课时提升作业十八 323文档格式.docx
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Cu2++2NO2↑+2H2O
D.将稀硫酸滴在铜片上
Cu+2H+
Cu2++H2↑
铜与稀硫酸不会发生反应,所以D不正确。
【互动探究】
(1)若将C选项改为铜屑与少量浓硝酸,反应的离子方程式有变化吗?
提示:
有变化。
铜与少量浓硝酸开始的反应为Cu+4H++2N
Cu2++2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,硝酸浓度变小后的反应为3Cu+8H++2N
3Cu2++2NO↑+4H2O。
(2)若将D选项的“稀硫酸”改成“稀硝酸”是否正确?
为什么?
不正确。
稀硝酸与铜反应不生成氢气而生成NO。
3.将3.2gCu跟30.0mL10.0mol·
L-1的HNO3充分反应,还原产物有NO和NO2,若反应后溶液中有amolH+,溶液中含N
的物质的量为 ( )
A.0.5amol B.(0.1+a)mol
C.0.1amolD.2amol
【解析】选B。
由反应后溶液中含H+知HNO3过量,Cu全部反应,根据溶液中的电荷守恒,则n(N
)=n(H+)+2n(Cu2+),n(Cu2+)=
=0.05mol,所以n(N
)=amol+0.05mol×
2=(a+0.1)mol。
4.下列反应中,硝酸既表现氧化性,又表现酸性的是 ( )
A.使石蕊溶液变红
B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2和H2O
C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3
D.与硫单质混合共热时生成硫酸和NO2
在反应A、C中,硝酸使指示剂变色、与弱酸盐反应均表现出酸性,在B、D中硝酸中氮元素的化合价均降低表现出氧化性,并且在B项中又有Cu(NO3)2和H2O生成,说明在此反应中硝酸还表现出酸性,故正确答案为B。
5.(2015·
开封高一检测)下列对尾气处理的措施中不符合实际的是 ( )
A.使用尾气催化转化器来减少汽车尾气中氮氧化物的排放
B.用石灰乳吸收合成氨工业尾气
C.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气
D.回收炼铁高炉气中的CO来作燃料
合成氨工业尾气中的氨气与石灰乳不发生反应,在碱性溶液中氨气的溶解度也较小,应该用酸溶液吸收氨气。
6.(2015·
上海高一检测)在一定温度下,32g金属铜与足量某浓度的硝酸完全反应,生成NO2和NO的物质的量之比为1∶3,则反应过程中转移的电子为 ( )
A.1mol B.2mol C.3mol D.4mol
【解析】选A。
因反应中硝酸足量,故32g铜完全反应,故转移电子为
×
2=1mol。
7.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只有单一的还原产物。
当参加反应的金属与被还原的硝酸的物质的量之比为2∶1时,还原产物是 ( )
A.NO2 B.NO C.N2O D.N2
【解析】选C。
设金属的化合价为+n,硝酸的还原产物中氮的化合价为+x,则由得失电子守恒得:
2×
(n-0)=1×
(5-x),即x=5-2n。
讨论:
①当n=1时,x=3,硝酸的还原产物为N2O3;
②当n=2时,x=1,硝酸的还原产物为N2O;
③当n=3时,x=-1,不合理,舍去。
由于金属离子一般不出现+4以及以上的价态,故不再讨论。
故正确答案为C。
8.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收并生成硝酸,若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·
L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是 ( )
A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL
O2为氧化剂,Cu为还原剂,HNO3仅仅发生了复分解反应,n(Cu)=2n(O2)=0.15mol,n(NaOH)=2n(Cu)=0.3mol,V(NaOH)=
=
0.06L=60mL,故选A。
二、非选择题(本题包括2小题,共18分)
9.(9分)(2015·
西安高一检测)硝酸是一种具有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,在储运过程中要严防泄漏。
回答下列有关问题:
(1)硝酸是一种强酸,并且具有强的氧化性,一般在运输浓硝酸时采用的储藏罐材料是 (填序号)。
①铁②铜③铝④陶瓷
(2)对于硝酸的泄漏事故,必须采取正确的处理方法,由于硝酸泄漏出后与其他物质发生反应,放出大量的热,可能会导致车轮胎等着火,甚至可能会引发油罐爆炸,故要及时用水降温,另外可以在地面铺撒 (填①氯化钙 ②熟石灰 ③生石灰 ④石灰石粉末 ⑤氯化钠),目的是 。
用铁粉可以吗?
