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高中化学三维设计江苏专版必修一:课时跟踪检测(二十四) 硝酸的性质

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                 课时跟踪检测(二十四)                   硝酸的性质


    一、单项选择题

    1.将制取    NH3 装置的导管口对准下述液滴(不接触液滴)时,可产生白烟的是(  )
    A.浓硝酸                           B.浓硫酸
    C.稀盐酸                            D.稀硫酸
    解析:选    A 浓硝酸具有挥发性,与氨气反应生成相应的盐,在空气中产生白烟。

    2.一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应,生成的气体是(  )

    A.只有    NO2                      B.只有    NO

    C.NO2  和  NO                     D.NO2  和  H2

    解析:选    C 随着反应的进行,HNO3          的浓度降低可能生成         NO。
    3.下列反应中,硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是(  )
    A.C+浓硝酸                          B.Cu+稀硝酸

    C.CuO+浓硝酸                        D.NaOH+HNO3
    解析:选    B A  的反应中,硝酸只表现氧化性;B              的反应中,硝酸被还原为           NO,表现

氧化性,同时有       Cu(NO3)2 生成,又表现酸性;C         和 D 的反应都属于复分解反应,不属于
氧化还原反应,硝酸只表现酸性。

    4.Cu  粉放入稀硫酸中,加热无现象,当加入一种盐后,Cu                      粉质量减小,溶液变蓝,
同时有气体生成,此盐是(  )
    A.氯化物                            B.硫酸盐
    C.硝酸盐                            D.碳酸盐
    解析:选    C NO-3  在酸性溶液中具有强氧化性,能溶解                Cu 粉。

    5.木炭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(如图所示装置),下列有关说法不
正确的是(  )
    A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
    B.在   Z 导管出来的气体中有二氧化碳
    C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
    D.在   Z 导管口有红棕色气体出现

    解析:选    A X  为  SO2、CO2  的混合物;Y     为  NO2,Z  导管口:3NO2+

H2O===2HNO3+NO、2NO+O2===2NO2。
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    二、不定项选择题

    6.通过一步反应不能直接完成的是(  )

    A.N2―→NO2

    B.NO2―→NO

    C.NH3―→NO2

    D.HNO3―→NO2

    解析:选    AC 要实现     N2―→NO2   需经两步:N2―→NO―→NO2;实现

NH3―→NO2   也需两步:NH3―→NO―→NO2。

    7.向  Fe(NO3)2 溶液中滴加稀盐酸,观察到的现象是(  )
    A.溶液由浅绿色变为黄色
    B.溶液中产生红棕色气体
    C.溶液中产生红褐色气体
    D.无任何现象
    解析:选    A 溶液中存在      NO-3 ,这时再加入盐酸相当于提供了氢离子,Fe2+会被                    NO
-3 (H+)氧化成  Fe3+,硝酸被还原为        NO,所以溶液变成黄色,产生无色气体。

    8.下列说法正确的是(  )

    A.常温下将金属铁放入浓           HNO3  中,Fe  将被氧化成     Fe(NO3)3

    B.将一定量的铁粉放入          HNO3  中,生成物中      Fe 的存在形式为      Fe(NO3)3

    C.铁与浓     HNO3 反应生成    NO2,而与稀     HNO3  反应生成    NO,说明稀     HNO3 比浓

HNO3  的氧化性更强

    D.将一定量的       Fe 放入稀  HNO3,其产物可能是         Fe(NO3)3,也可能是    Fe(NO3)2 或它
们的混合物

    解析:选    D 常温下浓     HNO3  能使金属铁钝化,A        不正确;HNO3      的氧化性是指

HNO3  的得电子能力,而不以自身氮元素化合物的变化为准,浓                        HNO3 的氧化性强于稀

HNO3,C   不正确;HNO3     与  Fe 反应的产物除与      HNO3  的浓度有关外,还与         Fe 的量有关,
若  Fe 过量,则有    2Fe3++Fe===3Fe2+,B   不正确,故选      D。
    三、非选择题

