2015年湖北高考化學復習：硝酸的性質

湖北2015年高考化學復習：硝酸的性質

　　2015年湖北高考生正在努力備考中，湖北高考網整理了2015年湖北高考化學備考資料，希望對大家的復習有幫助。

　　基礎演練1.下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存的是(　　)
　　A.H+、NO、Fe2+、Na+ B.Ag+、NO、Cl-、K+

　　C.K+、Ba2+、OH-、SO D.Cu2+、NH、Br-、OH-

　　解析：B組中的Ag+和Cl-;C組中的Ba2+和SO;D組中的Cu2+、NH與OH-都不能共存，但不屬氧化還原反應;A組中H+、NO、Fe2+會發(fā)生氧化還原反應而不能共存。

　　答案：A

　　2.用以下三種途徑來制取相同質量的硝酸銅：
①銅與濃硝酸反應
②銅與稀硝酸反應
③銅與氧氣反應生成氧化銅，氧化銅再與硝酸反應。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是：途徑
③>途徑
①>途徑
②

　　D.所消耗硝酸的物質的量是：途徑
①>途徑
②>途徑
③

　　解析：有關反應為：

　　
①Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

　　
②3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

　　
③2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O

　　分析以上三組反應，可以看出：生成相同質量的Cu(NO3)2，則消耗相同質量的銅，但消耗硝酸的質量(或物質的量)不相同，途徑
①消耗HNO3最多，途徑
②次之，途徑
③消耗HNO3最少。

　　通過比較可以得出，要生產Cu(NO3)2，途徑
③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。

　　答案：AD

　　3.下列關于硝酸的說法中錯誤的是(　　)

　　A.硝酸具有強氧化性

　　B.硝酸是一種重要的化工原料，可用于制造炸藥

　　C.稀硝酸和較活潑的金屬反應，一般不生成氫氣

　　D.稀硝酸跟銅反應，N的化合價由+5降為+2;濃硝酸跟銅反應，N的化合價只能由+5降為+4，可見稀硝酸的氧化性比濃硝酸強

　　解析：氧化性或還原性的強弱不能看得失電子的多少，而要看它們得失電子的難易。濃、稀硝酸分別與銅反應時，明顯濃硝酸反應的快。所以濃硝酸氧化性比稀硝酸強。

　　答案：D

　　4.下列反應中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又能表現(xiàn)出氧化性的是(　　)

　　A.使石蕊試液變紅

　　B.與銅反應放出NO氣體并生成Cu(NO3)2和H2O

　　C.與Na2CO3反應放出CO2氣體并生成NaNO3和H2O

　　D.與S單質混合共熱時生成H2SO4、NO2和H2O

　　解析：酸性是H+表現(xiàn)出的性質。反應中能使其他物質的化合價升高，或能使自身某元素的化合價降低，這種物質就表現(xiàn)出氧化性。依次考查四個備選項得：

　　備選項 A B C D 硝酸表現(xiàn)出的性質 酸性 酸性+氧化性 酸性 氧化性 答案：B

　　5.38.4 g銅與適量的濃硝酸反應，銅全部反應后，共收集到氣體22.4 L(標準狀況下)，反應消耗HNO3的物質的量可能是(　　)

　　A.1.0 mol B.1.6 mol C.2.2 mol D.2.4 mol

　　解析：本題有多種解法。已知：

　　n(Cu)=38.4 g/64 g·mol-1=0.600 mol，

　　n(氣體)=22.4 L/22.4 L·mol-1=1.00 mol。

　　方法1(極限思維法)：若Cu全部與濃硝酸反應生成NO2，則：

　　Cu　　+　4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

　　1 mol 4 mol 2 mol

　　0.600 mol n1(HNO3) n(NO2)

　　n1(HNO3)=2.40 mol　　　n(NO2)=1.20 mol

　　Cu與足量濃硝酸反應產生的氣體為1.20 mol，而題設條件是Cu與適量濃硝酸反應收集到1.00 mol氣體。為什么會出現(xiàn)這種差異，顯然是硝酸變稀，生成NO的緣故。Cu什么時候開始與稀硝酸發(fā)生反應，不得而知，于是提出如下假設：

