高中化學課時練習24硫酸和硝酸的氧化性含解析

硫酸和硝酸的氧化性(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括9小題，每小題5分，共45分)1．“綠色化學”思想：化工生產(chǎn)盡量使用無毒、無害的原料，采取合理安全的工藝，原子利用率為100%，無污染，對環(huán)境友好?！熬G色化學”實驗已走進課堂，下列實驗不符合“綠色化學”思想的是()選項ABCD實驗目的收集氨氣的裝置氯氣與鈉的反應實驗銅與稀硝酸的反應玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實驗操作與裝置【解析】選D。多余的氨氣被燒杯中水溶液吸收，對環(huán)境無危害，A正確；多余的氯氣被蘸有堿液的棉球吸收，對環(huán)境無危害，B正確；反應產(chǎn)生的一氧化氮氣體可以被氣球收集，對環(huán)境無危害，C正確；揮發(fā)出氨氣、氯化氫進入空氣中，污染環(huán)境，D錯誤。2．下列反應的化學方程式書寫正確的是()A．鐵與稀硝酸反應：Fe＋2HNO3=Fe(NO3)2＋H2↑B．稀硫酸與Ag反應：2Ag＋H2SO4=Ag2SO4＋H2↑C．稀硝酸和碳酸鈣反應：2HNO3＋CaCO3=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2OD．稀硝酸和FeO反應：2HNO3＋FeO=Fe(NO3)2＋H2O【解析】選C。金屬與硝酸反應一般不會生成氫氣，A項錯誤；金屬活動性順序中氫之后的金屬不能與稀硫酸反應，B項錯誤；稀硝酸具有強氧化性，與FeO發(fā)生氧化還原反應，將FeO氧化為Fe(NO3)3，本身被還原為NO，D項錯誤。3．一定量的濃硝酸與過量的銅充分反應，生成的氣體是()A．只有NO2 B．只有NOC．NO2和NO D．NO2和H2【解析】選C。因先開始銅與濃硝酸反應：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應的進行，濃硝酸會變?yōu)橄∠跛?，稀硝酸繼續(xù)與銅反應：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，所以，產(chǎn)生的氣體為NO2和NO。4．下列反應中硝酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是()A．使石蕊溶液變紅B．與銅反應放出NO氣體，生成Cu(NO3)2C．與Na2CO3反應放出CO2氣體，生成NaNO3D．與S單質(zhì)混合共熱時生成H2SO4和NO2【解析】選B。A項，HNO3只表現(xiàn)酸性；B項，Cu與稀硝酸反應時，部分起酸的作用生成Cu(NO3)2，部分作氧化劑被還原為NO；C項，2HNO3＋Na2CO3=CO2↑＋H2O＋2NaNO3，HNO3只表現(xiàn)強酸性；D項，HNO3將S氧化為H2SO4，自身被還原為NO2，在該反應中HNO3只表現(xiàn)強氧化性。5．(2021·廣州高一檢測)硝酸的水溶液稱為硝鏹水，又名火硝油?！侗静菥V目》記載：“性最烈，能蝕五金?！标P于硝酸的說法正確的是()A．常溫下，向濃硝酸中投入Fe片，不會產(chǎn)生大量的紅棕色氣體，沒有反應發(fā)生B．與金屬反應時，稀硝酸可能被還原為更低價態(tài)，則稀硝酸氧化性強于濃硝酸C.硝酸電離出的H＋，能被Zn、Fe等金屬還原成H2D.硝酸與金屬反應時，是＋5價的氮得電子【解析】選D。常溫下，濃硝酸使鐵鈍化，無紅棕色氣體產(chǎn)生，因表面生成致密的氧化膜而阻止了濃硝酸與鐵的進一步反應，A錯誤；稀硝酸的氧化性比濃硝酸弱，不能根據(jù)氮元素化合價降低的多少判斷，B錯誤；硝酸能電離出H＋，有酸的通性，但與金屬反應不產(chǎn)生H2，此時是＋5價氮原子得電子，C錯誤，D正確。6.硝酸泄漏讓人惶恐，但硝酸是重要的工業(yè)試劑，也是化學實驗室中最常用的試劑之一，下列有關硝酸的說法不正確的是()A．HNO3和氯水用棕色試劑瓶保存，原理相同B．將分別蘸有濃硝酸和濃氨水的玻璃棒相互靠近時，有白煙生成C．常溫下鐵和鉑都不溶于濃硝酸，原理相同D．常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，不會產(chǎn)生大量的紅棕色氣體【解析】選C。A項中HNO3和氯水中的HClO見光都易分解，都應避光保存，正確；B項，濃HNO3和濃氨水都具有揮發(fā)性，HNO3與NH3化合生成白色固體小顆粒NH4NO3，正確；C項，鐵在濃硝酸中鈍化，而Pt與濃硝酸不反應，原理不同；D項，常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，發(fā)生鈍化，不會產(chǎn)生大量的紅棕色氣體。7．(教材二次開發(fā)·原創(chuàng)題)等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應，放出NO物質(zhì)的量最多的是()A.FeOB．Fe2O3C．FeSO4D．Fe3O4【解析】選A。FeO、FeSO4及Fe3O4(可寫成Fe2O3·FeO)與稀硝酸反應時均為鐵元素被氧化，且氧化產(chǎn)物均為Fe3＋，還原產(chǎn)物均為NO。