内容正文:
课时作业(二十二) 硝酸的性质
基础达标练
1.环保部门每天通过新闻媒体向社会发布以污染物、浓度为标准确定空气质量的信息。在下列各种物质中不属于空气质量指标的是( )
A.二氧化碳 B.氮氧化物
C.二氧化硫 D.悬浮颗粒
解析:选A 二氧化碳不属于空气污染物。
2.向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入少量稀盐酸时,溶液的颜色变化是( )
A.变浅 B.变为红色
C.没有改变 D.变为黄色
解析:选D NO在酸性条件下(相当于稀硝酸),具有较强的氧化性能将Fe2+氧化为Fe3+,使溶液呈黄色。
3.下列关于硝酸的叙述正确的是( )
A.常温下,浓硝酸可以使金属镁钝化
B.稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气
C.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂
D.室温下,铜能与浓硝酸反应,不能与稀硝酸反应
解析:选C 常温下,浓硝酸不能使金属镁发生钝化,A项错误;稀硝酸是强氧化剂,与活泼金属反应是硝酸根得电子,而不是氢离子得电子,所以无氢气产生,B项错误;浓、稀硝酸都具有强氧化性,都是强氧化剂,C项正确;室温下,铜能与浓、稀硝酸都反应,D项错误。
4.将5.6 g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的气体X。再向所得溶液中加入过量的NaOH溶液,产生10.7 g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是( )
A.0.15 mol NO2
B.0.2 mol NO
C.0.05 mol NO、0.15 mol NO2
D.0.05 mol NO、0.2 mol NO2
解析:选C 反应过程中的转化关系为:Mg→Mg(NO3)2→Mg(OH)2,Cu→Cu(NO3)2→Cu(OH)2,沉淀质量的增加量为OH-的质量,根据化合价变化可知,增加OH-的物质的量,等于转移电子的物质的量,故n(e-)=n(OH-)=(10.7 g-5.6 g)/17g/mol=0.3 mol。A.生成0.15 mol NO2,N元素获得电子为0.15 mol×(5-4)=0.15 mol,得失电子不相等,故A错误;B.生成0.2 mol NO,N元素获得电子为0.2 mol×(5-2)=0.6 mol,得失电子不相等,故B错误;C.生成0.05 mol NO、0.15 mol NO2,N元素获得电子为0.05 mol×(5-2)+0.15 mol×(5-4)=0.3 mol,得失电子相等,故C正确;D.生成0.05 mol NO、0.2 mol NO2,N元素获得电子为0.05 mol×(5-2)+0.2 mol×(5-4)=0.35 mol,得失电子不相等,故D错误;故选:C。
5.下列叙述正确的是( )
A.FeO与稀硝酸反应属于复分解反应
B.常温下Fe与浓硝酸不反应
C.铜片与浓硝酸发生离子反应:Cu+NO+4H+===Cu2++NO2↑+2H2O
D.向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸发生反应:3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
解析:选D FeO具有还原性,稀硝酸具有氧化性,二者发生氧化还原反应,A项错误;常温下铁遇浓硝酸发生钝化,不是不反应,而是在铁表面生成了一层致密的氧化物薄膜而阻止了内部金属继续反应,B项错误;离子方程式电荷和原子不守恒,正确的离子方程式为Cu+2NO+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O,C项错误;在酸性条件下Fe2+与NO发生氧化还原反应,D项正确。
6.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是( )
A.稀硝酸 B.稀盐酸
C.硝酸铜 D.氢氧化钠
解析:选C 钝化的实质是浓硝酸或浓硫酸在Fe、Al表面发生氧化还原反应形成一层致密的氧化物保护膜,使反应不能继续进行。由于铝的氧化物Al2O3是两性氧化物,既可与强酸反应,也可与强碱反应,故选项A、B、D均不符合题意,只有选项C的Cu(NO3)2不与Al2O3反应。
7.下列说法不正确的是( )
A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
C.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.HNO3―→NO―→NO2各步变化均能通过一步实现
解析:选A A项中加入Cu(NO3)2固体后,Cu和H+、NO发生反应:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,故该项不正确;使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3,该气体水溶液显碱性,B正确;铜与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,离子方程式为3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,C正确;稀硝酸与Cu反应可以生成NO,NO与O2反应生成NO2,D正确。
8.下列反应中,浓硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是( )
A.浓硝酸中滴入石蕊溶液并微热
B.氧化铁与浓硝酸反应
C.氢氧化铜与浓硝酸反应
D.碳与浓硝酸反应
解析:选A 在浓硝酸中滴入石蕊溶液,石蕊溶液先变红,此时浓硝酸表现出酸性,后褪色,浓硝酸又表现出强氧化性。
9.如图表示Cu与HNO3反应的量的关系,问哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系( )
A.a B.b C.c D.d
解析:选A Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,可知参加反应的硝酸只有被还原,故被还原的HNO3与Cu的关系为3Cu~2HNO3(还原),A正确。
10.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是( )
A.颜色变浅 B.逐渐变为红色
C.没有改变 D.变为棕黄色
解析:选D Fe2+和NO在溶液中可以大量共存,但加入稀盐酸后,NO在酸性条件下表现出强氧化性(即可认为H+与NO结合成了HNO3),把Fe2+氧化为Fe3+,溶液由浅绿色变成棕黄色。
11.等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是( )
A.FeO B.Fe2O3
C.FeSO4 D.Fe3O4
