化學(xué)知識點測試：酸性環(huán)境下硝酸根氧化性的相關(guān)計算

酸性環(huán)境下硝酸根氧化性的有關(guān)計算學(xué)校：姓名:班級:□學(xué)校：姓名:班級:□三：一、單選題.將6.4gCu與400mL5molL「的足量HNO3溶液充分反應(yīng)，還原產(chǎn)物為NO2和NO。如果反應(yīng)結(jié)束后的溶液中含有Hamol,則此時溶液中NO3—的物質(zhì)的量為（）A.0.5amolB.（a+0.2）molC.2amolD.（0.2—a）mol.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2g（已知硝酸只被還原為NO氣體）。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化曲線如圖所示。下列分析錯誤的是（）2+A.AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe=3FeB.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSOC.混合酸中NO物質(zhì)的量為0.4mol-1D,混合酸中H2SO儂度為5mol-L.一定質(zhì)量銅和適量的濃硝酸反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，所生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅反應(yīng)完畢后，共收集到11.2L氣體（標(biāo)況），將該氣體與0.325molO2混合溶于水,TOC\o"1-5"\h\z恰好無氣體剩余。則反應(yīng)中消耗硝酸的物質(zhì)的量（）A.1.2molB.1.1molC.1.8molD.1.6mol.在100mL的稀硝酸中加入由銅和鎂組成的2.64g混合物，兩者恰好反應(yīng)固體完全溶解時收集到0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）NO氣體。向反應(yīng)后的溶液中加入60mLNaOH溶液中金屬離子恰好沉淀完全。下列說法正確的是（）A.原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為1.2mol/LB.形成的沉淀的質(zhì)量為4.32gC.混合物中Cu的質(zhì)量為1.92gD.NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol/L

5.實驗研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低?，F(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中無氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入5molL-1NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示。則下列說法不正確的是()A.稀硝酸與鋁粉、鐵粉反應(yīng)，其還原產(chǎn)物為硝酸俊c點對應(yīng)NaOH溶液的體積為48mlb點與a點的差值為0.05molTOC\o"1-5"\h\zD.樣品中鋁粉和鐵粉的物質(zhì)的量之比為5:3.向18.4g鐵和銅組成的合金中加入過量的硝酸溶液，合金完全溶解，同時生成NO2、NO混合氣體，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成30.3g沉淀。另取等質(zhì)量的合金，使其與一定量的氯氣恰好完全反應(yīng)，則氯氣的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為()A.7.84LB,6.72LC,4.48LD,無法計算.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中c(SO,")+c(NO3)=2.5mol?L1,取200mL該混合酸，則能溶解銅的最大質(zhì)量為()A.12.8gB.19.2gC.32.0gD.38.4gA.12.8gB.19.2gC.32.0gD.38.4g二、計算題.將1.92gCu放入50mL2mol/L稀硝酸中，當(dāng)銅全部溶解后，(1)產(chǎn)生的氣體是,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是L；(2)溶液中H+物質(zhì)的量濃度是mol/L,NO3-物質(zhì)的量濃度是mol/L(溶液體積變化忽略不計)。.1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時，得到2.54g沉淀，求：(1)該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度？(2)該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比？