浓度是 ，该实验中S与浓HNO3反应的化学方程式为 。
【答案】（1）4NO2+O2+2H2O4HNO3（其他合理答案也可）
（2）玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管　
（3）SO2　Ⅲ　
（4）0.9 mol·L-1　14HNO3（浓）+3S2SO2↑+H2SO4+14NO2↑+6H2O
17．为了测定固体磷铵化肥铵态氮的百分含量，实验室用下列实验装置进行实验：

在A中加入m g磷铵样品，关闭止水夹，向A中加入浓NaOH溶液，反应前后C中浓硫酸增重n g，回答下列问题：
（1）B中应加入 （填物质名称），其作用是 。D的作用是 。
（2）反应停止后打开止水夹，向反应装置中鼓入一定量的空气，其作用是
。
（3）该磷铵化肥中铵态氮的质量分数是 （用含m、n的关系式表示）
【答案】（1）碱石灰；吸收氨气中的水蒸气；D的作用是防止空气中的水蒸气进入C中
（2）赶出残留在A、B中的氨气，确保氨气被完全吸收。
（3）×100%
【解析】（1）定量实验中一个重要问题是精度控制，用吸收法测定生成气态氨的质量，要排除可能存在的各种干扰。本实验中，用湿法制氨气，气体中必定有一定量的水蒸气，也要防止空气中的水蒸气进入体系，影响实验结果，除去氨气中水蒸气的固体物质常见的是碱石灰。D的作用是防止空气进入C中，而引起实验误差。
（2）反应停止后，A和B中将残留一定量的氨气而未被C中浓硫酸吸收，这是引起实验误差的原因之一。所以反应停止后鼓入空气，可以确保氨气被完全吸收。
（3）计算磷铵中铵态氮的质量分数，可以用以下关系式计算：
NH3————N
17 g 14 g
n g x g （x为氮元素的质量）
样品中氮元素的质量=g
该磷铵化肥中铵态氮的质量分数是×100%。

题组C 培优拔尖练
18．当铜的质量一定时，用排水法分别收集铜与足量的浓硝酸和稀硝酸完全反应产生的气体（同温同压）。下列有关叙述中正确的是
A．反应中消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
B．收集到的气体的颜色：前者深，后者浅
C．收集到的气体的体积：前者多，后者少
D．收集到的气体体积两者相等
【答案】AD
【解析】铜与浓硝酸和稀硝酸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
当排水法收集时，NO2又会与水反应：3NO2+H2O = 2HNO3+NO
19．甲、乙两个研究小组，用以下两种方法由Cu粉制Cu(NO3)2溶液。
（1）甲组用a g Cu粉，在加热条件下，与空气充分反应，然后将生成的CuO全部溶于适量的稀HNO3溶液中，制得Cu(NO3)2溶液。则消耗O2的物质的量是 ，消耗HNO3的物质的量是 。
（2）乙组用a g Cu粉全部溶于一定量的浓HNO3中，测得生成的气体在标准状况下体积为b L (不考虑NO2转化成N2O4)。则消耗的HNO3的物质的量是 mol。
（ⅰ）为消除污染，将生成的气体通入水中并同时通入O2，使生成的气体完全溶于水，计算消耗O2的物质的量；
（ⅱ）若将生成的气体通入NaOH溶液中，气体被完全吸收，产物只有NaNO3、NaNO2和H2O，计算生成NaNO2的物质的量。
【答案】（1） （2）mol，mol。

20．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器。

请回答下列问题：
（1）设计装置A的目的是 ，为达到此目的，应进行的操作是 ；A中反应的化学方程式为 ；
（2）在完成（1）中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是 ，B中反应的离子方程式为 ；
（3）装置E和F的作用是 ，为实现此作用，其操作方法是 ；
（4）装置D的作用是 。
【答案】（1）利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰。打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K。CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O。
（2）溶液中产生气泡，溶液变为蓝色。3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O。
（3）验证无色气体为NO；将注射器F中的空气推入E中，或将E中的无色气体吸入到注射器中。
（4）吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，兼有防止溶液倒吸的功能。

21．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、3 mol/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，继续进行的操作是_____________________________；
(3)装置①中发生反应的离子方程式是___________________________________；
(4)装置②的作用是___________________________________________________，
发生反应的化学方程式是______________________________________________；
(5)该小组得出结论依据的实验现象是_____________________________________；
(6)实验结束后，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________(填字母)。
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＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋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)acd
【解析】　(1)根据装置的特点和实验目的，NO不溶于水，装置⑤是收集NO，所以装置③中应该盛放稀硝酸，达到验证稀HNO3不能氧化NO的目的，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，防止污染空气，装置④中应该盛放浓硝酸，达到验证浓HNO3能氧化NO的目的；
(2)由于装置中残存的空气能氧化NO，对实验产生干扰，所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出；
(3)装置①中Cu与浓HNO3反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NO=== Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；
(4)装置②中盛放H2O，使NO2与H2O反应生成NO，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；
(5)NO通过稀HNO3溶液后，若无红棕色NO2产生，说明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说明；装置④中盛放的是浓HNO3，若浓HNO3能氧化NO，则装置④液面的上方会产生红棕色气体；
(6)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜色变化，二是增大溶液中NO2浓度(d方案)，通过观察颜色变化可以判断。