,原因是
。
(3)硝酸本来无色,但硝酸有挥发性,挥发出来的硝酸遇空气中的水蒸气形成白雾,白雾的成分是 。
而实际情况并非如此,从硝酸泄漏现场可以看到大量的红棕色气体弥漫,该红棕色气体的成分是 ;
用化学方程式表示产生这种现象的原因
【解析】
(1)铝、铁遇到冷的浓硝酸和浓硫酸发生钝化。
(2)对于硝酸泄漏事故的处理除用水外,还必须在有酸的地面铺撒碱性物质,一般用石灰乳,可以起到中和的作用,但不能用金属处理,原因是金属能够与硝酸反应产生氮的氧化物,会造成二次污染。
(3)硝酸泄漏后,由于用水对铝罐进行降温处理,故浓硝酸变为稀硝酸,稀硝酸继而与铝等金属反应,产生了大量的二氧化氮气体,所以硝酸泄漏现场会有大量红棕色的气体弥漫。
答案:
(1)①③
(2)②③④ 消耗地面上的酸 不可以 铁粉与稀硝酸(因为用水降温,对泄漏的硝酸起到了稀释的作用)反应产生氮的氧化物,会造成二次污染
(3)硝酸液滴 二氧化氮
Al+6HNO3
Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O(其他合理答案也可)
10.(9分)(2015·
南昌高一检测)某兴趣小组设计出如右图所示的装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验,以探究化学实验的“绿色化学”。
(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c,其目的是 。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸。
c中反应的化学方程式是 。
再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是 。
理由是 。
方案
反应物
甲
Cu、浓硝酸
乙
Cu、稀硝酸
丙
Cu、O2、稀硝酸
(4)此实验的不足之处是 。
(1)连接好一整套装置,关闭分液漏斗活塞,把出气导管液封,加热发生装置,显然是为了检验装置的气密性。
(2)铜片与2mL浓硝酸发生反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+
2NO2↑+2H2O,再加入2mL蒸馏水,硝酸浓度变小,反应物浓度降低,反应减慢,同时产物气体由NO2变为NO,故装置中气体颜色变浅。
(3)从题表中制取硝酸铜的三种方案可以看出:
丙方案消耗反应物硝酸最少(只起酸性作用),且不产生NO、NO2等污染性气体,是体现绿色化学理念的最佳方案。
(4)气体和溶液反应,尾气不一定被完全吸收,故还需要增加尾气吸收装置。
(1)检验装置气密性
(2)Cu+4HNO3(浓)
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
反应变缓,气体颜色变浅 (3)丙 耗酸量最少,无污染
(4)没有处理尾气
(30分钟·
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.下列说法不正确的是( )
A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B.铜与HNO3的反应属于置换反应
C.金属与HNO3反应不产生氢气
D.浓硝酸需要低温、避光、密封保存
硝酸是氧化性酸,且浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,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;
硝酸是氧化性酸,金属与HNO3反应均不产生H2,而生成水,C正确;
硝酸受热或见光易分解,所以需要密封避光保存,D正确。
延边高一检测)一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应,在相同条件下用排水法收集反应产生的气体,下列叙述正确的是 ( )
A.硝酸浓度越大,硝酸被还原之后的生成物的价态越低,对应的硝酸的氧化性越弱
B.硝酸浓度不同,生成Cu(NO3)2的物质的量不同
C.硝酸浓度越大,产生的气体越少
D.两者用排水法收集到的气体体积相等
硝酸的浓度越大氧化性越强,故A错误;
等量的Cu与硝酸反应,生成Cu(NO3)2的物质的量相同,故B错误;
等量的Cu与硝酸反应,与浓硝酸反应生成的气体多,故C错误;
因3NO2+H2O
2HNO3+NO,最终收集气体均为NO,由电子守恒可知,收集到的NO的体积相等,故D正确。
【易错提醒】硝酸的浓度与硝酸氧化性之间的关系
(1)并不是硝酸被还原的化合价越低,氧化性就越强。
(2)硝酸的氧化性与硝酸的浓度有关,硝酸的浓度越大,硝酸的氧化性越强。
3.(2014·
山东高考)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
等质量mg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,A正确。
(1)上述反应中硝酸表现出的性质与其余三个反应有所不同的是哪一个?
B项中稀硝酸与Fe2O3反应时,硝酸仅表现酸性,而其他三个反应中硝酸既表现酸性又表现氧化性。
(2)若改为等物质的量的上述物质,则放出NO物质的量有何关系?
