学年高一化学必修1课后同步练人教版第442 硝酸.docx

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学年高一化学必修1课后同步练人教版第442硝酸

人教版必修1第27课时硝酸

一、选择题

1．为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是（）

A．稀硝酸B．浓硝酸C．浓硫酸D．浓盐酸

2．稀硫酸中插一块铜片，加入下列物质后，可使铜片迅速发生反应的是（）

A．稀盐酸B．硫酸钠晶体C．硝酸钾晶体D．氯化钠晶体

3．奥运会金牌直径为70mm，厚6mm。

某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：

甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜（铜锌合金）。

为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误

A．硫酸铜溶液B．盐酸C．硝酸银溶液D．稀硝酸

4．将1.92g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12L（标准状况），则所消耗的硝酸的物质的量是（）

A．0.12molB．0.11mol

C．0.09molD．0.08mol

5．将铜粉放入稀H2SO4中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该物质是（）

A．Fe2（SO4）3B．Na2SO4

C．KNO3D．FeSO4

6．在100mL某混合酸中，c（HNO3）＝0.4mol·L－1，c（H2SO4）＝0.1mol·L－1，向其中加入1.92g铜粉微热，待充分反应后，溶液中Cu2＋的物质的量浓度为（）

A．0.15mol·L－1B．0.30mol·L－1

C．0.225mol·L－1D．无法计算

7．将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（）

A．反应速率：

两者相同

B．消耗硝酸的物质的量：

前者多，后者少

C．反应生成气体的颜色：

前者浅，后者深

D．反应中转移的电子总数：

前者多，后者少

8．某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。

当参加反应的单质与被还原的HNO3的物质的量之比为2：

1时。

还原产物为（）

A．NO2B．NO

C．N2OD．N2

9．（双选题）下列说法正确的是（）

A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应

B．过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成

C．浓硝酸中加入过量铁粉并加热，发生离子反应：

Fe＋3NO3－＋6H＋

Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O

D．用浓HNO3与Cu反应制备NO2

10．14g铜金合金与足量的某浓度HNO3反应，将产生的气体与1.12L（标准状况）O2混合，通入水中，气体恰好完全被吸收，则合金中铜的质量为（）

A．9.6gB．6.4g

C．3.2gD．1.6g

11．取3张蓝色石蕊试纸放在玻璃上，然后按顺序分别滴加浓硝酸、浓硫酸、新制的氯水，3张试纸最后呈现的颜色是（）

A．白、红、白B．红、黑、红

C．红、红、白D．白、黑、白

12．足量铜与一定浓硝酸反应，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

二、非选择题

13．某课外学习小组，为探究稀HNO3能与Cu反应生成无色的NO气体，设计了如图所示的装置。

请回答下列问题。

（1）请写出稀HNO3与Cu反应的离子方程式：

____________________________________。

（2）写出向U形管中注入稀HNO3并将左管充满的操作过程：

_______________________。

（3）将左管充满稀HNO3的原因是__________________。

（4）实验开始时，反应很慢，为加快反应速率，应采取什么措施？

________________________________________________________________________。

（5）实验中HNO3与Cu的反应能否自动停止？

为什么？

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（6）在实验中，证明生成的无色气体是NO的操作是______________________________。

（7）为防止气体从分液漏斗上口外逸，污染空气，教师建议同学们在漏斗上口处堵一小团蘸有浓NaOH的棉花，将有毒气体吸收。

其中一种气体与NaOH溶液反应生成亚硝酸盐和硝酸盐，请写出化学方程式。

_______________________________________________________

14．将32.64g铜与140mL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11.2L。

请回答：

（1）NO的体积为________L，NO2的体积为________L。

（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol/L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________mol/L。

（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30%的双氧水________g。

15．如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。

Ⅰ.浓硝酸的强氧化性实验

将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5mL浓硝酸，往具支试管中放入约2mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。

（1）具支试管中发生反应的化学方程式为__________________________。

（2）实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是________________________。

Ⅱ.稀硝酸的强氧化性实验

（3）上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是__________。

（4）能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是________（填写代号）。

A．c中收集到无色气体

B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色

C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色

16．铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：

Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O（方程式未配平）

（1）硝酸在该反应中表现出的作用是。

（2）0．4molCu被硝酸完全溶解后，硝酸得到的电子数是（用NA表示阿佛加德罗常数）。

如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是mol

（3）0．3molCu被硝酸完全溶解后，如果此时产生的NO和NO2气体总体积在标准状况下为8．96L，则参加反应的硝酸的物质的量是mol，产生的混合气体中NO和NO2体积比为