等質(zhì)量的還原劑與稀硝酸反應時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量越多，放出NO的物質(zhì)的量越多，由FeO、FeSO4及Fe3O4的化學式及鐵元素的化合價看出等質(zhì)量的三種物質(zhì)參與反應時，F(xiàn)eO轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量最多。Fe2O3與稀硝酸反應時無NO氣體放出。8．某實驗過程如圖所示，則圖③的試管中的現(xiàn)象是()A.無明顯現(xiàn)象，因稀H2SO4不與銅反應B．銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體遇到空氣不變色C．銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體D．銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色【解析】選D。生成的Cu(NO3)2在H2SO4的酸性條件下相當于又有了HNO3，銅片會繼續(xù)溶解生成NO。9．(2020·冀州高一檢測)某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol·L－1和0.1mol·L－1。向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液中Cu2＋的物質(zhì)的量濃度(忽略體積變化)為()A．0.15mol·L－1B．0.225mol·L－1C．0.35mol·L－1D．0.45mol·L－1【解析】選B。解答本題要從離子反應的角度來考慮，H2SO4提供的H＋可以和NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))構(gòu)成強氧化性環(huán)境，繼續(xù)氧化銅單質(zhì)。HNO3、H2SO4混合液中H＋總的物質(zhì)的量為0.06mol，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的物質(zhì)的量為0.04mol，Cu的物質(zhì)的量為0.03mol。Cu與稀硝酸發(fā)生反應：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3820.03mol0.06mol0.04molH＋不足量，應根據(jù)H＋的物質(zhì)的量來計算。3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O830.06moln(Cu2＋)n(Cu2＋)＝0.06mol×eq\f(3,8)＝0.0225mol，c(Cu2＋)＝eq\f(0.0225mol,0.1L)＝0.225mol·L－1。二、非選擇題(本題包括2小題，共25分)10．(15分)含硫化合物的種類很多，現(xiàn)有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4這7種常見的含硫化合物?；卮鹣铝袉栴}：(1)H2SO3轉(zhuǎn)化為硫酸是酸雨形成的重要過程之一，寫出其反應的化學方程式：________________________________________________________。(2)常溫下，將鐵棒置于濃硫酸中，無明顯現(xiàn)象，課本上解釋為發(fā)生了鈍化，但有人認為未發(fā)生反應。為驗證此過程，某同學經(jīng)過思考，設計了如下實驗：將經(jīng)濃硫酸處理過的鐵棒洗凈后置于CuSO4溶液中，若鐵棒表面____________，則發(fā)生了鈍化；若鐵棒表面________________，則未發(fā)生反應。(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一種方法，其原理為(用化學方程式表示)：_____________________________________________________。(4)減少SO2的污染并變廢為寶，我國正在探索在一定條件下用CO還原SO2得到單質(zhì)硫的方法來除去SO2，該反應的化學方程式：____________________________________________________________?！窘馕觥?1)H2SO3與空氣中的O2發(fā)生反應生成H2SO4；(2)鐵棒經(jīng)濃硫酸若鈍化則生成鐵的氧化物，鐵的氧化物不與CuSO4溶液反應，若沒有鈍化，則鐵棒與CuSO4溶液發(fā)生反應：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；(3)Na2SO3溶液與SO2氣體反應生成NaHSO3；(4)CO和SO2發(fā)生氧化還原反應：SO2＋2COS＋2CO2。