鲁科版高中化学必修第一册课时作业22硝酸含解析 练习

硝酸 [学业达标]1．下列实验事实与硝酸性质不相对应的一组是（　　）A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性B．铁与稀硝酸反应不能放出氢气——强氧化性C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性D．氢氧化亚铁固体与稀硝酸混合——强酸性2．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（　　）A．反应生成气体的物质的量相等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3．木炭屑与浓硝酸共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：则石灰水的变化可能是（　　）A．①不变浑浊，②变乳白色B．①变为乳白色浑浊，②不变浑浊C．①、②均变为乳白色浑浊D．①、②都不变浑浊4．已知3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，则下列说法不正确的是（　　）A．Cu做还原剂，HNO3做氧化剂B．HNO3在该反应中只有部分表现出了氧化性C．每生成22.4L（标准状况）NO，有3mol的电子转移D．如果有8molHNO3被还原，则生成了2molNO5．对于下列事实的解释正确的是（　　）A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有吸水性B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸具有挥发性C．常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应D．氨气可以完成喷泉实验，说明氨气极易溶于水6．1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol·L－1和0.4mol·L－1。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为（　　）A．2.4gB．3.2gC．6.4gD．9.6g7．氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因，可用以下流程处理：高浓度氨氮废水eq \o(――→,\s\up7(NaOH溶液/加热),\s\do5(\a\vs4\al(鼓入空气,　Ⅰ)))低浓度氨氮废水eq \o(――→,\s\up7(微生物),\s\do5(Ⅱ))含硝酸废水eq \o(――→,\s\up7(甲醇（CH3OH）),\s\do5(Ⅲ))达标废水下列说法正确的是（　　）A．过程Ⅰ中发生的化学反应属于氧化还原反应B．过程Ⅱ中NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) →NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ，每转化1molNH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 转移的电子数为6NAC．过程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇作还原剂D．过程Ⅲ中HNO3→N2，转移10mole－时可生成N211.2L（标准状况）8．将铜粉放入稀硫酸中，加热后无明显现象，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是（　　）A．FeCl3B．NaClC．KNO3D．Cu（NO3）29．一定温度下，1mol金属铜与足量某浓度的硝酸溶液完全反应，生成NO2和NO的物质的量之比为1∶3，则反应过程中转移的电子为（　　）A．2molB．3molC．4molD．5mol10．工业上用废铜屑做原料制备硝酸铜。为节约原料和防止污染，宜采取的方法是（　　）A．Cu＋HNO3（稀）―→Cu（NO3）2B．Cueq \o(――→,\s\up7(空气),\s\do5(△))CuOeq \o(――→,\s\up7(HNO3))Cu（NO3）2C．Cueq \o(――→,\s\up7(浓H2SO4))CuSO4eq \o(――→,\s\up7(Ba（NO3）2))Cu（NO3）2D．Cu＋HNO3（浓）―→Cu（NO3）2[等级突破]11．如图是某元素形成物质的“价—类”图，图中显示各物质之间的转化关系。其中A为正盐，X是一种强碱，通常条件下Z是无色液体，E的相对分子质量比D的大16。下列说法正确的是（　　）A．A是适合与草木灰混合施用的肥料B．C可用排空气法收集C．B和F能发生复分解反应生成盐D．B在一定条件下可直接与Y反应生成D12．将1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体0.05mol，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。下列说法正确的是（　　）A．该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶2B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是7.0mol/LC．NO2和N2O4的混合气体中，N2O4的体积分数是20%D．得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL13．某同学设计了如图所示实验，测量mg铜银合金样品中铜的质量分数：下列说法中不正确的是（　　）A．收集的VL气体全为NOB．过滤用到的玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒C．操作Ⅱ应是洗涤D．铜的质量分数为eq \f(143.5V－22.4w,100.4m)×100%14．硝酸是极其重要的化工原料，工业上将NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。请回答下列问题：（1）工业上用水吸收NO2生产HNO3，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸（假定上述过程无其他损失）。试写出上述反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　。（2）查阅资料知：NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3，某学生设计了如图所示装置（有关夹持装置已略去）进行实验。①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K1，关闭K2，应从U形管的长管口注入稀硝酸至　　　　　　后，迅速关闭K1，观察到U形管内的现象是　　　　　　　　　　　　　。②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　。③蘸有NaOH溶液的棉花团的作用是　　　　　　　　　　。④打开K2，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K3，反应一段时间后，关闭K2、K3，长玻璃管中并未充满液体。检验长玻璃管中的气体是否含NO的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。15．氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：（1）氨气的制备①氨气的发生装置可以选择上图中的　　　　，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→　　　　　　　　　　（按气流方向，用小写字母表示）。（2）氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。16．（一）实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：（1）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合、干燥，还有　　　　　　　　　　的作用。（2）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热，锥形瓶中还可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。（3）写出乙装置中氨氧化的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　。（二）实验室探究铜与硝酸反应的相关问题，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：（4）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是　　　　　　　　　　　　　　　　。（5）实验过程中，装置丙中出现的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（6）装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，再滴加KSCN溶液，溶液变为　　　　色。待反应停止后，Cu片有剩余，取下B，加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，离子方程式为________________________________________________________________________　　　　　　　　　　。课时作业22　硝酸1．解析：A项，浓硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液变红色，又因浓硝酸的强氧化性而使其褪色；B项，因稀硝酸有强氧化性，与铁反应不产生H2；C项，因浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，因此应用棕色瓶盛装浓硝酸，且避光保存；D项，稀硝酸与氢氧化亚铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，表现了硝酸的酸性和强氧化性。答案：D2．解析：由反应Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O和3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O可知，当铜质量相同，硝酸过量时，生成气体的物质的量前者多，消耗n（HNO3）前者多，反应中转移电子总数相等。答案：B3．解析：①中X先通过水，NO2转变为NO，故澄清石灰水只与CO2反应变浑浊，②中X通入澄清石灰水，依次发生3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，2HNO3＋Ca（OH）2===Ca（NO3）2＋2H2O，CO2未参与反应，故不变浑浊，所以B项正确。答案：B4．解析：根据反应知，A项正确；HNO3在该反应中既表现酸性又表现氧化性，B项正确；根据双线桥分析，该反应每生成2molNO转移6mol电子，C项正确；HNO3被还原生成NO，若有8molHNO3被还原，则生成8molNO，D项错误。答案：D5．解析：在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性，故A错误；浓硝酸见光或是加热条件下易分解为二氧化氮、氧气和水，NO2溶解在浓硝酸中导致浓硝酸颜色变黄，体现了浓硝酸的不稳定性，故B错误；常温下，金属铝遇到浓硝酸会钝化，钝化是发生反应生成致密氧化膜的过程，故C错误；氨气极易溶解于水，可利用氨气易溶于水的性质设计喷泉实验，故D正确。答案：D6．解析：据反应原理写出反应的离子方程式为3Cu＋2NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O0.1mol0.9molH＋过量，根据n（NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ）计算溶解铜粉的质量，m（Cu）＝eq \f(3×64g·mol－1×0.1mol,2)＝9.6g。答案：D7．解析：过程Ⅰ相当于向含NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 的溶液中加碱加热，将NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 转变为氨气，此过程不是氧化还原反应，A项错误；NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 中的氮元素是－3价，NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 中的氮元素是＋5价，因此每转化1molNH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 要转移8mol电子，B项错误；甲醇中的碳元素是－2价，而CO2中的碳元素是＋4价，因此甲醇变成CO2的过程中甲醇被氧化，做还原剂，C项正确；硝酸中的氮元素是＋5价的，转化为氮气中0价的氮元素需要得到5个电子，因此转移10mol电子可以得到2mol的0价氮原子，即可生成1mol氮气，D项错误。答案：C8．解析：A选项，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，铜粉溶解；C、D选项，反应的离子方程式均为8H＋＋2NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜粉溶解。答案：B9．解析：由题意可知，硝酸过量，铜完全反应，根据得失电子守恒可知，铜失去的电子数＝HNO3得到的电子数＝反应中转移的电子数。1mol金属铜全部转化为Cu2＋时失去2mol电子，因此该反应过程中转移的电子为2mol。答案：A10．解析：稀硝酸与铜反应可生成污染性气体NO，故A错误；铜与氧气反应生成CuO，CuO再与硝酸反应消耗硝酸的量最少，且没有生成污染性气体，故B正确；铜与浓硫酸反应可生成污染性气体二氧化硫，故C错误；浓硝酸与铜反应可生成污染性气体NO2，故D错误。答案：B11．解析：A为正盐，X是一种强碱，二者反应生成氢化物B，则A为铵盐，B为NH3。B连续与Y反应得到氧化物D与氧化物E，且E的相对分子质量比D的大16，则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2。通常条件下Z是无色液体，E与Z反应得到含氧酸F，则Z为H2O、F为HNO3。F与X发生酸碱中和反应得到的G为硝酸盐。A为铵盐，草木灰的主要成分为K2CO3，二者混合会反应生成氨气，降低肥效，故A项错误；氮气的密度与空气接近，不宜采取排空气法收集，可以用排水法收集氮气，故B项错误；氨气与硝酸反应生成硝酸铵，属于化合反应，不属于复分解反应，故C项错误；NH3在催化剂和加热的条件下与O2反应生成NO和H2O，故D项正确。