高一化学试题：第4章 非金属及其化合物 第4节 第2课时硫酸和硝酸的氧化性.pdf

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1、1 第四章第四章第四节第四节第第 2 课时课时 基 础 巩 固 一、选择题 1浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是导学号 7391858(A)炽热的木炭H2S 气体CuFeONH3蔗糖CuSO45H2O铁、铝 A B C D 2下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是导学号 7391858(B)A使石蕊试液变红 B与铜反应放出 NO 气体，生成 Cu(NO3)2 C与 Na2CO3反应放出 CO2气体，生成 NaNO3 D与 S 单质混合共热时生成 H2SO4和 NO2 3(2017郑州高一检测)下列有关浓硫酸的叙述中，正确的是导学号 7391858(A)A浓硫酸与铜片共热

2、的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，又表现出酸性 B浓硫酸与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为 H2 C常温下，铁不与浓硫酸反应，所以可用铁制的容器贮存浓硫酸 D 浓硫酸是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与 FeS 反应制取 H2S气体 4 (2017 天 津 高 一 检 测)下 列 现 象 或 事 实 不 能 用 同 一 原 理 解 释 的 是导学号 7391858(C)A浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存 B硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质 C常温下铁和铂都不溶于浓硝酸 DSO2和 Na2SO3溶液都能使氯水褪色 5 碳与浓硫酸共热产生的气体 X 和铜与浓硝酸

3、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)，下 列 有 关 说 法 正 确 的 是导学号 7391858(D)A洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 2 B在 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 6(双选)下列在酸性溶液中不能大量共存的离子组是导学号 7391858(AD)AFe2、NO 3、Na、Cl BK、Cl、SO24、Na CCl、Na、NH 4、NO 3 DSO23、K、NO 3、Cl 7(2017北京西城区高一检测)将气体 a 通入溶液 b 中，始终无明显变化的是导学号 739185

4、8(B)气体 a 溶液 b A Cl2 NaBr B CO2 CaCl2 C SO2 Ba(NO3)2 D NO2 FeSO4 8往两支分别装有浅绿色的 Fe(NO3)2和 FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀硫酸时，溶液的颜色变化应该是导学号 7391858(C)A前者基本没有改变，后者变棕黄色 B前者变棕黄色，后者也变棕黄色 C前者变棕黄色，后者基本没有改变 D前者、后者都基本没有改变 解析：Fe2和 NO 3、SO24在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后，NO 3在酸性条件下表现出强氧化性，把 Fe2氧化成 Fe3，溶液由浅绿色变成棕黄色。SO24与 H在水溶液中不能结合成浓硫酸，不能把

5、Fe2氧化成 Fe3，溶液颜色基本不变。9(2017哈尔滨高一检测)将 3.2 g Cu 跟 30.0 mL 10.0 molL1的 HNO3充分反应，还原产物有 NO 和 NO2，若反应后溶液中有 a mol H，则此时溶液中含 NO 3的物质的量为导学号 7391858(C)A0.5 a mol B0.1 a mol C(0.1a)mol D2 a mol 解析：反应后溶液中有硝酸铜和硝酸，其中硝酸是 a mol。3.2 g 铜是 0.05 mol，则硝酸铜是 0.05 mol，所溶液中硝酸根的物质的量是 a mol0.1 mol，答案选 C。二、非选择题 10(2017东营高一检测)盐酸

6、、硫酸和硝酸是常见的“三大酸”。现就三大酸与金属铜反应的情况，回答问题：导学号 7391858(1)稀盐酸不与 Cu 反应，若在稀盐酸中加入 H2O2后，则可使用铜顺利溶解。该反应的3 化学方程式为_H2O2Cu2HCl=CuCl22H2O_。(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_大于_(填“大于”“等于”或“小于”)180 mL。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_3Cu8H2NO 3=3Cu22NO4H2O_。(3)镁铁混合物 4.8 g，溶解在过

7、量的某浓度的稀硝酸中，完全反应后得到标准状况下 2.24 L NO 气体。若向反应后的溶液中加入足量的烧碱，则可生成沉淀的质量是_9.9_g_。解析：(1)过氧化氢在酸性环境下能够氧化铜生成铜离子，化学方程式：CuH2O22HCl=CuCl2 2H2O。(2)铜 只 能 和 浓 硫 酸 反 应，和 稀 硫 酸 不 反 应，Cu 2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O，随着铜和浓硫酸的反应的进行，酸的浓度越来越小，不再产生二氧化硫，当被还原的硫酸是 0.9 mol，则 10 molL1的浓硫酸的实际体积要大于 180 mL；若使剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸盐，因为溶液中有 H，再加

