2019_2020学年高中化学第四章非金属及其化合物第四节微型专题(十一)硝酸与金属反应的计算新人教版
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第四章《非金属及其化合物》测试卷一、单选题(共15小题)1.关于硝酸的说法正确的是()A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子B.浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比所得的混合物叫王水C.硝酸电离出的氢离子能被锌、铁等金属还原成氢气D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量的红棕色气体2.下列变化中不可能通过一步反应实现的是()A. SiO2—Na2SiO3B. SiO2—H2SiO3C. SiO2—SiD. Si—SiCl43.环保部门每天通过新闻媒体向社会发布以污染物浓度为标准确定的空气质量信息,这些污染物是()A.二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、可吸入颗粒物B.二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、可吸入颗粒物C.稀有气体、氮氧化物、一氧化碳、可及入颗粒物D.稀有气体、氮氢化物、一氧化碳、可吸入颗粒物4.漂白粉是常用的消毒剂,主要成分可用下式表示:Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·n H2O,用过量的盐酸和漂白粉作用可生成Cl2。
Cl2与漂白粉的质量比叫做漂白粉的“有效氯”。
现有一种漂白粉的“有效氯”为0.355,则式中的n值约为()A. 7.5B. 8.0C. 9.5D. 11.05.能用于检验新制氯水和长期放置的氯水的试剂是()A.硝酸银溶液B.碳酸钠溶液C.石蕊溶液D.铁粉6.能将氯化铁、氯化铵和氯化钠三种溶液区别开的一种试剂是 ()A. KSCN溶液B. BaCl2溶液C. AgNO3溶液D. NaOH溶液7.氮气能大量存在于空气中的根本原因是 ()A.氮气性质稳定,即使在高温下也不与其他物质发生反应B.氮气比空气轻且不溶于水C.氮气分子中两个氮原子结合很牢固,分子结构稳定D.氮气既无氧化性,也无还原性,不与其他物质反应8.标准状况下,往100 mL 0.1 mol·L-1的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2,充分反应后,溶液中有50%的Br-被氧化。
则通入的氯气的体积是()A. 0.224 LB. 0.336 LC. 0.448 LD. 0.672 L9.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,把产生的气体通入BaCl2溶液中,则()A.产生BaSO4和BaSO3两种沉淀B.产生BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出C.产生BaSO4沉淀,无SO2气体逸出D.产生沉淀含BaSO4,并有HCl气体逸出10.关于次氯酸的叙述错误的是()A.属于强酸B.弱电解质C.不稳定D.有氧化性11.活性氮原子与二氧化氮反应(N+NO2)同时有四组气体产物:①N2O+O;②2NO;③N2+2O;④N2+O2。
第四节氨硝酸硫酸(第2课时)教学目标知识与技能1.了解硝酸的物理性质和重要用途;2.掌握硝酸的化学性质——不稳定性和强氧化性;过程与方法通过观察浓、稀硝酸与铜反应的实验,培养观察能力、分析和比较能力;情感态度价值观通过掌握浓硝酸和稀硝酸性质的差异,使学生进一步理解量变引起质变的规律,帮助学生树立起辨证唯物主义的世界观。
教学重点、难点重点:硝酸的性质——不稳定性和氧化性;难点:硝酸的特性——强氧化性教学过程板书设计硝酸的性质一;物理性质无色、有刺激气味的液体,易溶于水,低沸点(83℃),易挥发。
常用浓硝酸的质量分数69%,98%以上的浓硝酸叫“发烟硝酸”。
二、硝酸化学性质1. 硝酸的不稳定性:4HNO3 = O2↑ +2H2O + 4NO2↑2.硝酸的强氧化性Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O王水:浓HNO3和浓HCl(体积比1:3)混合物3. 浓硝酸能与某些非金属反应。
C + 4HNO3(浓2↑ + 4NO2↑+2H2O4..钝化:常温下,浓硝酸使铁、铝发生“钝化”。
