第2课时硫酸和硝酸的氧化性(基础提升练习含解析).pdf

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1、 第 2 课时 硫酸和硝酸的氧化性【基础篇】题组一 硫酸的性质 1.区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是()A.与铜片反应 B.与石蕊溶液反应 C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D.加入锌片看是否有气体生成 答案 C 解析 浓硫酸具有脱水性，涂在纸上，使其变黑色，稀硫酸涂在纸上无明显变化。2.下列关于浓硫酸的叙述正确的是()A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 答案 D 解析 蔗糖炭化的原因是浓 H2SO4 具有脱水性；浓硫酸与铜反应时需要加热；浓硫

2、酸不能干燥氨气，可与 NH3 反应。3.下列现象和用途中，浓硫酸表现脱水性的是()A.实验室制取氯气时浓硫酸作干燥剂 B.浓硫酸加到蔗糖中，蔗糖变黑 C.浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变为白色粉末 D.浓硫酸在常温下使 Fe、Al 钝化 答案 B 解析 区别浓硫酸的脱水性和吸水性，要看原物质中是否有水分子。一般来说，脱水性是对有机物质而言，其中的氢、氧两种元素按原子个数比 21 即以H2O 的形式脱去，无机物质失水一般为吸水性，如 CuSO45H2O 失去结晶水，C 不正确；A 中浓硫酸表现吸水性；D 中浓硫酸表现强氧化性；只有 B 中浓硫酸表现脱水性。4.用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究

3、铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是()A.上下移动中铜丝可控制 SO2 的量 B.中选用品红溶液验证 SO2 的生成 C.中选用 NaOH 溶液吸收多余的 SO2 D.为确认 CuSO4 生成，向中加水，观察颜色 答案 D 解析 因为中含有大量浓硫酸，所以应该冷却后把中上层溶液慢慢倒入盛有水的烧杯中，D 错误。5.下列对浓硫酸的叙述正确的是()A.常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸 B.浓硫酸具有强氧化性，SO2、H2、CO 具有还原性，故浓硫酸不能干燥 SO2、H2、CO C.浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性 D.浓硫酸与亚硫酸钠反应制取 SO2

4、 时，浓硫酸表现出强氧化性 答案 C 解析 常温下，浓硫酸与 Fe、Al 发生“钝化”属于化学变化，A 项不正确；浓 H2SO4 与 SO2、H2、CO 不反应，可以作干燥剂，B 项不正确；铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，部分 H2SO4 被还原生成 SO2，起氧化剂的作用，还有一部分H2SO4 生成 CuSO4，起酸的作用，C 项正确；实验室中用浓硫酸与固体亚硫酸钠反应来制取二氧化硫，在两种反应物中硫元素处于相邻价态，根据氧化还原反应规律知，它们之间是不可能发生氧化还原反应的，应为复分解反应，其原理是用难挥发性酸制易挥发性酸，强酸制弱酸，因而在此反应中浓硫酸体现的是难挥发性和酸性，D 项不正

5、确。题组二 硝酸的性质 6.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是()常温下都可用铝制容器贮存 露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻 常温下都能与铜较快反应 露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低 A.B.C.D.答案 D 解析 常温下，二者均能使铝钝化，正确；露置在空气中，浓硫酸吸水质量增加，错误；浓硫酸在常温下与铜没有明显的反应，错误；在空气中，浓硝酸挥发、浓硫酸吸水，二者浓度都降低，正确。7.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()选项 实验操作 现象 解释或结论 A 过量的 Fe 粉中加入稀 HNO3，充分反应后，滴入 KSCN 溶液 溶液呈红色 稀 HNO3 将 Fe 氧化为

6、Fe3 B 常温下，Fe、Al 放入浓 HNO3 或浓 H2SO4中 无明显现象 Fe、Al 与浓 HNO3 或浓 H2SO4发生钝化 C Al 箔插入稀 HNO3 中 无现象 Al 箔表面被 HNO3 氧化，形成致密的氧化膜 D 用玻璃棒蘸取浓 HNO3 点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓 HNO3 具有酸性 答案 B 解析 稀硝酸与铁粉反应，铁首先被氧化成 Fe3，过量铁粉将 Fe3还原，最终得到 Fe2，滴入 KSCN 溶液不显红色，A 错误；常温下，Fe、Al 在浓 HNO3 或浓 H2SO4 中发生钝化，生成致密的保护膜阻止了反应进行，B 正确；Al 箔能与稀HNO3 反应放出气体，

7、C 错误；浓硝酸具有氧化性，能使红色石蕊试纸先变红后褪色，D 错误。8.碳跟浓硫酸共热产生的气体 X 和铜跟浓硝酸反应产生的气体 Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是()洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡 在 Z 导管出来的气体中无二氧化碳 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 在 Z 导管口有红棕色气体出现 A.B.C.D.答案 B 解析 碳与浓硫酸共热产生的 X 气体为 CO2 和 SO2 的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的 Y 气体是 NO2，SO2H2ONO2=H2SO4NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，Z 处逸出的气体中有 CO2 和 NO，NO 遇到空气中的氧

8、气生成了红棕色的NO2，二氧化碳不与氯化钡反应，所以没有 BaCO3 生成。题组三 硝酸与金属反应的计算 9.38.4 mg 铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体 22.4 mL(标准状况)，反应消耗的 HNO3 的物质的量可能是()A.1.0103 mol B.1.6103 mol C.2.2103 mol D.2.4103 mol 答案 C 解析 n(Cu)6.0104mol，若 38.4 mg 铜全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为 6.0104mol42.4103mol；若 38.4 mg 铜全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为 6.0104mol 1.6103

