高中化学必修1第4章 第4节 第2课时 7页

第四章　第四节　第2课时 一、选择题 ‎1．(2015·天津市和平区高一期末)下列关于浓硫酸，浓硝酸的叙述正确的是(　　)‎ A．加热条件下，均能与碳反应 B．长期露置在空气中，浓度均会升高 C．常温下均不能用铁质容器贮存 D．常温下均能与铜片迅速反应 ‎【解析】　A．C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，C＋4HNO3(浓)===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，说法正确；B.浓硫酸吸收空气中的水分，而浓度降低；浓硝酸具有挥发性，浓度降低，错误；C.铁在常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化铁容器可盛放浓硫酸和浓硝酸，错误；D.铜与浓硫酸加热时才能反应，常温下不反应，错误。‎ ‎【答案】　A ‎2．(2015·广东省东莞市高一期末)由下列实验事实得出结论错误的是(　　)‎ A．将蔗糖加入浓硫酸后变黑，说明浓硫酸具有脱水性 B．浓硫酸可用作气体干燥剂，说明浓硫酸具有吸水性 C．铜与浓硫酸共热有刺激性气味气体放出，说明浓硫酸具有强氧化性 D．常温下浓硫酸可以用铝罐储存，说明铝与冷的浓硫酸不反应 ‎【解析】　A．浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖碳化而变黑，A正确；B.浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，B正确；C.铜与浓硫酸共热有刺激性气味气体放出，该气体为二氧化硫，为硫酸还原生成，说明反应中浓硫酸起到强氧化性作用，C正确；D.浓硫酸具有强氧化性，可与铝在常温下发生钝化，在表面生成一层致密的氧化物膜，阻碍反应的继续进行，则常温下浓硫酸可以用铝罐储存，D错误，答案选D。‎ ‎【答案】　D ‎3．(2015·山东省青岛市高三期末)下述四个反应中，酸所体现的性质与其他三者明显不同的是(　　)‎ A．浓盐酸与二氧化锰共热制氯气 B．浓硫酸与铜片加热 C．浓硝酸与铜反应 D．稀硝酸与铜反应 ‎【解析】　浓盐酸与二氧化锰的反应中，浓盐酸体现酸性和还原性；浓硫酸与Cu加热反应生成硫酸铜和二氧化硫、水，浓硫酸体现酸性和氧化性；硝酸与Cu反应生成硝酸铜、水和氮的氧化物，体现硝酸的氧化性和酸性；所以酸所体现的性质与其他三者不同的是A，答案选A。‎ ‎【答案】　A ‎4．(2015·广东省揭阳市一中高一期末)(双选)将铜片投入到稀硫酸中，铜片不溶，加入下列试剂后，可使铜片溶解的是(　　)‎ A．稀盐酸 B．Na2SO4晶体 C．KNO3晶体 D．FeCl3晶体 ‎【解析】　因为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑4H2O；Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，所以CD正确。‎ ‎【答案】　CD ‎5．(2015·松原市扶余县一中高一期中)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成a mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为(　　)‎ A．a mol B．1/2a mol C．1/4a mol D．2a mol ‎【解析】　根据题意知，锌和稀硝酸反应方程式为4Zn＋10HNO3===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，生成a mol硝酸锌时转移电子的物质的量＝a mol×(2－0)＝2a mol，根据氧化还原反应中得失电子守恒得，被还原的硝酸的物质的量＝＝0.25a，故答案选C。‎ ‎【答案】　C ‎6．(2015·经典习题选萃)把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是(　　)‎ A．SO2 B．NO C．Fe3＋ D．Fe2＋‎ ‎【解析】　SO2通入Fe(NO3)3溶液中发生下列反应：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO，3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。此时在滴入BaCl2溶液生成不溶于稀硝酸的BaSO4白色沉淀。所以上述反应中Fe3＋先被SO2还原成Fe2＋，Fe2＋又将NO还原为NO。‎ ‎【答案】　B ‎7．如图表示Cu与HNO3反应的量的关系，问哪一点表示铜与稀HNO3反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系(　　)‎ ‎【解析】　Cu与稀硝酸反应的化学方程式为：‎ ‎3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，‎ 由方程式可知参加反应的硝酸只有被还原，故被还原的HNO3与Cu的关系为：3Cu～2HNO3(还原)，A正确。‎ ‎【答案】　A ‎8．(2015·山东省日照市高三3月模拟)镁铝合金5.4 g溶于过量的热浓硝酸中，反应产生11.2 LNO2(标准状况)，若在反应后溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，则生成沉淀质量为(　　)‎ A．4.5 g B．6 g C．8.7 g D．