三硝酸的用途四、硝酸的工业制法2021届新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.下列仪器不能加热的是()A.B.C.D.2.下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是A.与互为同系物B.二氯代物有3种C.所有原子都处于同一平面内D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO23.下列各组中所含化学键类型相同的一组是()A.NaOH、H2SO4、NH4Cl B.MgO、Na2SO4、NH4HCO3C.Na2O2、KOH、Na2SO4D.AlCl3、Al2O3、MgCl24.某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-三种离子,如果只取一次该溶液分别将三种离子检验出来,下列添加试剂顺序正确的是()A.先加Mg(NO3)2,再加Ba(NO3)2,最后加AgNO3B.先加Ba(NO3)2,再加AgNO3,最后加Mg(NO3)2C.先加AgNO3,再加Ba(NO3)2,最后加Mg(NO3)2D.先加Ba(NO3)2,再加Mg(NO3)2最后加AgNO35.化学与生产、生活及环境密切相关,下列有关说法不正确...的是A.二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中B.工业生产时加入适宜的催化剂,除了可以加快反应速率之外,还可以降低反应所需的温度,从而减少能耗C.《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了“焰色反应”D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以达到保鲜目的6.如图是在明矾溶液中滴入氢氧化钡溶液,下列说法错误的是( )A.OA段的反应离子方程式为:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓B .AB段的离子方程式只有:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2OC.A点的沉淀为Al(OH)3和BaSO4的混合物D.B点溶液为KAlO2溶液7.关于“硫酸铜晶体结晶水含量测定”的实验,下列操作正确的是()A.在烧杯中称量B.在研钵中研磨C.在蒸发皿中加热D.在石棉网上冷却8.人体血液存在H2CO3/HCO3-、HPO42-/H2PO4-等缓冲对。
2019-2020年高中化学第四章非金属及其化合物第四节氨硝酸硫酸第3课时课时作业新人教版一、选择题1.(2015·如皋高一检测)已知:向硫酸亚铁溶液中滴入几滴稀硝酸,溶液呈黄色,并产生无色气体。
下列有关判断与描述中,不正确的是( )A.实验中硫酸亚铁作还原剂B.产生的无色气体为NOC.上述实验证明酸性条件下的氧化性:Fe3+>NO3-D.反应的离子方程式:3Fe2++4H++NO3-====3Fe3++NO↑+2H2O2.下列有关氨和硝酸实验的现象或结果,正确的是( )A.浓氨水滴进碱石灰里可制得氨气B.蘸浓氨水和蘸浓硫酸的玻璃棒靠近会冒白烟C.锌片与稀硝酸反应可制得氢气D.铜片与浓硝酸反应可制得一氧化氮3.(双选)下列反应中,硝酸既表现酸性,又表现氧化性的是( )A.FeO跟稀硝酸反应B.Fe(OH)2跟稀硝酸反应C.CuO跟稀硝酸反应D.Al(OH)3跟稀硝酸反应4.下列药品久置空气中,溶液中溶质的种类和数量几乎没有变化的是( )A.NaOH溶液B.H2SO3溶液C.浓硝酸D.浓硫酸5.(2015·深圳高一检测)如图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用图中装置制取、净化、收集的气体是( )6.将2.56 g Cu与一定量的浓硝酸反应,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,当Cu反应完毕时,共收集到气体1.12 L(标准状况),则反应中消耗HNO3的物质的量为( )A.0.05 molB.1 molC.1.05 molD.0.13 mol二、非选择题7.将一定量铜与足量浓硝酸充分反应,可以得到6.72 L NO2气体(气体体积在标准状况下测定)。
(1)写出铜与浓硝酸反应的化学方程式:。
(2)若反应后溶液体积为100 mL,则所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是。
(3)若改用排水法收集气体,则可收集到气体的体积为。
8.(2015·新乡高一检测)A~H 8种物质存在如下转化关系(反应条件,部分产物未标出)。
微型专题(十一) 硝酸与金属反应的计算 例 (2018·江苏省南菁高中期末)为了测定某铜银合金的组成,将30.0g合金溶于80.0mL13.5mol·L-1的浓HNO3中。待合金完全溶解后,收集到气体6.72L(标准状况下)并测得H+浓度为1mol·L-1。假设反应后溶液的体积为80.0mL,试计算: (1)被还原的硝酸的物质的量________。 (2)合金中银的质量分数________。 (3)确定6.72L气体中各成分的物质的量________。 答案 (1)0.3mol (2)36% (3)n(NO)=0.2mol;n(NO2)=0.1mol 解析 (1)根据氮原子守恒可知被还原的硝酸的物质的量即为生成气体的物质的量,所以被还
原的硝酸的物质的量为6.72L22.4mol·L-1=0.3mol。 (2)剩余硝酸是1mol·L-1×0.08L=0.08mol,则参加反应的硝酸为13.5mol·L-1×0.08L-0.08mol=1.0mol。设合金中Cu和Ag的物质的量分别为xmol和ymol,则64.0x+108y=30.0,根据氮原子守恒可知2x+y=1.0-0.3=0.7,解得:x=0.3、y=0.1,所以银的质量分数为0.1mol×108g·mol-130.0g×100%=36%。