    9.如图所示为      A、B、C、D、E      五种含氮物质相互转化的关系图,其中                 A、B、C、
D 常温下都是气体,B        为红棕色,写出       A、B、C、D、E       的化学式和各步反应的化学方程
式。
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    (1)各物质的化学式为:
    A________;B________;C________;D________;
    E________。
    (2)各步反应的化学方程式为:

    A―→C____________________________________________________________;

    D―→C____________________________________________________________;

    B―→E___________________________________________________________;

    E―→C___________________________________________________________。

    解析:B    为红棕色气体,是        NO2,逆推    C 是 NO,因此    E 是硝酸,A        是  N2,D  是

NH3。

    答案:(1)N2 NO2 NO NH3 HNO3
                 放电
               = = = = =
    (2)  N2+O2    2NO
                催化△ 剂
              = = = = =
    4NH3+5O2     4NO+6H2O

    3NO2+H2O===2HNO3+NO

    3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
    10.某化学学习小组采用下图所示装置,对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知:
          △
       = = = = =
4HNO3     4NO2↑+O2↑+2H2O)。


    请回答下列问题:

    (1)检查装置气密性后,将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,伸入三口烧瓶
中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三口烧瓶中气体的颜色为__________,产生该气
体的化学方程式是____________________________________________。

    (2)装置  C 中盛有足量     Ba(OH)2 溶液,炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到                  C 中出现
白色沉淀,该白色沉淀为________________________(填化学式)。
    (3)装置  B 的作用是______________________。

    (4)装置  D 中收集到了无色气体,部分同学认为是                NO,还有部分同学认为是           O2。
    ①下列对该气体的检验方法合适的是________。
    A.敞口观察装置        D 中集气瓶内气体的颜色变化
    B.将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察蓝色石蕊试纸是否变红
    C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
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    ②如果   D 中集气瓶中收集的无色气体是氧气,则氧气的来源是____________。


    解析:(1)装置     A 中发生的是浓硝酸和木炭的反应,生成                NO2、CO2、H2O,三口烧瓶

中显示的是     NO2 的红棕色。(2)NO2、CO2       通入  Ba(OH)2 溶液分别生成      Ba(NO3)2 和

BaCO3,由于    Ba(OH)2 溶液足量,故溶液为碱性环境,BaCO3              不溶解以沉淀形式析出。
(3)为防止装置     C 中酸性气体溶解速率太快而导致             C 中溶液进入三口烧瓶,装置            B 应为防

倒吸装置。(4)①NO       与足量   O2 反应生成红棕色的       NO2,A   正确;NO    和 O2 均不具有酸性,

B 错误;O2   能使带火星的木条复燃,而            NO 不能,C    正确。②装置      A 中木炭除与浓硝酸的
                                                     △
                                                 = = = = =
反应外,硝酸不稳定,部分浓硝酸还会发生分解:4HNO3                          4NO2↑+O2↑+2H2O。
    答案:(1)红棕色
                     △
                 = = = = =
    C+4HNO3(浓)      4NO2↑+CO2↑+2H2O

    (2)BaCO3 (3)防倒吸

    (4)①AC ②浓硝酸的分解


    一、单项选择题

    1.下列对于硝酸的认识不正确的是(  )
    A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
    B.铜与硝酸的反应属于置换反应
    C.金属与硝酸反应一定不产生氢气
    D.可用铁或铝制品盛装浓硝酸
    解析:选    B 硝酸是强氧化性酸,且浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,A                        正确;铜不论与
浓硝酸还是与稀硝酸反应都不发生置换反应,B                    错误;因为硝酸是强氧化性酸,金属与硝
酸反应均不产生氢气,C           正确;铁或铝遇冷浓硝酸钝化,故可用铁或铝制品盛装浓硝酸,
D 正确。

    2.相同质量的铜片分别投入到足量的下列四种酸中(必要时可加热),充分反应后在相
同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是(  )
    ①浓硫酸 ②浓硝酸 ③稀硫酸 ④稀硝酸

    A.②④①③                           B.②①④③
    C.①②④③                           D.③④①②

    解析:选    B 1  mol Cu 与浓硫酸反应可生成         1 mol SO2,1  mol Cu 与浓硝酸反应可生
                                     2

