專題03-硫酸和硝酸專講(專題過關)(人教版2019必修第二冊)(解析版)

專題03硫酸和硝酸專講【專題過關】1．下列說法正確的是()A．蘸有濃硫酸的玻璃棒接近濃氨水瓶口有白煙產(chǎn)生B．鈉、鋁、鐵、銅在空氣中都會氧化變質生成相應的金屬氧化物C．可直接向銅與濃硫酸反應后溶液中加入水來證明該反應有硫酸銅生成D．實驗室中蔗糖遇濃硫酸炭化，過程中濃硫酸表現(xiàn)出脫水性答案D解析濃硫酸難揮發(fā)，蘸有濃硫酸的玻璃棒接近濃氨水瓶口不會有白煙產(chǎn)生，故A錯誤；銅在潮濕的空氣中氧化變質生成堿式碳酸銅，不是相應的金屬氧化物，故B錯誤；濃硫酸溶于水放出大量的熱，銅與濃硫酸反應后可能有濃硫酸剩余，根據(jù)濃硫酸稀釋規(guī)律，應將反應液緩慢倒入水中，故C錯誤。2．某同學設想用如圖裝置來驗證濃硫酸的某些性質，其中不能達到目的的是()ABCD實驗目的吸水性脫水性溶解放熱強氧化性實驗裝置答案D解析B項中濾紙沾上濃硫酸后，很快會因脫水而變黑；C項中濃硫酸滴到小試管內的水中，放出的熱量會使錐形瓶內壓強增大，U形管內液面出現(xiàn)左低右高的現(xiàn)象；D項中因常溫下銅片與濃硫酸不反應，無法判斷濃硫酸是否表現(xiàn)出強氧化性。3．下列有關硝酸化學性質的敘述中，正確的是()A．濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色B．硝酸能與FeO反應，只表現(xiàn)氧化性C．硝酸可與Na2S反應制得H2S氣體D．濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色答案D解析硝酸是一種具有強氧化性的強酸，并且濃度越大，氧化性越強。濃硝酸可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色，故A錯誤；硝酸是一種強氧化性酸，可氧化許多還原性物質，因此硝酸與Na2S反應不能生成H2S，與FeO反應時表現(xiàn)氧化性和酸性，故B、C錯誤。4．下列過程中，最終的白色沉淀物不一定是BaSO4的是()A．Fe(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋過量鹽酸，＋過量SO2，＋BaCl2溶液))白色沉淀B．Ba(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(＋過量鹽酸，＋少量Na2SO3溶液))白色沉淀C．無色溶液eq\o(→,\s\up7(＋稀HNO3，＋BaCl2溶液))白色沉淀D．無色溶液eq\o(→,\s\up7(＋過量鹽酸))無色溶液eq\o(→,\s\up7(＋BaCl2溶液))白色沉淀答案C解析A項，二氧化硫被硝酸氧化為硫酸，加氯化鋇一定生成硫酸鋇沉淀；B項，亞硫酸根離子被硝酸氧化為硫酸根離子，沉淀也是硫酸鋇；C項，所得沉淀可能是氯化銀；D項，先加過量鹽酸無沉淀，再加氯化鋇產(chǎn)生的白色沉淀一定是硫酸鋇。5．下列有關實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結論都正確的是()序號實驗操作現(xiàn)象解釋或結論①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＋②濃HNO3久置或光照變黃色HNO3不穩(wěn)定易分解③Al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④用玻璃棒蘸取濃HNO3點到藍色石蕊試紙上試紙先變紅色后褪色濃HNO3具有酸性和強氧化性A.①②B．③④C．②③④D．②④答案D解析過量的鐵粉加入稀HNO3生成Fe2＋，加入KSCN溶液時顏色不變，故①錯誤；濃HNO3久置變黃是因為HNO3分解產(chǎn)生的NO2溶于HNO3所致，故②正確；Al箔遇濃HNO3鈍化，稀HNO3會使Al箔溶解，故③錯誤；濃硝酸具有酸性和強氧化性，可使藍色石蕊試紙先變紅色后褪色，故④正確。6．推理是一種重要的能力。打開分液漏斗活塞，進行如圖所示的探究實驗，對實驗現(xiàn)象的預測及分析錯誤的是()A．試管內CCl4層溶液褪色，說明Br2具有氧化性B．試管中的紅色花瓣褪色，說明SO2具有漂白性C．試管中產(chǎn)生大量氣泡，說明Na2SO3被氧化產(chǎn)生SO3D．一段時間后試管內有白色沉淀，說明有SOeq\o\al(2－,4)生成答案C解析錐形瓶內發(fā)生反應Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，產(chǎn)生的SO2進入到試管中，CCl4層溶液褪色，發(fā)生反應SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，證明Br2具有氧化性，A項正確；試管中花瓣褪色，說明SO2可以漂白花瓣中的有色物質，證明SO2具有漂白性，B項正確；試管中產(chǎn)生大量氣泡是錐形瓶中產(chǎn)生的SO2進入到試管中引起的，Na2SO3與H2SO4發(fā)生復分解反應，C項錯誤；試管中Br2可將SO2氧化，生成H2SO4和HBr，SOeq\o\al(2－,4)可以和Ba2＋結合成不溶于酸的白色沉淀，D項正確。7．將相同質量的銅分別與足量的濃硝酸、稀硝酸反應，下列敘述正確的是()A．硝酸濃度越大消耗的硝酸越少，產(chǎn)生的有毒氣體也越少B．反應中轉移的電子總數(shù)：稀硝酸少于濃硝酸C．試管內壁上的銅用濃硝酸除去比用稀硝酸好，因為反應速率快D．