　　若Cu全部與稀硝酸反應，則：

　　3Cu　+　8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑

　　3 mol 8 mol 2 mol

　　0.600 mol n2(HNO3) n(NO)

　　n2(HNO3)=1.60 mol　　　n(NO)=0.400 mol

　　由于實際生成氣體1.00 mol在n(NO2)=1.20 mol和n(NO)=0.400 mol之間，那么消耗HNO3的物質的量應在n1(HNO3)=2.40 mol和n2(HNO3)=1.60 mol之間，觀察備選項可知答案。

　　方法2(守恒法)：不論Cu與濃硝酸還是與稀硝酸反應，都生成了Cu(NO3)2和NOx，則根據N原子守恒和Cu原子守恒得：

　　n(HNO3)=n[Cu(NO3)2]×2+n(NOx)=n(Cu)×2+n(NOx)=0.600 mol×2+1.00 mol=2.20 mol

　　答案：C

　　6.A、B、C、D、E五種物質中含同一種元素，其相互轉化關系如圖：

　　其中A、B、C、D在常溫下都是氣體，B為紅棕色。

　　(1)寫出下列各物質的化學式：

　　A____________、D____________。

　　(2)寫出下列反應的離子方程式：

　　B→C______________________________________________________________

　　E→C______________________________________________________________。

　　解析：紅棕色氣體只有NO2，則B為NO2(單質溴雖然是紅棕色，但是常溫下是液體)

　　由B→C：3NO2+H2O===2HNO3+NO

　　C為氣體，則C為NO。

　　由A→C，A→D，D→C，且A、B、C均為氣體，含同種元素，則A為N2，D為NH3，那么E為HNO3。

　　B→C的離子方程式：

　　3NO2+H2O===2H++2NO+NO

　　E→C的離子方程式：

　　3Cu+8H++2NO===2NO↑+3Cu2++4H2O

　　答案：(1)N2　NH3

　　(2)3NO2+H2O===2H++2NO+NO

　　3Cu+8H++2NO===2NO↑+3Cu2++4H2O

　　7.氧化還原反應中實際上包含氧化和還原兩個過程。下面是一個還原過程的反應式：

　　NO+4H++3e-===NO↑+2H2O

　　KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四種物質中的一種物質(甲)能使上述還原過程發(fā)生。

　　(1)寫出并配平該氧化還原反應的方程式：。

　　(2)反應中硝酸體現(xiàn)了________、________(填性質)。

　　(3)反應中若產生0.2 mol氣體，則轉移電子的物質的量是________。

　　(4)若1mol甲與某濃度硝酸反應時，被還原硝酸的物質的量增多，原因是_______________________________________________。

　　解析：能使還原反應發(fā)生的物質甲必然具有還原性，所給四種物質中只有Cu2O有還原性，所以甲為Cu2O，反應方程式為14HNO3+3Cu2O===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O，HNO3在反應中表現(xiàn)了酸性和氧化性，由方程式可看出，生成2 mol NO時，轉移電子6 mol，所以產生0.2 mol氣體，轉移電子0.6 mol,1 mol甲被氧化轉移的電子是一定的，但消耗HNO3卻增多，只能是表現(xiàn)氧化性的酸增多，說明生成了NO2。

　　答案：(1)14HNO3+3Cu2O===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O

　　(2)酸性　氧化性

　　(3)0.6 mol

　　(4)使用了較濃的硝酸，產物中有部分二氧化氮生成1.關于硝酸性質的下列敘述中，不正確的是(　　)A.硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體

　　B.硝酸不穩(wěn)定、濃度越大越易分解

　　C.硝酸與硫化鈉反應能產生H2S氣體

　　D.將鐵粉與熱的濃硝酸混合反應，產物中不一定有Fe(NO3)3

　　解析：H2S具有強還原性，而HNO3具有強氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應。當過量鐵粉與熱的濃HNO3反應時產生Fe(NO3)2。

　　答案：C

　　2.下列各組氣體，在常溫常壓下不能共存的是(　　)

　　A.SO2與O2 B.NO與O2

　　C.O2與N2 D.NO2與O2

　　解析：SO2與O2反應條件為加熱且有催化劑，O2與N2反應需高溫或放電，NO2與O2在常溫下能共存。

　　答案：B

　　3.下列關于濃HNO3和濃硫酸的敘述，正確的是(　　)

　　A.常溫下都用銅容器貯存

　　B.露置于空氣中，容器內酸液的質量都減輕

　　C.常溫下都能與銅較快反應

　　D.露置于空氣中，容器內酸液的濃度都降低

　　解析：濃HNO3與Cu在常溫下能反應，濃H2SO4在常溫下與Cu不反應，所以A、C均不正確。露置于空氣中，濃HNO3揮發(fā)出HNO3，酸液的濃度降低，質量減輕，而濃H2SO4吸收水蒸氣，酸液的濃度降低，質量增加，故B錯，D正確。

