第03讲 硝酸与金属及其化合物反应的计算(重难点训练)化学苏教版必修第二册
2026-03-09
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二单元 重要的含氮化工原料 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 硝酸 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 740 KB |
| 发布时间 | 2026-03-09 |
| 更新时间 | 2026-03-09 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-03-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56729868.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第03讲 硝酸与金属及其化合物反应的计算
建议时间:10分钟
突破一 硝酸的性质
1.下列离子方程式正确的是( )
A.Zn与稀硝酸反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
B.Fe与过量稀硝酸反应:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
C.过量铁粉与稀硝酸反应:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
D.Cu与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
2.下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B.铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.打开装有浓硝酸的细口瓶,观察到瓶口有白雾产生——吸水性
3.某实验过程如图所示,则图③的试管中的现象是( )
A.无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应
B.铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色
C.铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体
D.铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色
4.为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO,设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态),下列说法不正确的是( )
A.关闭活塞1,加入稀硝酸至液面a处
B.在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C.通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D.反应开始后,胶塞下方有无色气体生成,打开活塞1,漏斗中有红棕色气体生成,证明该无色气体为NO
5.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图),滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙,依次观察到如下现象:①滴管内产生红棕色气体,液面下降;②滴管内的液面上升,气体变成无色;③滴管内的液面再次下降。下列说法不正确的是( )
A.现象①中产生的红棕色气体为NO2
B.产生现象②的原因是NO2与水反应
C.产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应
D.最终瓶内溶液中的溶质一定只有Cu(NO3)2
6.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指硝酸,下列有关硝酸的相关描述中正确的是( )
A.浓硝酸保存于无色试剂瓶中
B.向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸,可在试管口观察到红棕色气体
C.常温下,浓硝酸可以用铝制容器储存,说明浓硝酸与铝不反应
D.稀HNO3与金属反应时,可被还原为更低价态,说明稀HNO3氧化性强于浓HNO3
突破二 单一金属与酸反应的计算
7.将19.5 g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体,当锌粉完全反应时收集到11.2 L NO、NO2混合气(标准状况下),则所消耗硝酸的物质的量是( )
A.1.2 mol B.1.1 mol C.0.9 mol D.0.8 mol
8.在某稀硝酸的溶液中,加入5.6g铁粉充分反应后,铁粉全部溶解,放出NO气体,溶液质量增加3.2g,所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之比为( )
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶1 D.4∶1
9.(2025·广东深圳高一期中)现将19.2 g Cu投入0.9mol浓硝酸中,恰好完全反应,生成的气体标况体积为( )
A.小于6.72L B.6.72 L C.8.96 L D.13.44 L
10.(2025·内蒙古包头高一期中)将64g铜与的浓硝酸0.5L充分反应,铜完全溶解,生成含NO2、NO的混合气体33.6L(标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积无变化,下列说法不正确的是( )
A.发生还原反应的硝酸有1.5mol
B.将生成的NO2、NO与11.2L(标准状况下)O2混合通入水中可全部转化为HNO3
C.混合气体中NO2与NO的体积比为5:1
D.反应后溶液中NO3-的浓度为3mol•L-1
突破三 金属混合物与酸反应的计算
11.(2025·福建高一期中)将20.8g由Cu、Fe组成的合金溶于过量稀HNO3中,生成了6.72 L NO(标准状况下),向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,则产生的Fe(OH)3沉淀的质量为( )
A.21.4 g B.18.0 g C.14.7g D.18.1 g