人教版必修1第27课时硝酸

参考答案与解析

一、选择题

1．

【答案】B

【解析】为除去镀在铝表面的铜镀层可以选用常温下可以和铜反应，但是可以使铝钝化的物质。

稀硝酸可以和铝、铜反应，A项错误；常温下浓硝酸可以和铜反应，但是浓硝酸可以使

铝钝化，B项正确；浓硫酸在加热的条件下才可以和铜反应，但在加热的条件下也可以和铝反应，C项错误；浓盐酸常温或者加热的条件下都不可以和铜反应，D项错误，答案选B。

【题型】选择题

【难度】容易

2．

【答案】C

【解析】铜与盐酸、硫酸不发生反应，故A不符合；铜与硫酸、硫酸钠不反应，故B不符合；加入硝酸钾，酸性条件下，硝酸根具有强氧化性，发生反应：

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故C符合；铜与硫酸、盐酸、钠离子不反应，故D不符合；故选C。

【题型】选择题

【难度】容易

3．

【答案】D

【解析】A项、只有Zn能与硫酸铜溶液反应，Au、Ag都不与硫酸铜溶液反应，则无法证明，B项、只有Zn能与盐酸反应，Au、Ag、Cu都不能与盐酸反应，则无法证明；C项、Au、Ag都不与硝酸银溶液反应，则无法证明；D项、因金不能与硝酸反应，银能与硝酸反应，Cu、Zn都能与硝酸反应，则可以利用金牌的溶解来证明甲、乙、丙的猜想；故选D。

【题型】选择题

【难度】容易

4．

【答案】B

【解析】铜与硝酸反应时，消耗的HNO3中的N进入Cu（NO3）2和氮的氧化物（NO2或NO）中。

n（Cu）＝

＝0.03mol，n（气体）＝

＝0.05mol。

所以共消耗硝酸的物质的量n（HNO3）＝0.03mol×2＋0.05mol＝0.11mol。

故正确答案为B。

【题型】选择题

【难度】一般

5．

【答案】C

【解析】“溶液呈蓝色”说明铜被氧化，在原稀H2SO4溶液中已含有H＋，当加入Fe3＋时，也可以氧化Cu，但此时并不能放出气体。

只有加入C选项的KNO3，提供了NO

，相当于Cu片在稀硝酸的环境中，才会被氧化并放出NO气体。

【题型】选择题

【难度】容易

6．

【答案】C

【解析】当金属与HNO3和H2SO4的混合酸反应时，最好根据金属与HNO3反应的离子方程式求解。

在100mL溶液中，HNO3和H2SO4共电离出0.06molH＋、0.04molNO3－和0.01molSO42－。

从铜和稀硝酸反应的离子方程式来看：

3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，1．92gCu即0.03molCu完全溶解，需n（H＋）＝0.08mol，n（NO3－）＝0.02mol，而此时溶液中有0.06mol的H＋（不足量）、0.04molNO3－（足量），因此按H＋的物质的量进行计算。

8H＋～3Cu2＋

83

0．06moln（Cu2＋）

所以Cu2＋的物质的量

n（Cu2＋）＝

＝0.0225mol，则Cu2＋的物质的量浓度c（Cu2＋）＝

＝

0.225mol·L－1。

【题型】选择题

【难度】一般

7．

【答案】B

【解析】比较反应Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O和3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O可知，当Cu的质量相同、HNO3过量时，两个反应中转移的电子数目相同，消耗的HNO3前者多，生成气体的颜色前者深。

浓HNO3的氧化性比稀HNO3强，浓HNO3与铜反应的速率比稀HNO3快得多。

【题型】选择题

【难度】一般

8．

【答案】C

【解析】设金属单质的物质的量为2mol，则被还原的HNO3的物质的量为1mol，再设金属单质氧化产物中金属元素的化合价为x，HNO3还原产物中氮元素的化合价为y，根据得失电子守恒：

2x＝1×（5－y），因为2x是偶数，所以1×（5－y）必为偶数，则y为奇数，应选C。

【题型】选择题

【难度】一般

9．

【答案】BD

【解析】硝酸具有强氧化性，Fe与稀HNO3发生反应：

Fe＋4HNO3===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O，该反应是氧化还原反应，不是置换反应，A项错误；铜与浓硝酸反应过程中，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，稀硝酸与铜反应可生成NO，B、D项正确；铁与浓硝酸反应生成Fe3＋，但过量的铁粉还能与Fe3＋反应生成Fe2＋，C项错误。

