发布时间 : 星期一 文章2019-2020学年高一化学人教版必修1练习：第四章 第四节 第3课时 硝酸的氧化性更新完毕开始阅读35d5d14070fe910ef12d2af90242a8956aecaad1
第3课时 硝酸的氧化性
课后篇巩固提升
基础巩固
1.明代科学家方以智在《物理小识·金石类》中指出:“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,这里“硇水”指( )
A.氨水 答案C 2.取三张湿润的蓝色石蕊试纸贴在玻璃片上,然后按顺序分别滴加65%硝酸、98%的硫酸、新制氯水,三张试纸最终变成( ) A.白、红、白 答案D 3.相同质量的四份铜片,分别置于足量的下列酸中,所得到的气体的物质的量最多的是( ) A.浓硫酸 答案C 4.下列有关浓硝酸的说法不正确的是( ) A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气 B.常温下浓硝酸能使金属铝钝化
C.浓硝酸不稳定,见光易分解,需要避光保存 D.浓硝酸易挥发,打开瓶塞,瓶口有白雾产生
解析硝酸的氧化性很强,它跟金属反应的时候,一般不生成氢气而生成一氧化氮,所以实验室中不能使用硝酸制备氢气,A项错误;在常温下铁、铝遇浓硝酸会被氧化在表面产生一薄层致密的氧化物薄膜,对内层的金属起到了保护作用,这种现象叫钝化,B项正确;浓硝酸不稳定见光容易分解:4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O,所以应避光保存,C项正确;浓硝酸易挥发,打开瓶塞,瓶口会有白雾产生,D项正确。 答案A 5.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( ) A.反应速率:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少 C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深 D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少 解析比较反应Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,当Cu的质量相同、HNO3过量时,两个反应中转移的电子数目相同,消
B.稀硫酸
C.浓硝酸
D.稀硝酸
解析根据化学方程式可知,铜与浓硝酸反应产生的NO2的物质的量最多。
B.红、黑、白
C.红、红、红
D.白、黑、白
B.硫酸
C.硝酸
D.石灰水
解析“硇水”能够溶解单质银,则应为硝酸,C项正确。
耗的HNO3前者多,生成气体的颜色前者深。浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,浓硝酸与铜反应的速率比稀硝酸快得多。 答案B 6.往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是
A.前者基本没有改变,后者变棕黄色 B.前者变棕黄色,后者也变棕黄色 C.前者变棕黄色,后者基本没有改变 D.前者、后者都基本没有改变
2--解析Fe2+和NO-3、SO4在溶液中可以大量共存,但加入盐酸后,NO3在酸性条件下表现出强氧化性,能-+2+
把Fe2+氧化成Fe3+,溶液由浅绿色变成棕黄色。SO24与H在水溶液中不能结合成浓硫酸,不能把Fe
( )
氧化成Fe3+,溶液颜色基本没变。 答案C 7.下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )
+A.能使碘化钾淀粉试纸变蓝的溶液:Na+、NH4、Cl-、I-
B.能使酚酞变红的溶液:Mg2+、Fe3+、Na+、ClO-
+--C.含有大量Fe2+的溶液:Na+、NH4、SO24、OH --D.加入铝粉有氢气放出的溶液:K+、Cu2+、SO24、Cl
解析使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液,具有强氧化性,能与I-发生氧化还原反应,则在溶液中不能大量共存,A项错误;能使酚酞变红的溶液中存在大量氢氧根离子,Mg2+、Fe3+与OH-发生反应生成沉淀,则在
+溶液中不能大量共存,B项错误;Fe2+、NH4与OH-能发生反应,在溶液中不能大量共存,C项错误;加入
铝粉有氢气产生的溶液呈酸性或碱性,呈酸性时各离子在溶液中能大量共存,呈碱性时Cu2+与OH-反应生成沉淀,不能大量共存,D项正确。 答案D 8.取38.4 g铜与适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到22.4 L(标准状况)气体,反应消耗HNO3的物质的量可能是( ) A.1 mol
B.1.6 mol
C.2.2 mol
D.2.4 mol
解析可以将硝酸分成体现酸性的硝酸和体现氧化性的硝酸,体现酸性的硝酸可以根据反应的铜的物质的量计算出来,0.6 mol铜反应,生成硝酸铜0.6 mol,所以体现酸性的硝酸为1.2 mol。根据NO-3与生成的氮氧化物的关系可知,22.4 L气体不论是NO2还是NO,还是两者的混合物,被还原的硝酸的物质的量都是1 mol。因此反应的硝酸共2.2 mol。 答案C 9.非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题: ABCD (1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。 ①D的化学式是 ;
②在工业生产中,B气体的大量排放被雨水吸收后形成了 而污染了环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是:A ;C 。 ②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程
式: 。该反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。 解析(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。
(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓硝酸可与Cu反应:4HNO3(浓)+Cu
