硝酸及亞硝酸鹽的性質(zhì)與應(yīng)用(含解析)

2020屆高考化學(xué)第二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)課時(shí)提升訓(xùn)練硝酸及亞硝酸鹽的性質(zhì)與應(yīng)用一、選擇題1、硝酸被稱(chēng)為“國(guó)防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾?。下列?shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的一組是()A．濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后退色——酸性和強(qiáng)氧化性B．不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣——強(qiáng)氧化性C．要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D．能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色退去——強(qiáng)氧化性答案：D解析：A項(xiàng)，濃硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液變紅色，又因濃硝酸的強(qiáng)氧化性而使其退色；B項(xiàng)，因稀硝酸有強(qiáng)氧化性，與鋅反應(yīng)不產(chǎn)生H2；C項(xiàng)，因濃硝酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光或受熱易分解，因此應(yīng)用棕色瓶盛裝，避光保存；D項(xiàng)，硝酸使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色退去，是因?yàn)橄跛岬乃嵝詫溲趸c中和的緣故。]2、下列氣體的制備可采用如圖裝置的是()A．銅與濃硝酸反應(yīng)制NO2B．銅與稀硝酸反應(yīng)制NOC．氯化銨與熟石灰反應(yīng)制NH3D．氯化鈉與濃硫酸反應(yīng)制HCl答案：B解析：二氧化氮可以與水反應(yīng)，氨氣和氯化氫極易溶于水，三者均不能用排水法收集，故選B。3、一定質(zhì)量的銅分別與足量的稀硝酸和濃硝酸完全反應(yīng)，在相同條件下用排水法收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，下列敘述正確的是()A．硝酸濃度越大，硝酸被還原之后的生成物的價(jià)態(tài)越低，對(duì)應(yīng)的硝酸的氧化性越弱B．硝酸濃度不同，生成Cu(NO3)2的物質(zhì)的量不同C．硝酸濃度越大，產(chǎn)生的氣體越少D．兩者用排水法收集到的氣體體積相等答案：D解析：硝酸的濃度越大氧化性越強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；等量的Cu與酸反應(yīng)，生成Cu(NO3)2的物質(zhì)的量相同，故B錯(cuò)誤；等量的Cu與酸反應(yīng)，濃硝酸反應(yīng)生成氣體多，故C錯(cuò)誤；因3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，最終收集氣體均為NO，由得失電子守恒可知，收集NO的體積相等，故D正確。4．為證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)物中的氣體為NO，設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中活塞2為打開(kāi)狀態(tài))，下列說(shuō)法中不正確的是()A．關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處B．在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率C．通過(guò)關(guān)閉或開(kāi)啟活塞1可以控制反應(yīng)的進(jìn)行D．反應(yīng)開(kāi)始后，膠塞下方有無(wú)色氣體生成，打開(kāi)活塞1，漏斗中有紅棕色氣體，證明該氣體為NO答案：A解析：如果關(guān)閉活塞1，稀硝酸加到一定程度后，左側(cè)液面將不再升高，即不可能加到液面a處，A錯(cuò)誤、B正確；關(guān)閉活塞1時(shí)，產(chǎn)生的氣體聚集在銅絲附近使得U型管液面左低右高，當(dāng)左面銅絲接觸不到硝酸后，反應(yīng)停止；由于活塞2是打開(kāi)的，打開(kāi)活塞1后，兩邊液面恢復(fù)水平位置，繼續(xù)反應(yīng)，所以活塞1可以控制反應(yīng)的進(jìn)行，C項(xiàng)正確；下方有無(wú)色氣體生成，此時(shí)要打開(kāi)活塞1使得該氣體進(jìn)入上面的球體里，看到有紅棕色現(xiàn)象(生成NO2)才能證明生成的是NO氣體，D正確。5、將1.92g銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成的氣體顏色越來(lái)越淺，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體672mL，將盛有該氣體的容器倒扣在水中，通入一定體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的氧氣，恰好使氣體完全溶于水中，則通入氧氣的體積是()A．168mL B．224mLC．504mL D．