NO2和N2O4的混合氣體中，它們的體積分?jǐn)?shù)分別是多少？.16.8gFe跟一定量濃HNO3反應(yīng)，F(xiàn)e全部溶解，共收集NO、NO2的總體積為11.2L(標(biāo)準(zhǔn)》大況),所得溶液中H卡的物質(zhì)的量為0.02mol,請回答：(1)反應(yīng)中被還原的硝酸為mol。(2)生成的NO與NO2的物質(zhì)的量之比為。(3)寫出該反應(yīng)的離子方程式：。參考答案【解析】【詳解】n(HNO3)=0.4L所。1/1_=2mol,剩余H+amol,即HNO3余amol；溶液中產(chǎn)生NO3-的還有6.4gCu(NO3)2,Cu(NO3)2物質(zhì)的量與Cu的物質(zhì)的量相同，即64為/——p=0.1mol,故溶液中NO3共amol+0.1mol=(a+0.2)mol。答案選BoD【解析】【詳解】n(Cu)=二尸?=0.3mol,Cu與混合酸反應(yīng)的離子方程式為64g/mol3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NOT+4H2O,則每份混合酸中H+、NO3-物質(zhì)的量至少為0.8mol、0.2mol；A、由圖象可知，OA段隨著鐵粉的增多產(chǎn)生的氣體增多，AB段消耗鐵粉但不產(chǎn)生氣體，則OA段發(fā)生的反應(yīng)為：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NOT+2H2O,AB段發(fā)生的反應(yīng)為：Fe+2Fe3+=3Fe2+,A正確；B、BC段加入鐵粉又產(chǎn)生氣體，則BC段發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2H+=Fe2++H2t故OA段NO「全部被還原，因為溶液中有硫酸根，并且鐵單質(zhì)最終全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,所以溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4,B正確；C、根據(jù)A和B的分析，OA段發(fā)生的反應(yīng)為：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NOT+2H2O,消耗Fe的11.2g質(zhì)量為11.2g,則每份混合酸中n(NO3-)=n(Fe尸"^一?。?0.2mol,所以原混合酸中NO3-物質(zhì)的量為0.2mola=0.4mol,C正確；一22.4gD、反應(yīng)最終消耗22.4g鐵，n(Fe)==0.4mol,最終溶質(zhì)為硫酸亞鐵，根據(jù)硫酸56g/mol根守恒可知，每份含硫酸0.4mol,所以硫酸的濃度是0.4mol=4.0mol/L,D錯誤；0.1L答案選Do

C【解析】【詳解】收集到11.2L氣體(標(biāo)況)，為0.5mol,將該氣體與0.325molO2混合溶于水，恰好無氣體剩余，說明生成的有一氧化氮和二氧化氮，反應(yīng)為：3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NOT+4H2O,Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2T+HO,混合氣體在有氧氣的條件下被吸收：4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,兩式可知NO為0.4mol,消耗硝酸為1.6mol。NO2為0.1mol,消耗硝酸為0.2mol,共消耗硝酸為1.8mol。C項正確C【解析】【分析】Vm銅和鎂都是+2價金屬，二者與稀硝酸反應(yīng)都生成NO氣體，根據(jù)n=—Vm計算出NO的物質(zhì)的量，然后設(shè)出Cu、Mg的物質(zhì)的量，利用電子守恒可計算出銅和鎂的總物質(zhì)的量，從而可知生成氫氧化銅、氫氧化鎂的物質(zhì)的量?！驹斀狻肯跛岜贿€原為NO氣體且標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.896L,物質(zhì)的量為：224L/mol=0.04mol,所以轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為：0.04molx(5-2)=0.12mol,最后沉淀為Cu(OH)2、Mg(OH)2,金屬提供的電子的物質(zhì)的量等于氫氧根離子的物質(zhì)的量，則沉淀中氫氧根離子的物質(zhì)的量為0.12mol,所以最后沉淀質(zhì)量為：2.64g+0.12mol17g/mol=4.68g,根據(jù)氮元素守恒，硝酸的物質(zhì)的量為0.12+0.04=0.16mol,金屬的物質(zhì)的量為0.06mol,質(zhì)量為2.64g,設(shè)銅的物質(zhì)的量為xmol,鎂的物質(zhì)的量為ymol,有方程組：x+y=0.06,64x+24y=2.64,計算出x=0.03,y=0.03；加入的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.12mol。0.1LA、原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為°“6mol=1.6mol/L,故A錯誤；0.1LB、形成的沉淀的質(zhì)量為4.68g,故B錯誤;C、混合物中Cu的質(zhì)量為0.03mol64g/mol=1.92g,故C正確;D、NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為"12m"=2mol/L,故D錯誤。0.06L答案選Co

