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1、-1-第五节硝酸硝酸盐一、选择题1物质的量之比为2 5 的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为2N O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是()。A1 4B 1 5C 2 3D 2 5解答:本题考查锌与稀硝酸反应产物的判断。解:设 2mol Zn 参 与 反 应,因Zn无 剩 余,则 最 终 生 成 了322molZnNO,显 然 生 成 的322molZn NO中含有34molNO,这部分3NO没有参与氧化还原反应,根据得失电子守恒有:32(Zn)(HNO)4nn,则被还原的3(HNO)1moln,所以被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比1 4。
2、本题答案为选项A。2在下列变化大气固氮、硝酸银分解、实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是()。ABCD解答:本题考查氧化还原反应知识。解:氧化还原反应中,元素化合价升高是被氧化,化合价降低是被还原。大气固氮,元素化合价升高,被氧化;硝酸银分解,氮元素化合价降低被还原;实验室制取氨气中氮元素化合价不变,既不被氧化又不被还原。本题答案为选项A。3将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、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,后者少解答:本题考
3、查硝酸的性质。解:铜片与浓、稀3HNO 反应的化学方程式分别为3Cu4HNO(浓)32Cu(NO)222NO2H O,33Cu8HNO(稀)3223Cu(NO)2NO4H O。因浓度越大反应速率越大,所以选项A错;又因2NO 为红棕色,NO 为无色,所以选项C错;因两种酸都过量,铜完全溶解,所以转移电子数相等,选项D 错;由化学方程式不难看出,同质量的铜消耗浓3HNO 多,故选项B正确。本题答案为选项B。4镁完全溶解于一定量浓硝酸中反应得到溶液A和2NO、24N O、NO 的混合气体,这些气体与22.24LO(标准状况)混合后通入水中正好完全被水吸收。若向所得溶液A中加入 NaOH名师资料总结
4、-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 10 页 -2-溶液至恰好完全沉淀,将所得沉淀过滤洗涤并灼烧至质量不再变化,此时固体量为()。A 16gB8gC 40gD 0.2mol解答:本题考查元素化合物和氧化还原反应的知识。解:镁与硝酸反应过程中,镁失去的电子=硝酸得到的电子;在氮氧化物与氧气的反应中,氮氧化物失去的电子=氧气得到的电子;可推得镁失去的电子=氧气得到的电子。可得关系式:22Mg O 2MgO,所以氧化镁的物质的量2.2420.2mol22.4,质量为 8g。本题答案为选项B、D。5北京 2008 奥运会金牌直径为70mm,厚 6mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想:甲
5、同学认为金牌是由纯金制造的;乙同学认为金牌是由金银合金制成的;丙同学认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成的。为了验证他们的猜想,你选择的一种试剂是()。A硫酸铜溶液B盐酸C稀硝酸D硝酸银溶液解答:本题考查金属与硝酸的反应。解:铜锌都能与硝酸反应,但金不溶于硝酸。本题答案为选项C。6某金属硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8 1,则金属元素的化合价在反应过程中的变化是()。A升高B降低C不变D无法确定解答:本题考查氧化还原反应的知识。解:设生成的二氧化氮和氧气的物质的量分别为8mol 和 lmol,生成 8mol 二氧化氮过程中得电子8mol,生成
6、1mol 氧气过程中失电子4mol,在氧化还原反应中,一定满足得失电子守恒,所以金属元素一定会失电子,从而使元素化合价升高。本题答案为选项A。7足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO、2NO、24N O 的混合气体,这些气体与21.68LO(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH 溶液至2Cu恰好完全沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是()。A 60mLB 45mLC 30mLD15mL解答:本题考查金属与硝酸的反应。解:分析反应过程可知:铜与硝酸反应过程中,铜失去的电子=硝酸得到的电子;氮氧化物失去的电子=氧气得到的电子;可推
7、出铜失去的电子=氧气得到的电子;又因为:1mol 铜离子可以和2mol 氢氧化钠反应;可推出关系式为:22CuO4NaOH,所以氢氧化钠的物质的量1.6840.3mol22.4,消耗溶液 NaOH 的体积0.350.06L60mL。本题答案为选项A。8一定量的铁与一定量的浓3HNO 反应,得到硝酸铁溶液和NO,2NO、24N O 的混合气体,这些气体与23.36LO(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入2mol/LNaOH 溶液至3Fe恰好沉淀,则消耗 NaOH 溶液的体积是()。A 300mLB150mLC120mLD 90mL名师资料总结-精品资
8、料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 10 页 -3-解答:本题考查铁与硝酸的反应。解:铁与硝酸反应过程中,铁失去的电子=硝酸得到的电子;氮氧化物失去的电子=氧气得到的电子;可推出铁失去的电子=氧气得到的电子;又因为:1mol 铁离子可以和3mol 氢氧化钠反应;可推出关系式为:24Fe3O12NaOH,所以氢氧化钠的物质的量3.36422.40.6mol。消耗溶液 NaOH 的体积0.620.30L300mL。本题答案为选项A。9铜与 1mol/L 硝酸反应,如果3NO 浓度下降 0.2mol/L,则溶液中(H)c同时下降(溶液体积变化忽略不计)()。A 0.2molLB 0.4molL