答案：D12．解析：由题可知m（HNO3）＝50mL×1.40g/mL×63%＝44.1g，n（HNO3）＝0.7mol，n（NO2）＋n（N2O4）＝0.05mol；设铜镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则64x＋24y＝1.52，（64＋17×2）x＋（24＋17×2）y＝2.54，解得x＝0.02，y＝0.01，故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol∶0.01mol＝2∶1，A项错误；c（HNO3）＝eq \f(0.7mol,50×10－3L)＝14mol/L，B项错误；设NO2的物质的量为amol，则N2O4的物质的量为（0.05－a）mol，根据得失电子守恒可知，a×1＋（0.05－a）×2＝0.02×2＋0.01×2，解得a＝0.04，故N2O4的体积分数是eq \f(0.01mol,0.05mol)×100%＝20%，C项正确；根据钠元素守恒可知，NaOH的物质的量等于反应后溶液中NaNO3的物质的量，根据氮元素守恒可知，NaNO3的物质的量为0.05L×14mol/L－0.04mol－（0.05－0.04）×2mol＝0.64mol，故需要NaOH溶液的体积为eq \f(0.64mol,1.0mol/L)＝0.64L＝640mL，D项错误。答案：C13．解析：由于是用排水法收集金属与硝酸反应生成的气体，故收集的VL气体全为NO，A项正确；过滤用到的玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，B项正确；在烘干沉淀前应该有沉淀的洗涤过程，C项正确；ωg的固体是AgCl，由元素守恒关系推出m（Ag）＝eq \f(108w,143.5)g，则m（Cu）＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m－\f(108w,143.5)))g，铜的质量分数为eq \f(143.5m－108w,143.5m)×100%，D项错误。答案：D14．解析：装置Ⅰ是铜与稀硝酸的反应装置，因氮氧化物会污染空气，故用蘸有NaOH溶液的棉花团吸收氮氧化物。装置Ⅱ是NO、O2和H2O的反应装置，紫色石蕊溶液用来检验生成的硝酸。装置Ⅲ是制备O2的装置。检验NO的方法是使其与氧气接触，观察是否有红棕色气体生成。答案：（1）4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3（或3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、2NO＋O2===2NO2）（2）①U形管右侧胶塞下沿　U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝（至少答三点）②2H2O2eq \o(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑③吸收氮氧化物，防止污染环境④再打开K3，若观察到长玻璃管中的气体迅速变为红棕色，则证明含有NO，若无颜色变化，则证明不含NO（其他合理答案也可）15．解析：（1）①制备氨气，可用Ca（OH）2（s）和NH4Cl（s）混合加热，可选用装置A；也可采用加热浓氨水的方法，此时可选用装置B。②欲得到干燥的氨气，首先要干燥（干燥管要大口进，小口出），其次要收集（氨气密度比空气小，要用向下排空气法），最后为尾气处理（因氨气极易溶于水，要用防倒吸的F装置）。（2）NH3和NO2在催化剂、一定温度下可发生反应，故Y管中红棕色气体慢慢变浅；由化学方程式8NH3＋6NO2eq \o(=====,\s\up7(催化剂))7N2＋12H2O可以得出，反应后气体分子数减少，压强减小，故打开K2后，Z中NaOH溶液会产生倒吸现象。答案：（1）①A　2NH4Cl＋Ca（OH）2eq \o(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O（或B　NH3·H2Oeq \o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O）　②dcfei（2）①红棕色气体慢慢变浅　②8NH3＋6NO2eq \o(=====,\s\up7(催化剂))7N2＋12H2O③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压16．解析：（1）浓硫酸具有吸水性，可干燥N2和H2，因此装置甲作用是干燥气体，浓硫酸的另一个作用通过观察气泡，控制氢气和氮气的流速。（2）此反应是NH3的催化氧化，铂丝保持红热，说明氨的催化氧化是放热反应，氨气催化氧化反应的化学方程式为4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O，锥形瓶上方有空气，NO与空气中的氧气反应生成NO2，因此现象是有红棕色气体产生。（3）氨气的催化氧化，氨气被氧化生成NO，该反应的化学方程式为4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O。（4）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是分液漏斗。（5）铜与浓硝酸在装置甲中的反应为Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，生成红棕色的二氧化氮气体进入丙装置，发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成的一氧化氮与液面上方的空气反应生成红棕色的二氧化氮，所以装置丙中出现的现象为蒸馏水中有气泡产生，生成的气体在试管上方变为红棕色。（6）装置丙中二氧化氮气体和水反应生成硝酸和一氧化氮：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，该反应的离子方程式为3NO2＋H2O===2H＋＋2NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋NO，生成的硝酸具有氧化性，硫酸亚铁具有还原性，两者发生氧化还原反应3Fe2＋＋NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，生成的Fe3＋与KSCN溶液反应生成红色的物质；加入稀硫酸后，硫酸电离的H＋与原溶液中的NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 又组成了具有强氧化性的稀硝酸，稀硝酸再跟过量的铜反应产生气体，反应的离子方程式为3Cu＋2NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。答案：（1）控制气体流速从而控制气体体积比（2）有红棕色气体产生（3）4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O（4）分液漏斗（5）蒸馏水中有气泡产生，生成的气体在试管上方变为红棕色（6）3NO2＋H2O===2H＋＋2NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋NO　红　3Cu＋2NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中　　　　　　　　②反应的化学方程式为　　　　　　　　　　将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③　　　　　　　　　　④