9、mol；事实上铜先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，又与稀硝酸反应。消耗的硝酸的物质的量应在 1.6103mol 和 2.4103mol 之间。或者根据氮原子守恒求解如下：n(Cu)nCu(NO3)2 6104mol n(NO、NO2)1103mol 则反应消耗的 HNO3 为 26104mol1103mol2.2103mol，C 项正确。10.物质的量之比为 25 的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为 N2O，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()A.14 B.15 C.23 D.25 答案 A 解析 设 2 mol Zn 参与反应，因 Zn 无剩余，则

10、最终生成了 2 mol Zn(NO3)2，显然含有 4 mol NO ，这部分是没有参与氧化还原反应的 HNO3；HNO3N2O 过程中 N 元素的化合价5 价1 价，根据得失电子守恒有：2n(Zn)n(HNO3)4，则 n(HNO3)1 mol，即有 1 mol HNO3 被还原。11.用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：甲：铜与浓硝酸反应 乙：铜与稀硝酸反应 丙：铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述中正确的是()A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等 B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等 C.所消耗铜的物质的量是途径甲途径丙途径乙 D.所消耗的硝酸的物质的量是途径甲途

11、径丙途径乙 答案 A 解析 由于制取的 Cu(NO3)2 的量相同，据铜原子守恒可知 A 正确。【提升篇】12.如图所示甲是某学生验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是另外两位同学对甲装置改进后的装置：(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应的化学方程式是 _。(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。实验时先关闭活塞_，再打开活塞_，才能使 NO2 气体充满试管；当气体充满试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入试管，应该 _ _。答案(1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O (2)可以控制反应的发生和停止

12、 吸收 NO2 气体，防止污染环境 (3)c ab 先关闭 b，再关闭 a，然后打开 c，用手捂住试管 解析 铜和浓硝酸反应的化学方程式是 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。根据题目给定的装置图可知乙装置有尾气处理装置，同时可以通过移动铜丝来控制反应的发生与停止。实验丙中，实验时先关闭活塞 c，再打开活塞 a、b，才能使 NO2 气体充满试管；当气体充满试管后，将铜丝提起与溶液脱离停止反应。欲使烧杯中的水进入试管应该先关闭 b，再关闭 a，然后打开 c，用手捂住试管。13.(1)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式 _。(2)试用上图所示各装置设计一个实验，验证

13、上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是_(填装置的编号)。(3)实验室可观察到装置中 A 瓶的溶液褪色，C 瓶的溶液不褪色，A 瓶溶液的作用是_，B 瓶溶液的作用是_，C 瓶溶液的作用是_。(4)装置中所加的固体药品是_，可验证的产物是_，确定装置在整套装置中的位置的理由是 _。(5)装置中所盛溶液是_，可验证的产物是_。答案(1)C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O (2)(3)验证 SO2 的存在 充分吸收 SO2 验证 SO2 是否已被吸收完全 (4)无水硫酸铜 水 由于产物通过、时会带出水蒸气，所以必须放在、之前 (5)澄清的石灰水 CO2 解

14、析 C 与浓硫酸发生反应：C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。反应中的生成物有三种：SO2、CO2、H2O。在检验这三种产物时要避免相互干扰，如检验 CO2 时一般用澄清石灰水，而 SO2 也会使澄清的石灰水变浑浊，所以在检验 CO2 之前必须先除去 SO2；同时，在气体通过水溶液后，水蒸气会随之带出，所以必须在通过水溶液之前检验水的存在，由上分析可知装置的连接顺序是。14.将 128 g 铜置于一定量的浓硝酸中并微热。当铜片完全消失时，共收集到NO2 和 NO 的混合气体 44.8 L(标准状况)。(1)写出上述过程中，有关反应的离子方程式 _ _、_。(2)完成该反应至少需要量取

15、10 molL1 的浓硝酸_mL。(3)混合气体中 NO2 的体积为 _ L，NO 的体积_ L(均为标准状况下)。(4)将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入 O2 使其充分反应，若要使溶液恰好充满容器，则理论上需要参加反应的 O2 的物质的量为_mol。答案(1)Cu4H2NO =Cu22NO22H2O 3Cu8H2NO =3Cu22NO4H2O (2)600(3)22.4 22.4(4)1 解析(1)首先是浓硝酸与铜发生反应产生硝酸铜、二氧化氮和水，然后当反应进行到一定程度，硝酸变稀后，稀硝酸与铜发生反应，产生硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式是 Cu4H2NO

16、=Cu22NO22H2O；3Cu8H2NO =3Cu22NO4H2O。(2)反应中被还原的 HNO3 生成 NO、NO2 混合气体，混合气体的物质的量为 44.8 L22.4 Lmol12 mol，未被还原的硝酸生成Cu(NO3)2,128 g64 gmol12 mol，由氮原子守恒可知，n(HNO3)2nCu(NO3)2n(NO、NO2)2 mol22 mol6 mol，故需要硝酸的体积6 mol10 molL10.6 L600 mL。(3)设混合气体中 NO2、NO 的物质的量分别为 x mol、y mol，根据电子转移守恒及二者体积列方程计算，再根据 VnVm计算各自的体积；根据电子得失守恒及二者体积，可得：x3y22；xy2，解得 x1、y1，故二氧化氮的体积1 mol22.4 Lmol122.4 L，NO 的体积1 mol22.4 Lmol122.4 L。(4)反应又生成 HNO3，分析整个过程可知，铜提供的电子等于氧气获得的电子，由电子守恒可知，故需要氧气的物质的量为(2 mol2)41 mol。