考查混合金屬與硝酸反應(yīng)的計算，明確發(fā)生反應(yīng)的實質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計算中的應(yīng)用方法。B【解析】【詳解】鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀HNO3充分反應(yīng)，被氧化為Al3+、Fe3+,通過題意，反應(yīng)始終沒有氣體生成，可以得出不會有氮的氧化物生成，又有硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低，可以推測N元素由+5變成了-3價，由圖可得硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液應(yīng)先與硝酸反應(yīng)，再生成沉淀，當(dāng)沉淀完全后，由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，沉淀量不變，可得與NH4+發(fā)生了反應(yīng)，則隨著NaOH的滴加，發(fā)生的反應(yīng)依次有：①H++OH-=H2O,②Fe3++3OH-=Fe(OH)3(Al3++3OH-=Al(OH)31③NH4++OH-—NH3?H2O,④Al(OH)3+OH-=AlO2+2H2O,B與A的差值為氫氧化鋁的物質(zhì)的量，由圖可知，EF段消耗的氫氧化鈉溶液為：104mL-94m=10mL,故該階段參加反應(yīng)的氫氧化鈉為：0.01L為mol/L=0.05mol,根據(jù)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O可知，Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)鋁元素守恒，故混合金屬中n(Al)=0.05mol。由圖可知DE段消耗的氫氧化鈉的體積為：94mL-88mL=6mL,故該階段參加反應(yīng)的氫氧化鈉為：0.006L5mol/L=0.03mol,根據(jù)NH4++OH-—NH3?H2O可知，計算溶液中n(NH4+)=0.03mL,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有：3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH4+),即3n(Fe)+3305mol=80<03mol,解得：n(Fe)=0.03mol。由反應(yīng)過程可知，到加入氫氧化鈉為88mL時，溶液中溶質(zhì)為硝酸鈉與硝酸俊，n(NH4NO3)=n(NH4+)=0.03mol,根據(jù)鈉元素守恒，可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.088L5mol/L=0.44mol,根據(jù)氮元素守恒計算原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol2=0.5mol,而c點溶液為NaNO3、NH4NO3、Fe(NO)3、Al(NO3)3,根據(jù)氮元素守恒n'(NaNO+2n(NH4NO3)+3n[Fe(NO3)3]+3n[Al(NO3)3]=n(HNO3),故C點溶液中n'(NaNO=0.5mol-0.03mol2-0.03mol3-0.05mol3=0.2mol,故C點加入NaOH的物質(zhì)的量為0.2mol。A.根據(jù)分析可知，稀硝酸與鋁粉、鐵粉反應(yīng)，其還原產(chǎn)物為硝酸俊，故A正確；B.根據(jù)分析可知,C點對應(yīng)B.根據(jù)分析可知,C點對應(yīng)NaOH溶液的體積=22mol=0.04L=40mL,5mol/L故B錯誤;C.根據(jù)氮元素守恒計算原硝酸溶液中：n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol2=0.5mol,故C正確；D.根據(jù)分析可知，混合金屬中n(Al)=0.05mol、n(Fe)=0.03mol,樣品中鋁粉和鐵粉的物質(zhì)的量之比為5:3,故D正確；故選Bo【點晴】本題以圖象形式考查金屬與硝酸的反應(yīng)、混合物計算等，題目難度較大，明確圖中各階段反應(yīng)過程是解題的關(guān)鍵，解答中注意守恒思想的運用，為易錯題目，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力。