9、C 0.6molLD 0.8molL解答:本题考查铜与硝酸的反应。解:利用离子方程式可得:32NO 8H,如果3NO 浓度下降 0.2molL,则溶液中(H)c同时下降 0.8mol/L。本题答案为选项D。10锌和很稀的硝酸充分反应,当消耗锌与硝酸的物质的量之比为1 2.5时,除生成硝酸锌和水之外还生成另一种物质,该物质可能是()。2NO2N O NO43NH NOABCD解答:本题考查氧化还原反应的知识。解:硝酸在反应中有两个作用:酸性及氧化性。可设锌与硝酸的物质的量分别为4mol 和10mol,则有:34Zn 4Zn NO28e,如果还原产物是:氮氧化物,那么被还原的3NO的物质的量为2m
10、ol,根据得失电子守恒可得:反应中需要得到8mol 电子,由此可确定价态应降低4价,由5 价变为1价,所以 N2O 符合要求。如果还原产物是:硝酸铵,那么被还原的3NO 的物质的量为1mol,根据得失电子守恒可得:反应中需要得到8mol 电子,由此可确定价态降低8价,由5 价变为3价,所以43NH NO 符合要求。本题答案为选项C。11一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为:4332NH NOHNON2H O,在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比为()。A 3 5B 5 4C1 1D 5 3解答:本题考查氧化还原反应的知识。解:分析化学方程式可得:铵根中3价的氮元素升高到0 价,被氧
11、化;而硝酸根中5 价的氮名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 10 页 -4-元素降低到0价,被还原。根据得失电子守恒可得:在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比为 3 5。A 16gB8gC 40gD 0.2mol解答:本题考查元素化合物和氧化还原反应的知识。解:镁与硝酸反应过程中,镁失去的电子一硝酸得到的电子;在氮氧化物与氧气的反应中,氮氧化物失去的电子=氧气得到的电子;可推得镁失去的电子=氧气得到的电子。可得关系式:2MgO22MgO,所以氧化镁的物质的量2.2420.2mol22.4,质量为 8g。本题答案为选项B、D。5北京 2008 奥运会金牌直径为70mm,
12、厚 6mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想:甲同学认为金牌是由纯金制造的;乙同学认为金牌是由金银合金制成的;丙同学认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成的。为了验证他们的猜想,你选择的一种试剂是()。A硫酸铜溶液B盐酸C稀硝酸D硝酸银溶液解答:本题考查金属与硝酸的反应。解:铜锌都能与硝酸反应,但金不溶于硝酸。本题答案为选项C。6某金属硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8 1,则金属元素的化合价在反应过程中的变化是()。A升高B降低C不变D无法确定解答:本题考查氧化还原反应的知识。解:设生成的二氧化氮和氧气的物质的量分别为8mol 和1mol,生成
13、8mol 二氧化氮过程中得电子8mol,生成 1mol 氧气过程中失电子4mol,在氧化还原反应中,一定满足得失电子守恒,所以金属元素一定会失电子,从而使元素化合价升高。本题答案为选项A。7足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO、2NO、24N O 的混合气体,这些气体与21.68LO(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5molLNaOH溶液至2Cu恰好完全沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是()。A 60mLB 45mLC 30mLD15mL解答:本题考查金属与硝酸的反应。解:分析反应过程可知:铜与硝酸反应过程中,铜失去的电子=硝酸得到的电子
14、;氮氧化物失去的电子=氧气得到的电子;可推出铜失去的电子=氧气得到的电子;又因为:1mol 铜离子可以和2mol 氢氧化钠反应;可推出关系式为:2CuOz4NaOH,所以氢氧化钠的物质的量1.6840.3mol22.4,消耗溶液 NaOH 的体积0.350.06L60mL。本题答案为选项A。8一定量的铁与一定量的浓3HNO 反应,得到硝酸铁溶液和NO、2NO,24N O 的混合气体,这些气体与23.36LO(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入2mol/LNaOH 溶液至3Fe恰好沉淀,则消耗 NaOH 溶液的体积是()。名师资料总结-精品资料欢迎下
15、载-名师精心整理-第 4 页,共 10 页 -5-A 300mLB150mLC120mLD 90mL解答:本题考查铁与硝酸的反应。解:铁与硝酸反应过程中,铁失去的电子=硝酸得到的电子;氮氧化物失去的电子=氧气得到的电子;可推出铁失去的电子=氧气得到的电子;又因为:1mol 铁离子可以和3mol 氢氧化钠反应;可推出关系式为:4Fe3O212NaOH,所以氢氧化钠的物质的量3.36422.40.6mol。消耗溶液 NaOH 的体积0.620.30L300mL。本题答案为选项A。9铜与 1molL硝酸反应,如果3NO 浓度下降 0.2mol/L,则溶液中(H)c同时下降(溶液体积变化忽略不计)()