12.向铁铜合金中加入硝酸溶液恰好完全反应,得到NO2、N2O4、NO混合气体,向反应后溶液中加入2mol/LNaOH溶液,至沉淀恰好完全。若将得到的NO2、N2O4、NO混合气体,与2.24L(标准状况下)O2混合后通入水中恰好被完全吸收生成硝酸。则反应中消耗的NaOH溶液的体积是( )
A.150mL B.180mL C.200mL D.250mL
13.将2.4g Fe、Mg合金投入到足量的稀硝酸中,金属与硝酸恰好完全反应,共收集到标准状况下的气体VL(硝酸被还原成NO),若向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗涤、灼烧后称量,质量为3.6g。则收集到的气体体积V值可为( )
A.0.986 B.1.12 C.3.36 D.6.72
14.(2025·湖北武汉高一期末)将22.4g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的X气体,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生42.8g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是( )
A. B.和
C.和 D.和
突破四 金属与混合酸(HNO3、H2SO4)反应的计算
15.(2025·天津高一期中)1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度均为0.2mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的质量为( )
A.6.4 g B.9.6g C.14.4g D.19.2 g
16.在混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L,向该溶液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0.15 B.0.225 C.0.35 D.0.45
17.某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4,向其中加入1.5molFe,充分反应(已知NO3-被还原为NO),最终溶液体积为1L。下列说法正确的是( )
A.所得溶液中c(NO3-)=2.75mol·L-1
B.所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶2
C.反应后生成NO的体积为33.6L(标准状况下)
D.所得溶液中的溶质只有FeSO4
18.(2025·辽宁沈阳二模)向含有x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应至c点时,可收集到气体4.48 L(标准状况)
B.向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解铜1.92 g
C.x=0.1,y=0.2
D.Oa段发生反应的离子方程式:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O
建议时间:15分钟
1.一定温度下,探究铜与稀HNO3的反应过程如图:
下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ中生成无色气体是氢气
B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水,使稀HNO3浓度增大
C.由实验现象可推测NO2对该反应具有催化作用
D.当活塞不再移动时,打开止水夹,滴加稀硫酸,铜不会继续溶解
2.将铜丝插入浓硝酸中进行下图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.铜丝与浓硝酸接触后生成红棕色气体,说明HNO3酸性强
B.注水后b管内气体颜色变浅,说明气体中NO2分子数减少
C.注水后b中铜片表面有气泡,说明Cu与硝酸反应生成H2
D.装置c能用来吸收尾气,说明NO和NO2均是酸性氧化物
3.0.2molCu2S投入一定浓度的含溶质1.6mol的硝酸中,充分反应后溶液蓝色澄清,生成NO与NO2的物质的量之比为1∶1,下列说法正确的是( )
A.Cu2S未溶解完
B.硝酸恰好完全反应
C.反应的Cu2S与被还原的HNO3的物质的量之比为3∶10
D.实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为1∶7
4.向500 mL稀硝酸中加入一定质量的铁粉,恰好使铁粉完全溶解,放出NO气体5.6 L(标准状况),同时溶液质量增加9.3 g。下列判断正确的是( )
A.原溶液中投入铁粉物质的量是0.25 mol B.原溶液中HNO3的浓度是 2.0 mol·L-1
C.反应后的溶液中还可溶解9.6 g铜 D.反应后的溶液中 c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶2
5.(2025·山东济宁高一期中)足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应,得到6.72L(已折算为标准状况)与NO的混合气体,这些气体与一定体积的混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸铜溶液中加入溶液,恰好沉淀完全。下列说法正确的是( )
A.与浓硝酸反应的Cu为0.3mol
B.消耗氧气的体积为,1.12L(标准状况)
C.参加反应的是0.45mol
D.混合气体中NO的体积分数约为33%
6.在铁粉和铜粉的均匀混合物中加入某浓度的硝酸,充分反应,硝酸的还原产物只有NO。当加入硝酸10 mL时,剩余金属1.8 g,生成气体0.224 L;再增加硝酸10 mL时,剩余金属0.96 g,又有0.224 L气体生成;继续增加硝酸10 mL时,金属全部溶解,又有0.224 L气体生成(以上体积均折算为标准状况下)。下列说法不正确的是( )
A.所加入硝酸的浓度是4 mol/L
B.加入硝酸10 mL时,剩余金属为铁和铜
C.共加入硝酸20 mL时,剩余金属只有铜
D.如果在金属混合物中共加入硝酸40 mL时,生成的NO仍是0.672 L(标准状况下)
7.(2025·湖北高一期末)将一定质量的铜粉加入到100 mL某浓度的稀硝酸中,充分反应后,容器中剩有m1 g铜粉,此时共收集到NO气体560 mL(标准状况)。然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反应为止,容器仍剩有铜粉m2 g,则(m1-m2)为( )
A.7.2 B.2.4 C.0 D.缺少条件,无法计算