兩者用排水法收集的氣體的體積相同答案D解析銅完全反應，在進行相關計算時以銅為標準，等質量的銅在反應中失去的電子數(shù)相同，生成的Cu(NO3)2的量相同，濃硝酸被還原為NO2，化合價由＋5降到＋4，每個氮原子只得到1個電子，稀HNO3被還原時每個氮原子得到3個電子，故被還原的濃硝酸多、稀硝酸少，生成的NO2也比NO多。用排水法收集氣體時，由于會發(fā)生反應：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故兩種情況收集到的氣體一樣多。8．炭跟濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硝酸反應產(chǎn)生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖裝置)，下列有關說法正確的是A．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀有碳酸鋇B．Z導管口無紅棕色氣體出現(xiàn)C．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇D．Z導管出來的氣體中有二氧化碳【答案】D【解析】炭與濃硫酸共熱時發(fā)生反應：①C+2H2SO4(濃)CO2↑+SO2↑+2H2O，銅與濃硝酸反應生成NO2：②Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2↑+2NO2↑+2H2O?！驹斀狻緼．NO2會與SO2反應生成酸：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4，所以在此較強的酸性條件下，不會生成碳酸鋇沉淀，A項錯誤；B．NO2溶于發(fā)生反應：3NO2+H2O=2HNO3+NO，逸出的NO遇到液面上方的空氣，生成紅棕色的NO2氣體，B項錯誤；C．NO2與水反應生成HNO3，HNO3將SO2氧化成SO42-，再與溶液中的Ba2+反應生成BaSO4沉淀，不是亞硫酸鋇沉淀，C項錯誤；D．二氧化碳在較強的酸性介質中的溶解度很小，CO2與溶液成分又不發(fā)生反應，所以會有CO2逸出，D項正確；答案選D項。9.用以下三種途徑來制取相同質量的硝酸銅:①銅跟濃硝酸反應,②銅跟稀硝酸反應,③銅跟氧氣反應生成氧化銅,氧化銅再跟硝酸反應。以下敘述正確的是 ()A.三種途徑所消耗的銅的物質的量不相等B.三種途徑所消耗的硝酸的物質的量相等C.所消耗銅的物質的量:途徑③>途徑①>途徑②D.所消耗硝酸的物質的量:途徑①>途徑②>途徑③【答案】D【解析】三種途徑發(fā)生的反應歷程如下:途徑①:CuCu(NO3)2+NO2途徑②:CuCu(NO3)2+NO途徑③:CuCuOCu(NO3)2由此可見,途徑①、②消耗HNO3量多且產(chǎn)生有毒氣體。10．一定溫度下，探究銅與稀HNO3反應過程如下：下列說法不正確的是()A．過程Ⅰ中生成無色氣體的離子方程式是3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．步驟Ⅲ反應速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大C．由實驗可知，NO2對該反應具有催化作用D．當活塞不再移動時，再抽入空氣，銅可以繼續(xù)溶解【答案】B【解析】B項，步驟Ⅲ中硝酸的濃度沒有Ⅰ中大，因為部分硝酸轉化成了一氧化氮，因此反應速率比Ⅰ快的原因不可能是c(HNO3)增大，錯誤；C項，由實驗可知，步驟Ⅲ反應速率比Ⅰ快，說明NO2對該反應具有催化作用，正確；D項，當活塞不再移動時，再抽入空氣，一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，能夠與銅繼續(xù)反應，正確。11．一定量的Cu粉與濃H2SO4共熱產(chǎn)生SO2氣體的體積為2.24L(標準狀況下)，則下列情況不可能的是()A．加入Cu的質量為6.4gB．加入的濃H2SO4中含溶質0.2molC．加入Cu的質量大于6.4gD．加入濃H2SO4中含溶質多于0.2mol答案B解析由Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O知，生成2.24L(標況下)SO2需要消耗6.4gCu、0.2molH2SO4，但隨反應的進行，濃H2SO4會變?yōu)橄2SO4，故硫酸中含溶質的物質的量應大于0.2mol，D項正確、B項錯誤；銅可能恰好反應完全也可能有剩余，A、C項正確。12．(2022·玉溪市易門縣第一中學模擬)硝酸與金屬反應后所得還原產(chǎn)物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有關。10mL0.5mol·L－1HNO3與0.048gMg恰好完全反應。若氮元素只被還原到一種價態(tài)，下列說法不正確的是()A．HNO3作還原劑B．HNO3濃度越低，N元素還原價態(tài)越低C．反應中轉移電子數(shù)為0.004molD．還原產(chǎn)物可能為NH4NO3答案A解析HNO3與金屬反應時，表現(xiàn)酸性和強氧化性，故A錯誤；HNO3濃度越高，氧化性越強，氧化同種金屬時，N元素被還原的價態(tài)就越高，故B正確；HNO3與Mg反應，還原劑只有Mg，Mg的化合價由0→＋2,0.048gMg的物質的量為0.002mol，根據(jù)得失電子守恒，反應中轉移電子為0.004mol，故C正確；硝酸的物質的量為0.01L×0.5mol·L－1＝0.005mol，生成0.002molMg(NO3)2，根據(jù)N原子守恒，可能生成0.0005molNH4NO3，若生成0.0005molNH4NO3轉移電子為0.004mol，符合得失電子守恒，故D正確。13．有某硫酸和硝酸的混合溶液，其中含有硫酸的濃度為，含硝酸的濃度為，現(xiàn)向其中加入銅粉，充分反應后假設只生成氣體，最多可收集到標況下的氣體的體積為A． B． C．

