1、第四章第四节第2课时 一、选择题1(2016江苏省扬州中学高一)下列关于浓硝酸和浓硫酸说不不正确的是()A浓硫酸和浓硫酸在空气中久置，酸溶液的浓度都会降低B和铜反应中都表现出强氧化性和酸性C浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中D常温下，浓硝酸和浓硫酸不和铁、铝反应【解析】A浓硝酸易挥发，溶质质量减小，浓硫酸具有吸水性，吸水后导致浓度减小，故在空气中放置一段时间后浓度都会降低，A正确；B铜与浓硫酸、浓硝酸反应中，浓硫酸的中硫、浓硝酸中的氮元素化合价都只有一部分降低，一部分化合价不变，所以都表现出强氧化性和酸性，B正确；C浓硝酸见光易分解，所以浓硝酸常保存在棕色试剂瓶中，C正确；D常温下Fe、Al与浓硫酸、
2、浓硝酸发生钝化现象，阻止了反应的继续进行，并不是不反应，D错误；答案选D。【答案】D2下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是()2NaCl(固)H2SO4(浓)Na2SO42HClC2H2SO4(浓)CO22SO22H2OCu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O2FeO4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3SO24H2OA BC D【解析】金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时，浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性；非金属与浓H2SO4反应时，浓H2SO4只表现强氧化性。【答案】B3(2016湖南省衡阳一中高一)在如下图的实验装置中，实验开始一段时
3、间后，对看到的现象叙述不正确的是()A苹果块会干瘪B胆矾晶体表面有“白斑”C小试管内有KNO3晶体析出DpH试纸变红【解析】A苹果块是有机物，含有碳、氢、氧等元素，浓硫酸具有脱水性，能将苹果中的氢和氧元素按水的组成脱去，故苹果块会干瘪，故A正确；B胆矾为蓝色晶体，浓硫酸具有吸水性，能将胆矾中的结晶水脱去，变成白色的无水硫酸铜，故B正确；C浓硫酸具有吸水性，能吸收硝酸钾溶液中的溶剂水，溶剂减少，溶质析出，故C正确；DpH试纸是有机物，含有碳、氢、氧等元素，浓硫酸具有脱水性，能将pH试纸中的氢和氧元素按水的组成脱去，纸张变黑，故D错误；故选D。【答案】D4(2016湖南省衡阳一中高一)将相同质量的
4、铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()A消耗硝酸的物质的量：前者少，后者多B反应中转移的电子总数：两者相同C反应速率：两者相同D反应生成气体的颜色：前者浅，后者深【解析】A铜与浓硝酸反应的方程式为：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,1 mol铜消耗4 mol浓硝酸；铜与稀硝酸反应的方程式为：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O,3 mol铜消耗8 mol稀硝酸，所以相同质量的铜，分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少，故A错误；B相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，铜完全反应，铜做还原剂，被氧化都生成铜离子，失去
5、电子数相同，故B正确；C浓硝酸氧化性强于稀硝酸，所以反应速率：前者快，后者慢，故C错误；D铜与浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮，与稀硝酸反应生成无色的一氧化氮，反应生成气体的颜色：前者深，后者浅，故D错误；故选B。【答案】B5(2016内蒙古杭锦后旗奋斗中学高一)工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染环境，宜采取的方法()ACuCuSO4Cu(NO3)2BCuCuOCu(NO3)2CCuCu(NO3)2DCuCu(NO3)2【解析】ACu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O、CuSO4Ba(NO3)2=BaSO4Cu(NO3)2，该过程中生成有毒气体二氧化硫且浪费浓
6、硫酸、硝酸钡，所以不符合条件，故不选A；B2CuO22CuO、CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O，该反应中没有有毒气体生成，且能节约硝酸，所以符合条件，故选B；C3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O，NO有毒会污染环境，所以不符合条件，故不选C；DCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，二氧化氮有毒而污染环境，所以不符合条件，故不选D；故选B。【答案】B6(2016河北省武邑中学高一)在铁和铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，使之充分反应，剩余金属m1g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则m1和m2的关系是()Am1一定大于m2 Bm1
7、可能等于m2Cm1一定等于m2 Dm1可能大于m2【解析】铁和铜都和硝酸反应生成硝酸盐，再加入硫酸，提供氢离子，在酸性条件下，硝酸盐中的硝酸根具有强氧化性，故再与剩余金属反应，故m1一定大于m2，故选A。【答案】A7(2016湖南省湘阴县高三)将磁性氧化铁放入稀HNO3中发生如下反应：3Fe3O428HNO3=9Fe(NO3)xNO14H2O，下列判断合理的是()AFe(NO3)x中的x为2B稀HNO3在反应中只表现氧化性C磁性氧化铁中的所有铁元素全部被氧化D反应中每还原0.3 mol氧化剂，就有0.9 mol电子转移【解析】AFe3O4中有2价和3价的铁，和稀HNO3反应，2价的铁要被氧化为
8、3价的铁，生成硝酸铁，所以Fe(NO3)x中的x为3，A错误；B四氧化三铁和稀硝酸反应生成硝酸铁和水，稀硝酸表现出酸性，硝酸中的氮被还原为一氧化氮，硝酸表现出氧化性，B错误；CFe3O4中有2价和3价的铁，只有部分2价的被氧化为3价的铁，C错误；D反应3Fe3O428HNO3=9Fe(NO3)xNO14H2O中氧化剂是硝酸，硝酸中的氮是5价，一氧化氮中的氮是2价，每一个氮原子从5价到2价需要得到三个电子，所以，反应中每还原0.3 mol氧化剂，就有0.9 mol电子转移，D正确，答案选D。【答案】D8(2016内蒙古杭锦后旗奋斗中学高一)把6 mol铜粉投入含8 mol硝酸和2 mol硫酸的稀