13.9 g ‎【解析】　设镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，根据镁铝合金为5.4 g可得：24x＋27y＝5.4，根据氧化还原反应得失电子总数相等可得：2x＋3y＝11.2 L÷22.4 L/mol，解这两个方程可得x＝0.15 mol，加入过量的NaOH溶液得到的沉淀为Mg(OH)2，则生成沉淀质量为：0.15 mol×58 g/mol＝8.7 g，故C项正确。‎ ‎【答案】　C ‎9．(2015·山东省东营市一中高一考试)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－1，含硝酸的浓度为1 mol·L－1，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 mL C．168 mL D．224 mL ‎【解析】　n(Cu)＝0.96 g/64 g·mol－1＝0.015 mol；n(H2SO4)＝2 mol·L－1×0.02 L＝0.04 mol，n(NHO3)＝1 mol·L－1×0.02 L＝0.02 mol，其中n(H＋)＝0.04 mol×2＋0.02 mol＝0.1 mol，n(NO)＝0.02 mol；根据离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O和，n(Cu)︰n(H＋)︰n(NO)＝3︰20︰4，故H＋、NO均过量，最后的气体n(NO)由n(Cu)计算得0.01 mol，其体积为0.01 mol×22.4 L·mol－1＝0.224 L。‎ ‎【答案】　D ‎【点评】　本题考查了铜与硝酸的反应，关于离子方程式的计算，难度中等。在计算气体体积时，要注意硫酸虽不能直接与铜发生反应，但是能够提供氢离子，与硝酸铜的硝酸根共同构成硝酸，继续与铜发生反应，直至H＋、NO、Cu2＋中的一个完全反应。‎ ‎10．(2014·江西南昌一模)镁、铝、铁合金投入到300 mL硝酸溶液中，金属恰好溶解，转化成Mg2＋、Al3＋和Fe3＋；硝酸全部被还原为NO，且在标准状况下，体积为6.72 L，当加入300 mL某浓度NaOH溶液，金属阳离子恰好全部沉淀，干燥后测得质量为27.2 g。下列有关推断正确的是(　　)‎ A．参加反应的HNO3物质的量为0.9 mol B．参加反应的金属质量为11.9 g C．HNO3物质的量浓度为3 mol/L D．NaOH物质的量浓度为6 mol/L ‎【解析】　本题考查了金属的性质及相关计算，意在考查考生对金属性质的理解及计算能力。标准状况下6.72 L NO为0.3 mol，则反应转移的电子为0.9 mol，因参加反应的硝酸一部分生成NO(0.3 mol)，另外一部分与阳离子形成盐，形成盐的NO的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即0.9 mol，故参加反应的硝酸为1.2 mol，故硝酸的浓度为1.2 mol÷0.3 L＝4 mol/L，A项和C项错误；生成沉淀消耗的OH－的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即0.9 mol，故参加反应的金属质量为27.2 g－0.9 mol×17 g·mol－1＝11.9 g，B项正确；NaOH物质的量浓度为0.9 mol÷0.3 L＝3 mol/L，D项错误。‎ ‎【答案】　B 二、非选择题 ‎11．(2015·宁德市高三期末)用如图所示装置做“铜与浓硝酸反应”的实验。‎ ‎(1)从试剂瓶中取出一小块铜片放入试管中，需用的仪器是________。‎ ‎(2)棉花应蘸________溶液(填化学式)。‎ ‎(3)试管中除了溶液变成绿色外，还会出现的现象是________(填序号)。‎ A．有红棕色气体生成，上下颜色相同 B．有红棕色气体生成，上部颜色较浅 C．有红棕色气体生成，下部颜色较浅 ‎(4)实验结束后，对试管内残留物的处理方法是________________。‎ ‎【解析】　(1)铜片为块状固体，需要镊子取出。(2)铜与浓硝酸反应生成有毒、能污染空气的NO2气体，NO2能被NaOH溶液吸收，所以棉花蘸NaOH溶液，除去生成的NO2气体。(3)NO2为红棕色气体，试管上部NO2浓度相对较小，所以上部颜色较浅，故B项正确。(4)试管中含有毒、能污染空气的NO2‎ 气体，所以实验结束后，对试管内残留物的处理方法是：将试管倒扣在装有氢氧化钠溶液的烧杯中，取出固体清洗并回收。或将试管移到通风橱中，取下棉花，往试管中加入氢氧化钠溶液，取出固体清洗并回收。‎ ‎【答案】　(1)镊子　(2)NaOH　(3)B ‎(4)将试管倒扣在装有氢氧化钠溶液的烧杯中，取出固体清洗并回收。或将试管移到通风橱中，取下棉花，往试管中加入氢氧化钠溶液，取出固体清洗并回收。‎ ‎12．(2015·山东省枣庄市一中高一期末)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行了有关实验：‎ ‎(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，请直接在原图上把导管补充完整。‎ ‎(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，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确有余酸的是：________(填写字母编号)。‎ A．铁粉 B．氯化钡溶液 C．银粉 D．