【创新方案】高中化学 教师用书 硫酸和硝酸的氧化性推荐作业(2) 新人教版必修1

一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．北京2008奥运会金牌为金镶玉，直径为70 mm，厚6 mm.某化学兴趣小组对金牌中金属的成分提出猜想：甲认为该金牌是由纯金制成；乙认为该金牌是由金银合金制成；丙认为该金牌是由黄铜(铜锌合金)制成．为了验证他们的猜想，取制造这种金牌的材质粉末少量进行实验，加入下面一种试剂来验证甲、乙、丙猜想的正误，该试剂应是( ) A．硫酸铜溶液 B．稀硝酸C．盐酸D．硝酸银溶液2．下列关于浓HNO3和浓H2SO4的叙述正确的是( )A．常温下都可用铝制容器贮存B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C．常温下都能与铜较快反应D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都增大3．[双选题]碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是( )A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B．在Z导管出来的气体中无二氧化碳C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D．在Z导管口有红棕色气体出现4．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质①FeCl3，②Fe2O3，③Cu(NO3)2，④KNO3，铜粉溶解的是( )A．只有①或②B．只有②或④C．只有①或②或③ D．上述物质中任意一种5．有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为2 mol/L，含有硝酸的浓度为1 mol/L，现向其中加入0.96 g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为( )A．89.6 mL B．112 mLC．168 mL D．224 mL6．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现．若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为( ) A．0.24 mol B．0.21 molC．0.16 mol D．0.14 mol7．38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)，反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )A．1.0×10－3 mol B．1.6×10－3 molC．2.2×10－3 mol D．2.4×10－3 mol二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(10分)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请把导管补充完整．(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余．①请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：__________________________________．②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解？你认为原因是：______________________________________________________________________________________．③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填写字母编号)．A．铁粉B．BaCl2溶液C．银粉D．Na2CO3溶液(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是______________________________________，待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是______________________________________________________________．(4)实验装置C有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决．(实验用品自选)________________________________________________________________________．9．(10分)为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：________接________，________接________，________接________．(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中__________________________________________________________________，丙中__________________________________________________________________．(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是_________________________________________．(4)写出甲中反应的化学方程式__________________________________．10．(9分)A～L所代表的各物质是中学化学里常见的物质，已知B、J是单质，A是化合物，E的溶液跟KSCN溶液混合，溶液呈红色．A～L各物质之间相互反应转化的关系如图所示(未注明必要的反应条件)：请回答下列问题：(1)B在A的浓溶液中反应而溶解的条件是________，而常温下B在A的浓溶液中难以反应而溶解的原因是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(2)写出下列化学方程式：F→G＋A_________________________________________________________________；G→F____________________________________________________________________；E→I_____________________________________________________________________.(3)L转化成I的现象：_____________________________________________________________________________________________________________________________.11．