9、溶液中，则标准状况下放出的气体的物质的量为()A2 molB3 molC4 molD5 mol【解析】混合溶液中n(H)8 mol2 mol212 mol，n(Cu)6 mol，n(NO)8 mol，由3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O可知，6 mol Cu反应需要消耗16 mol H，4 mol NO，则H不足，H完全反应，设生成NO的物质的量为x，则3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 8 2 12 mol x，解得x3 mol，故选B。【答案】B9(2016河北省武邑中学高一)某金属单质根一定浓度的硝酸反应后，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的金属单质与被还原的硝酸的物质的
10、量之比为21时，还原产物可能为()ANO2BNOCN2ODN2【解析】设金属的氧化产物化合价为x，硝酸中N元素的化合价变化值为y，氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等，因参加反应的单质与被还原的硝酸的物质的量之比为21，可知2xy，所以硝酸中N元素的化合价变化应为偶数，而硝酸中N元素的化合价为5，即奇数，则硝酸被还原后的化合价为奇数，只有C符合题意，选项C正确。【答案】C10(2016河北省武邑中学高一)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原
11、合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述中正确的是()A溶解合金时收集到NO气体体积为2.24 L(在标准状况)B加入合金的质量可能为9.6 gC沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mLD参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol【解析】将一定量的镁和铜合金加入到稀HNO3中，二者恰好反应，金属、硝酸都没有剩余，反应中还原产物只有NO，发生反应：3Mg8HNO3(稀)=3Mg(NO3)22NO4H2O、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；向反应后的溶液中加入3 mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg(NO3)22NaOH=Mg(OH)22NaNO3、Cu(
12、NO3)22NaOH=Cu(OH)22NaNO3，最终溶液为NaNO3溶液，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1 g，根据电荷守恒，转移电子物质的量等于氢氧根的物质的量，n(OH)0.3 mol。A根据电子转移守恒，n(NO)0.1 mol，标准状况下体积为2.24 L，故A正确；B根据电子转移守恒，镁和铜的总的物质的量为0.15 mol，假定全为镁，质量为0.15 mol24 g/mol3.6 g，若全为铜，质量为0.15 mol64 g/mol9.6 g，所以参加反应的金属的总质量(m)为3.6 gm9.6 g，
13、故B错误；C根据守恒可知n(NaOH)n(OH)0.3 mol，加入的氢氧化钠溶液的体积0.1 L100 mL，故C错误；D根据方程式可知参加反应的n(HNO3)n(金属)0.15 mol0.4 mol，故D错误，故选A。【答案】A二、非选择题11(2016河北省武邑中学高一)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请在图上把导管补充完整。(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 molL1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有
14、一定量的硫酸剩余。写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：_；为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_；下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是：_(填写编号)。A铁粉 BBaCl2溶液C银粉 DNa2CO3溶液(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是_，待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是_。(4)实验装置C有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决，_(实验用品自选)。【解析】(1)铜跟浓硫酸反应生成了SO2气体，SO2比空气重，可以用向上排气法收集，所以装置中的导气管应长进短出，装置如图；(2)铜跟浓硫酸在加
15、热时发生反应，反应的化学方程式是Cu2H2SO4(浓)CuSO42H2OSO2；6.4 g铜片的物质的量是0.1 mol，该铜和12 mL 18 mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，依据化学反应方程式Cu2H2SO4(浓)CuSO42H2OSO2的定量关系可知，0.1 mol铜与含2.16 mol硫酸的浓硫酸反应，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，说明一定剩余酸，这是因为浓硫酸随着反应进行，浓度变小成为稀硫酸，不再和铜发生反应，所以有一定量的余酸但未能使用铜片完全溶解；根据反应后必有硫酸铜产生，所以要证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，只有证明氢离子，A铁粉与氢离子反应产生气泡，正确；BBaCl2溶液只
16、能与硫酸根产生沉淀，无论硫酸是否过量，都会发生沉淀反应，因此不能证明硫酸是否过量，错误；C银粉不反应，无现象，不能证明硫酸是否过量，错误；DNa2CO3溶液与氢离子反应产生气泡，正确。(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，SO2进入品红溶液，使品红溶液褪色；待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，升高温度，无色物质不稳定，受热分解，SO2逸出，品红溶液又变为红色；(4)实验装置C有可能造成环境污染，由于SO2是酸性氧化物，可以与碱发生反应产生盐和水，因此可以用浸有NaOH的溶液的棉花团塞在试管口。【答案】(1)(2)Cu2H2SO4(浓)CuSO42H2OSO2随着反应进行，