8.向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中,加入某浓度的稀硝酸,充分反应后测得生成NO的体积[V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是( )
A.稀硝酸的浓度为0.4mol·L-1
B.a点时,100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4g
C.b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+
D.加入稀硝酸至400mL时,收集到的V(NO)约为6.91L
建议时间:10分钟
1.(2024·湖南卷,7,3分)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是( )
A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B. 锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O=2HNO3+NO
D. 铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
2.(2017•北京卷,12)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是( )
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
3.(2015·北京卷,12)在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2=2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
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第03讲 硝酸与金属及其化合物反应的计算
建议时间:10分钟
突破一 硝酸的性质
1.下列离子方程式正确的是( )
A.Zn与稀硝酸反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
B.Fe与过量稀硝酸反应:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
C.过量铁粉与稀硝酸反应:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
D.Cu与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
【答案】D
【解析】A项,不产生H2;B项,应生成Fe3+;C项,应生成Fe2+。
2.下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是( )
A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性
B.铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性
C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D.打开装有浓硝酸的细口瓶,观察到瓶口有白雾产生——吸水性
【答案】D
【解析】A项,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(体现酸性)后褪色(体现强氧化性),与酸性和强氧化性相对应,A正确;B项,铁与稀硝酸反应不产生氢气,因为硝酸的强氧化性将铁氧化生成Fe3+ 和氮氧化物等产物,与强氧化性相对应,B正确;C项,用棕色瓶盛装浓硝酸是为了避光,防止硝酸见光分解产生二氧化氮等,与不稳定性相对应,C正确;D项,打开装有浓硝酸的细口瓶,瓶口有白雾产生,是由于硝酸挥发形成酸雾,体现挥发性,而非吸水性(吸水性是浓硫酸的性质),D错误;故选D。
3.某实验过程如图所示,则图③的试管中的现象是( )
A.无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应
B.铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色
C.铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体
D.铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色
【答案】D
【解析】生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性条件下相当于又有了HNO3,铜片会继续溶解生成NO。
4.为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO,设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态),下列说法不正确的是( )
A.关闭活塞1,加入稀硝酸至液面a处
B.在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C.通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D.反应开始后,胶塞下方有无色气体生成,打开活塞1,漏斗中有红棕色气体生成,证明该无色气体为NO
【答案】A
【解析】关闭活塞1,将无法加液体到液面a处,A错误;加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率,B正确;关闭活塞1,生成的NO把稀硝酸压向右边,使铜丝与稀硝酸分离,C正确;想证明该气体为NO,必须使NO与O2接触,生成红棕色的NO2,D正确。
5.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图),滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙,依次观察到如下现象:①滴管内产生红棕色气体,液面下降;②滴管内的液面上升,气体变成无色;③滴管内的液面再次下降。下列说法不正确的是( )
A.现象①中产生的红棕色气体为NO2
B.产生现象②的原因是NO2与水反应
C.产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应
D.最终瓶内溶液中的溶质一定只有Cu(NO3)2
【答案】D