A【解析】【詳解】向18.4g鐵和銅組成的合金中加入過量的硝酸溶液，反應(yīng)生成了鐵離子和銅離子，加入足量氫氧化鈉溶液生成的沉淀為Fe(OH)3、Cu(OH)2,則氫氧化鐵和氫氧化鐵中含有的氫氧根離子的質(zhì)量為：30.3g-18.4g=11.9g,氫氧根離子的物質(zhì)的量為：n(OH-)=11.9g17g/mol=0.7mol;Cl2與銅、鐵反應(yīng)產(chǎn)物為：FeCb、CuCl2,根據(jù)化合物總電荷為0可知，F(xiàn)eCl3、302中n(Cl-)=Fe(OH)3、Cu(OH)2中n(OH-),即n(Cl-)=0.7mol,根據(jù)質(zhì)量守恒，消耗Cl2的物質(zhì)的量為：n(Cl2)=n(Cl-)/2=0.35mol,標(biāo)況下0.35mol氯氣的體積為：22.4L/mol>0.35mol=7.84L,答案為A。【點晴】本題是有關(guān)混合物的計算，題目難度中等，解題關(guān)鍵需要根據(jù)電荷守恒定律和電子守恒定律明確鐵銅混合溶于過量硝酸被氧化失去的電子的物質(zhì)的量，與所得氫氧化鐵、氫氧化銅中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，氯氣氧化等量混合物所得電子的物質(zhì)的量相等，搞清了本題的本質(zhì)因素，難度明顯降低，也簡化了解題過程，事實上選擇型的計算題基本上都適用于原子守恒、電子守恒及電荷守恒關(guān)系的，將這三個守恒分析清楚了，相信一定能快速確定正確選項。B【解析】【詳解】該反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO3+8H+=3Cu2++2NOT+4H2O,要使溶解銅的質(zhì)量最大，則氫離子和硝酸根濃度滿足化學(xué)計量數(shù)之比為4：1,硝酸全部起氧化劑作用，設(shè)硫酸濃度為x,則硝酸濃度為：2.5mol/L-x,溶液中氫離子濃度為2x+(2.5mol/L-x),則［2x+(2.5mol/L-x)］：(2.5mol/L-x)=4：1,解得x=1.5mol/L,硝酸濃度為1mol/L,硝酸得物質(zhì)的量為：0.2L￥mol/L=0.2mol,根據(jù)反應(yīng)：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NOT+4H2O計算溶解的銅的物質(zhì)

的量為0.3mol,質(zhì)量為19.2g,選B。NO0.4480.41.6【解析】【詳解】一,1.92g一一.n(Cu)=-=0.03mol,n(HNO3)=Vc=0.5L?0.2mol/L=0.1mol64g/mol由3Cu+8HNO3=3Cu(NO3/+4H2O+2NOT可以知道，稀硝酸過量,設(shè)生成的一氧化氮物質(zhì)的量為x,消耗硝酸的物質(zhì)的量為y,貝U3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+4H2O+2NOT0.03mol(1)生成NO(1)生成NO的物質(zhì)的量x=20.03mol=0.02mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積為0.02molM22.4L/mol=0.448L0.02molM22.4L/mol=0.448L,答:標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積為0.448L；(2)消耗硝酸的物質(zhì)的量y0.03mol8=(2)消耗硝酸的物質(zhì)的量y0.03mol8=0.08mol,則反應(yīng)后溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃+曰0.1mol-0.08mol度是0.5L=0.04mol/L,答:反應(yīng)后溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度是0.04mol/L.14.0mol/L2：1NO2：80%,NO:20%【分析】(1)已知溶液的密度和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，求其物質(zhì)的量濃度，通常設(shè)溶液的體積為1L,簡化計算。(2)用好題給的質(zhì)量數(shù)據(jù)，列方程組求算。(3)先用好得失電子守恒求出NO?和N2O4的物質(zhì)的量，再求其體積分?jǐn)?shù)?！驹斀狻竣旁O(shè)取該濃硝酸的體積為1L,則其物質(zhì)的量濃度為1.40g/mL1000mL63%」一63g/mol=14.0mol/L;1L(2)設(shè)銅的物質(zhì)的量為n(Cu),鎂的物質(zhì)的量為n(Mg),用2.54g沉淀質(zhì)量減去合金質(zhì)量，得到OH-質(zhì)量為1.02g,其物質(zhì)的量為0.06mol;因銅和鎂均是+2價，則銅與鎂的總物質(zhì)的量為0.03mol,可得64n(Cu)+24n(Mg)=1.52①，n(Cu)+n(Mg)=0.03②，聯(lián)立解得n(Cu)=0.02mol,n(Mg)=0.01mol,則銅與鎂的物質(zhì)的量之比為2：1；⑶標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體，其分子的物質(zhì)的量為0.05mol,設(shè)NO2、N2O4的物質(zhì)的量為n(NO》、n(N2O4),則有n(NO2)