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1、第3课时硝酸的氧化性课时过关能力提升一、基础巩固1.下列关于硝酸的认识中,正确的是()A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.浓硝酸与金属反应不产生氢气,而稀硝酸与金属反应可以生成氢气C.因常温下铝和铁不与浓硝酸反应,所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D.硝酸与金属反应时,只表现出氧化性答案:A2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是()A.使石蕊溶液变红B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2解析:在上述反应A、C项中HNO3均表现出酸性。在B、D项中HNO3中氮元素的化合价均降低,表现
2、出氧化性,并且在B项中又有Cu(NO3)2生成,说明此反应中HNO3还表现出酸性。答案:B3.为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是()A.稀硝酸B.浓硝酸C.浓硫酸D.浓盐酸解析:稀硝酸既能溶解铜,也能溶解铝;常温下浓硫酸与铜不发生反应,加热时浓硫酸与铜、铝都反应;浓盐酸不与铜反应;常温下,浓硝酸与铜反应而使铜层溶解,铝被钝化而受到保护。答案:B4.下列有关氨和硝酸实验的现象或结果,正确的是()A.浓氨水滴入碱石灰里可制得氨气B.蘸浓氨水和蘸浓硫酸的玻璃棒靠近会冒白烟C.锌片与稀硝酸反应可制得氢气D.铜片与浓硝酸反应可制得一氧化氮答案:A5.取三张湿润的蓝色石蕊试纸贴在玻璃片上,然后按顺序
3、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B.红、黑、白C.红、红、红D.白、黑、白答案:D6.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项正确;浓硝酸不具有脱水性,D项错误。答案:D7.将铜粉放入稀硫酸中,加热无明显现象,但加入某盐后,发现铜粉质量逐渐减小,该盐是()A.硫酸亚铁B.硫酸锌C.硝
4、酸钾D.氯化钠解析:在酸性溶液中,硝酸盐具有氧化性,能把铜氧化生成硝酸铜和NO,选项C符合题意。答案:C8.将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况,不考虑N2O4的生成),则所消耗的HNO3的物质的量是()A.0.12 molB.0.11 molC.0.09 molD.0.08 mol解析:由Cu分别与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式可知:无论生成物是NO2还是NO,被还原HNO3的物质的量等于生成气体的总物质的量。所以反应中消耗的n(HNO3)=2n(Cu)+n(NOx)=21.92 g64 gmol-1+1.12 L22.4 Lmol-1=0
5、.11 mol。答案:B9.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,A在常温下不与空气作用,有如下变化关系:气体A(1)推出各物质的化学式:甲 ,乙,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浓溶液乙中,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)CHNO3CuCO2、NO2NOCaCO3Cu(NO3)2(2)C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O10.将6.4 g铜加入50 mL a molL-1的硝酸溶液
6、中,铜全部溶解,得到NO2和NO的混合气体。将反应后溶液稀释至100 mL,测得NO3-的浓度为3 molL-1。(1)混合气体中NO2和NO的总物质的量为(用含a的式子表示)。(2)稀释后的溶液中H+的物质的量浓度为 molL-1。(3)若a=9,则收集到NO2和NO混合气体在标准状况下体积为 L。解析:因为得到NO2和NO混合气体,说明原硝酸溶液为浓硝酸。发生的反应有:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)3.Cu(NO3)2+2NO+4H2O。由n(Cu)=6.4 g64 gmol-1=0.1 mol和反应后溶液中含有n(NO3-)=0.1
7、L3 molL-1=0.3 mol可知,反应完毕后还有HNO3剩余。剩余n(HNO3)为0.3 mol-0.1 mol2=0.1 mol。(1)由N原子守恒得n(NO2)+n(NO)=n(HNO3)总-n(NO3-)余=(0.05a-0.3) mol。(2)因为与Cu2+组合的n(NO3-)=2n(Cu 2+)=26.4 g64 gmol-1=0.2 mol,故溶液中与H+结合的n(NO3-)=0.3 mol-0.2 mol=0.1 mol,则c(H+)=0.1mol0.1 L=1.0 molL-1。(3)当a=9时,硝酸的总物质的量为0.45 mol,则收集到混合气体的总物质的量为0.45
