1、第三课时硝酸的性质基础巩固1.下列物质与硝酸反应时,硝酸既表现酸性,又表现氧化性的是()A.CuO与稀硝酸反应B.C与浓硝酸反应C.HBr与浓硝酸反应D.Cu与稀硝酸反应解析:硝酸表现酸性时,生成物中应有硝酸盐生成;硝酸表现氧化性时,生成物中应有含低价态的氮的化合物或氮气生成。题给四个反应的方程式分别为:A项CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O;B项C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O;C项HBr+6HNO3(浓)HBrO3+6NO2+3H2O;D项3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。由反应可知选项A只表现了硝酸的酸性,选项B、C只表现了硝酸的强氧化性
2、;选项D既表现了硝酸的酸性,又表现了硝酸的强氧化性。答案:D2.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)22NO2B.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:C3.常温下能用铝制容器盛放的是()A.浓盐酸B.浓硝酸C.稀硝酸D.稀硫酸解析:浓硝酸能使铝的表面氧化,生成致密的Al2O3薄膜,从而阻止
3、铝和硝酸的继续反应。答案:B4.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溶液中主要含有Fe2+、N,加入稀盐酸时,加入了氢离子,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:D5.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
4、产生的NO2溶解其中,B选项正确;浓硝酸不具有脱水性,D错误。答案:D6.实验室中,现有下列物质:氯水氨水浓硝酸氢氧化钠硝酸银,其中必须保存在棕色试剂瓶中的是()A.全部B.C.D.解析:见光或受热易分解的物质,必须保存在棕色试剂瓶中,如氯水、浓硝酸、硝酸银、高锰酸钾、氯化银、溴化银等。答案:C7.下列对于硝酸的认识,不正确的是()A.浓硝酸在见光或受热时会发生分解B.铜与硝酸的反应属于置换反应C.金属与硝酸反应不产生氢气D.可用铁和铝制品盛装浓硝酸解析:4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O,A正确;铜与浓、稀硝酸反应的还原产物分别是NO2和NO,没有单质生成,故不属于置换反应,B错误;硝
5、酸是氧化性酸,金属与硝酸反应均不产生H2,而生成水,C正确;铁和铝遇冷浓硝酸钝化,故可用铁或铝制容器盛装浓硝酸,D正确。答案:B8.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、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,后者少解析:比较反应Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知,当Cu的质量相同、HNO3过量时,两个反应中转移的电子数目相同,消耗的HNO3前者多,生成气体的颜色前者深。浓硝酸的氧化性比
6、稀硝酸强,浓硝酸与铜反应的速率比稀硝酸快得多。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,有如下变化关系:气体A(1)推导出各物质的化学式: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乙的浓溶液中,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.下图甲是学过的验证铜与浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对
7、演示实验改进后的装置:(1)甲、乙、丙3个装置中共同发生的反应的离子方程式是。(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。先关闭弹簧夹,再打开弹簧夹,才能使NO2气体充满试管。当气体充满试管后,将铜丝提起,使之与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入试管应如何操作?。解析:(1)三装置中发生的都是铜与浓硝酸的反应:Cu+4H+2NCu2+2NO2+2H2O。(2)乙装置有尾气吸收装置而甲装置没有,所以,乙比甲环保;并且,甲中铜片与浓硝酸的反应不能控制(直到反应完毕为止),而乙装置可通过提拉铜丝来控制铜丝与浓硝酸接触与否,从而可以控制反应的进行。(3)此问