16、。A 02mol/LB 0 4molLC 0 6molLD 0 8mol/L解答:本题考查铜与硝酸的反应。解:利用离子方程式可得:32NO 8H,如果3NO 浓度下降 0 2molL,则溶液中(H)c同时下降 08molL。本题答案为选项D。10锌和很稀的硝酸充分反应,当消耗锌与硝酸的物质的量之比为1 2.5时,除生成硝酸锌和水之外还生成另一种物质,该物质可能是()。2NO2N O NO43NH NOABCD解答:本题考查氧化还原反应的知识。解:硝酸在反应中有两个作用:酸性及氧化性。可设锌与硝酸的物质的量分别为4mol 和10mol,则有:324Zn4Zn NO8e,如果还原产物是:氮氧化物,
17、那么被还原的3NO 的物质的量为2mol,根据得失电子守恒可得:反应中需要得到8mol 电子,由此可确定价态应降低4价,由5 价变为1价,所以2N O 符合要求。如果还原产物是:硝酸铵,那么被还原的3NO 的物质的量为1mol,根据得失电子守恒可得:反应中需要得到8mol 电子,由此可确定价态降低8价,由5 价变为3价,所以3NH4NO符合要求。本题答案为选项C。11一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为:4332NH NOHNON2H O,在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比为()。A 3 5B 5 4C1 1D 5 3名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共
18、10 页 -6-解答:本题考查氧化还原反应的知识。解:分析化学方程式可得:铵根中3价的氮元素升高到0 价,被氧化;而硝酸根中5 价的氮元素降低到0价,被还原。根据得失电子守恒可得:在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比为 3 5。本题答案为选项A。12某单质能与足量浓硝酸反应,若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1 4,则该元素在反应中所显示的化合价可能为()。A1价B2价C3价D4价解答:本题考查单质与硝酸的反应。解:从熟悉的化学方程式可以直接找到答案:3Cu4HNO(浓)32Cu(NO)222NO2H O。铜与浓硝酸反应中铜呈2价;碳与浓硝酸反应产物中碳显4价。本题答案为选项B、D。13
19、25.6mgCu 恰好与含331.410molHNO的浓硝酸完全反应,使生成的气体溶于水,最终得到的气体在标准状况下的体积(mL)为()。A 784B13 44C15 68D 5 97解答:本题考查单质与硝酸的反应。解:设最终得到的气体的物质的量为molx,Cu的物质的量3325.610640.410mol,利用得失电子守恒可得:30.41023x,解得:4810mol3x。所以得到的气体在标准状况下的体积43822.410105.97mL3。本题答案为选项D。二、填空题14硝酸盐受热分解的产物与其组成及受热温度等有关。(1)一定条件下硝酸铵受热分解反应的化学方程式为:43322NH NOHN
20、ONH O(未配平)。该反应的氧化产物是_,在反应中被氧化与被还原的氮原子质量之比为_。(2)某金属元素的硝酸盐受热分解的产物为不含氮元素的固体物质、2NO 和2O。若产生的2NO 和2O 的物质的量之比为8 1,则金属元素的化合价在反应过程中_(填“升高”、“降低”或“不变”)。解答:本题考查硝酸盐的不稳定性。解:(1)硝酸铵受热分解反应的化学方程式为:43322NH NOHNONH O(未配平)在氧化还原反应中,元素化合价升高是被氧化,生成氧化产物;化合价降低,被还原,生成还原产物。分析可得:该反应的氧化产物是2N。根据得失电子守恒可得:在反应中被氧化与名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师
21、精心整理-第 6 页,共 10 页 -7-被还原的氮原子数之比为5 3。(2)设生成的二氧化氮和氧气的物质的量分别为8mol 和1mol,那么生成 8mol 二氧化氮过程中得到电子8mol,生成 1mol 氧气过程中失去的电子数为4mol,在氧化还原反应中,一定满足得失电子守恒,所以金属元素一定会失电子,从而使元素化合价升高。本题答案为:(1)2N;5 3。(2)升高。15某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按图622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2NO,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、3molL稀硝酸、蒸
22、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2NO 反应。23222NO2NaOHNaNONaNOH O。(1)实验应避免有害气体排放到空气中,装置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_。(3)装置中发生反应的化学方程式是_。(4)装置的作用是_,发生反应的化学方程式是_。(5)该小组得出的结论依据的试验现象是_。(6)试验结束后,学生们发现装置中溶液呈绿色,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。学生们分别设计了4个实验来判断两种看法是否正确
23、。这些方案中可行的是_(选填序号字母)。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氧气,观察颜色变化d向饱和硝酸铜溶液中通人浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化解答:本题考查硝酸的性质实验。解:(1)已知:浓硝酸能将NO 氧化成2NO,而稀硝酸不能氧化NO。看图分析可知是排水集气,收集的是难溶于水的NO,从而确认装置放3molL稀硝酸溶液;实验装置盛放浓名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 10 页 -8-硝酸会将NO 氧化成2NO,再利用装置中的氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化氮,从而避免有害气体排放到空气中。(2)由于氧气会将一