等物质的量的上述物质,Fe2O3与稀硝酸反应不生成NO,其余三种物质中Fe2+的物质的量相等,因此生成的NO物质的量相等。
4.(2015·
德州高一检测)某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度(纵坐标/mol·
L-1)和加入铁粉的物质的量(横坐标/mol)之间的关系如图所示。
则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为 ( )
A.1∶1∶4 B.1∶3∶1
C.3∶3∶8D.1∶1∶1
某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,由题图可知,加入1molFe,亚铁离子的浓度不变,则发生
Fe+4HNO3(稀)
Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,
1 4 1
再加入1molFe发生Fe+2Fe3+
3Fe2+,
1 2 3
所以n(HNO3)=4mol,
n(Fe3+)=2mol-1mol=1mol,
再加铁粉时亚铁离子的浓度增加,
发生Fe+Cu2+
Fe2++Cu,
111
所以n(Cu2+)=1mol,
即溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1∶1∶4,故选A。
【方法规律】化学图象题的解题“三步曲”
(1)识题:
图象题一般包括图象和文字叙述两部分,解题时首先要了解文字叙述所提供的已知条件或要求。
仔细阅读、理解试题的文字叙述,以对试题进行初步了解。
(2)识图:
认真识图,综合分析文字叙述和图象,对试题作全面了解。
识图时要清楚图象中曲线的起点、转折点、终点的意义,为解题提供依据。
(3)解答:
进行知识迁移,设计解题过程,得出正确答案。
【补偿训练】锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。
当生成1mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为 ( )
A.2mol B.1mol C.0.5mol D.0.25mol
因为硝酸很稀,所以硝酸被还原成NH3(氨气)而不是NO2(二氧化氮),然后氨气极易溶于水,就与稀硝酸反应生成硝酸铵,反应的方程式可以表达为4Zn+10HNO3(稀)
4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O,所以生成1mol的硝酸锌,相对应地生成硝酸铵的物质的量就是0.25mol,所以硝酸被还原成氨气的部分就是
0.25mol。
故选D。
汕头高一检测)下列各组微粒在溶液中能大量共存的是 ( )
A.H+、Fe2+、N
、Cl-
B.N
、C
、Na+、H+
C.N
、OH-、Na+、N
D.S
、N
、Na+、K+
A中酸性条件下Fe2+可被N
氧化,不能共存;
B中C
与H+生成CO2,不能共存;
C中OH-与N
生成NH3,不能共存。
(1)写出A项微粒间发生反应的离子方程式。
4H++3Fe2++N
3Fe3++NO↑+2H2O
(2)如何证明D项溶液中含有N
?
将溶液浓缩后,加入适量浓硫酸、铜片,微热,若有无色气体生成,且该气体遇到空气后变红棕色,则证明溶液中含有N
。
大连高一检测)已知Cu、Ag都能溶解在硝酸中,某同学设计如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数:
下列说法中不正确的是 ( )
A.收集到的VL气体全为NO
B.过滤所用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
C.操作Ⅱ应是洗涤
D.铜的质量分数为
100%
由于是用排水法收集金属与硝酸反应所生成的气体,故收集到的VL气体全为NO;
过滤所用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒;
在烘干前应该有沉淀的洗涤过程;
wg的固体是AgCl,由元素守恒关系推出m(Ag)=
g,易得出选项D错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)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均能与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,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 。
(4)D装置的作用是 。
(1)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,则必须排尽装置中的空气。
A装置中发生的反应为CaCO3+2HNO3
Ca(NO3)2+CO2↑+H2O。
产生的CO2气体能将整套装置中的空气赶尽,当C中有白色沉淀生成时,则说明装置中已无空气。
(2)装置B中铜丝与稀硝酸发生反应:
3Cu+8H++2N
3Cu2++2NO↑+4H2O,
可以观察到有无色气体生成,同时溶液变为蓝色。
(3)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,则说明反应产生NO气体。
(4)该实验中生成的NO、NO2均为有毒气体,需要吸收尾气,而且NO2易溶于水,需要防倒吸装置。
(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽,以排除对Cu与稀硝酸反应生成的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为无色,溶液变为蓝色
3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)验证无色气体为NO
(4)吸收NO、NO2等尾气,防止污染空气
8.(10分)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。
(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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- 课时提升作业十八 323 课时 提升 作业 十八