8、mol-0.3 mol=0.15 mol,V(NOx)=0.15 mol22.4 Lmol-1=3.36 L。答案:(1)(0.05a-0.3) mol(2)1.0(3)3.36二、能力提升1.欲迅速除去水壶底的水垢,又不损坏铝壶,最好选用()A.浓盐酸B.稀硝酸C.冷的浓硫酸D.冷的浓硝酸解析:冷的浓硝酸能使铝钝化,不会损坏铝壶,同时硝酸可与水垢中的CaCO3、Mg(OH)2反应以迅速除去水垢。答案:D2.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是()A.常温下都可用铝制容器贮存B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减小C.常温下都能与铜较快反应D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都增大解析:浓硫酸
9、吸水增重,B项错误;浓硫酸常温下与Cu不反应,C项错误;浓硫酸吸水、浓硝酸挥发都会使酸液的浓度减小,D项错误。答案:A3.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B.逐渐加深C.没有改变D.变黄色解析:Fe(NO3)2溶液中含有Fe2+、NO3-,加入稀盐酸时,引入了H+,提供了酸性环境。硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,把Fe2+氧化为Fe3+。答案:D4.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.Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO2
10、B.3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NOC.CuO2HNO3Cu(NO3)2H2O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:C5.等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO最多的是()A.FeOB.Fe2O3C.FeSO4D.Fe3O4解析:Fe2O3与硝酸反应不产生NO,等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中+2价铁的物质的量最大的是FeO,失电子数最多,产生NO的物质的量最多。答案:A6.0.3 mol Cu与含1.2 mol HNO3的浓硝酸充分反应后,生成NO2的量为()A.1.2 molB.0.6 mol
11、C.小于0.6 molD.大于0.6 mol解析:因铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,随着反应的进行,浓硝酸变稀,稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3(稀)3.Cu(NO3)2+2NO+4H2O,所以放出的NO2小于0.6 mol。答案:C7.如图是AE五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体,且B为红棕色气体。(1)写出AE各物质的化学式:A、B、C、D、E。(2)写出各步反应的化学方程式:。解析:根据B为含氮元素的气体和红棕色气体判断出B是NO2,以此为突破口推断其他。答案:(1)N2NO2NONH3HNO3(2)N2+O22.
12、NO4NH3+5O24.NO+6H2O2NO+O22.NO23Cu+8HNO3(稀)3.Cu(NO3)2+2NO+4H2O3NO2+H2ONO+2HNO38.为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO,某同学设计了如下实验装置和实验方案。实验步骤:(1)关闭K1,打开K2,向试管中加石灰石,通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸,则加入石灰石的作用是,反应的化学方程式是。(2)将铜丝插入稀硝酸中,微热试管。该步反应的离子方程式是。(3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,可以观察到烧瓶中,证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。(4)NaOH溶液的作用是。解析:(1)关闭K1,打开K2,向试管中加
13、石灰石,通过分液漏斗向其中加入一定量的稀硝酸,则加入石灰石的作用是石灰石与稀硝酸反应生成CO2,把装置中的氧气排尽,防止干扰反应现象的判断,反应的化学方程式是CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+CO2+H2O。(2)将铜丝插入稀硝酸中,发生反应产生硝酸铜、NO和水,该步反应的离子方程式是3Cu+8H+2NO3-3.Cu2+2NO+4H2O。(3)充分反应后,打开开关K1,通过气囊鼓入空气,可以观察到烧瓶中无色气体变成红棕色,证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。(4)NO、NO2是大气污染物,由于它们可以与NaOH溶液反应产生盐,因此可以防止大气污染。答案:(1)石灰石与稀硝酸反应生成CO2,把装置中的氧气排尽CaCO3+2HNO3Ca(NO3)2+CO2+H2O(2)3Cu+8H+2NO3-3.Cu2+2NO+4H2O(3)无色气体变成红棕色气体(4)吸收NO、NO2,以免气体污染环境