(3)设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是amol、bmol,则a+b=0.3,根据电子得失守恒可知3a+b=0.3×2+0.1,解得a=0.2、b=0.1,即6.72L气体中NO为0.2mol,NO2为0.1mol。 【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】金属混合物与硝酸反应的计算
金属与硝酸反应时,常用守恒法确定硝酸与金属量的关系: (1)原子守恒:n(参加反应的HNO3)=n(硝酸盐中的NO-3)+n(还原产物中的N原子)。 (2)电子守恒:金属失去电子的物质的量=HNO3中N转化为还原产物时得到电子的物质的量。
相关链接 硝酸与金属反应的计算方法 (1)思维导图 (2)计算方法 ①原子守恒法:HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO-3的形式存在于溶液中,另一部分HNO3作为氧化剂转化为还原产物,这两部分HNO3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去电子的物质的量。 ③电荷守恒法:HNO3过量时,反应后溶液中(不考虑OH-)有c(NO-3)=c(H+)+xc(Mx+)(Mx+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,由于硝酸盐中NO-3在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,故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NO-3进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。 变式 (2019·长沙市雅礼中学期末)足量的铜与一定体积的浓硝酸充分反应后生成硝酸铜以及NO2和NO的混合气体,若将所得到的气体与3.36L标准状况下氧气混合后充入足量水中,气体恰好完全反应得到硝酸。则向反应后的溶液中加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液使其中的铜离子恰好完全沉淀,需要消耗氢氧化钠的溶液的体积是( ) A.200mLB.180mLC.150mLD.100mL 答案 C
解析 3.36L氧气的物质的量为3.36L22.4L·mol-1=0.15mol;混合气体与氧气、水反应又得到硝酸,根据电子转移守恒,Cu原子失去的电子等于氧气获得的电子,所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀生成Cu(OH)2,由电荷守恒,OH-的物质的量等于氧气获得电子物质
的量,故n(OH-)=0.15mol×4=0.6mol,则V(NaOH)=0.6mol4mol·L-1=0.15L=150mL,故选C。 【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】电子守恒法 1.足量的铜和含有2.4×10-3mol硝酸的某浓硝酸完全反应,共收集到标准状况下气体22.4mL。参加反应的铜的质量是( ) A.38.4×10-3g B.44.8×10-3g C.48.3×10-3g D.57.6×10-3g 答案 B 解析 铜与浓硝酸可能发生的化学方程式: Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。被还
原硝酸的物质的量=22.4×10-3L22.4L·mol-1=1×10-3mol,生成硝酸铜的物质的量=2.4×10-3mol-1×10-3mol2=7×10-4mol,参加反应的铜的质量=7×10-4mol×64g·mol-1=
44.8×10-3g。 【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】原子守恒法 2.(2019·哈尔滨师大附中月考)铜与一定量浓硝酸恰好完全反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些气体与0.84LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH溶液的体积是( ) A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL 答案 C 解析 NO2、N2O4、NO混合气体与0.84LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,说明整个过程中被还原的HNO3反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了,根据得失电子守恒建立关系式:n(Cu)×2=n(O2)×4,解得n(Cu)=0.0375mol×2=0.075mol,根据Cu原子个数守恒可知Cu(NO3)2为0.075mol;根据Cu2+~2OH-得NaOH为