(10分)实验室用稀硝酸与铜反应制备NO气体，如果采用如图Ⅰ装置(烧瓶内加入稀硝酸和铜片，必要时可加热)，实验效果不十分理想，因为观察到的现象不能有力证明反应产物是NO.有人设计了图Ⅱ装置(橡皮塞下端连有铜丝圈)，用来做该实验可以达到满意的效果．(1)用Ⅰ装置做实验时，用排水法收集到的气体中的颜色为________色；实验过程中由于____________________________，不易观察到______________生成，从而不能有力证明反应产物是NO.(2)用Ⅱ装置做实验时，将有关操作补充完全：①将分液漏斗的活塞打开，从U形管的B侧管口注入稀硝酸，一直注到__________________为止．②关闭活塞，用酒精灯在U形管的A侧加热，当____________时，立即撤去酒精灯．(3)完成下列问题：①反应在什么情况下可以自动停止？答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.可在何处观察到无色的NO气体？答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.②如果将分液漏斗的活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.详解答案1．选B 因为稀HNO 3能够溶解银、铜和锌，而不能溶解金，所以实验后若粉末质量不减少，则甲正确；若粉末部分溶解，则乙正确；若粉末全部溶解，则丙正确．2．选A 浓H 2SO 4吸水增重，浓H 2SO 4在常温下与Cu 不反应，二者露置在空气中，浓度都减小，浓H 2SO 4是由于吸水的缘故，浓HNO 3是由于挥发的缘故．3．选CD 碳与浓硫酸共热产生的X 气体为CO 2和SO 2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y 气体是NO 2，同时通入时因NO 2与水和SO 2共同作用要产生SO 2－4和NO ，NO 在空气中又会生成NO 2，CO 2不能溶解在酸性溶液中而从Z 管出来，故C 、D 正确，A 、B 错误．4．选D 铜粉不溶解在稀硫酸中，当加入①②两种物质时，相当于加入了Fe 3＋，会发生反应Cu ＋2Fe 3＋===2Fe 2＋＋Cu 2＋，铜粉会溶解，当加入③④两种物质时，相当于加入了NO －3，会发生反应3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O.因此上述物质中的任意一种都可使其溶解．5．选D 该题应注意H 2SO 4中的H ＋也能参与反应，最好用离子方程式去解．铜粉溶解于稀硝酸的离子方程式为：3Cu ＋ 8H ＋ ＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O0．015 mol 0.1 mol 0.02 mol经比较可知Cu 的量不足，所以可由Cu 的量求得生成NO 为0.01 mol ，即标准状况下气体的体积为224 mL.故选D.6．选B 解答的关键是利用题中信息：“往恰好反应后所得的溶解中加入KSCN 溶液，无血红色出现”判断出溶液为Fe(NO 3)2溶液，利用N 元素守恒，可知溶液中生成Fe(NO 3)2的物质的量为：(4 mol·L －1×0.12 L －1.344 L/22.4 L·mol －1)×12＝0.21 mol ，所以铁的混合物中含铁物质的量为0.21 mol ，故答案为B.7．选C n (Cu)＝38.4×10－3g 64 g ·mol－1＝6.0×10－4 mol 若38.4 mg 铜全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为：6.0×10－4 mol ×4＝2.4×10－3 mol若38.4 mg 铜全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为：6.0×10－4 mol ×83＝1.6×10－3 mol事实上铜先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，又与稀硝酸反应．消耗的硝酸的物质的量应在1.6×10－3 mol 和2.4×10－3 mol 之间．或者根据氮原子守恒求解如下：n (Cu)＝n [Cu(NO 3)2]＝3.84×10－2 g 64 g ·mol －1＝6×10－4 mol n (NO 、NO 2)＝22.4 mL 22 400 mL ·mol－1＝1×10－3mol 则反应消耗的HNO 3为2×6×10－4 mol ＋1×10－3 mol ＝2.2×10－3 mol ，C 项正确．8．解析：Cu 只与浓硫酸在加热时反应，而不与稀硫酸反应．收集SO 2气体用向上排空气法，因此B 装置应为长进短出，证明硫酸有剩余，应证明溶液中含H ＋，而不应证明含SO 2－4，因此BaCl 2溶液和Ag 均不可．对C 装置逸出的SO 2，用浸有NaOH 溶液的棉花团塞在试管口是最简单的方法．答案：(1)(作图时注意长进短出)(2)①Cu＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O②随着H 2SO 4的消耗，浓H 2SO 4的浓度不断降低，稀H 2SO 4与Cu 不反应 ③AD(3)红色褪去 恢复红色(4)用浸有NaOH 溶液的棉团塞在试管口9．解析：木炭与浓硫酸加热反应生成CO 2、SO 2和H 2O.其中CO 2、SO 2都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，这会干扰CO 2的鉴别．所以，在鉴别CO 2时，首先用酸性KMnO 4溶液将SO 2氧化除去，再用品红溶液检验是否被完全除去，最后用澄清石灰水检验CO 2的存在，是一种确认CO 2存在的好方案．答案：(1)A F E C D B(2)乙中澄清石灰水变浑浊 丙中品红溶液未褪色(3)吸收SO 2(4)C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O10．解析：E 与KCSN 溶液混合呈红色，推知E 为Fe 3＋盐，说明B 为Fe ，B 在A 的浓、稀溶液中均反应，且F 与G 可相互转化，说明A 为HNO 3，可依次推出G 为NO ，F 为NO 2，D 为H 2O ，I 为Fe(OH)3，L 为Fe(OH)2.答案：(1)加热 产生钝化现象 (2)3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 2NO ＋O 2===2NO 2 Fe(NO 3)3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaNO 3 (3)先生成白色沉淀，迅速转化为灰绿色，最后变成红褐色11．解析：由于NO 易被空气中O 2氧化成NO 2(红棕色)，所以在金属与稀HNO 3反应的常规实验中，很难观察到无色NO 气体的生成，而是观察到红棕色气体．本题实验Ⅱ中的意图是创设无氧气环境，使NO 能存在相当长一段时间．答案：(1)无 烧瓶中有空气，可以将产生的NO 氧化成NO 2，NO 2又与水反应生成NO 无色的NO(2)①液面与胶塞接触(或A 侧管中恰好充满液体)②铜丝上有气泡产生(3)①当反应产生的NO 气体将稀HNO 3排入U 形管B 侧管，使铜丝与稀HNO 3脱离接触时，反应立刻停止在U 形管A 侧管内可观察到无色NO 气体 ②U 形管B 侧管内的稀HNO 3又回到A 侧管中，分液漏斗中有红棕色气体产生。