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课时分层作业(二十一) 硝酸的性质
(建议用时：45分钟)
[学业达标练]
1．铁或铝遇冷、浓硝酸钝化，这是由于浓硝酸具有( ) A．强酸性 C．强腐蚀性 【答案】 B
2．下列试剂不必存放在棕色瓶中的是( ) A．氯水 C．浓硝酸
B．浓硫酸 D．硝酸银晶体 B．强氧化性 D．挥发性
B [见光易分解的需存放在棕色瓶中，A中HClO，C、D都见光易分解。] 3．下列说法中，正确的是( )
A．碳与浓硝酸反应时，浓硝酸既表现氧化性又表现酸性 B．在0.1 mol·L的盐酸中，K、Fe、SO4、NO3能大量共存 C．56 g Fe与硝酸发生氧化还原反应时，Fe转移的电子是3 mol D．室温下，可用铝槽车贮存或运输浓硝酸
D [碳与浓硝酸反应时生成CO2、NO2和H2O，HNO3全部被还原为NO2，则浓硝酸只表现氧化性，A错误；在0.1 mol·L盐酸中存在大量H，在H存在下，Fe与NO3因能发生氧化还原反应而不能大量共存，B错误；因Fe与硝酸反应的相对量不知道，Fe是否完全反应或反应后是生成Fe还是生成Fe都无法确定，故Fe转移的电子数也无法确定，C错误。]
4．下列对于硝酸的认识，不正确的是( ) A．浓HNO3和稀HNO3都具有氧化性 B．铜与HNO3的反应属于置换反应 C．金属与HNO3反应一定不产生氢气 D．常温下，可用铁和铝制容器盛装浓HNO3
B [硝酸是强氧化性酸，且浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，A正确；铜与浓、稀硝酸反应的化学方程式为： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑ 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋4H2O＋2NO↑
两个反应方程式均不符合置换反应定义，B错误；因为硝酸是氧化性酸，金属与HNO3反应均不产生H2，而是生成水，C正确；铁与铝遇冷浓硝酸钝化，故可用铁或铝制容器盛装浓HNO3，D正确。]
5．从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是( ) 浓硫酸BaNO3
A．Cu――→CuSO4――→
△
2
2＋
3＋
－1
＋
＋
2＋
－
－1
＋
2＋
2－
－
Cu(NO3)2
B．Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2 C．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2
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空气稀硝酸D．Cu――→CuO――→Cu(NO3)2
△
D [A、B、C项中，利用Cu与HNO3、浓硫酸反应，过程中产生NO2、NO和SO2等大气污染物，不利于环保，△
同时，反应物(HNO3、浓硫酸)不能全部转化为生成物，经济效益差。D项，有关反应为：2Cu＋O2=====2CuO，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O，环保和经济效益都较为理想。]
6．往两支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是( )
A．前者基本没有改变，后者变棕黄色 B．前者变棕黄色，后者也变棕黄色 C．前者变棕黄色，后者基本没有改变 D．前者、后者都基本没有改变
C [Fe和NO3、SO4在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后，NO3在酸性条件下表现出强氧化性，把Fe
3＋
2－
＋
2＋
3＋
2＋
－
2－
－
2＋
氧化成Fe，溶液由浅绿色变成棕黄色。SO4与H在水溶液中不能结合成浓硫酸，不能把Fe氧化成Fe，溶液颜色基本没变。]
7．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
B [由反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、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，反应中转移的电子总数相等。]
8．木炭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BaCl2溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列说法正确的是( )
A．洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3 B．从Z导管出来的气体中有SO2和CO2 C．洗气瓶中产生的沉淀是BaSO3 D．在Z导管口有红棕色气体出现
D [二氧化硫与二氧化氮通入氯化钡溶液中发生反应，SO2被氧化生成H2SO4，NO2被还原生成NO，Ba＋SO4
===BaSO4↓。二氧化碳与氯化钡溶液不反应，从Z导管口逸出；NO遇空气变为红棕色气体。]
9．通过一步反应不能直接完成的是( )
①N2―→NO2 ②NO2―→NO ③NH3―→NO ④NH3―→NO2 ⑤Cu―→Cu(NO3)2 ⑥HNO3―→NO2 A．①⑥
B．②⑤
2＋
2－
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C．④⑤ D．①④
D [要实现N2―→NO2需经两步：N2―→NO―→NO2；实现NH3―→NO2也需两步：NH3―→NO―→NO2。] (备)
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．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性
D．使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性
D [滴有酚酞的NaOH溶液呈红色，是因为溶液呈碱性，加入硝酸，发生中和反应，表现HNO3的酸性。] 10．某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反究化学实验的绿色化。
(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管热c，其目的是________。
(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向酸，c中反应的化学方程式是___________________________________。
再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是________________________ ________________________________________________________________。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是________，理由是____________________________________________________。
方案 甲 乙 丙 反应物 Cu、浓HNO3 Cu、稀HNO3 Cu、O2、稀HNO3 c中加入2 mL浓硝c和d的胶塞，加应”的实验，以探
【解析】 Cu和浓硝酸反应生成的NO2气体是有毒气体，可溶于水中或碱液中，Cu和稀硝酸反应生成的NO气体也是有毒气体，不溶于水或碱液，但可与O2反应生成NO2。由Cu～4HNO3(浓)和3Cu～8HNO3(稀)可知，使用稀硝酸与Cu反应用量少，但产生的NO气体与O2反应生成NO2，才易被碱液吸收，从而减少对环境的污染。
【答案】 (1)检查装置气密性 (2)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 反应变缓，气体颜色变淡 (3)丙 耗酸量最少，无污染
11．将红热的固体单质甲放入显黄色的浓乙溶液中，剧烈反应，产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，发生如下图所示的变化。
【导学号：90512115】
?HO气体A――→?单质丙气体B
溶液乙――→?蓝色溶液D
2
?气体B澄清石灰水?气体―――――――→?