336mL答案：D：解析：1.92gCu的物質(zhì)的量為0.03mol，反應(yīng)時(shí)失電子的物質(zhì)的量為2×0.03mol＝0.06mol，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程為HNO3與銅反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO2和NO，而生成的NO2和NO在水中與氧氣完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HNO3，反應(yīng)前后HNO3的物質(zhì)的量不變，而化合價(jià)發(fā)生變化的只有銅和氧氣，則Cu失去電子的數(shù)目等于O2得到電子的數(shù)目，所以消耗氧氣的物質(zhì)的量n(O2)＝0.015mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，V(O2)＝0.015mol×22400mL·mol－1＝336mL。6．對(duì)于1LH2SO4和HNO3的混合溶液，若H2SO4和HNO3物質(zhì)的量濃度存在如下關(guān)系：c(H2SO4)＋c(HNO3)＝1.2mol·L－1。理論上最多能溶解銅的物質(zhì)的量為()A．0.80mol B．0.72molC．0.45mol D．0.40mol答案：B解析：稀硫酸不與銅發(fā)生反應(yīng)，但硫酸能提供氫離子，硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)可生成硝酸銅，硝酸根離子與硫酸提供的氫離子可以繼續(xù)與銅發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，硝酸根離子的物質(zhì)的量濃度與氫離子的物質(zhì)的量濃度比為1∶4時(shí)，溶解的銅最多，設(shè)硫酸的物質(zhì)的量為x，硝酸的物質(zhì)的量為y，則x＋y＝1.2mol，y∶(2x＋y)＝1∶4，解得x＝0.72mol，y＝0.48mol，設(shè)參加反應(yīng)的銅的最大物質(zhì)的量是z，3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O32z0.48mol解得z＝0.72mol，即理論上最多能溶解銅的物質(zhì)的量為0.72mol。7、將紅熱的木炭與濃硝酸共熱產(chǎn)生的氣體等分為①和②兩份，第①份先通過(guò)適量蒸餾水，再通入少量澄清石灰水中；第②份直接通入少量澄清石灰水中。則石灰水的變化最可能為()A．①不變渾濁，②變?nèi)榘咨獴．①變?nèi)榘咨?，②不變渾濁C．①變?nèi)榘咨谧內(nèi)榘咨獶．①不變渾濁，②不變渾濁答案：B解析：木炭與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2和NO2的混合氣體，而NO2可與水反應(yīng)生成硝酸，故將混合氣體直接通入少量澄清石灰水中，會(huì)產(chǎn)生Ca(NO3)2溶液，難以得到CaCO3沉淀；將混合氣體先通過(guò)適量蒸餾水，NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO，NO和CO2的混合氣體再通入少量澄清石灰水中會(huì)產(chǎn)生CaCO3沉淀。二、非選擇題8、如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置。Ⅰ.濃硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸，往具支試管中加入約2mL濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。(1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________。(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象是___________________________________。Ⅱ.稀硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)(3)上述反應(yīng)完成后，欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性，緊接的簡(jiǎn)便、合理的實(shí)驗(yàn)操作是_______________________________。(4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________(填字母)。A．c中收集到無(wú)色氣體B．c中收集到的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色C．b中產(chǎn)生的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色Ⅲ.實(shí)驗(yàn)反思(5)利用該裝置先進(jìn)行銅與濃硝酸的反應(yīng)，再進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，其好處是_______________________。Ⅳ.問(wèn)題討論用等質(zhì)量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過(guò)量)反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色。對(duì)此有兩種說(shuō)法：①兩者顏色不同是因?yàn)镃u2＋濃度差異引起的。