【解析】铜和浓硝酸发生反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,生成的二氧化氮为红棕色气体,A项正确;现象①中产生的二氧化氮能和水发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,从方程式可知,3 mol红棕色的二氧化氮与水反应,生成1 mol无色的一氧化氮气体,气体的体积减小,滴管内的压强减小,所以滴管内的液面上升,气体变成无色,B项正确;现象②中生成的稀硝酸与内置的螺旋状铜丝发生反应:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,因滴管内有气体生成,压强增大,所以滴管内的液面再次下降,C项正确;滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙,现象③中生成的一氧化氮气体与氧气、水反应生成硝酸,硝酸继续与铜反应,最终可能有硝酸剩余,所以最终瓶内溶液中的溶质有Cu(NO3)2,也可能有硝酸,D项错误。
6.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指硝酸,下列有关硝酸的相关描述中正确的是( )
A.浓硝酸保存于无色试剂瓶中
B.向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸,可在试管口观察到红棕色气体
C.常温下,浓硝酸可以用铝制容器储存,说明浓硝酸与铝不反应
D.稀HNO3与金属反应时,可被还原为更低价态,说明稀HNO3氧化性强于浓HNO3
【答案】B
【解析】A项,浓硝酸见光会分解,要保存在棕色试剂瓶中,错误;B项,酸性溶液中硝酸根离子有强氧化性,与亚铁离子发生氧化还原反应生成一氧化氮,一氧化氮在试管口与氧气反应生成二氧化氮,可在试管口观察到红棕色气体,正确;C项,常温下,铝与浓硝酸发生钝化,所以浓硝酸可以用铝制容器储存,错误;D项,与金属反应时,稀硝酸被还原为一氧化氮,反应较慢,浓硝酸被还原为二氧化氮,反应较快,所以稀硝酸的氧化性比浓硝酸弱,错误。
突破二 单一金属与酸反应的计算
7.将19.5 g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体,当锌粉完全反应时收集到11.2 L NO、NO2混合气(标准状况下),则所消耗硝酸的物质的量是( )
A.1.2 mol B.1.1 mol C.0.9 mol D.0.8 mol
【答案】B
【解析】锌和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,标准状况下,n(NO2)+n(NO)==0.5 mol,即被还原的硝酸的物质的量为0.5 mol,n(Zn)==0.3 mol,则生成的n[Zn(NO3)2]=0.3 mol,可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.3 mol×2=0.6 mol,则参加反应的硝酸的物质的量为0.5 mol+0.6 mol=1.1 mol。
8.在某稀硝酸的溶液中,加入5.6g铁粉充分反应后,铁粉全部溶解,放出NO气体,溶液质量增加3.2g,所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之比为( )
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶1 D.4∶1
【答案】B
【解析】设Fe2+的物质的量为x,Fe3+的物质的量为y。由铁原子守恒,得x+y=。由得失电子守恒和质量守恒得5.6g-mol×30g·mol-1=3.2g。两式联立,解得x=0.06mol,y=0.04mol。故x∶y=3∶2。
9.(2025·广东深圳高一期中)现将19.2 g Cu投入0.9mol浓硝酸中,恰好完全反应,生成的气体标况体积为( )
A.小于6.72L B.6.72 L C.8.96 L D.13.44 L
【答案】A
【解析】Cu与硝酸反应时转移0.6mol电子,随着反应进行浓硝酸会变成稀硝酸,设生成NO2为amol,NO为bmol,根据得失电子守恒有:a+3b=0.6,根据N原子守恒有:a+b+0.3×2=0.9,解得a=b=0.15mol,因NO2会发生2NO2N2O4,所以得到的气体总物质的量小于0.3mol,在标准状况下的体积小于6.72L;故选A。
10.(2025·内蒙古包头高一期中)将64g铜与的浓硝酸0.5L充分反应,铜完全溶解,生成含NO2、NO的混合气体33.6L(标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积无变化,下列说法不正确的是( )
A.发生还原反应的硝酸有1.5mol
B.将生成的NO2、NO与11.2L(标准状况下)O2混合通入水中可全部转化为HNO3
C.混合气体中NO2与NO的体积比为5:1
D.反应后溶液中NO3-的浓度为3mol•L-1
【答案】D
【解析】A项,生成含NO2、NO的混合气体33.6L(在标准状况下)物质的量为=1.5mol,根据氮元素守恒,发生还原反应的硝酸的物质的量为1.5mol,,A正确;B项,混合物与氧气、水反应又生成硝酸,纵观整个过程,Cu失去电子物质的量等于氧气获得的电子,则需要氧气物质的量为=0.5mol,标况下需要氧气体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,B正确;C项,64gCu的物质的量为1mol,NO和NO2混合气体的物质的量为1.5mol,令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=1.5,3x+y=1×2,解得x=0.25,y=1.25,混合气体中NO2与NO的体积比为5:1,C正确;D项,由A可知,生成含NO2、NO的总物质的量为1.5mol,反应后溶液中NO3-浓度为=6mol•L-1,D错误;故选D。
突破三 金属混合物与酸反应的计算
11.(2025·福建高一期中)将20.8g由Cu、Fe组成的合金溶于过量稀HNO3中,生成了6.72 L NO(标准状况下),向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,则产生的Fe(OH)3沉淀的质量为( )
A.21.4 g B.18.0 g C.14.7g D.18.1 g
【答案】A
【解析】将20.8g由Cu、Fe组成的合金溶于过量稀HNO3中,反应生成硝酸铁、硝酸铜,同时生成了6.72 L NO(标准状况下),根据得失电子守恒,Cu、Fe失电子的物质的量为 ,设合金中Cu的物质的量为xmol、Fe的物质的量为ymol;则,解得y=0.2mol,产生的Fe(OH)3沉淀的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×107g/mol=21.4g,故选A。