10．

【答案】B

【解析】由题意可知，相当于1.12LO2氧化了铜，由2Cu＋O2

2CuO可得，n（Cu）＝2n（O2）＝0.1mol。

答案选B。

【题型】选择题

【难度】一般

11．

【答案】D

【解析】浓HNO3和氯水有强氧化性，能漂白试纸，而浓硫酸具有脱水性，能使试纸脱水炭化变黑，答案选D。

【题型】选择题

【难度】容易

12．

【答案】A

【解析】被铜还原后的NOX气体被氧气氧化，根据电子转移守恒，

Cu～2e－，O2～4e－，所以参加反应的n（Cu）=2N（O2）=

=0.15mol，则沉淀这些Cu2＋需要n（NaOH）为0.30mol，其体积为60mL，答案选A。

【题型】选择题

【难度】较难

二、非选择题

13．

【答案】

（1）3Cu＋2NO3－＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

（2）拿下活塞，将稀HNO3从U形管a端（右端）注入U形管中，至溶液充满左管，塞上活塞

（3）防止反应生成的NO被O2氧化成NO2

（4）用酒精灯在左管下加热

（5）能，随反应生成气体的增多，压强增大，液面下降，当液面脱离铜丝时，反应停止

（6）将分液漏斗的活塞打开，使无色气体进入分液漏斗，若无色气体变为红棕色，证明无色气体为NO

（7）2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O

【解析】本题的实验目的是探究稀HNO3能与Cu反应生成无色的NO气体，所以实验过程中要避免与空气的接触。

验证生成的无色气体是NO，也是根据其与氧气反应生成红棕色气体的现象。

【题型】实验题

【难度】容易

14．

【答案】

（1）5.85.4

（2）

（3）57.8

【解析】

（1）设混合气体中NO的物质的量为x，NO2物质的量为y。

可得：

x＋y＝0.5mol（根据气体的总体积为11.2L）。

3x＋y＝0.51mol×2（根据“得失电子数相等”，左边的N得电子数，右边为Cu失电子数）

解方程组得：

x＝0.26mol，y＝0.24mol

所以NO的体积为0.26mol×22.4L/mol＝5.8L；NO2的体积为11.2L－5.8L＝5.4L。

（2）根据质量守恒定律进行考虑。

HNO3在反应中一部分形成气体，另一部分以NO3－的形式留在溶液中。

变成气体的HNO3的物质的量为0.5mol；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10－3aVmol，也就是以NO3－形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3aVmol。

所以，HNO3的浓度为

mol/L。

（3）NO，NO2变成NaNO3需要失去电子总数等于Cu与HNO3反应时失去电子总数：

0.51mol×2＝1.02mol。

需要用做氧化剂的H2O2的物质的量为：

0.51mol。

也就是需要30%H2O2溶液的质量为：

＝57.8g。

【题型】计算题

【难度】一般

15．

【答案】Ⅰ.

（1）Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O

（2）铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生

Ⅱ.（3）向试管中加水将浓硝酸稀释；（4）C。

【解析】

（1）在具支试管中，浓硝酸与铜发生反应，产生硝酸铜、NO2、H2O，发生反应的化学方程式为Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；

（2）实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生；（3）上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是向试管中加水将浓硝酸稀释；（4）NO是无色气体，遇空气会发生反应：

2NO+O2=2NO2，反应产生的NO2是红棕色的气体，所以可以证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色，故选项C正确。

考点：

考查浓、稀硝酸的强氧化性、反应现象、反应方程式的书写的知识

【题型】填空题

【难度】一般

16．

【答案】

（1）酸性和氧化性；

（2）0．8NA；1．2mol；（3）1mol；1：

3

【解析】

（1）在该反应中硝酸反应生成硝酸盐，且硝酸中N元素的化合价降低，则作氧化剂；

（2）该反应中Cu元素由0价升高到+2价，则失去的电子为0．4mol×（2-0）×NAmol-1=0．8NA个，即硝酸得到电子数为0．8NA；设NO的物质的量为n，得到的NO和NO2物质的量相同，

由电子守恒可知，0．4mol×2=n×（5-2）+n×（5-4），解得n=0．2mol，则N原子守恒可知作氧化剂的硝酸为0．2mol+0．2mol=0．4mol，由Cu（NO3）2可知，作酸性的硝酸为0．4mol×2=

0．8mol，则参加反应的硝酸的物质的量是0．4ol+0．8mol=1．2mol。

（3）8．96L（标准状况）的气体的物质的量=

=0．4mol，被还原的硝酸生成氮的氧化物气体，N原子守恒可知被还原的硝酸为0．4mol；

反应中硝酸起酸性及氧化剂作用，起酸性作用的硝酸生成硝酸铜，起氧化剂作用的硝酸生成气体，根据N原子守恒，参加反应硝酸的物质的量=n（气体）+2n[Cu（NO3）2]=0．4mol+2×0．3mol=

1mol，设NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，则

，解得x：

y=1：

3，即二者体积比为1：

3，故答案为：

0．4；1；1：

3。

考点：

考查氧化还原反应的计算

【题型】计算题

【难度】较难