8、入硝酸盐引入 NO 3，相当于存在了硝酸，硝酸能将铜溶解，反应实质为 3Cu8H2NO 3=3Cu22NO4H2O。(3)n(NO)0.1 mol，生成 0.1 mol NO，转移的电子的物质的量为 n(e)0.1 mol(52)0.3 mol，反应中存在 MgMg2Mg(OH)2，FeFe3Fe(OH)3，得出 n(e)n(OH)，又因 m(沉淀)m(混合物)m(OH)，所以 m(沉淀)4.8 g0.3 mol17 gmol19.9 g。11(2017哈尔滨高一检测)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

9、11.2 L。请回答：导学号 7391858(1)NO 的体积为_5.8_L，NO2的体积为_5.4_L。(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入 V mL a molL1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_aV1030.50.14_molL1。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在 NaOH 溶液中全部转化为 NaNO3，至少需要双氧水的物质的量是_0.51_mol。解析：(1)设混合气体中 NO 的物质的量为 x，NO2的物质的量为 y。可得：xy0.5 mol(根据气体的总体积为 11.2 L)。3xy0.51 mol2(根据“得失电子数相等”，

10、左边为 N得电子数，右边为 Cu 失电子数)解方程组得：x0.26 mol，y0.24 mol。所以 NO 的体积为0.26 mol22.4 Lmol15.8 L；NO2的体积为 11.2 L5.8 L5.4 L。(2)根据质量守恒定律进行考虑。HNO3在反应中部分被还原为 NOx，另一部分以 NO 3的形式留在溶液中。其中变成气体的 HNO3的物质的量为 0.5 mol；加入 NaOH 溶液至正好使溶液中 Cu2全部转化为沉淀，则溶液中只有 NaNO3，其物质的量为 103aV mol，也就是以 NO 3形式留在溶液中的 HNO3的物质的量为 103aV mol。所以，HNO3的浓度为4 a

11、V1030.50.14 molL1。(3)NO、NO2变成 NaNO3需要转移电子总数等于 Cu 与 HNO3反应时转移电子总数：0.51 mol21.02 mol。需要用作氧化剂的 H2O2的物质的量为 0.51 mol。能 力 提 升 一、选择题 1(2017杭州高一检测)将一定量的锌与 100 mL 18.5 molL1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体 Y 33.6 L(在标准状况下)。将反应后的溶液稀释到 1 L，测得溶液的 c(H)0.1 molL1，则下列叙述不正确的是导学号 7391858(B)A气体 Y 是 SO2和 H2的混合物 B气体 Y 中 SO2和 H2的体

12、积比为 41 C反应中共消耗锌 97.5 g D反应中共转移电子 3 mol 解析：Zn 和浓硫酸反应生成 SO2，随着反应的进行，浓硫酸的浓度降低，变成稀硫酸，此时生成 H2。反应消耗 H2SO4的物质的量为 18.5 molL10.1 L0.05 molL11 L1.8 mol。根据得失电子守恒得：Zn 失2 mol e Zn2，SO24 得2 mol e SO2，2H 得2 mol e H2。此时生成 1.5 mol 气体，则转移电子为 3 mol，反应掉的 Zn 为 1.5 mol。m(Zn)65 gmol11.5 mol97.5 g，n(SO2)1.85 mol0.05 mol1.5

13、 mol0.3 mol，n(H2)1.5 mol0.3 mol1.2 mol。故混合气体中 n(SO2)n(H2)0.31.214。2取 100 mL 18.3 molL1的 H2SO4与 Zn 反应，当 Zn 完全溶解时，生成气体在标准状况下占有的体积为 22.4 L，将所得剩余溶液稀释成 1 L，测得溶液的 H浓度为 1 molL1，则所生成的气体中 SO2与 H2的体积比约为导学号 7391858(A)A12 B21 C14 D41 解析：根据 Zn 与浓硫酸反应随着反应的进行浓硫酸逐渐变为稀硫酸，所以生成的气体中含有 SO2、H2，分析题意可以得出，100 mL 18.3 molL1的