碳酸氢钠溶液 ‎(3)为定量测定余酸的物质的量浓度，某位同学进行了如下设计：‎ 先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度。他认为测定SO2的量的方法有多种，请问下列实验方案中可行的是________(填写字母编号)。其中计算结果余酸物质的量浓度比实际偏高的是________(填写字母编号)‎ A．将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量 B．将装置A产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液，再加入足量氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀 C．用排水法测定装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)‎ D．将装置A产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀 E．将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀(已知：硝酸具有强氧化性)‎ 若A项不可行，请写出改进的方法：________(若A项可行该空写“不用改进”)‎ ‎【解析】　(1)收集气体时，导管长进短出，故图为；(2)铜和浓硫酸反应，体现了浓硫酸的强氧化性，产物为二氧化硫、硫酸铜和水，反应方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；反应结束时，有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，是因为在反应的过程中，会生成水，使浓硫酸转变为稀硫酸，而稀硫酸与铜不再发生反应，反应停止；如想证明产物中有余酸，那么向生成物中加入铁粉或者碳酸氢钠，若有气泡生成，则说明产物中有余酸；(3)测定余酸的物质的量浓度，可将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量即可；计算结果余酸物质的量浓度比实际偏高的是用排水法测定装置A产生气体的体积时，因二氧化硫会与水反应；A项将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量，会使结果产生误差，应先将气体通入浓硫酸干燥后，再用碱石灰吸收气体。‎ ‎【答案】　(1)‎ ‎(2)①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ‎②随着反应进行，硫酸被消耗，且产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应会停止。‎ ‎③AD ‎(3)E；C；A产生的气体先经浓硫酸干燥，后用碱石灰吸收 ‎13．(2015·经典习题选萃)将红热的固体单质M放入浓硝酸中，剧烈反应，产生混合气体A，A在常温下不与空气接触时，发生如图所示的变化。‎ A是________，B是________，C是________，D是________(填化学式)。‎ ‎【解析】　固体单质M为碳，它与浓硝酸反应产生的气体A为NO2和CO2的混合气体。通过水时，反应生成HNO3，剩余气体为NO和CO2。气体再通过石灰水时CO2被吸收，可生成白色沉淀CaCO3，气体B为NO。单质C与稀硝酸反应，产生蓝色溶液D和气体NO，则D为Cu(NO3)2，C为单质铜。‎ ‎【答案】　NO2、CO2　NO　Cu　Cu(NO3)2‎ ‎14．(2015·经典习题选萃)铜是重要的工业原材料，现有Cu、Cu2O组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，取35.2 g混合物加入0.5 L 3.4 mol/L的稀硝酸，固体物质完全反应，生成4.48 L(标准状况)的NO。向所得溶液中加入a L 2.0 mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋沉淀完全。‎ ‎(1)Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式为________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)混合物中，n(Cu)＝________；n(Cu2O)＝________。‎ ‎(3)所加NaOH溶液的体积a＝________L。‎ ‎【解析】　(2)设混合物中有x mol Cu、y mol Cu2O。‎ ‎3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ‎3 2‎ x x ‎3Cu2O＋14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O ‎3 2‎ y y 由题意可得 解得 ‎(3)由N元素守恒知：加入的0.5 L 3.4 mol/L的HNO3除有0.2 mol NO气体放出外，其余N元素恰好和NaOH作用得到NaNO3。‎ 所以n(NaOH)＝0.5 L×3.4 mol/L－0.2 mol＝1.5 mol。‎ 因此NaOH溶液的体积为：a＝＝0.75 L。‎ ‎【答案】　(1)3Cu2O＋14HNO3===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O ‎(2)0.1 mol　0.2 mol　(3)0.75 L ‎