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以硝酸的性质与用途为载体考查硝酸的强氧化性及其计算一直是高考出题的方向和考查的重点，经常以选
择题的形式出现。
1．（2024·湖南·高考真题）某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象：
①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色；
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深；
③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色；
④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。
下列说法正确的是
A．开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B．锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C．红棕色逐渐变浅的主要原因是
D．铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全
2．（2023·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
第23 讲 金属与硝酸反应的规律与计算
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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B．工业制硝酸过程中的物质转化：
C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D．实验室制备少量
的原理：
解金属与硝酸反应计算题的一般方法
1．（2024·安徽阜阳·模拟预测）某同学进行如下实验：
实验
实验现象
ⅰ
将铜粉加入试管中，再加入稀
溶液变蓝，液面上方呈浅红棕色；至不再产生气泡时，铜粉有剩
余，余液呈酸性
ⅱ
继续向ⅰ中试管加入少量固体
又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色
ⅲ
继续向ⅰ中试管滴加几滴浓硫
酸
又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色
下列说法不正确的是
A．铜与硝酸反应中，硝酸氧化性与氢离子、硝酸根浓度均有关
B．ⅰ、ⅱ中铜粉减少的原因能用相同的离子反应解释
C．继续向ⅰ中试管加入少量硫酸铜固体，也能发生ⅱ、ⅲ现象
D．用一定浓度的
与
也能使铜粉溶解
规律·方法·技巧
经典变式练
2
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2．（2024·黑龙江牡丹江·模拟预测）化学创造美好生活。下列生产或探究活动中，相关操作或事实合理且
对应的离子方程式正确的是
A．用过量氨水吸收烟道气中的
：
B．用白醋除铁锈：
C．用稀硝酸除去银镜实验中附着在试管内壁的银单质：
D．向混有少量
的
溶液中通入少量氯气除杂：
一、硝酸与金属反应的规律
1．硝酸与金属反应不能产生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出氧化性，又表现出酸性。
4．硝酸与Cu 反应：
（1）Cu 与浓硝酸反应时，浓硝酸被还原为NO2，氮元素的化合价变化由+5
+4；
（2）Cu 与稀硝酸反应时，稀硝酸被还原为NO，氮元素的化合价变化由+5
+2。
（3）一般情况下，硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低。
5．硝酸与Zn 反应：
（1）锌与浓硝酸：Zn+4HNO₃＝Zn(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
（2）锌与中等浓度的硝酸：3Zn+8HNO₃＝3Zn(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O
（3）与一般稀硝酸4Zn＋10HNO₃＝4Zn(NO₃)₂＋N₂O↑＋5H₂O
（4）与较稀硝酸反应：5Zn＋12HNO₃＝5Zn(NO₃)₂＋N₂↑＋6H₂O
（5）与极稀硝酸反应：4Zn+10HNO₃＝4ZN(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O
二、硝酸与金属反应的计算方法
1．原子守恒法
核心知识精炼
3
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HNO₃ 与金属反应时，一部分HNO₃ 起酸的作用，以NO 的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂，转化
为还原产物。这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO₃ 中氮原子的物质的量。
2．得失电子法
HNO₃ 与金属的反应属于氧化还原反应，HNO₃ 中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
3．电荷守恒法
HNO₃ 过量时反应后溶液中（不考虑OH-）有：
（
代表金属离子）。
4．离子方程式计算法
金属与H2SO4，HNO₃ 的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO 在H2SO4提供的H+的条件下能继续与金属反应，
因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H+或NO 进行相关计
算，且溶液中要符合电荷守恒。
1．（23-24 高三下·山东·阶段练习）下列描述的事实不符合“量变引起质变”的哲学观点的是
A．配制银氨溶液时，向硝酸银溶液中滴入氨水至生成的沉淀恰好溶解
B．向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH 溶液至生成的沉淀溶解
C．向稀硝酸中逐渐加入铁粉，溶液由无色变为黄色，然后变为浅绿色
D．用NaOH 溶液吸收NO2时，NO2既是氧化剂又是还原剂
2．（2024·江苏扬州·模拟预测）含氮化合物在生产生活中具有重要应用，下列说法不正确的是
A．工业上常以向饱和氨的食盐水中通入CO2制备NaHCO3和NH4Cl
B．实验室可将苯和浓硝酸混合共热制备硝基苯
C．浓硝酸和浓盐酸以体积比1 3∶组成的混合物可用于溶解金、铂等金属
D．尿素是一种中性肥料，可水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收
3．（23-24 高三下·全国·阶段练习）用下列装置制取和收集气体正确的是(不考虑除杂和尾气吸收)
选
项
制取气体
a
b
A
稀硫酸
大理石
基础测评
4
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B
稀硝酸
铜粉
C
浓硝酸
铝片
D
双氧水
A．A
B．B
C．C
D．D
4．（2024·广东深圳·模拟预测）下列离子方程式书写正确的是
A．浓硝酸和铁在常温下反应：Fe+6H++3
=Fe3++3NO2↑+3H2O
B．实验室制氨气：
+OH-=NH3↑
C．向含有1.5molFeI2的溶液中通入2molCl2：2Fe2++6I-+4Cl2=2Fe3++3I2+8Cl-
D．向NaClO 溶液中通入少量SO2：ClO-+SO2+H2O=
+Cl-+2H+
5．（2024·广东汕头·二模）为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰，以及实验后装置
内氮氧化物的绿色化处理问题。某实验小组对装置进行微型化改造，设计如图所示的装置（试管底部有孔
隙）。下列说法错误的是
A．装置内发生的化学反应方程式为：
B．实验开始前需除去试管内的氧气，可拉动注射器B
