高中化學(xué)課時(shí)練習(xí)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(xué)”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(duì)環(huán)境友好?！熬G色化學(xué)”實(shí)驗(yàn)已走進(jìn)課堂，下列實(shí)驗(yàn)不符合“綠色化學(xué)”思想的是()選項(xiàng)ABCD實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖占睔獾难b置氯氣與鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)銅與稀硝酸的反應(yīng)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(shí)驗(yàn)操作與裝置【解析】選D。多余的氨氣被燒杯中水溶液吸收，對(duì)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(duì)環(huán)境無危害，B正確；反應(yīng)產(chǎn)生的一氧化氮?dú)怏w可以被氣球收集，對(duì)環(huán)境無危害，C正確；揮發(fā)出氨氣、氯化氫進(jìn)入空氣中，污染環(huán)境，D錯(cuò)誤。2．下列反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫正確的是()A．鐵與稀硝酸反應(yīng)：Fe＋2HNO3=Fe(NO3)2＋H2↑B．稀硫酸與Ag反應(yīng)：2Ag＋H2SO4=Ag2SO4＋H2↑C．稀硝酸和碳酸鈣反應(yīng)：2HNO3＋CaCO3=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2OD．稀硝酸和FeO反應(yīng)：2HNO3＋FeO=Fe(NO3)2＋H2O【解析】選C。金屬與硝酸反應(yīng)一般不會(huì)生成氫氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬活動(dòng)性順序中氫之后的金屬不能與稀硫酸反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，與FeO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將FeO氧化為Fe(NO3)3，本身被還原為NO，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．一定量的濃硝酸與過量的銅充分反應(yīng)，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(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硝酸會(huì)變?yōu)橄∠跛幔∠跛崂^續(xù)與銅反應(yīng)：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(yīng)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(yīng)放出NO氣體，生成Cu(NO3)2C．與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體，生成NaNO3D．與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2【解析】選B。A項(xiàng)，HNO3只表現(xiàn)酸性；B項(xiàng)，Cu與稀硝酸反應(yīng)時(shí)，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(xiàng)，2HNO3＋Na2CO3=CO2↑＋H2O＋2NaNO3，HNO3只表現(xiàn)強(qiáng)酸性；D項(xiàng)，HNO3將S氧化為H2SO4，自身被還原為NO2，在該反應(yīng)中HNO3只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。5．(2021·廣州高一檢測(cè))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(guān)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(huì)產(chǎn)生大量的紅棕色氣體，沒有反應(yīng)發(fā)生B．與金屬反應(yīng)時(shí)，稀硝酸可能被還原為更低價(jià)態(tài)，則稀硝酸氧化性強(qiáng)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(yīng)時(shí)，是＋5價(jià)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(jìn)一步反應(yīng)，A錯(cuò)誤；稀硝酸的氧化性比濃硝酸弱，不能根據(jù)氮元素化合價(jià)降低的多少判斷，B錯(cuò)誤；硝酸能電離出H＋，有酸的通性，但與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2，此時(shí)是＋5價(jià)氮原子得電子，C錯(cuò)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(xué)實(shí)驗(yàn)室中最常用的試劑之一，下列有關(guān)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(shí)，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(huì)產(chǎn)生大量的紅棕色氣體【解析】選C。A項(xiàng)中HNO3和氯水中的HClO見光都易分解，都應(yīng)避光保存，正確；B項(xiàng)，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(xiàng)，鐵在濃硝酸中鈍化，而Pt與濃硝酸不反應(yīng)，原理不同；D項(xiàng)，常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，發(fā)生鈍化，不會(huì)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(yīng)，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(yīng)時(shí)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(yīng)時(shí)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(xué)式及鐵元素的化合價(jià)看出等質(zhì)量的三種物質(zhì)參與反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)eO轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量最多。Fe2O3與稀硝酸反應(yīng)時(shí)無NO氣體放出。8．某實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(dāng)于又有了HNO3，銅片會(huì)繼續(xù)溶解生成NO。9．(2020·冀州高一檢測(cè))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(yīng)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(yīng)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(qiáng)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(yīng)：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3820.03mol0.06mol0.04molH＋不足量，應(yīng)根據(jù)H＋的物質(zhì)的量來計(jì)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(yīng)的化學(xué)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(rèn)為未發(fā)生反應(yīng)。為驗(yàn)證此過程，某同學(xué)經(jīng)過思考，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：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(yīng)。(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一種方法，其原理為(用化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________?！窘馕觥?1)H2SO3與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)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(yīng)，若沒有鈍化，則鐵棒與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4；(3)Na2SO3溶液與SO2氣體反應(yīng)生成NaHSO3；(4)CO和SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)：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(yīng)的進(jìn)行由深變淺，充分反應(yīng)后得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體為1.792L，此時(shí)剩余2.4g固體，求：(1)則該反應(yīng)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________。【解析】(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(cè))下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(diǎn)到藍(lán)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(yīng)，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(cuò)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(hù)膜阻止了反應(yīng)進(jìn)行，B正確；Al箔能與稀HNO3反應(yīng)放出氣體，C錯(cuò)誤；濃硝酸具有氧化性，能使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，D錯(cuò)誤。13．(2020·廣州高一檢測(cè))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(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為6.72L。在反應(yīng)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(cè)得質(zhì)量為27.2g。下列有關(guān)推斷正確的是()A．參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為0.9molB．參加反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72LNO為0.3mol，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為0.9mol，因參加反應(yīng)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(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同，即0.9mol，故參加反應(yīng)的HNO3為1.2mol，則HNO3的濃度為1.2mol÷0.3L＝4mol·L－1，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；生成沉淀消耗的OH－的物質(zhì)的量與反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量相同，即0.9mol，故參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為27.2g－0.9mol×17g·mol－1＝11.9g，B項(xiàng)正確；NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.9mol÷0.3L＝3mol·L－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括1小題，共20分)14．實(shí)驗(yàn)室用稀硝酸與銅反應(yīng)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(shí)可加熱)，實(shí)驗(yàn)效果不是十分理想，因?yàn)橛^察到的現(xiàn)象不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO。有人設(shè)計(jì)了圖Ⅱ裝置(橡皮塞下端連有銅絲圈)，用來做該實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到滿意的效果。(1)用圖Ⅰ裝置做實(shí)驗(yàn)時(shí)，用排水法收集到的氣體的顏色為________色；實(shí)驗(yàn)過程中由于____________________，不易觀察到________生成，從而不能有力證明反應(yīng)產(chǎn)物是NO。(2)用圖Ⅱ裝置