12.向铁铜合金中加入硝酸溶液恰好完全反应,得到NO2、N2O4、NO混合气体,向反应后溶液中加入2mol/LNaOH溶液,至沉淀恰好完全。若将得到的NO2、N2O4、NO混合气体,与2.24L(标准状况下)O2混合后通入水中恰好被完全吸收生成硝酸。则反应中消耗的NaOH溶液的体积是( )
A.150mL B.180mL C.200mL D.250mL
【答案】C
【解析】整个过程来看,金属失电子,氧气得电子,金属失电子物质的量=氧气得电子物质的量,2.24L氧气的物质的量为0.1mol,得电子物质的量为0.1mol×2×2=0.4mol,故金属失电子物质的量=0.4mol,沉淀时消耗NaOH物质的量为0.4mol,则V(NaOH)=0.4mol÷2mol/L=0.2L=200mL;答案选C。
13.将2.4g Fe、Mg合金投入到足量的稀硝酸中,金属与硝酸恰好完全反应,共收集到标准状况下的气体VL(硝酸被还原成NO),若向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗涤、灼烧后称量,质量为3.6g。则收集到的气体体积V值可为( )
A.0.986 B.1.12 C.3.36 D.6.72
【答案】B
【解析】灼烧后得到的固体是MgO和Fe2O3的混合物,质量增加的是O2-的质量,△m=△m(O2-)=3.6g-2.4g=1.2g,n(O2-)==0.075mol,所以金属离子所带的电荷的总物质的量为2×0.075mol=0.15mol,即2.4g Fe、Mg合金失去的电子的总物质的量为0.15mol,由电子守恒:n(NO)×(5-2)=0.15mol,所以n(NO)=0.15mol,V(NO)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
14.(2025·湖北武汉高一期末)将22.4g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的X气体,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生42.8g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是( )
A. B.和
C.和 D.和
【答案】D
【解析】由题意,沉淀质量42.8g减去金属质量22.4g,得到OH⁻的质量为20.4g,其物质的量为,OH⁻的物质的量等于金属阳离子总电荷数,即转移的电子数为1.2mol。A.NO中N的氧化态为+2,每个NO分子得3e⁻,总得电子数0.3×3=0.9mol,A错误;B项,硝酸转化为NO得3e⁻,NO2得1e⁻,N2O4得2e⁻,总得电子数0.2×3+0.2×1+0.1×2=1.0mol,B错误;C项,硝酸转化为NO2得1e⁻,N2O4得2e⁻,总得电子数0.4×1+0.1×2=0.6mol,C错误;D项,硝酸转化为NO2得1e⁻,NO得3e⁻,总得电子数0.3×1+0.3×3=1.2mol,D正确;故选D。
突破四 金属与混合酸(HNO3、H2SO4)反应的计算
15.(2025·天津高一期中)1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度均为0.2mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的质量为( )
A.6.4 g B.9.6g C.14.4g D.19.2 g
【答案】C
【解析】铜与稀硝酸、稀硫酸发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,混合溶液中,n(H+)=0.6mol,n(NO)=0.2mol,所以H+不足,应使用H+进行计算。故溶解Cu的物质的量为mol,质量为,C正确;故答案选C。
16.在混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L,向该溶液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)( )
A.0.15 B.0.225 C.0.35 D.0.45
【答案】B
【解析】在100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L,向该溶液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)铜与投入HNO3和H2SO4的混合溶液中发生的反应实质为硫酸提供氢离子确酸根离子具有强氧化性继续反应,反应实质为:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O,根据反应的量来确定消耗的铜以及生成气体的量,生成铜离子的物质的量分析判断,以此来解析;根据反应实质:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O,1.92g铜粉物质的量m/M=1.92g/64g/mol =0.03mol,100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.4mol⋅L-1和0.1mol⋅L-1,所含氢离子物质的量=0.1L×0.4mol/L+0.1L×0.1mol/L×2=0.06mol,依据反应离子方程式可知铜剩余,根据反应可知:8H+~3Cu2+,得到铜离子物质的量为0.06mol×3/8=0.0225mol,所得溶液中Cu2+物质的量浓度为n/V= 0.225mol/L;故选B。
17.某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4,向其中加入1.5molFe,充分反应(已知NO3-被还原为NO),最终溶液体积为1L。下列说法正确的是( )
A.所得溶液中c(NO3-)=2.75mol·L-1
B.所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶2
C.反应后生成NO的体积为33.6L(标准状况下)
D.所得溶液中的溶质只有FeSO4
【答案】A
【解析】起始加入n(NO3-)=4mol,n(H+)=2.5mol×2=5mol,n(Fe)=1.5mol。因为氧化性为HNO3>Fe3+>H+,则可能发生的反应依次为:Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+、Fe+2H+Fe2++H2↑,第一步反应:
Fe
+
4H+
+
NO3-
Fe3+
+
NO↑
+
2H2O