??白色沉淀C
?????
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(1)写出下列物质的化学式：
丙________，B________，C________，D________。
(2)写出甲跟乙反应的化学方程式：__________________________________ _______________________________________________________________。 (3)单质丙与溶液乙反应生成气体B的离子方程式：
_______________________________________________________________。
【解析】 红热的固体单质甲放入显黄色的浓乙溶液中产生混合气体A，A常温下不与空气反应，证明甲为碳，乙为HNO3，混合气体A中含有CO2和NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，故B为NO，C为CaCO3。单质丙与乙溶液(即稀HNO3)反应生成气体B(NO)和蓝色溶液D，知丙为铜，D为Cu(NO3)2。
【答案】 (1)Cu NO CaCO3 Cu(NO3)2 △
(2)C＋4HNO3(浓)=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O (3)3Cu＋8H＋2NO3===2NO↑＋3Cu＋4H2O
[冲A挑战练]
12．一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体，下列叙述正确的是( )
【导学号：90512116】
A．硝酸浓度越大，硝酸被还原之后的生成物的价态越低，对应的硝酸的氧化性越弱 B．硝酸浓度不同，生成Cu(NO3)2的物质的量不同 C．硝酸浓度越大，收集产生的气体越少 D．两者用排水法收集到的气体体积相等
D [硝酸的浓度越大氧化性越强，故A错误；等量的Cu与酸反应，生成Cu(NO3)2的物质的量相同，故B错误；等量的Cu与酸反应，浓硝酸反应生成气体多，但因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最终收集的气体均为NO，由电子守恒可知，收集NO的体积相等，故C错误，D正确。]
13．在Fe、Cu的混合物中，加入一定量的稀硝酸并微热，充分反应后剩余金属a g。再向其中加入一定量的稀盐酸并加热，充分振荡后剩余金属b g，则( )
A．a可能等于b C．a可能大于b
－＋
－
2＋
B．a一定小于b D．a一定大于b
D [在含有NO3的溶液中加盐酸，相当于硝酸的存在，能够继续氧化金属，所以固体质量减少。] 14．下图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置：
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(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的化学方程式是______________________ ________________________________________________________________。 (2)和甲装置相比，乙装置的优点是
①______________________________________________________________， ②______________________________________________________________。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞______，再打开活塞______，才能使NO2气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管，应该____________________。
【解析】 铜和浓硝酸反应的化学方程式是Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。乙装置的优点是有尾气处理装置，同时可以通过移动铜丝来控制反应的发生与停止。实验丙中，实验时先关闭活塞c，再打开活塞a、b，才能使NO2气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离停止反应。欲使烧杯中的水进入②试管应该先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管②。
【答案】 (1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)①可以通过上下移动铜丝来控制反应的发生与停止 ②可吸收NO2气体，防止污染环境 (3)c a、b 先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管②
15．为了测定某铜银合金的成分，将30 g合金溶于80 mL 13.5 mol·L的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到6.72 L(标准状况下)气体，并测得溶液中
－1
c(H＋)＝1 mol·L－1，设反应后溶液体积仍为80 mL。计算：
(1)被还原的硝酸的物质的量：________。 (2)合金中银的质量分数________。
【解析】 浓HNO3与合金反应后c(H)＝1 mol·L，说明硝酸过量且浓HNO3变成了稀HNO3，因此产生的气体是NO和NO2的混合气体。根据N原子守恒知：被还原的HNO3的物质的量等于NO和NO2的物质的量之和，可首先计算出参加反应的HNO3，减去被还原的HNO3即可求出与Ag、Cu形成盐的NO3的物质的量，然后列式求解。
6.72 L(1)据N原子守恒1 mol HNO3―→1 mol气体(NO2或NO)，被还原HNO3的物质的量为＝0.3 mol。
22.4 L/mol(2)设铜银合金中Cu为x mol，Ag为y mol，
??64x＋108y＝30?－3－3?2x＋y＋0.3＝13.5×80×10－1×80×10?
＋
2＋
－
＋
－1
解得x＝0.3 mol，y＝0.1 mol， 0.1×108银的质量分数为×100%＝36%。
30【答案】 (1)0.3 mol (2)36%
2020高中化学 课时分层作业21 硝酸的性质 苏教版必修1
