发布时间 : 星期一 文章金识源专版高中化学 专题四 硫、氮和可持续发展 第二单元 生产生活中的含氮化合物(第3课时)硝酸的性更新完毕开始阅读6459a9b5e73a580216fc700abb68a98271feac28
第三课时 硝酸的性质
基础巩固
1.下列物质与硝酸反应时,硝酸既表现酸性,又表现氧化性的是( ) A.CuO与稀硝酸反应 B.C与浓硝酸反应 C.HBr与浓硝酸反应 D.Cu与稀硝酸反应
解析:硝酸表现酸性时,生成物中应有硝酸盐生成;硝酸表现氧化性时,生成物中应有含低价态的氮的化合物或氮气生成。题给四个反应的方程式分别为:A项CuO+2HNO3C+4HNO3(浓)3Cu+8HNO3(稀)答案:D
2.从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硝酸铜最好的方法是( ) A.铜和浓硝酸反应 B.铜和稀硝酸反应 C.氧化铜和硝酸反应 D.氯化铜和硝酸银反应
解析:A.Cu~4HNO3(浓)~Cu(NO3)2~2NO2
B.3Cu~8HNO3(稀)~3Cu(NO3)2~2NO C.CuO~2HNO3~Cu(NO3)2~H2O
由以上关系式可以看出:C项既节约原料,同时又不产生有毒气体。D项成本太高也不可采用。故C项为最好的方法。 答案:C
3.常温下能用铝制容器盛放的是( ) A.浓盐酸 C.稀硝酸 答案:B
4.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中,逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应是( ) A.颜色变浅 C.没有改变
B.逐渐加深 D.变黄色
2+
Cu(NO3)2+H2O;B项
项
CO2↑+4NO2↑+2H2O;C项HBr+6HNO3(浓)HBrO3+6NO2↑+3H2O;D
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。由反应可知选项A只表现了硝酸的酸性,选项B、C只表现了硝酸
的强氧化性;选项D既表现了硝酸的酸性,又表现了硝酸的强氧化性。
B.浓硝酸 D.稀硫酸
解析:浓硝酸能使铝的表面氧化,生成致密的Al2O3薄膜,从而阻止铝和硝酸的继续反应。
解析:Fe(NO3)2溶液中主要含有Fe、N件下具有强氧化性,把Fe氧化为Fe。 答案:D
2+
3+
,加入稀盐酸时,加入了氢离子,提供了酸性环境。硝酸根在酸性条
5.下列关于硫酸和硝酸的说法中,不正确的是( ) A.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
B.浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,分解生成的有色产物溶于浓硝酸 C.在铜分别与浓硫酸和浓硝酸的反应中,两种酸都表现了强氧化性和酸性
D.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性
解析:浓硝酸显黄色是因为分解产生的NO2溶解其中,B选项正确;浓硝酸不具有脱水性,D错误。 答案:D
6.实验室中,现有下列物质:①氯水 ②氨水 ③浓硝酸 ④氢氧化钠 ⑤硝酸银,其中必须保存在棕色试剂瓶中的是( ) A.全部 溴化银等。 答案:C
7.下列对于硝酸的认识,不正确的是( ) A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B.铜与硝酸的反应属于置换反应 C.金属与硝酸反应不产生氢气 D.可用铁和铝制品盛装浓硝酸 解析:4HNO3(浓)
4NO2↑+O2↑+2H2O,A正确;铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO2和NO,没有单B.①②
C.①③⑤
D.①②④
解析:见光或受热易分解的物质,必须保存在棕色试剂瓶中,如氯水、浓硝酸、硝酸银、高锰酸钾、氯化银、
质生成,故不属于置换反应,B错误;硝酸是氧化性酸,金属与硝酸反应均不产生H2,而生成水,C正确;铁和铝遇冷浓硝酸钝化,故可用铁或铝制容器盛装浓硝酸,D正确。 答案:B
8.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
9.将红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,有如下变化关系:
气体A
,乙
,
(1)推导出各物质的化学式:甲 丙 ,A ,B ,C ,D 。 (2)写出甲与乙的浓溶液反应的化学方程式:
。
解析:根据蓝色溶液D,判断单质丙是Cu,结合红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,判断为单质碳和浓硝酸的反应,生成混合气体A:CO2和NO2。 答案:(1)C HNO3 Cu CO2、NO2 NO CaCO3 Cu(NO3)2
(2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
10.下图甲是学过的验证铜与浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置:
(1)甲、乙、丙3个装置中共同发生的反应的离子方程式是
。
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是
。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。
①先关闭弹簧夹 ,再打开弹簧夹 ,才能使NO2气体充满②试管。
②当气体充满②试管后,将铜丝提起,使之与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作?