8、是仿照使密闭容器中NH3与水接触形成喷泉的操作方法而设立的,也可使用原来的方法完成此操作:先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管。答案:(1)Cu+4H+2NCu2+2NO2+2H2O(2)可以控制反应进行;吸收NO2气体,防止污染环境(3)ca、b先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手焐住(热水、热毛巾加热)试管(合理答案均可)11.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。(1)求NO和NO2的体积分别为多少升。(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a molL-1的Na
9、OH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,求原硝酸溶液中溶质的物质的量浓度。解析:(1)Cu与HNO3反应过程中,Cu作还原剂失去的电子数等于HNO3作氧化剂得到的电子数,即得失电子守恒,有n(Cu)2=n(NO)3+n(NO2)1,即:2=3+,得V(NO)=5.8L,V(NO2)=5.4L。(2)硝酸与Cu的反应中,硝酸显酸性和氧化性,其中显氧化性的硝酸全部转化为NO、NO2,显酸性的硝酸生成的硝酸铜和过量的硝酸全部与加入VmLamolL-1的NaOH完全反应,当溶液中的Cu2+全部转化为沉淀时,所得溶液为NaNO3溶液,则整个过程中起酸作用的硝酸为n(HNO3)作酸用=n(NaOH
10、)=V10-3LamolL-1=aV10-3mol,根据N元素守恒,作氧化剂的硝酸与生成的气体的物质的量相等,则有n(HNO3)被还原=n(气体)=0.5mol。n(HNO3)=n(HNO3)作酸用+n(HNO3)被还原=aV10-3mol+0.5mol。答案:(1)NO为5.8 L,NO2为5.4 L。(2) molL-1能力提升1.用铜锌合金制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是()A.测定密度B放入硝酸中C.放入盐酸中D.观察外观解析:铜锌合金和金都是金黄色。答案:D2.下列关于浓硝酸的叙述,正确的是()A.具有挥发性,因而浓硝酸略带有黄色B.具有不稳定性,实验室
11、里应保存在棕色瓶中C.具有氧化性,常温下可以跟铜缓慢反应D.具有酸性,实验室可以用它来制氢气解析:浓硝酸见光或受热会分解,具有不稳定性,应保存在棕色瓶中。答案:B3.0.3 mol Cu与足量的稀硝酸完全反应时,被还原的HNO3的物质的量是()A.0.3 molB.0.6 molC.0.4 molD.0.2 mol解析:由化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知,Cu与被还原的HNO3的物质的量之比为32。答案:D4.关于硝酸的说法正确的是()A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子B.浓硝酸与浓盐酸按31的体积比混合所得的混合物叫王水C.硝酸电离出的H
12、+,能被Zn、Fe等金属还原成H2D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量的红棕色气体解析:B项,王水指的是浓硝酸和浓盐酸按溶液体积之比为13混合所得的混合物。C项,硝酸与金属反应时,被还原的一般是指+5价氮,得到的还原产物是NO2、NO、N2O或N2等。D项,常温下,浓硝酸可使Fe和Al等金属发生钝化现象,故B、C、D项均是错误的说法。答案:A5.0.1 mol铜与40 mL 10 molL-1 HNO3充分反应后,溶液中含a mol H+,由此可知()A.生成的气体在标准状况下的体积为4.48 LB.生成的气体在标准状况下的体积为1.49 LC.被还原的硝酸的物质的量为(0.2-a) m
13、olD.反应后溶液中所含N的物质的量为0.2 mol解析:本题主要考查HNO3与金属反应时所起的作用和灵活利用化学方程式进行计算的能力。溶液中含有H+,则HNO3过量。在反应过程中变稀,实际上发生了两个反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。反应消耗的HNO3包括起酸作用和起氧化剂作用两部分,前者反应后以Cu(NO3)2形式存在,后者被还原后生成NO2、NO气体,从两反应方程式看出:Cu+2HNO3(酸)Cu(NO3)2,HNO3(氧化剂)NO2(或NO),作酸用的硝酸为0.2mol,生成的气体为NO、NO