0.075mol×2=0.15mol,则NaOH溶液的体积V=0.15mol5mol·L-1=30mL,故选C。 【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】电子守恒法 3.(2019·大同市一中期末)将Mg、Cu组成的mg混合物投入适量稀HNO3中恰好完全反应,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为0.896L(标准状况),向反应后溶液中加入2mol·L-1NaOH溶液60mL时,金属离子恰好沉淀完全,则形成沉淀的质量为( ) A.(m+2.28) g B.(m+2.04) g C.(m+3.32) g D.(m+4.34) g 答案 B 解析 当金属离子恰好沉淀时,m(沉淀)=m(金属)+m(OH-),n(OH-)=2 mol·L-1×60×10-3L =0.12mol,m(沉淀)=m(金属)+m(OH-)=mg+0.12mol×17g·mol-1=(m+2.04) g,故B正确。 【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】金属混合物与硝酸反应的计算 4.(2019·南菁高中期末)在某100mL混合酸中,HNO3物质的量浓度为0.4mol·L-1,H2SO4物质的量浓度为0.2mol·L-1。向其中加入1.92g铜粉微热,待充分反应后,溶液中Cu2+物质的量浓度约为( ) A.0.15mol·L-1 B.0.3mol·L-1 C.0.225mol·L-1 D.无法计算 答案 B 解析 溶液中n(H+)=0.1 L×0.4 mol·L-1+0.1 L×0.2 mol·L-1×2=0.08 mol,n(NO-3)
=0.1L×0.4mol·L-1=0.04mol,n(Cu)=1.92g64g·mol-1=0.03mol,根据反应的离子方程式3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O可知此时氢离子与Cu恰好完全反应,NO-3过量。故充分反应后,溶液中c(Cu)约为0.03mol0.1L=0.3mol·L-1。 【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】金属与硝酸、硫酸混酸反应的计算 5.(2018·吉林省实验中学期中)amolFeS与bmolFeO投入到VL、cmol·L-1的硝酸溶液中充分反应,产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3和H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为( )
①(a+b)×63g ②(a+b)×189g ③(Vc-a+b3) mol ④(Vc-9a+b3) mol A.①④B.②③C.①③D.②④ 答案 D 解析 由Fe守恒可知,n[Fe(NO3)3]=(a+b) mol,则反应未被还原的硝酸n(NO-3)=3(a+b)mol,其质量为(a+b)×189g;由S守恒可知,n(H2SO4)=amol,由电子转移守恒可知,
被还原的硝酸的物质的量为a+b+8a3mol=9a+b3mol,则反应中未被还原的硝酸为 (Vc-9a+b3) mol。
【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】原子守恒和电子守恒法 6.(2018·大连市普兰店区二中期末)向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉,产生无色气体,该气体遇空气变红棕色,溶液中Fe2+浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系 如下图所示,则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为( ) A.4∶1B.3∶1C.2∶1D.1∶1 答案 A 解析 混合溶液中加入铁粉发生的反应为:3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2,由图像可知,加入2molFe粉时,铁离子完全反应生成Fe2
+的物质的量为3mol,设混合溶液中有xmolHNO3,ymolFe(NO3)3,则:3x8+y2=2、3x8+3y2=3,
解得x=4、y=1,故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比4∶1。 【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】Fe与硝酸反应的图像 7.(2018·哈尔滨三中月考)质量为16.6g的铜、银合金,加入50mL10mol·L-1的浓硝酸充分反应后,金属完全溶解,放出气体NO2(不考虑N2O4)和NO共4.48L(标准状况),且这两种气体的物质的量之比为1∶1,合金中铜的质量为________。 答案 11.2g
解析 在标准状况下NO2和NO的体积为4.48L,物质的量为4.48L22.4L·mol-1=0.2mol,这两种气体的物质的量之比为1∶1,则NO2和NO的物质的量均为0.1mol,设Cu、Ag的物质的量分别为xmol、ymol,根据合金的总质量有:64x+108y=16.6,根据得失电子守恒有:2x+y=0.1×1+0.1×3,解得x=0.175,y=0.05,则合金中铜的质量为:0.175 mol×64 g·mol-1=11.2g。 【考点】硝酸与金属反应的计算 【题点】金属混合物与硝酸反应的计算