化学知识点测试硝酸的强氧化性Word下载.docx
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B.Cl﹣、SCN﹣、NO3﹣、Cu2+
C.Br﹣、I﹣、Mg2+、Na+
D.H+、Cl﹣、NO3﹣、Al3+
4.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:
“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。
”这里的“强水”是指()
A.氨水B.硝酸C.醋D.卤水
5.利用N2→NH3→NO→NO2→HNO3这一过程制备HNO3,有关上述各物质的叙述中不正确的是()
A.上述转化过程中某些气体会发生颜色变化
B.可利用Cu与硝酸的反应,将N元素转化为NO或NO2
C.为使上述各步骤依次发生,必须向每个步骤中提供氧化剂
D.实验室中可以利用Ca(OH)2固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3
6.“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是()
①实验室收集氨气采用图1所示装置
②实验室做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验
④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A.②③④B.①②③C.①②④D.①③④
7.3.2g铜与过量硝酸(8mol·
L-1、30mL)充分反应,硝酸的还原产物为二氧化氮和一氧化氮,反应后溶液中含amol氢离子,则此时溶液中所含硝酸根离子的物质的量为()
A.(0.2+a)molB.(0.1+a)mol
C.(0.05+a)molD.amol
二、计算题
8.已知铜和铁都是生活中常用的金属。
(1)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式为:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
①写出该反应的离子方程式__________________;
②用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目___________________;
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
③若19.2g铜与足量硝酸完全反应,被还原的硝酸为______mol,氧化剂与还原剂物质的量之比为______。
(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①写出该反应的化学方程式___________________。
②检验溶液少量Fe3+存在的方法是___________________。
三、综合题
9.硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;
也用来制取含硝基的炸药等。
试回答下列问题:
(1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究,若HNO3只被还原成NO,则:
①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式:
__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式:
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为__。
上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,最终得到的固体质量为__g。
(2)饮用水中NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式:
__Al+__NO3-+__OH-+__=__[Al(OH)4]-+__N2↑。
②上述反应中,还原剂与还原产物的物质的量之比是__,反应中转移电子0.3mol,生成__mL(标准状况下)N2。
10.已知19.2gCu与过量的200mL5mol/L稀硝酸充分反应,反应方程式如下:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)写出该反应的离子方程式:
______________________________________;
(2)标准状况下,产生NO气体的体积为:
________;
转移电子的物质的量为______;
反应后NO3-的物质的量浓度为:
______。
(忽略反应前后溶液体积的变化)
参考答案
1.B
【解析】
【详解】
A.Cu和Fe均能溶于过量的稀硝酸,故A错误;
B.熔融氢氧化钠能够与瓷坩埚中的二氧化硅反应,则测定熔融氢氧化钠的导电性,应该在铁质坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量,故B正确;
C.制备Fe(OH)3胶体的正确方法是:
将饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中,继续加热直至变成红褐色,故C错误;
D.在饱和NaOH溶液中加一定量Na2O2,充分反应后恢复到原温度,有晶体析出,由于过氧化钠与水反应,则消耗了水,导致反应后溶液的质量减小,故D错误;
故答案为B。
2.C
因先开始铜与浓硝酸的反应为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硝酸会变为稀硝酸,稀硝酸继续与铜反应:
3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,所以,产生的气体为NO2和NO.
故选:
C.
3.D
【解析】A项,Ba2+与CO32-、SO42-都能反应分别生成碳酸钡沉淀和硫酸钡沉淀,Fe3+与CO32-也能反应生成沉淀,CO32-能与酸性溶液中的氢离子反应,在溶液中不能大量共存,故A项错误;
B项,Fe3+和SCN-能发生络合反应,在溶液中不能大量共存,故B项错误;
C项,I-、Fe3+之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;
D项,H+、Cl-、NO3-、Al3+离子之间不发生反应,都不与Ba2+、Fe3+反应,且都不与酸性溶液中的氢离子反应,在溶液中能够大量共存,故D项正确。
综上所述,符合题意的选项为D。
点睛:
本题考查离子共存的判断,注意明确离子不能大量共存的一般情况,如:
能发生复分解反应的离子之间、能发生氧化还原反应的离子之间、能发生络合反应的离子之间(如Fe3+和SCN-)等都不能大量共存;
试题侧重于训练学生掌握基础知识,并运用基础知识解决实际问题的能力,试题难度中等。
视频
4.B
根据题意该物质能够与很多金属反应,根据选项B最符合,该强水为硝酸,硝酸具有强氧化性,可溶解大部分金属;
答案选B。
5.C
A.NO→NO2的转化会出现气体由无色到红棕色的颜色变化,故A正确;
B.Cu与稀HNO3反应生成NO,与浓HNO3反应生成NO2,故B正确;
C.N2转化为NH3时,需要加入H2做还原剂,不需要加入氧化剂,NO2与H2O反应生成HNO3时,NO2既是氧化剂又是还原剂,也不需要再加入氧化剂,故C错误;
D.Ca(OH)2与NH4Cl混合加热可制备NH3,故D正确;
故答案为C。
6.C
【分析】
分析每种装置中出现的相应特点,再判断这样的装置特点能否达到处理污染气体,减少污染的效果。
①图1所示装置在实验中用带有酚酞的水吸收逸出的氨气,防止氨气对空气的污染,符合“绿色化学”,故①符合题意;
②图2所示装置用沾有碱液的棉球吸收多余的氯气,能有效防止氯气对空气的污染,符合“绿色化学”,故②符合题意;
③氨气与氯化氢气体直接散发到空气中,对空气造成污染,不符合防止污染的理念,不符合“绿色化学”,故③不符合题意;
④图3所示装置中,铜丝可以活动,能有效地控制反应的发生与停止,用气球收集反应产生的污染性气体,待反应后处理,也防止了对空气的污染,符合“绿色化学”,故④符合题意;
故符合“绿色化学”的为①②④。
故选C。
【点睛】