24、氧化氮氧化为二氧化氮,会干扰实验的检验,所以加入药品,打开弹簧夹后,需要通入2CO 一段时间,用于排走装置中的空气,防止干扰实验的进行。赶走空气后需要关闭弹簧夹,再将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内,用于排水收集气体。(3)装 置 中 是 铜 与 浓 硝 酸 反 应,发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是3Cu4HNO(浓)3222Cu(NO)2NO2H O。(4)装置的作用是将2NO 转化为 NO,发生反应的化学方程式是2233NOH O2HNONO。(5)该小组得出的结论依据的实验现象是:装置中液面上方气体仍为无色,装置中液面上方气体由无色变为红棕色。(6)分析四种方案:a加热该绿色溶液
25、,观察如果绿色溶液变为蓝色,可以说明是溶解了二氧化氮的缘故,该方案可行;b加水稀释绿色溶液,会使硝酸铜的质量分数变小,而二氧化氮也会溶于水中,液体都会变蓝,但原因无法判断,该方案错误;c向该绿色溶液中通人氧气、二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸,排除二氧化氮的存在,观察如果绿色溶液变为蓝色,可以说明是溶解了二氧化氮的缘故,该方案可行;d向饱和硝酸铜溶液中通人浓硝酸与铜反应产生的气体,观察如果溶液颜色由蓝色变为绿色,可以说明是溶解了二氧化氮的缘故,该方案可行。本题答案为:(1)3molL稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液;(2)通入2CO 一段时间,关闭弹簧夹,将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内;(3)3C
26、u4HNO(浓)3222Cu(NO)2NO2H O;(4)将2NO 转化为 NO,2233NOH O2HNONO;(5)装置中液面上方气体仍为无色,装置中液面上方气体由无色变为红棕色;(6)a、c、d。16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 623所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K3 为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 10 页 -9-请回答有关问题:(1)设计装置A的目的是 _;为达到此目的,应进行的操作是_。(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入
27、稀硝酸,并微热,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 _。解答:本题考查铜与硝酸反应产物的判断。解:(1)利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽,避免NO 和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰。为达到此目的,应进行的操作是:打开K,且打开分液漏斗活塞,当装置 C 中产生白色沉淀时,关闭K。(2)将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热,观察到装置B中的现象是:铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上仍为无色,溶液变为蓝色:2323Cu8H2NO3Cu2NO4H O。(3)装置E和F的作用是验证无色气体为
28、NO;为实现此作用,其操作方法是:将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入注射器中。(4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,兼有防止溶液倒流的功能。本题答案为:(1)利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽,避免NO 和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰。打开K,且打开分液漏斗活塞,当装置 C 中产生白色沉淀时,关闭K。(2)铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上仍为无色,溶液变为蓝色:33Cu8H2NO223Cu2NO4H O。(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,兼有防止溶液倒流的
29、功能。三、计算题17 2.80g铁与 100mL 稀硝酸混合后充分反应,产生气体为NO,反应后铁、硝酸均无剩余。向反应后的溶液中加入100mL0 2molL的碘化钾溶液,恰好将溶液中的3+Fe全部还原。求原硝酸溶液的物质的量浓度。解答:本题考查铁与稀硝酸反应的有关计算。涉及氧化还原的知识,要注意得失电子守恒的应用。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 10 页 -10-解:3 3Fe(NO)(I)0.2mol/L0.100L0.020molnn,32332.80gFe(NO)(Fe)Fe(NO)0.020mol0.030mol56g/molnnn,根据得失电子守恒:3332Fe(NO)3Fe(NO)2(NO)3nnn,即 0.020mol30.030mol2(NO)3n,则(NO)0.040moln。再根据氮元素守恒:33332(HNO)(NO)Fe(NO)3Fe(NO)2nnnn0.040mol0.020mol30.030mol20.16mol所以原30.16mol(HNO)1.6mol/L0.100Lc本题答案为:1.6mol/L。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 10 页 -