C．该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止
D．实验终止时，需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A
5
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6．（23-24 高一下·湖南·期中）将
投入
硝酸中，恰好完全反应，向反应后的溶液
中加入
溶液，
恰好完全沉淀，将生成的气体与
一起通入足量
溶
液中，气体恰好被完全吸收生成
。下列判断正确的是
A．生成的气体中只有NO
B．
C．
D．
7．（23-24 高三上·湖南衡阳·阶段练习）某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如
图所示装置和下列步骤进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，F 是用于鼓入空气的双连打气球)。
实验操作(未排序)
①将A 装置中铜丝插入稀硝酸中，给A 装置中的试管微微加热
②将仪器B 下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体
③用F 装置向E 装置中鼓入空气
④当C 装置中产生白色沉淀时，立刻将仪器B 上提
⑤反应结束后，再将仪器B 下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体
下列说法错误的是
A．试剂X 可以是澄清的石灰水
B．正确的实验操作顺序是：①②④③⑤
C．进行操作③后，C 装置中白色沉淀溶解生成
D．当
时，NO、
尾气可完全被氢氧化钠溶液吸收
6
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8．向含有
和
的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b 与所加铁
粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有
)。下列有关判断不正确的是
A．a 表示
的关系曲线
B．
=0.75
C．P 点时，n(
)=0.5625mol
D．向P 点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g
1．（2021·河北·高考真题）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH 减小而增强
C．加热NaI 与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI 酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu 反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
2．（23-24 高三上·四川成都·期末）设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．含0.2mol
的浓硝酸与足量的Cu 反应，转移的电子数大于
B．常温常压下，4.6g
中所含的原子总数为
C．10g46%的乙醇溶液中含有的氧原子总数为
D．3.36L
中含有的电子总数为
3．（2024·广东·二模）能正确表示下列反应的离子方程式是
能力提升
7
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A．氢氧化钡溶液与稀硫酸：H++
+Ba2++OH-=BaSO4+H2O
B．氯气与水反应：Cl2+H2O
2H++Cl-+ClO-
C．已经通入了过量CO2后的石灰水与过量的NaOH 溶液反应：Ca2++2
+2OH-=CaCO3
+2H2O+
D．稀硝酸与过量的铁屑反应：Fe+4H++
=Fe3++2NO
+2H2O
4．（23-24 高一下·湖北·期中）将13.6g Cu 和Cu2O 组成的混合物加入250 mL 一定浓度的稀硝酸中，固体
完全溶解生成Cu(NO3)2和NO，向所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol/LNaOH 溶液时，金属离子恰好沉淀完全，
生成沉淀的质量为19.6 g，下列说法错误的是
A．原稀硝酸的浓度为2 mol/L
B．Cu 和Cu2O 的物质的量之比为2：1
C．反应后剩余硝酸的物质的量为0.1 mol
D．产生的NO 在标准状况下的体积为2.24L
5．（23-24 高三上·河南濮阳·阶段练习）将一定质量的镁、铜合金加入过量稀硝酸中，充分反应，假设反
应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3
的NaOH 溶液至沉淀完全，测
得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述正确的是
A．所得NO 的体积为2.24L
B．合金消耗硝酸的物质的量为0.3mol
C．合金中镁与铜的物质的量之和为0.15mol
D．沉淀完全时消耗NaOH 溶液的体积为100mL
6．（23-24 高三上·宁夏银川·阶段练习）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越小，对
应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铁铝合金与一定量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4 mol·L－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与
产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法错误的是
A．图中O~C 段发生反应的离子方程式为：H++OH－=H2O
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B．
的物质的量为0.012 mol
C．C 点对应氢氧化钠溶液的体积6mL
D．原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为0.148 mol
7．（23-24 高三上·湖北·阶段练习）为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰，以及实
验后装置内氮氧化物无法全部排出进行绿色化处理等问题，某实验小组对装置进行了改造。改造后的装置
如下图所示(注：下图中的试管底部有小孔)。下列说法错误的是
A．实验开始时先拉注射器A 活塞，其目的是除去反应前试管内的空气
B．注射器B 可用于调节或平衡广口瓶内气体的压强
C．该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止
D．反应停止后，打开止水夹、缓慢拉动注射器A 即可将试管内的氮氧化物全部排入注射器A 中
8．（23-24 高一下·全国·单元测试）为了探究浓硝酸的性质，进行以下五组实验，均观察到红棕色气体。
下列分析错误的是
A．将带火星的木条靠近①的试管口，木条复燃，说明NO2能支持燃烧
B．②中的铁片钝化，红棕色气体由浓硝酸分解产生，③中溶液变为绿色
C．①④⑤实验对比，④中的红棕色气体可能是由挥发的浓硝酸受热分解产生的
D．五支试管中的红棕色气体均为还原产物
9．（23-24 高三上·海南海口·期末）向含有0.8mol 的稀硝酸溶液中慢慢加入22.4g 的铁粉。假设反应分为
9
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两个阶段。第一阶段为：Fe+HNO3→Fe(NO3)3+NO↑+H2O
(1)写出这两个阶段反应的离子方程式 、 。
(2)求这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式 。
(3)在图中画出溶液中Fe2+、
离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像 (纵坐
标是溶液中离子的物质的量)。
10