答案：(1)2H2SO3＋O2=2H2SO4(2)無明顯現(xiàn)象(無現(xiàn)象也可)有紫紅色物質(zhì)析出(3)Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3(4)SO2＋2COS＋2CO211．(10分)將8gFe置于40mLHNO3中微熱，生成氣體的顏色隨反應的進行由深變淺，充分反應后得標準狀況下的氣體為1.792L，此時剩余2.4g固體，求：(1)則該反應中被還原的硝酸和未被還原的硝酸的質(zhì)量比________。(2)混合氣體中NO和NO2的體積比________?！窘馕觥?1)根據(jù)元素守恒，被還原的硝酸物質(zhì)的量為n(HNO3)＝n(NO、NO2)＝eq\f(1.792L,22.4L·mol－1)＝0.08mol未被還原的硝酸物質(zhì)的量為n(HNO3)＝2n(Fe)＝eq\f(8g－2.4g,56g·mol－1)×2＝0.2mol被還原的HNO3和未被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比為0.08∶0.2＝2∶5。(2)n(Fe)＝eq\f(8g－2.4g,56g·mol－1)＝0.1mol，n(NO)＋n(NO2)＝0.08mol，據(jù)電子守恒：2n(Fe)＝3n(NO)＋n(NO2)，所以：n(NO)＝0.06mol，n(NO2)＝0.02mol，所以n(NO)/n(NO2)＝3∶1，則V(NO)/V(NO2)＝3∶1。答案：(1)2∶5(2)3∶1(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題，每小題5分，共10分)12．(2020·杭州高一檢測)下列有關實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是()選項實驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論A過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe3＋B常溫下，F(xiàn)e、Al放入濃HNO3或濃H2SO4中無明顯現(xiàn)象Fe、Al與濃HNO3或濃H2SO4發(fā)生鈍化CAl箔插入稀HNO3中無現(xiàn)象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取濃HNO3點到藍色石蕊試紙上試紙變紅色濃HNO3具有酸性【解析】選B。稀硝酸與鐵粉反應，鐵首先被氧化成Fe3＋，過量鐵粉將Fe3＋還原，最終得到Fe2＋，滴入KSCN溶液不顯紅色，A錯誤；常溫下，F(xiàn)e、Al在濃HNO3或濃H2SO4中發(fā)生鈍化，生成致密的保護膜阻止了反應進行，B正確；Al箔能與稀HNO3反應放出氣體，C錯誤；濃硝酸具有氧化性，能使藍色石蕊試紙先變紅后褪色，D錯誤。13．(2020·廣州高一檢測)鎂、鋁、鐵合金投入300mLHNO3溶液中，金屬恰好溶解，分別轉(zhuǎn)化成Mg2＋、Al3＋和Fe3＋；還原產(chǎn)物為NO，在標準狀況下體積為6.72L。在反應后的溶液中加入300mL某濃度的NaOH溶液，金屬陽離子恰好全部沉淀，干燥后測得質(zhì)量為27.2g。下列有關推斷正確的是()A．參加反應的HNO3的物質(zhì)的量為0.9molB．參加反應的金屬的質(zhì)量為11.9gC．HNO3的物質(zhì)的量濃度為3mol·L－1D．NaOH的物質(zhì)的量濃度為6mol·L－1【解析】選B。標準狀況下，6.72LNO為0.3mol，則反應中轉(zhuǎn)移的電子為0.9mol，因參加反應的HNO3一部分生成NO(0.3mol)，另一部分與陽離子形成鹽，形成鹽的NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的物質(zhì)的量與反應中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同，即0.9mol，故參加反應的HNO3為1.2mol，則HNO3的濃度為1.2mol÷0.3L＝4mol·L－1，A、C項錯誤；生成沉淀消耗的OH－的物質(zhì)的量與反應中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同，即0.9mol，故參加反應的金屬的質(zhì)量為27.2g－0.9mol×17g·mol－1＝11.9g，B項正確；NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.9mol÷0.3L＝3mol·L－1，D項錯誤。二、非選擇題(本題包括1小題，共20分)14．實驗室用稀硝酸與銅反應制備NO氣體，如果采用圖Ⅰ裝置(燒瓶內(nèi)加入稀硝酸和銅片，必要時可加熱)，實驗效果不是十分理想，因為觀察到的現(xiàn)象不能有力證明反應產(chǎn)物是NO。有人設計了圖Ⅱ裝置(橡皮塞下端連有銅絲圈)，用來做該實驗可以達到滿意的效果。(1)用圖Ⅰ裝置做實驗時，用排水法收集到的氣體的顏色為________色；實驗過程中由于____________________，不易觀察到________生成，從而不能有力證明反應產(chǎn)物是NO。(2)用圖Ⅱ裝置