解析:选A 等质量m g物质中含+2价铁的物质的量依次可表示为、0(只含+3价铁)、、,+2价铁含量最高的是FeO,与足量稀硝酸反应后放出NO最多,故选A项。
12.将黑色固体单质甲加热至红热,投入黄色的溶液乙中,剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气反应,根据下列变化填空:
(1)甲是 ,乙是 ,丙是 。
(2)混合气体A的主要成分是________________________________________________________________________。
(3)丙与溶液C反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由反应③,可推测单质丙为单质铜,则溶液C为稀硝酸,进一步结合反应①②以及黑色固体单质甲加热至红热,投入黄色的溶液乙中,剧烈反应产生混合气体A,得知A为CO2与NO2的混合气体,B为NO,甲为C,乙为浓硝酸。
答案:(1)C 浓硝酸 Cu (2)CO2与NO2 (3)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
13.在浓硝酸中放入铜片:
(1)开始反应的化学方程式为________________________________________________________________________,
实验现象为________________________________________________________________________。
(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式是________________________________________________________________________
。
(3)待反应停止后,再加入少量质量分数为25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6 L(标准状况)。则所消耗的硝酸的物质的量是 。
解析:n(HNO3)=2n(Cu)+n(气)=×2+=0.4 mol+0.25 mol=0.65 mol。
答案:(1)Cu+4NHO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出
(2)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)加入稀硫酸后,与原溶液中的NO构成强氧化性的条件,又能与过量的Cu反应
(4)0.65 mol
能力提升练
14.如图在通风橱中进行Ⅰ、Ⅱ两个对比实验,根据实验现象判断下列说法错误的是( )
实验
现象
Ⅰ
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方为红棕色
Ⅱ
Fe表面产生少量红棕色气泡,迅速停止
A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O2===2NO2
B.Ⅱ的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
C.过量铁与稀硝酸反应生成亚铁盐
D.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
解析:选D 无色NO遇氧气生成红棕色气体NO2,Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O2===2NO2,A项正确。Ⅱ中是Fe在冷的浓HNO3中钝化,B项正确。铁与稀硝酸反应生成硝酸铁,过量铁把硝酸铁还原为硝酸亚铁,C项正确。硝酸越浓,氧化性越强,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,D项错误。
15.物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸恰好完全反应,若硝酸被还原的产物为N2O,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.1∶4 B.1∶5
C.2∶3 D.2∶5
解析:选A 设有2 mol Zn参与反应,则最终生成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;HNO3―→N2O过程中N元素的化合价由+5价降到+1价,根据得失电子守恒有:2×n(Zn)=n(HNO3)×4,则n(HNO3)=1 mol,即有1 mol HNO3被还原。
16.9.7 gCu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2.24 L。将溶液稀释为1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,此时溶液中NO的浓度为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1 D.0.6 mol·L-1
解析:选B n(NO)=0.1 mol,转移电子的物质的量为0.1 mol×3=0.3 mol,n(Cu+Zn)=0.3 mol÷2=0.15 mol,n[Cu(NO3)2]+n[Zn(NO3)2]=0.15 mol,其中所含n(NO)=0.3 mol,溶液中c(HNO3)=c(H+)=0.1 mol·L-1,其中含n(NO)=0.1 mol,溶液中NO的总浓度为0.4 mol·L-1。
17.某化学课外兴趣小组为探究NO气体易被空气氧化并观察NO气体的实际颜色,同时为了防止气体扩散污染空气,对实验室制取NO气体的装置改装如下:
打开止水夹Ⅰ、Ⅱ,从漏斗处加入稀硝酸直至液面浸没铜丝并与试管A胶塞处相平齐时,关闭止水夹Ⅰ、Ⅱ,用酒精灯微热试管A。
(1)加入稀硝酸与试管A胶塞处相平齐的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当用酒精灯微热试管A时,A中可观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当进入B试管的液体没及铜丝后并微热B试管时能观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了防止气体污染空气,C烧杯中应装入 溶液。
解析:观察NO气体的实际颜色,需要排尽试管中的空气;为了防止NO、NO2污染空气,用NaOH溶液吸收尾气。
答案:(1)赶走试管中的空气
(2)铜丝上产生气泡,试管上部充满无色气体,液面慢慢下降,铜丝逐渐减少,无色溶液变为蓝色
(3)铜丝上冒气泡,在试管上部变为红棕色气体,无色溶液变为蓝色
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2===2NO2 (4)NaOH
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