②前者溶液呈綠色，是因?yàn)樯傻募t棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你認(rèn)為上述說(shuō)法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理，說(shuō)明理由，若是②合理，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明：___________。答案：(1)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)銅片逐漸溶解，溶液變藍(lán)，放出紅棕色氣體(3)往分液漏斗中加蒸餾水稀釋濃硝酸，打開(kāi)活塞，滴入稀硝酸(4)C(5)利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察Cu與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物(6)②往藍(lán)色溶液中通入NO2，溶液變成綠色(或加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍(lán)色)9、某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)使用如下裝置驗(yàn)證銅和一定量的濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮產(chǎn)生。(假設(shè)氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，導(dǎo)氣管中氣體體積忽略不計(jì)，且忽略反應(yīng)中的溶液體積變化)試回答下列問(wèn)題。(1)將銅粉分散在石棉絨中的原因是________________________________________。(2)在銅和濃硝酸反應(yīng)前，擠壓氣球，經(jīng)裝置A、B、C中反應(yīng)后，進(jìn)入裝置D中的氣體是__________(填化學(xué)式)，通入該氣體的目的是__________________，進(jìn)行此步操作時(shí)應(yīng)關(guān)閉____________(填“K1”“K2”“或“K3”，下同)，打開(kāi)________。(3)若裝置C的硬質(zhì)玻璃管中出現(xiàn)堵塞，則裝置B中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是．(4)關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K3，由分液漏斗向裝置D中滴加濃硝酸。待Cu和濃硝酸反應(yīng)結(jié)束后，再通過(guò)分液漏斗向裝置D中加入CCl4至滿(mǎn)。則裝置D中一定發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________。(5)若裝置E中發(fā)生倒吸，可采取的應(yīng)急操作是_____________。(6)從裝置E所得溶液中取出25.00mL，滴加兩滴酚酞，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定，當(dāng)?shù)味ㄍ瓿珊笙腘aOH溶液18.00mL，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得F裝置所收集到的氣體體積為139.00mL，則銅和一定量的濃硝酸反應(yīng)________(填“有”或“無(wú)”)NO生成。答案：(1)增大銅粉與氧氣的接觸面積，使反應(yīng)更迅速、充分(2)N2排出裝置D中的空氣K3K1、K2(3)錐形瓶中玻璃管內(nèi)液面上升(4)Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O(5)向下調(diào)節(jié)量氣管(或及時(shí)關(guān)閉K3，其他合理答案也可以)(6)有10、亞硝酸鈉(NaNO2)是一種常見(jiàn)的食品添加劑，使用時(shí)必須嚴(yán)格控制其用量。某興趣小組用下圖所示裝置制備N(xiāo)aNO2并對(duì)其性質(zhì)作如下探究(夾持裝置及裝置A中加熱裝置已略去)。已知：①2NO＋Na2O2=2NaNO2；②NO能被酸性KMnO4氧化成NOeq\o\al(－,3)，MnOeq\o\al(－,4)被還原為Mn2＋；③在酸性條件下，NaNO2能把I－氧化為I2，S2Oeq\o\al(2－,3)能把I2還原為I－。Ⅰ.制備N(xiāo)aNO2(1)裝置A的三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。(2)裝置B的作用是①___________，②_________________________。(3)為保證制得的亞硝酸鈉的純度，C裝置中盛放的試劑可能是________(填字母)。A．P2O5 B．堿石灰C．無(wú)水CaCl2 D．生石灰(4)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________。Ⅱ.測(cè)定NaNO2的純度(5)可供選擇的試劑如下：A．稀硫酸B．c1mol·L－1KI溶液C．淀粉溶液D．c2mol·L－1Na2S2O3溶液E．c3mol·L－1酸性KMnO4溶液①利用NaNO2的還原性測(cè)定其純度，可選擇的試劑是________(填字母)。②利用NaNO2的氧化性測(cè)定其純度的步驟是準(zhǔn)確稱(chēng)取質(zhì)量為mg的NaNO2樣品放入錐形瓶中，加適量水溶解，_________________(請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)步驟)。答案