　　答案：D

　　4.市面上的金屬首飾是否屬于純金，可取樣品與下列哪種試劑進行反應，根據現(xiàn)象即可得到結論(　　)

　　A.鹽酸 B.硝酸 C.王水 D.硫酸

　　解析：假冒純金的金屬是黃銅，銅和金不能用鹽酸、硫酸鑒別，因為它們均不溶解，也不能選王水，因王水能溶解所有金屬，只能選硝酸，因為若是黃銅則與硝酸反應，若是純金則不與硝酸反應。

　　答案：B

　　5.下列有關氨和硝酸實驗的現(xiàn)象或結果，正確的是(　　)

　　A.濃氨水滴進堿石灰里可制得氨氣

　　B.蘸濃氨水和蘸濃硫酸的玻璃棒靠近會冒白煙

　　C.鋅片與稀硝酸反應可制得氫氣

　　D.銅片與濃HNO3反應可制得NO

　　解析：濃氨水與揮發(fā)性酸相遇才產生白煙，B錯誤;金屬與HNO3反應不能產生H2，C錯誤;Cu與濃HNO3反應生成NO2，D錯誤。

　　答案：A

　　6.下列說法不正確的是(　　)

　　A.凡是銨鹽均能與苛性鈉共熱產生氨氣

　　B.碳酸氫銨受熱分解產生的氣體用堿石灰干燥后可得純凈的氨氣

　　C.氨氣溶于水后，氮元素全部轉化為NH

　　D.氨在氧氣中燃燒可產生氮氣

　　解析：銨鹽與堿共熱產生氨氣這是銨鹽的通性，A項正確;NH4HCO3分解產生NH3、H2O(g)、CO2，堿石灰吸收H2O(g)、CO2，可得純凈NH3，B項正確;氨氣溶于水后，大部分氨氣與H2O反應產生NH3·H2O，NH3·H2O小部分電離出NH，C項錯誤;氨氣可在純氧中燃燒，D項正確。

　　答案：C

　　7.在研究合成氨方法及其催化作用的歷史上，不同的研究者曾3次獲諾貝爾化學獎。合成氨大大提高了農作物的產量，同時也是制取硝酸、炸藥的原料。下列說法中正確的是(　　)

　　A.N2和H2在點燃或光照條件下可合成氨

　　B.氨是共價化合物，硝酸是離子化合物

　　C.氨氣遇到濃硝酸會發(fā)生反應產生白煙

　　D.由氨制取硝酸過程中，氮元素被還原

　　解析：A項N2和H2在高溫高壓、催化劑存在條件下合成NH3;B項，NH3、HNO3都是共價化合物。C項因生成NH4NO3固體顆粒而產生白煙。D項，H3→HO3氮元素被氧化。

　　答案：C

　　8.用加熱法可以分離的一組物質是(　　)

　　A.氯化銨和消石灰 B.氯化銨和氯化鈉

　　C.碳酸氫銨和過氧化鈉 D.碘和氯化銨

　　解析：銨鹽可與堿反應，因此選項A在加熱時發(fā)生反應2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2，不能用于分離;選項C的NH4HCO3分解，且產生的H2O及CO2能與Na2O2反應，也無法達到分離的目的;碘在加熱時升華，NH4Cl受熱分解再重新化合后仍與碘混合，故選項D無法達到分離的目的;對于選項B，NH4Cl熱分解后可從體系中脫離，遇冷又重新化合為NH4Cl晶體，從而達到與NaCl分離的目的。

　　答案：B

　　9.向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸，溶液顏色變化應該是(　　)

　　A.無變化 B.顏色變淺

　　C.變?yōu)樽攸S色 D.變?yōu)榧t褐色

　　解析：溶液中有Fe2+和NO，當加入鹽酸時，使溶液變?yōu)閺娝嵝?，NO表現(xiàn)強氧化性，把Fe2+氧化為Fe3+而變?yōu)樽攸S色。

　　答案：C

　　10.將m體積NO和n體積O2同時通入倒立于水中且盛滿水的容器內，充分反應后，容器內殘留體積的氣體，該氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色，則m與n的比值為(均在同溫同壓下)(　　)