“绿色化学”是指在源头上消除污染,从而减少污染源的方法,与“绿色化学”相结合的往往是原子利用率,一般来说,如果所有的反应物原子都能进入指定的生成物的话,原子的利用率为100%。
7.B
铜与浓硝酸可能发生反应的化学方程式:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
硝酸铜的物质的量为
=0.05mol,溶液中所含硝酸根离子的物质的量为0.05mol×
2+amol=(0.1+a)mol,故答案为B。
考查化学方程式的计算。
注意浓硝酸和稀硝酸的性质的不同,明确二氧化氮或一氧化氮和硝酸的关系以及铜与硝酸(表现酸性)的关系式是解本题的关键。
铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体有NO2和NO,根据混合气体的物质的量可得被还原的硝酸的物质的量,根据生成硝酸铜的物质的量可知表现酸性的硝酸的物质的量。
8.3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
0.22∶3Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2取所得溶液少量于试管中,加入KSCN,溶液显红色,则证明含Fe3+
(1)①根据离子方程式的书写方法改写;
②3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中N元素由+5价变成+2价,Cu由0价变成+2价,反应中转移6个电子,据此分析解答;
③反应中硝酸表现为酸性和氧化性,结合反应的化学方程式计算;
(2)①氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜;
②实验室常用KSCN溶液检验Fe3+。
(1)①3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
②3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中N元素由+5价变成+2价,Cu由0价变成+2价,反应中转移6个电子,用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目可以表示为
;
③n(Cu)=
=0.3mol,由方程式可知应消耗0.8mol硝酸,反应生成0.2molNO,则有0.2mol硝酸被还原,氧化剂(HNO3)与还原剂(Cu)物质的量之比为0.2mol∶0.3mol=2∶3;
(2)①工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,氯化铁腐蚀铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2;
②检验溶液Fe3+的方法为:
取所得溶液少量于试管中,加入KSCN,溶液显红色,则证明含Fe3+。
9.Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O2∶340106418H2O10310∶3672
(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;
②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水,离子方程式为3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;
③28g铁的物质的量为0.5mol,与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,设生成的Fe3+和Fe2+的物质的量分别是xmol、ymol,即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁,根据N原子守恒知,生成NO的物质的量为(1.6-3x-2y)mol,根据得失电子守恒有3x+2y=3(1.6-3x-2y),又有x+y=0.5,解得x=0.2,y=0.3,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为2∶3;
上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁,故其物质的量为0.5mol×
=0.25mol,质量为40g;
(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,可知离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-+18H2O=10[Al(OH)4]-+3N2↑;
②上述反应中,还原剂是Al,还原产物是N2,其物质的量之比为10∶3;
由方程式可知,生成3molN2时转移电子30mol,所以反应中转移电子0.3mol,生成N2的体积(标准状况下)为
×
22.4L·
mol-1=0.672L=672mL。
金属与硝酸反应的计算一般常采用以下方法:
①原子守恒法:
HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;
一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量;
②得失电子守恒法:
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量;
③电荷守恒法:
HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)有:
c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子);
④离子方程式计算法:
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于溶液中NO3-在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO3-进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。
10.3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O4.48L0.6mol4mol/L
(1)根据离子方程式的拆写原则,硝酸和硝酸铜拆为离子,结合电荷守恒书写;
(2)先计算19.2g铜的物质的量,再结合反应方程式确定需消耗硝酸的物质的量,由反应可知被还原的硝酸和生成的NO的物质的量,最后根据N元素守恒计算溶液中含有的NO3-的物质的量,根据c=
计算反应后NO3-的物质的量浓度。
(1)Cu与稀硝酸反应方程式为:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,在该反应中,硝酸和硝酸铜是易溶的强电解质,拆为离子,其余物质仍然用化学式表示,则该反应的离子方程式为:
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)19.2g铜的物质的量n(Cu)=19.2g÷
64g/mol=0.3mol,由反应可知,0.3molCu消耗0.8molHNO3,则根据元素化合价升降与电子转移关系可知被还原的硝酸和生成的NO均为0.2mol,则生成NO的体积V(NO)=0.2mol×
22.4L/mol=4.48L;
根据反应方程式可知3mol金属Cu反应转移电子的物质的量是6mol,则0.3mol金属铜参加反应转移电子的物质的量为0.6mol,在200mL5mol/L稀硝酸中含有NO3-的物质的量是n(NO3-)=5mol/L×
0.2L=1mol,反应中被还原的硝酸为0.2mol,被还原的硝酸变为NO气体,则溶液中剩余的NO3-的物质的量n(NO3-)=1mol-0.2mol=0.8mol,则其物质的量浓度是c=
=4mol/L。
本题考查氧化还原反应的知识,明确元素的化合价变化及原子守恒的方法来分析是解答本题的关键,注意反应中化学计量数与转移电子数目的关系解答,试题培养了学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力。
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- 化学 知识点 测试 硝酸 氧化