14、 H2SO4共分为三部分，Zn5 与浓硫酸反应，设产生 x mol 的 SO2，则消耗 H2SO4的物质的量为 2x mol；Zn 与稀硫酸反应，设产生 y mol 的 H2，消耗 H2SO4的物质的量为 y mol；剩余的 H2SO4溶液中，H浓度为 1 molL1，即剩余的 H2SO4的物质的量为 0.5 mol；根据题意得 x moly mol22.4 L22.4 Lmol1；2x moly mol0.50.100 L18.3 molL1 求出：xy12。314 g 铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应，将放出的气体与 1.12 L(标准状况下)氧气混合通入水中，恰好全部被水吸收，

15、则合金中铜的质量是导学号 7391858(D)A9.6 g B6.4 g C4.8 g D3.2 g 解析：Cu、Ag 合金与 HNO3反应过程如下：CuAg HNO3 NO2NO O2 0.05 molHNO3 Cu、Ag 与 HNO3反应是氧化还原反应，Cu、Ag 失电子，HNO3得电子，生成 NO2或 NO或二者的混合物。由 NO2、NO、O2都被水吸收生成 HNO3，即 NO2、NO 又将电子转移给O2，所以在整个反应过程中，相当于 Cu、Ag 失的电子给 0.05 mol O2,0.05 mol O2得电子物质的量0.05 mol40.2 mol。设 Cu 为 x mol、Ag 为

16、y mol，则有 64x108y14，2xy0.2，解之得x0.05，y0.1。所以铜的质量为 m(Cu)0.05 mol64 gmol13.2 g。498%的浓硫酸和 2 mol/L 的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如下图所示。a、b 曲线变化的原因是导学号 7391858(A)Aa 吸水、b 挥发 Ba 升华，b 冷凝 Ca 蒸发，b 潮解 Da 冷凝，b 吸水 解析：浓硫酸敞口放置会吸收空气中的水气，溶液质量增加，浓度降低；稀硫酸敞口放置水挥发，溶液质量减少，浓度升高。二、非选择题 5某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为产生的气体是二氧

17、化硫；而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证甲、乙两同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为 X，6 且该反应装置已略去)：导学号 7391858 试回答：(1)上述实验中生成二氧化硫气体的化学反应方程式为_Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O_。(2)乙同学认为反应产生氢气的理由是_反应过程中 H2SO4被消耗，且有水生成，故硫酸的浓度减小而锌与稀硫酸反应可生成氢气_。(3)丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是_检验装置气密性_。(4)B 中加入的试剂是_浓硫酸_，其作用是_吸收水蒸气_。(5)可以证明气体 X 中含有

18、氢气的实验现象是 C 中_黑色粉末变红_，D 中_白色粉末变成蓝色_。如果撤去装置 B，是否还能根据 D 中的现象判断气体 X 中含有氢气？答：_不能_，理由是_混合气体通过 KMnO4溶液时会带出水蒸气，干扰生成水的检验_。解析：解题时应根据题目要求，整体分析可行性的思路或程序。为确定有 SO2产生，可在 A 中加入品红溶液，然后利用酸性 KMnO4溶液将其除去；为确定有 H2产生，需用 H2还原 CuO，检验生成物 H2O，但必须先用装置 B 中的液体干燥气体，这样整体思路就清晰了。6某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器略去)，实验表明浓硝酸能将 NO 氧

19、化成 NO2，而稀硝酸不能氧化 NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mol/L 稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知：氢氧化钠溶液不与 NO 反应，能与 NO2反应 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置、中盛放的药品依次是_3mol/L7 稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液_。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后_通入 CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内_。(3)装置中发生反应的化学方程式是_Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2

20、O_。(4)装置的作用是_将 NO2转化为 NO,3NO2H2O=2HNO3NO_。(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是_装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色_。(6)实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下 4 个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选择序号字母)_acd_。a加热该绿色溶液，观察颜色变化 b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c向该绿色溶液中通入氧气，观察颜色变化 d向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 解析：关于硝酸性质的考查一直是热点，本题充分展示了硝酸的特性，即强氧化性和酸性，根据题目信息浓硝酸能将 NO 氧化为 NO2而稀硝酸不能，且 NO、NO2都是大气污染物，根据装置特点可知中是稀硝酸，中是浓硝酸，中是 NaOH 溶液，铜和浓硝酸反应时生成 NO2，通入水中发生 3NO2H2O=2HNO3NO，然后进行题目中的探究性实验，选择合适的方法解决实验中的问题。本题体验的理念是将元素化合物知识与实验结合，体验课程改革的理念，有利于学生探究性自主学习。