。
解析:(1)三装置中发生的都是铜与浓硝酸的反应:Cu+4H+2N
+
Cu+2NO2↑+2H2O。(2)乙装置有尾气吸
2+
收装置而甲装置没有,所以,乙比甲环保;并且,甲中铜片与浓硝酸的反应不能控制(直到反应完毕为止),而乙装置可通过提拉铜丝来控制铜丝与浓硝酸接触与否,从而可以控制反应的进行。(3)②此问是仿照使密闭容器中NH3与水接触形成喷泉的操作方法而设立的,也可使用原来的方法完成此操作:先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管②。 答案:(1)Cu+4H+2N
+
Cu+2NO2↑+2H2O
2+
(2)①可以控制反应进行;②吸收NO2气体,防止污染环境
(3)①c a、b ②先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管②(合理答案均可) 11.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。
(1)求NO和NO2的体积分别为多少升。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu全部转化成沉淀,求原硝酸溶液中溶质的物质的量浓度。
解析:(1)Cu与HNO3反应过程中,Cu作还原剂失去的电子数等于HNO3作氧化剂得到的电子数,即得失电子守恒,有n(Cu)×2=n(NO)×3+n(NO2)×1,即:
×2=
×3+
,得V(NO)=5.8L,V(NO2)=5.4L。
-1
2+
(2)硝酸与Cu的反应中,硝酸显酸性和氧化性,其中显氧化性的硝酸全部转化为NO、NO2,显酸性的硝酸
生成的硝酸铜和过量的硝酸全部与加入VmLamol·L的NaOH完全反应,当溶液中的Cu全部转化为沉淀时,所得溶液为
-3
-12+
NaNO3溶液,则整个过程中起酸作用的硝酸为
-1
-3
n(HNO3)
作酸用
=n(NaOH)=V×10L×amol·L=aV×10mol,根据N元素守恒,作氧化剂的硝酸与生成的气体的物质的量相等,则有n(HNO3)被还原=n(气体)=答案:(1)NO为5.8 L,NO2为5.4 L。
(2)
mol·L
能力提升
1.用铜锌合金制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是( ) A.测定密度 C.放入盐酸中 答案:D
2.下列关于浓硝酸的叙述,正确的是( ) A.具有挥发性,因而浓硝酸略带有黄色 B.具有不稳定性,实验室里应保存在棕色瓶中 C.具有氧化性,常温下可以跟铜缓慢反应 D.具有酸性,实验室可以用它来制氢气
解析:浓硝酸见光或受热会分解,具有不稳定性,应保存在棕色瓶中。 答案:B
3.0.3 mol Cu与足量的稀硝酸完全反应时,被还原的HNO3的物质的量是( ) A.0.3 mol 3∶2。 答案:D
4.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.浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比混合所得的混合物叫王水 C.硝酸电离出的H,能被Zn、Fe等金属还原成H2 D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量的红棕色气体
解析:B项,王水指的是浓硝酸和浓盐酸按溶液体积之比为1∶3混合所得的混合物。
C项,硝酸与金属反应时,被还原的一般是指+5价氮,得到的还原产物是NO2、NO、N2O或N2等。 D项,常温下,浓硝酸可使Fe和Al等金属发生钝化现象,故B、C、D项均是错误的说法。 答案:A
5.0.1 mol铜与40 mL 10 mol·L HNO3充分反应后,溶液中含a mol H,由此可知( ) A.生成的气体在标准状况下的体积为4.48 L B.生成的气体在标准状况下的体积为1.49 L C.被还原的硝酸的物质的量为(0.2-a) mol D.反应后溶液中所含N
的物质的量为0.2 mol
-1
+
+
-1
=0.5mol。n(HNO3)=n(HNO3)作酸用+n(HNO3)被还原=aV×10mol+0.5mol。
-3
B放入硝酸中 D.观察外观
解析:铜锌合金和金都是金黄色。
B.0.6 mol C.0.4 mol D.0.2 mol
解析:由化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,Cu与被还原的HNO3的物质的量之比为