17、硫酸被消耗，产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应停止AD(3)红色褪去恢复红色(4)用浸有NaOH的溶液的棉花团塞在试管口(合理均可)12(2016湖北省宜昌一中)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是_、_。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因：从环境角度来讲：_。从原料角度来讲：_。(2)在一定体积的10 molL1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积_(填“大于”、“等于”或“小于”)180
18、mL。(3)若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液)，则该反应的离子方程式为_。(4)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_。A洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B从Z导管出来的气体中无二氧化碳C洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡D在Z导管口有红棕色气体出现【解析】(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是CuO22CuO，CuOH2SO4=CuSO4H2O。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜，是由于铜与浓硫酸发生反应产生二氧化硫是大气污染物，会导致环境
19、污染；而且产生相同物质的量的硫酸铜要多消耗原料，这样就会使生产成本增加，该反应的方程式是：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O。(2)在一定体积的10 molL1浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，方程式是Cu2H2SO(浓)=CuSO4SO22H2O。根据反应方程式可知：每有2 mol硫酸发生反应，被还原的硫酸的物质的量是1 mol，若被还原的硫酸的物质的量为0.9 mol。则反应的硫酸的物质的量是20.9 mol1.8 mol，V(H2SO4)1.8 mol10 molL10.18 L180 mL，由于只有浓硫酸发生反应，随着反应的进行，硫酸变稀后反应就不再进行，故浓硫酸的实际
20、体积大于180 mL。(3)在酸性条件下，NO表现硝酸的性质，具有强的氧化性，可以将铜等氧化。若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液)，则该反应的离子方程式为3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O；(4)碳跟浓硫酸共热会发生反应：C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O，产生的气体X含有CO2、SO2；铜跟浓硝酸反应方程式是：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，产生的气体Y是NO2，若将X、Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中，NO2与水反应产生HNO3和NO，HNO3具有强的氧化性，会把SO2氧化产生H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液发生
21、反应产生BaSO4白色沉淀，NO气体逸出，遇空气变为红棕色的NO2气体，在酸性溶液中不可能产生BaCO3沉淀，因此有关说法正确的是在Z导管口有红棕色气体出现，选项D符合题意，答案选D。【答案】(1)2CuO22CuOCuOH2SO4=CuSO4H2O生成的二氧化硫污染环境原子利用率较低(或生成等量的硫酸铜需硫酸较多)(2)大于(3)3Cu2NO38H=3Cu22NO4H2O(4)D13将红热的固体单质甲放入显黄色的溶液乙中剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，有如下变化关系：(1)推导出各物质的化学式：甲_，乙_，丙_。A_，B_，C_，D_。(2)写出甲跟乙反应的化学方程式_。【解
22、析】由题意知：红热的固体单质甲为碳，显黄色的溶液乙为浓硝酸，混合气体A为CO2和NO2。【答案】(1)C浓HNO3CuCO2和NO2CaCO3NOCu(NO3)2(2)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O14(2016经典习题选萃)铜是重要的工业原材料，现有Cu、Cu2O组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，取35.2 g混合物加入0.5 L 3.4 mol/L的稀硝酸，固体物质完全反应，生成4.48 L(标准状况)的NO。向所得溶液中加入a L 2.0 mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2沉淀完全。(1)Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式为_。(2)混合物中，n(Cu
23、)_；n(Cu2O)_。(3)所加NaOH溶液的体积a_L。【解析】(2)设混合物中有x mol Cu、y mol Cu2O。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 3 2x x3Cu2O14HNO3(稀)=6Cu(NO3)22NO7H2O3 2y y由题意可得解得(3)由N元素守恒知：加入的0.5 L 3.4 mol/L的HNO3除有0.2 mol NO气体放出外，其余N元素恰好和NaOH作用得到NaNO3。所以n(NaOH)0.5 L3.4 mol/L0.2 mol1.5 mol。因此NaOH溶液的体积为：a0.75 L。【答案】(1)3Cu2O14HNO3=6Cu(NO3)22NO7H2O(2)0.1 mol0.2 mol(3)0.75 L