D．【答案】D【詳解】，、，發(fā)生反應為，根據(jù)方程式知，硝酸根離子完全反應需要為、為，所以硝酸根離子不足量，所以硝酸根離子完全被還原生成，根據(jù)原子守恒得，則，故選D。14．（2023秋·新疆烏魯木齊·高一烏市八中校考期末）向一定量的、、、的混合物中加入的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出標準狀況，往所得溶液中加入溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的在加熱條件下還原相同質量的混合物，所得到的鐵的物質的量為A． B． C． D．【答案】A【解析】因一定量的Fe、FeO、Fe3O4和Fe2O3的混合物中加入125mL

4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)，則溶液中的溶質為Fe(NO3)2，標準狀況下2.24L?NO的物質的量為：，根據(jù)N元素守恒，硝酸亞鐵中的硝酸根離子的物質的量為0.125L×4mol/L-0.1mol=0.4mol，所以硝酸亞鐵的物質的量為：n[Fe(NO3)2]==0.2mol，由鐵元素守恒可知，若用足量的H2在加熱條件下還原相同質量的混合物，得到鐵的物質的量為n(Fe)=n[Fe(NO3)2]=0.2mol，故選：A。15．（2023秋·吉林長春·高一長春吉大附中實驗學校?？计谀┫?00mL稀與稀的混合溶液中逐漸加入鐵粉，假設加入鐵粉的質量與產(chǎn)生氣體的體積(標準狀況下)之間的關系如圖所示，且曲線中每一段只對應一個反應。下列說法正確的是A．產(chǎn)生的體積為2.24LB．C．所用混合溶液中D．AB段發(fā)生的反應為置換反應【答案】B【解析】由坐標圖可知，OA段，發(fā)生反應：Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O；AB段，發(fā)生反應：2Fe3++Fe=3Fe2+；BC段，發(fā)生反應Fe+2H+=Fe2++H2↑。OA段，n(NO)==0.1mol，則n(Fe)=0.1mol，n(H+)=0.4mol，n()=0.1mol，n(Fe3+)=0.1mol；AB段，n(Fe)=n(Fe3+)=0.05mol；BC段，n(H+)=2n(H2)=2×=0.1mol。A．由分析可知，產(chǎn)生H2的體積為3.36L-2.24L=1.12L，A不正確；B．m2＝(0.1mol+0.05mol)×56g/mol=8.4g，B正確；C．由n()=0.1mol可知，所用混合溶液中HNO3為0.1mol，則H2SO4電離產(chǎn)生的H+為0.4mol，c(H2SO4)==2mol·L-1，C不正確；D．AB段發(fā)生的反應為2FeCl3+Fe=3FeCl2，屬于化合反應，D不正確；故選B。16．某學習小組為探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去)。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸?？蛇x藥品：濃硝酸、3mol·L－1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應，能與NO2反應：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。請回答下列問題：(1)實驗應避免有害氣體排放到空氣中。裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是________________________________________________________________________。(2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后________________________________________________________________________。(3)裝置①中發(fā)生反應的化學方程式是_______________________________________________________________________________________________________________。(4)裝置②的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________________，發(fā)生反應的化學方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________。(5)該小組得出的結論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________。