加入/mol
1.5
5
4
0
0
反应/mol
1.25
5
1.25
1.25
1.25
剩余/mol
0.25
0
2.75
1.25
1.25
铁粉剩余0.25mol,硝酸根离子剩余2.75mol,n(Fe3+)=1.25mol,所得溶液中c(NO3-)==2.75mol·L-1,故A正确;第二步反应:
Fe
+
2Fe3+
3Fe2+
加入/mol
0.25
1.25
0
反应/mol
0.25
0.5
0.75
剩余/mol
0
0.75
0.75
铁粉完全反应,铁离子剩余0.75mol,生成n(Fe2+)=0.75mol,所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=0.75mol∶0.75mol=1∶1,故B错误;反应后生成NO在标准状况下的体积为V(NO)=n(NO)×Vm=1.25mol×22.4L·mol-1=28L,故C错误;反应所得溶液中阳离子为铁离子、亚铁离子和钾离子,阴离子为硫酸根离子和硝酸根离子,故D错误。
18.(2025·辽宁沈阳二模)向含有x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应至c点时,可收集到气体4.48 L(标准状况)
B.向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解铜1.92 g
C.x=0.1,y=0.2
D.Oa段发生反应的离子方程式:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O
【答案】A
【解析】先发生反应Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,a点时NO3-(或H+)消耗完后,再加入铁粉,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,b点时Fe3+和Fe2+的物质的量相同,当Fe3+反应完毕,而后再加入Fe粉,溶液中Fe2+的量继续增大,说明a点过后,H+有剩余,该阶段发生反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,可推测硝酸根在oa段完全反应。A项,第一阶段生成NO、0.1molFe3+,根据Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O可得,n(NO)=n(Fe3+)=0.1mol,最后阶段生成H2,整个过程加入的Fe转化Fe2+,最终生成0.2molFe2+,根据电子转移守恒有3n(NO)+2n(H2)=2n(Fe2+),故3×0.1mol+2n(H2)=2×0.2mol,解得n(H2)=0.05mol,故收集到气体总体积为(0.1mol+0.05mol)×22.4L/mol=3.36L,A错误;B项,b点对应溶液中Fe2+与Fe3+物质的量相等,设反应的Fe3+为xmol,由反应比例2Fe3+~3Fe2+,知此时生成的Fe2+物质的量为1.5xmol,则1.5x=0.1-x,解得x=0.04mol,故此处溶液中还剩Fe3+物质的量=0.1mol-0.04mol=0.06mol,由反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,知此时最多可溶解的Cu物质的量=,对应质量=0.03mol×64g/mol=1.92g,B正确;C项,由分析知,硝酸根在oa段完全反应转化为NO,由得失电子守恒,得n(NO)=n(Fe3+,oa),故n(NO)=0.1mol,由N元素守恒知,n(HNO3)=n(NO)=0.1mol,由Fe3+反应生成的Fe2+物质的量n1=,则由H+与Fe反应生成的Fe2+物质的量n2=0.2mol-0.15mol=0.05mol,对应H+物质的量=2n2=0.1mol,oa段反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,知该段消耗的H+物质的量=4n(Fe3+,oa)=0.4mol,故溶液中原来共有H+物质的量=0.4mol+0.1mol=0.5mol,则n(H2SO4)=,故x=0.1,y=0.2,C正确;D项,由分析知,硝酸根在oa段完全反应转化为NO,离子方程式:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,D正确;故选A。
建议时间:15分钟
1.一定温度下,探究铜与稀HNO3的反应过程如图:
下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ中生成无色气体是氢气
B.步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水,使稀HNO3浓度增大
C.由实验现象可推测NO2对该反应具有催化作用
D.当活塞不再移动时,打开止水夹,滴加稀硫酸,铜不会继续溶解
【答案】C
【解析】铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,不能生成氢气,A错误;随着反应的进行,消耗硝酸,反应后硝酸浓度比原硝酸浓度小,不会增大,B错误;加入NO2后反应速率加快,说明NO2对该反应具有催化作用,C正确;原溶液中含有硝酸根离子,加入硫酸后就加入了氢离子,相当于再次产生了硝酸,铜可以继续溶解,D错误。
2.将铜丝插入浓硝酸中进行下图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.铜丝与浓硝酸接触后生成红棕色气体,说明HNO3酸性强
B.注水后b管内气体颜色变浅,说明气体中NO2分子数减少
C.注水后b中铜片表面有气泡,说明Cu与硝酸反应生成H2
D.装置c能用来吸收尾气,说明NO和NO2均是酸性氧化物
【答案】B
【解析】A项,铜丝与浓硝酸反应生成红棕色气体,二者发生了氧化还原反应,说明了硝酸具有强氧化性,A错误;B项,b管内气体是二氧化氮气体,注入水后发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2分子数目减少,B正确;C项,硝酸与铜反应不能生成氢气,生成NO无色气体,C错误;D项,NO和NO2均不是酸性氧化物,D错误;答案选B。
3.0.2molCu2S投入一定浓度的含溶质1.6mol的硝酸中,充分反应后溶液蓝色澄清,生成NO与NO2的物质的量之比为1∶1,下列说法正确的是( )
A.Cu2S未溶解完
B.硝酸恰好完全反应
C.反应的Cu2S与被还原的HNO3的物质的量之比为3∶10
D.实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为1∶7
【答案】D