成  2 mol NO2,1 mol Cu 与稀硝酸反应可生成3 mol NO,Cu        与稀硫酸不反应。
    3.一定量的     Cu 和  1 mol·L-1 的稀硝酸反应,如果        NO-3 的浓度下降     0.2 mol·L-1,则
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溶液中   c(H+)同时下降(假定反应前后溶液体积不变)(  )
    A.0.2 mol·L-1                    B.0.4 mol·L-1
    C.0.6 mol·L-1                    D.0.8 mol·L-1
    解析:选    D 由   Cu 与稀硝酸反应的离子方程式           3Cu+8H++2NO-3    ===3Cu2++

                        -                 -1        +             -1
2NO↑+4H2O    可知,当    NO  3 浓度下降   0.2 mol·L  时,c(H   )下降  0.8 mol·L 。

    4.一定量的铜与一定量的某浓度的硝酸恰好完全反应,产生                         NO 和  NO2 两种气体,
                                     1

已知反应中被还原的         HNO3  占 HNO3 总量的3,则还原产物中          NO  和 NO2 的物质的量之比
为(  )
    A.1∶1                            B.1∶2
    C.2∶3                            D.2∶1

    解析:选    A 设   HNO3 的总物质的量为       3    mol,则被还原的      HNO3 为  1    mol,即
                                2+         -                            2+
n(NO)+n(NO2)=1    mol ①,与    Cu   结合的   NO 3 的物质的量为      2  mol,即  n(Cu   )=1 

                                2+
mol。根据得失电子守恒可知,2n(Cu              )=3n(NO)+n(NO2)=2 mol ②,将①、②联立得:

n(NO)=0.5 mol,n(NO2)=0.5 mol。则    n(NO)∶n(NO2)=1∶1。
    5.1 L 稀硝酸和稀硫酸的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度均为                          0.1 mol·L-1。若
向混合溶液中加入足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的质量为(  )
    A.2.4 g                          B.3.2 g
    C.7.2 g                          D.9.6 g
    解析:选    C 用离子方程式来计算。铜与稀硝酸和稀硫酸组成的混合溶液反应的离子

                  -     +       2+                                -
方程式为    3Cu+2NO   3 +8H  ===3Cu   +2NO↑+4H2O,由题意可知,n(NO            3 )=0.1 
mol,n(H+)=0.1   mol+2×0.1  mol=0.3  mol,故  NO-3 过量,应根据      n(H+)来计算溶解铜
                 3 × 0.3 mol
粉的质量,m(Cu)=          8    ×64 g·mol-1=7.2 g。
    二、不定项选择题
    6.将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是(  )
    A.反应剧烈程度两者相同
    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:两者相等
    解析:选    BD 由于浓硝酸的氧化性强,故其反应更剧烈,A                    不正确;由      Cu+
                                          8                     2

4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,Cu+3HNO3(稀)===Cu(NO3)2+3NO↑+
4

3H2O 可以看出,相同质量的铜消耗浓硝酸较多,B                   正确;铜与浓硝酸反应生成的             NO2 是
红棕色气体,而与稀硝酸反应生成的                NO 是无色气体,故       C 不正确;由于反应中转移的电
子数都等于铜失去的电子数,又因铜的质量相等,故转移的电子总数相等,D                                正确。
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    7.下图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。


    利用上述装置进行下表所列实验,能达到实验目的的是(  )
                物质实验        a(液体)        b(固体)        c(液体)

                   A         稀硫酸          锌粒          浓硫酸
                   B         浓氨水         生石灰          浓硫酸
                   C         浓硫酸          铜片        NaOH  溶液

                   D         稀硝酸          铜片           H2O
    解析:选    A B  项,浓氨水与生石灰反应生成的氨会与浓硫酸反应;C                       项,Cu  与浓硫
酸在常温下不反应;D          项,Cu  与稀硝酸反应生成的         NO  气体可被装置中的空气氧化,但