　　A.8∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶8

　　解析：容器內剩余的氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色，則剩余的氣體為NO，體積為，反應掉的NO的體積也為。

　　4NO+3O2+2H2O===4HNO3

　　4 3

　　n

　　即n=，則mn=8∶3。

　　答案：A

　　11.工業(yè)廢氣中氮氧化物是主要污染物，為了治理污染，常通入NH3，發(fā)生反應：NOx+NH3―→N2+H2O來治理污染。現(xiàn)有NO、NO2的混合氣體3 L，用同溫同壓下3.5 L NH3使其恰好完全轉化為N2，則混合氣體中NO、NO2的物質的量之比為(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.1∶1 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶4

　　解析：用平均價態(tài)法解決此題比較簡單，對以上方程式進行配平。

　　NOx+NH3===N2+xH2O

　　1 x

　　3 L 3.5 L

　　x=，解得：x=1.75。

　　設NO、NO2的物質的量分別為x、y。

　　=，解得：=。

　　答案：C

　　12.25 ℃時，20.00 mL硫酸和硝酸的混合溶液，加入足量氯化鋇溶液，充分反應后過濾、洗滌、烘干，可得0.466 g沉淀。濾液跟2.00 mol/L氫氧化鈉溶液反應，共用去10.00 mL堿液時恰好中和。下列說法中正確的是(　　)

　　A.原混合液中c(SO)=0.20 mol/L

　　B.原混合液中c(NO)=0.90 mol/L

　　C.原混合液中c(H+)=1 mol/L

　　D.原混合液中=2

　　解析：H2SO4、HNO3混合液在與BaCl2溶液反應后生成0.466 g(0.002 mol)BaSO4，而H+的量沒有變化。根據H++OH-===H2O，原溶液中n(H+)=0.01 L×2.00 mol·L-1=0.02 mol，c(H+)=0.02 mol/0.02 L=1 mol·L-1。c(SO)=0.002 mol/0.02 L=0.1 mol·L-1。根據電荷守恒有：c(H+)=2c(SO)+c(NO)，c(NO)=1 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.8 mol·L-1。原溶液中=。

　　答案：C

　　13.現(xiàn)有
①H2　
②O2　
③Cl2　
④HCl　
⑤H2S?、轘O2

　?、逳H3　⑧NO?、酦O2?、釩O2 10種氣體(填編號)

　　(1)不能用濃硫酸干燥的是________;

　　(2)不能用排水法收集的是________;

　　(3)有毒的氣體是________;

　　(4)能使?jié)駶櫵{色石蕊試紙變紅的是________;

　　(5)能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的是________;

　　(6)能溶于水產生噴泉的是________;

　　(7)重要大氣污染物的是________。

　　解析：(1)濃H2SO4不能干燥堿性和還原性氣體如NH3、H2S;

　　(2)易溶于水，與H2O反應的氣體不能用排水法收集;

　　(3)Cl2、HCl、H2S、SO2、NO、NO2有毒;

　　(4)HCl、H2S、SO2、NO2、CO2溶于水，溶液顯酸性;

　　(5)NH3溶于水，溶液顯堿性;

　　(6)極易溶于水，與水反應產生較大壓強差可產生噴泉，如NH3、HCl、NO2、SO2;

　　(7)重大污染物有SO2、NO、NO2。

　　答案：(1)
⑤⑦　(2)
③
④
⑤⑥⑦⑨⑩

　　(3)
③
④
⑤⑥⑧⑨　(4)
④
⑤⑥⑨⑩　(5)⑦

　　(6)
④⑥⑦⑨　(7)⑥⑧⑨

　　14.A、B、C是中學化學常見的三種物質，它們之間的相互轉化關系如下(部分反應條件及產物略去)。

　　(1)若A是一種黃色固體單質，則B→C的化學方程式為_________________。

　　(2)若A是一種活潑金屬，C是淡黃色固體，則C的名稱為__________，試用化學方程式表示該物質的一個重要應用__________________________。

　　(3)若C是紅棕色氣體，則A的化學式可能是________，試寫出C與水反應的化學方程式_________________________________________。

　　解析：題干中給出的信息是A經過兩步氧化變?yōu)镃，C為化合物。

　　(1)常見的黃色固體單質為硫，則A、B、C三種物質的化學式分別為S、SO2、SO3。(2)C是淡黃色固體，依題意，則C為Na2O2，A為Na，B為Na2O，Na2O2可用于作供氧劑，如2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。(3)C為紅棕色氣體，則C為NO2，A為單質時為氮氣，為化合物時為NH3，B為NO，NO2能與H2O反應生成HNO3和NO。