【解析】因为充分反应后溶液蓝色澄清,所以Cu2S完全反应,且S被氧化成+6价,方程式如下(但无需配平):Cu2S+HNO3→Cu(NO3)2+CuSO4+NO↑+NO2↑+H2O。转移电子的关系式如下:Cu2S~2Cu2+~SO42-~10e-~2NO3-,HNO3~NO2~e-,HNO3~NO~3e-,因为NO与NO2的物质的量之比为1∶1,设其物质的量都为x,根据电子守恒可得如下等式:0.2mol×10=x+3x,解得x=0.5mol,未被还原的HNO3的物质的量为:n(HNO3)未被还原=2n(Cu2S)=2×0.2mol=0.4mol,被还原的HNO3的物质的量为:n(HNO3)被还原=2x=2×0.5mol=1mol,根据N元素守恒:n(HNO3)=0.4mol+1mol=1.4mol,则反应的Cu2S与被还原的HNO3的物质的量之比为0.2mol∶1mol=1∶5,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为0.2mol∶1.4mol=1∶7,D选项正确。
4.向500 mL稀硝酸中加入一定质量的铁粉,恰好使铁粉完全溶解,放出NO气体5.6 L(标准状况),同时溶液质量增加9.3 g。下列判断正确的是( )
A.原溶液中投入铁粉物质的量是0.25 mol B.原溶液中HNO3的浓度是 2.0 mol·L-1
C.反应后的溶液中还可溶解9.6 g铜 D.反应后的溶液中 c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶2
【答案】B
【解析】n(NO)==0.25 mol,m(NO)=0.25 mol×30 g·mol-1=7.5 g。m(Fe)=9.3 g+7.5 g=16.8 g,n(Fe)==0.3 mol,由得失电子守恒知反应后溶液中存在Fe2+、Fe3+,则n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.3 mol,2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=0.25 mol×3,解得n(Fe2+)=0.15 mol,n(Fe3+)=0.15 mol。n(HNO3)=2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+n(NO)=0.15 mol×2+0.15 mol×3+0.25 mol=1 mol,c(HNO3)==2.0 mol·L-1。还可溶解铜:n(Cu)==0.075 mol,m(Cu)=0.075 mol×64 g·mol-1=4.8 g。
5.(2025·山东济宁高一期中)足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应,得到6.72L(已折算为标准状况)与NO的混合气体,这些气体与一定体积的混合后通入水中,恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸铜溶液中加入溶液,恰好沉淀完全。下列说法正确的是( )
A.与浓硝酸反应的Cu为0.3mol
B.消耗氧气的体积为,1.12L(标准状况)
C.参加反应的是0.45mol
D.混合气体中NO的体积分数约为33%
【答案】A
【解析】Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、水、氮氧化物:氮氧化物和氧气、水反应生成硝酸,硝酸铜和NaOH反应生成氢氧化铜和硝酸钠。得失电子角度来看,Cu的电子转移给了氧气,结合得失电子守恒计算。A项,根据加入的NaOH量计算,n(OH-)=0.15L×4mol/L=0.6mol。每个Cu2+需2个OH⁻,故n(Cu2+)=0.3mol,对应反应的Cu为0.3mol,A正确;B项,整体来看,Cu的电子转移给了氧气,Cu失去的电子总物质的量为0.3mol×2=0.6mol,所需O2物质的量为0.6mol÷4=0.15mol,在标况下的体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L,B错误;C项,参加反应的HNO3包括生成Cu(NO3)2的酸部分(0.3mol×2=0.6mol)和被还原为氮氧化物部分(0.3mol),总物质的量为0.6mol+0.3mol=0.9mol,C错误;D项,设NO2为x mol,NO为y mol,则x+y=0.3,且x+3y=0.6,解得y=0.15,x=0.15,NO的体积分数为50%,D错误;答案选A。
6.在铁粉和铜粉的均匀混合物中加入某浓度的硝酸,充分反应,硝酸的还原产物只有NO。当加入硝酸10 mL时,剩余金属1.8 g,生成气体0.224 L;再增加硝酸10 mL时,剩余金属0.96 g,又有0.224 L气体生成;继续增加硝酸10 mL时,金属全部溶解,又有0.224 L气体生成(以上体积均折算为标准状况下)。下列说法不正确的是( )
A.所加入硝酸的浓度是4 mol/L
B.加入硝酸10 mL时,剩余金属为铁和铜
C.共加入硝酸20 mL时,剩余金属只有铜
D.如果在金属混合物中共加入硝酸40 mL时,生成的NO仍是0.672 L(标准状况下)
【答案】D
【解析】铁比铜活泼,所以一定是铁与硝酸先反应,铁与硝酸不能生成氢气,因为硝酸具有强氧化性,题目中给出生成一氧化氮。铁变为+2还是+3价?由于铜后反应,所以只要有金属剩余,其中就一定有铜,而铜与+3价铁离子反应:Cu+2Fe3+=Cu2+ +2Fe2+,由此看出,只要有金属剩余,铁只能被氧化到+2价,不可能被氧化到+3价。由3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O和3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可以看出二者的计量数关系完全一致。第三次加入10毫升硝酸金属恰好溶解,由气体的量可以算出0.96克正是铜,得出AC两项正确。第二个10毫升金属减少1.8-0.96=0.84克,与1.96不相等,说明为铁铜混合物。B正确。再加入第四个10毫升,硝酸与亚铁离子反应,继续生成一氧化氮。D错误。
7.(2025·湖北高一期末)将一定质量的铜粉加入到100 mL某浓度的稀硝酸中,充分反应后,容器中剩有m1 g铜粉,此时共收集到NO气体560 mL(标准状况)。然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反应为止,容器仍剩有铜粉m2 g,则(m1-m2)为( )
A.7.2 B.2.4 C.0 D.缺少条件,无法计算
【答案】A