NO2 溶于水又生成      NO,测得的气体体积偏小。

                                   -1                                 +
    8.将  0.1 mol 铜与  40 mL 10 mol·L   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 L
    B.生成的气体在标准状况下的体积为                1.49 L
    C.被还原的硝酸的物质的量为(0.2-a)mol
    D.反应后溶液中所含         NO-3 的物质的量为      0.2 mol

                           +
    解析:选    C 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:①Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、②3Cu+8HNO3(稀)

===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。反应消耗的           HNO3 包括起酸性作用和氧化剂作用两部分,

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,从两反应式看出:

Cu~2HNO3(酸)~Cu(NO3)2,HNO3(氧化剂)~NO2(或           NO),作酸用的硝酸为        0.2 mol,生

成的气体为     NO、NO2   的混合气体,溶液中有          a  mol 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                 NO-3 由过量的
                        -
HNO3  和 Cu(NO3)2 中的  NO 3 组成,为(a+0.2)mol。
    三、非选择题

    9.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。请回答:
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    (1)NO 的体积为________L,NO2     的体积为________L。
    (2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入                 V mL  a mol·L-1 的 NaOH 溶液,恰好使
溶液中的    Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________mol·L-1。

    解析:(1)Cu   与  HNO3 反应过程中,Cu       作还原剂失去电子数等于          HNO3  作氧化剂得到
                                                              32.64 g
                                                                   -
的电子数,即得失电子守恒,有              n(Cu)×2=n(NO)×3+n(NO2)×1,即64 g·mol       1×2=
  VNO         11.2 L-VNO
        -                 -
22.4 L·mol 1×3+  22.4 L·mol 1 ,得  V(NO)≈5.8 L,V(NO2)=5.4 L。
    (2)硝酸与   Cu 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、

                                                     -1
NO2,显酸性的硝酸和过量的硝酸全部与加入                  V  mL  a mol·L  的  NaOH 完全反应,当溶

         2+
液中的   Cu   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

                               -3          -1        -3
为  n(HNO3)作酸用=n(NaOH)=V×10        L×a mol·L  =aV×10     mol,根据   N 原子守恒,

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)=
   11.2 L
        -                                                           -3
22.4 L·mol 1=0.5   mol。n(HNO3)总=n(HNO3)作酸用+n(HNO3)被还原=aV×10           mol+0.5 
              aV × 10-3+0.5

                                 -1
mol,c(HNO3)=       0.14     mol·L  。 
                       aV·10-3+0.5
    答案:(1)5.8 5.4 (2)      0.14
    10.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是                       NO  气体,设计了如下实验。

实验装置如图所示(已知          NO、NO2  能与   NaOH  溶液反应):


    (1)设计装置    A 的目的是___________________________________________,
    为达此目的应进行的操作是________________________________________;
    A 中反应的化学方程式是__________________________________________。
    (2)在(1)中的操作后将装置        B 中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置                  B 中的现象
是________________________________________________________________________;
    B 中反应的离子方程式是_______________________________________________。
    (3)装置  E 和 F 的作用是_______________________________________________;
    为实现此目的,操作方法是_____________________________________________。
    (4)D 装置的作用是_____________________________________________________。
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    解析:NO    是无色有毒的气体,易与           O2 反应生成红棕色有毒的          NO2,若验证生成气体

是  NO,则必须排尽装置中空气,A             装置中产生     CO2 气体能将整套装置中空气赶尽,当
C 中有白色沉淀生成时,则说明装置中已无空气。若判断产物气体,可向                              E 中推入空气(或
氧气),若气体由无色变为红棕色,说明反应产生                    NO  气体。

    答案:(1)利用生成的       CO2 将整套装置内的空气赶尽,以排除对气体产物观察的干扰 

打开   K,当装置    C 中产生白色沉淀时,关闭           K CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+CO2↑+

H2O
    (2)铜丝上产生气泡,稀硝酸液面上气体仍无色,溶液变为蓝色 3Cu+8H++

    -       2+
2NO  3 ===3Cu +2NO↑+4H2O
    (3)验证无色气体为      NO 将注射器       F 中的空气推入     E 中

    (4)吸收  NO、NO2  等尾气,防止污染空气
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