　　答案：(1)2SO2+O22SO3

　　(2)過氧化鈉　2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2

　　(3)N2(或NH3)　3NO2+H2O===2HNO3+NO

　　15.如圖是某化學研究性學習小組設計的銅和稀硝酸反應的兩個實驗裝置圖。其中裝置Ⅰ為甲同學設計。

　　請回答下列問題：

　　(1)銅與稀硝酸反應的離子方程式為______________________________。

　　(2)乙同學認為裝置Ⅰ中收集的氣體不能確定銅與稀硝酸反應生成的是NO氣體，理由是__________________________________________________________。

　　于是他設計裝置Ⅱ，其中裝銅片的是氣球。

　　(3)如何檢驗裝置Ⅱ的氣密性?________________________

　　(4)你認為裝置Ⅱ是否完善，若有問題，請指出并寫出措施。

　　問題一：____________________;

　　措施：______________________。

　　問題二：____________________;

　　措施：______________________。

　　問題三____________________;

　　措施：______________________。

　　解析：(2)NO2與水反應也可以產生NO，不能肯定一定生成NO。

　　(3)夾緊夾子，微熱試管，氣球鼓起，停止加熱后氣球恢復原狀，表明裝置不漏氣。

　　(4)Cu片與稀HNO3反應太慢，可改用Cu粉;裝置無尾氣吸收裝置;試管中有空氣對NO的檢驗有干擾，應先排盡空氣。

　　答案：(1)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O

　　(2)因為NO2與H2O反應也產生NO，故不能肯定生成的NO氣體是Cu與稀HNO3反應生成的

　　(3)夾緊夾子，用酒精燈微熱試管，氣球鼓起，停止加熱后，氣球恢復原狀，表明裝置氣密性好

　　(4)問題一：反應速率慢

　　措施：Cu片改為Cu粉

　　問題二：對大氣污染

　　措施：將尾氣通入盛有NaOH溶液的燒杯中，同時向燒杯中通空氣

　　問題三：試管中有空氣，干擾NO檢驗

　　措施：先將少量Na2CO3固體倒入試管，然后迅速系上裝有Cu片的氣球。

　　16.向8.88 g某銅鐵合金中逐滴加入未知濃度的HNO3溶液，所得氣體體積與HNO3溶液體積如下表所示(氣體只生成NO，且在標準狀況下測定)。

　　實驗序號 1 2 3 4 VHNO3(mL) 100 200 300 400 V氣體(L) 1.120 2.240 2.912 2.912 則：(1)HNO3溶液物質的量濃度為________;

　　(2)Cu與Fe的物質的量之比為________。

　　解析：(1)由3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O及實驗1、2的數據知

　　c(HNO3)==2 mol/L

　　(2)由實驗3、4的數據知，F(xiàn)e、Cu完全反應且Fe變成了Fe3+，設n(Cu)=a mol　n(Fe)=b mol，則

　　解之得

　　n(Cu)∶n(Fe)=ab=0.060∶0.090=2∶3

　　答案：(1)2 mol/L　(2)2∶3

　　17.將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L，請回答：

　　(1)NO的體積為________ L，NO2的體積為________ L。

　　(2)待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀，則原HNO3溶液的濃度為________ mol·L-1。

　　解析：Cu與HNO3反應的產物為NO、NO2、Cu(NO3)2、H2O，Cu作還原劑，HNO3作氧化劑，NO、NO2為還原產物，依據得失電子守恒求解。

　　(1)設得到NO的物質的量為x，NO2的物質的量為y。

　　已知：n(Cu)==0.51 mol

　　n(NO+NO2)==0.5 mol

　　則

　　得n(NO)=0.26 mol

　　n(NO2)=0.24 mol

　　V(NO)=0.26 mol×22.4 L·mol-1=5.8 L

　　V(NO2)=0.24 mol×22.4 L·mol-1=5.4 L

　　(2)由Cu(NO3)2～2NaOH～Cu(OH)2+2NaNO3

　　HNO3～NaOH～NaNO3

　　由N元素守恒，可知n(NaOH)=n(NaNO3)

　　n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)+n(NaNO3)

　　=0.26 mol+0.24 mol+a·V×10-3

　　c(HNO3)=

　　= mol·L-1

　　= mol·L-1

　　答案：(1)5.8　5.4