【解析】铜粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中,充分反应后,容器中剩有m1g铜粉,生成Cu(NO3)2和NO气体0.025mol,根据电子转移守恒计算利用NO计算参加反应的铜的物质的量,再根据铜元素守恒计算溶液中n[Cu(NO3)2],再向溶液中足量稀硫酸至不再反应为止,容器剩有铜粉m2g,Cu(NO3)2中NO发生反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,(m1-m2)为与溶液中NO3-反应的铜的质量。铜粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中,充分反应后,容器中剩有m1g铜粉,生成Cu(NO3)2和NO气体,NO的物质的量为0.560L÷22.4L/mol=0.025mol,根据电子转移守恒可知,参加反应的铜的物质的量为0.025 mol×(5−2)/2=0.0375mol,根据铜元素守恒可知,溶液中n[Cu(NO3)2]=0.0375mol,溶液中n(NO)=0.075mol,再向溶液中足量稀硫酸至不再反应为止,Cu(NO3)2中NO3-发生反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,容器剩有铜粉m2g,(m1-m2)为与溶液中NO3-反应的铜的质量,令再次反应的铜的物质的量为x mol,则:,所以x=0.1125mol,所以再次反应的铜的质量为0.1125mol×64g/mol=7.2g,即(m1-m2)=7.2g。故选A。
8.向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中,加入某浓度的稀硝酸,充分反应后测得生成NO的体积[V(NO)](已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是( )
A.稀硝酸的浓度为0.4mol·L-1
B.a点时,100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4g
C.b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为Fe2+、Fe3+、Cu2+
D.加入稀硝酸至400mL时,收集到的V(NO)约为6.91L
【答案】D
【解析】A项,由分析可知,实验①只有铁参与反应,发生反应3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成NO的体积为2240mL,NO的物质的量为0.1mol,则参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol4=0.4mol,硝酸的物质的量浓度为0.4mol/0.1L=4mol/L,A错误;B.由分析可知,a点只消耗了铁8.4g,B错误;C.b点还有金属剩余,因此溶液中不可能有Fe3+,C错误;D.由分析可知,加入稀硝酸至400mL时,收集到的V(NO)约为6.72L+0.19L=6.91L,D正确;答案选D。
建议时间:10分钟
1.(2024·湖南卷,7,3分)某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是( )
A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B. 锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O=2HNO3+NO
D. 铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
【答案】C
【解析】A项,金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢,可能的原因是铜表面有氧化铜,A项错误;B项,由于装置内有空气,铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2,产生的NO2浓度逐渐增加,气体颜色逐渐变深,B项错误;C项,装置内氧气逐渐被消耗,生成的NO2量逐渐达到最大值,同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,气体颜色变浅,C项正确;D项,由于该装置为密闭体系,生成的NO无法排出,逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗,铜丝与液面脱离接触,反应停止,D项错误;故选C。
2.(2017•北京卷,12)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是( )
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】D
【解析】A、①中的碎玻璃不与浓硝酸反应,但仍有红棕色气体产生,说明浓硝酸受热分解产生了二氧化氮和氧气,因此A描述正确;B、通过A分析可知,浓硝酸受热可以分解产生二氧化氮和氧气,所以②中红棕色气体可能来源于硝酸分解,因此B描述错误;C、实验③中木炭没有与浓硝酸接触,浓硝酸没有被加热,生成的红棕色气体二氧化氮只能是挥发出的硝酸蒸气与红热木炭反应、或是挥发出的硝酸受热分解,从生成的二氧化氮看,都是来源于HNO3中+5价氮元素,所以红棕色气体是还原产物,C描述正确;D、对照C的分析,硝酸分解不可能生成CO2,CO2只能来源于硝酸与木炭的反应,但是实验③中参加反应的是硝酸蒸气,不能说明木炭与浓硝酸溶液一定反应。正确答案D。
3.(2015·北京卷,12)在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2=2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
【答案】C
【解析】步骤Ⅰ是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO,NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体,故A正确;步骤Ⅱ的现象是因为铁发生了钝化,Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,故B正确;步骤Ⅱ反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力强弱来分析,故C错误;步骤Ⅲ中Fe、Cu都能与硝酸反应,二者接触,根据构成原电池条件,要想验证铁是否为负极、发生氧化反应,可以连接电流计,故D正确。
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