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。此反应有元素化合价升降变化,属于氧化还原反应。
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
答案(1)①H2SO4 ②酸雨 (2)①N2 NO2 ②Cu+4HNO3(浓)
10.硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸,其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化,从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到的电子数越少,浓硝酸的还原产物主要为NO2,稀硝酸的还原产物为NO。实验室中,常用Cu与浓硝酸反应制取NO2,用Cu与稀硝酸反应制取NO。
(1)请写出实验室中用Cu与稀硝酸反应制取NO的化学方程式,并用双线桥标明电子转移的方向及数目 。
(2)64 g Cu与适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到22.4 L气体(标准状况下),反应中消耗HNO3的物质的量是 (填字母代号)。 A.0.5 mol C.2.0 mol
B.1.0 mol D.3.0 mol
产生的气体分别是 ,其物质的量之比是 。
(3)实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO,浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等,请将下列3种物质:FeSO4、Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,并配平该反应的化学方程式。 HNO3+
+ + NO↑+ H2O。
(4)硝酸的还原产物NO、NO2、N2O等对环境均有副作用,为了可持续发展,当今社会提出了一个新概念——“绿色化学”,它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应,则下列由单质铜制取硝酸铜的方法可行且符合“绿色化学”要求的是 (填字母代号)。 A.CuB.CuC.CuD.Cu
Cu(NO3)2 CuOCuO
Cu(NO3)2 Cu(OH)2
Cu(NO3)2 Cu(NO3)2
CuSO4
解析(1)Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应中,铜元素由反应前单质Cu的0价变为反应后Cu(NO3)2中的+2价,化合价升高,失去2e-,发生氧化反应,氮元素的化合价由反应前硝酸中的+5价变为反应后NO中的+2,
化合价降低,获得3e-,根据得失电子守恒,可知反应的化学方程式为3Cu+8HNO3
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,用双线桥法表示为:。
(2)n(Cu)=1 mol,则n[Cu(NO3)2]=1 mol,n(NO2)+n(NO)=22.4 L÷22.4 L·mol-1=1 mol,即被还原的硝酸的物质的量为1 mol,根据n[Cu(NO3)2]=1 mol可知未参加氧化还原反应,表现为酸性的硝酸的物质的量为2 mol,故反应共消耗硝酸的物质的量n(HNO3)=1 mol+2 mol=3 mol。反应的Cu的物质的量是1 mol,失去2 mol电子,开始硝酸为浓硝酸,还原产物为NO2,随着反应的进行,硝酸变为稀硝酸,还原产物变为NO,假设NO2物质的量为x,则NO物质的量为(1 mol-x),根据电子守恒,可得x+3×(1 mol-x)=2 mol,解得x=0.5 mol,1 mol-x=0.5 mol,故二者的物质的量之比为1∶1。
(3)所给的物质中,HNO3中氮元素化合价为最高价,具有氧化性,对应还原产物为NO,能将还原性的FeSO4氧化为Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3,根据得失电子守恒、原子守恒,可得发生的反应为4HNO3+3FeSO4
Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+NO↑+2H2O。
(4)铜与硝酸反应会产生一氧化氮、二氧化氮等大气污染物,A项错误;氮元素被完全利用,没有污染物生成,该途径符合绿色化学原理,B项正确;氧化铜与水不反应,不能制得硝酸铜,C项错误;铜与稀硫酸不反应,不能制得硫酸铜;铜与浓硫酸加热时反应会产生二氧化硫气体,污染大气,D项错误。
答案(1)(2)D NO2和NO 1∶1
(3)4 3FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 1 2 (4)B
能力提升
1.下列各组中的两物质作用时,反应条件或反应物用量的改变,对生成物没有影响的是( ) A.Na与O2 C.NaOH与CO2
B.Fe和FeCl3 D.Cu与HNO3
解析Na与O2在常温下反应生成Na2O,加热时生成Na2O2,则反应条件不同,生成物不同,A项不符合题意;Fe和FeCl3反应只生成氯化亚铁,反应条件或反应物用量的改变,对生成物没有影响,B项符合题意;NaOH与CO2反应,CO2不足时生成水和Na2CO3,CO2过量时生成NaHCO3,反应物用量不同,产物不同,C项不符合题意;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水,反应物浓度不同,产物不同,D项不符合题意。 答案B 2.对于某些常见离子的检验及结论一定正确的是( )
-A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO23 -B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸沉淀不消失,一定有SO24
C.加入氯化钠溶液有白色沉淀产生,再加稀硝酸沉淀不消失,一定有Ag+ D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+