14、2的混合气体,溶液中有amol的HNO3过量,则被还原的HNO3为(0.4-a-0.2)mol,生成的气体的物质的量为(0.4-a-0.2)mol,溶液中的N由过量的HNO3和Cu(NO3)2中N组成,其物质的量为(a+0.2)mol。答案:C6.根据浓硝酸的性质,填写下列表格中关于浓硝酸保存方法的选择及有关原因的解释。广口瓶细口瓶玻璃塞橡皮塞棕色瓶无色瓶选择保存方法解释(1)(2)(3)解析:浓硝酸为液体,宜保存在细口瓶中;浓硝酸具有强氧化性,能够腐蚀橡皮塞,因此需用玻璃塞,不能用橡皮塞;浓硝酸易挥发,见光易分解,宜在棕色瓶中避光保存。答案:选择保存方法解释(1)液体药品保存在细口瓶中,便于
15、倾倒(2)浓硝酸能够腐蚀橡皮塞,不腐蚀玻璃塞(3)浓硝酸易挥发,见光易分解,宜在棕色瓶中避光保存7.下图所示是木炭与浓硝酸的反应,并检验生成的气体和反应的热效应的实验装置,它具有无污染、现象明显的特点。具支试管A中所盛固体下层是无水CaCl2(作载体不参加反应),上层是红热的木炭。实验时慢慢将浓硝酸滴到木炭上,反应即开始进行,且能长时间剧烈反应。请回答下列问题。(1)写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式:。(2)实验中具支试管A内出现的现象是。(3)试管B内出现的现象是,写出澄清石灰水中发生的主要反应的离子方程式:。(4)某学生在实验临近结束时,发现滴管中的浓硝酸难以滴下。若要再滴入几滴浓硝酸使木
16、炭反应完全,最简单的办法是。解析:试管A中有大量的红棕色气体生成(实质是二氧化碳、二氧化氮的混合气体)。试管A中的无水氯化钙起吸水剂作用。在球形干燥管中放置的湿润棉花可吸收部分二氧化氮,使通入试管B的气体中的二氧化碳比例增大。若是含有大量二氧化氮的二氧化碳气体通入石灰水中,不一定能看到白色浑浊现象。因为石灰水中氢氧化钙浓度较小,二氧化氮溶于水生成的硝酸易中和全部的氢氧化钙。当装置中气压较高时,试管A上的胶头滴管内的溶液较难滴下,只要设法降低装置内气压就能使硝酸溶液顺利滴下。可以考虑摇动试管B,促使试管B上部的气体溶于石灰水,进而降低装置内的气压。答案:(1)C+4HNO3(浓)CO2+4NO2
17、+2H2O(2)炭块保持红热,试管内有红棕色气体生成(3)石灰水变浑浊Ca2+2OH-+CO2CaCO3+H2O(4)摇动试管B,使上部的气体溶于石灰水(其他答案合理也可)8.某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程如下:(1)测定硝酸的物质的量。反应结束后,从下图所示装置B中所得100 mL 溶液中取出25.00 mL溶液,用0.1 molL-1的NaOH溶液进行中和,用去NaOH溶液的体积为20.00 mL。在容器B中生成的硝酸的物质的量为mol。(2)测定NO的体积。从上图所示的装置中,你认为应选用装置进行Ag与浓硝酸反应实验,选用的理由是。选
18、用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是(填各导管口编号)。在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置(填“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。(3)气体成分分析。若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算成标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过程中(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是。解析:(1)c(HNO3)=0.08molL-1,n(HNO3)=0.08molL-10.100L=810-3mol。(2)由于NO与空气中的氧气反应,因此制备时要排除装置中的空气。NO难溶于水,易与空气反应,故通过排水法测定体积。量取气体读数时,量气装置中液面要持平,否则会导致气体的压强低于或高于外界压强,从而造成误差。(3)3NO2+H2O2HNO3+NO,若Ag与硝酸反应只生成NO2,则B中硝酸的物质的量与收集的NO的物质的量之比为21,若小于21,则Ag与浓硝酸反应放出的气体中含有NO。n(NO)=0.005mol,n(HNO3)n(NO)=0.0080.005=8521,说明Ag与浓硝酸反应的气体中含有NO。答案:(1)0.008(2)AA装置可以通N2将装置中的空气排尽,防止NO被空气中的O2氧化123547升高(3)有因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积