(6)實驗結束后，同學們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學認為是該溶液中硝酸銅的質量分數(shù)較高所致，而乙同學認為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學們分別設計了以下4個實驗方案來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是________(填字母)。a．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化b．加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化c．向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化d．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化答案(1)3mol·L－1稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液(2)通入一段時間CO2，關閉彈簧夾，將裝置⑤中的導管末端伸入倒置的燒瓶內(3)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)將NO2轉化為NO3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(5)裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色(6)acd解析(1)根據(jù)裝置特點和實驗目的，裝置⑤收集NO，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因為要驗證稀HNO3不能氧化NO，所以裝置③中應該盛放3mol·L－1稀硝酸。(2)由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對實驗產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO3之前需要通入一段時間的CO2趕走裝置中的空氣，同時也需將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內防止反應產(chǎn)生的NO氣體逸出。(5)NO通過稀HNO3后，若無紅棕色NO2產(chǎn)生，說明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3裝置的液面上方?jīng)]有顏色變化即可說明。裝置④中盛放的是濃HNO3，若濃HNO3能氧化NO，則裝置④的液面上方會產(chǎn)生紅棕色氣體。(6)要證明是Cu(NO3)2濃度過高或是溶解了NO2導致裝置①中溶液呈綠色，可設計將溶解的NO2趕走(a、c方案)，再觀察顏色變化。也可在Cu(NO3)2濃溶液中通入NO2，觀察比較反應后的顏色變化(d方案)，確定是不是由溶有NO2引起的。17．某化學興趣小組的同學將一定量的鐵與濃硫酸加熱，發(fā)現(xiàn)鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量的氣體X。該興趣小組同學欲通過實驗探究氣體X的成分。Ⅰ.提出假設(1)甲同學認為氣體X為SO2。(2)乙同學認為氣體X為H2。(3)丙同學認為氣體X為________。Ⅱ.設計實驗興趣小組的同學設計了如圖所示實驗裝置對氣體成分進行驗證，請按要求填寫表格。實驗現(xiàn)象實驗結論(1)C中酸性高錳酸鉀溶液顏色________證明氣體X中含有________(2)E中粉末________，F(xiàn)中固體________證明氣體X中含有H2根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，可知X的成分為______________________________________________________________________________________________________________。Ⅲ.思考與討論(1)若混合氣體中含有H2，則生成H2的理論依據(jù)是___________________________________________________________________________________________________。(2)如果去掉裝置D，還能否根據(jù)F中的現(xiàn)象判斷得出結論？______(填“能”或“不能”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案Ⅰ.(3)H2和SO2的混合氣體Ⅱ.(1)變淺SO2(2)由黑色變成紅色由白色變成藍色H2和SO2的混合氣體Ⅲ.(1)隨著反應的進行，硫酸的濃度變小，鐵與稀硫酸反應生成氫氣(2)不能因為混合氣體中可能含水蒸氣，會干擾H2的檢驗解析濃硫酸和鐵在加熱條件下反應的過程中，隨著反應的進行，硫酸濃度變小，稀硫酸與鐵反應生成了H2，所以X為H2和SO2的混合氣體。驗證SO2需要用酸性高錳酸鉀溶液或品紅溶液；驗證H2一般利用它與CuO反應生成水。18．將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L。請回答下列問題：(1)NO的體積為____L，NO2的體積為______L。(2)參加反應的HNO3的物質的量是________________________________________