2015年湖北高考化学复习：硝酸的性质

湖北2015年高考化学复习：硝酸的性质

　　2015年湖北高考生正在努力备考中，湖北高考网整理了2015年湖北高考化学备考资料，希望对大家的复习有帮助。

　　基础演练1.下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　)
　　A.H+、NO、Fe2+、Na+ B.Ag+、NO、Cl-、K+

　　C.K+、Ba2+、OH-、SO D.Cu2+、NH、Br-、OH-

　　解析：B组中的Ag+和Cl-;C组中的Ba2+和SO;D组中的Cu2+、NH与OH-都不能共存，但不属氧化还原反应;A组中H+、NO、Fe2+会发生氧化还原反应而不能共存。

　　答案：A

　　2.用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：
①铜与浓硝酸反应
②铜与稀硝酸反应
③铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再与硝酸反应。以下叙述正确的是(　　)

　　A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等

　　B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等

　　C.所消耗铜的物质的量是：途径
③>途径
①>途径
②

　　D.所消耗硝酸的物质的量是：途径
①>途径
②>途径
③

　　解析：有关反应为：

　　
①Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

　　
②3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

　　
③2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O

　　分析以上三组反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，则消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径
①消耗HNO3最多，途径
②次之，途径
③消耗HNO3最少。

　　通过比较可以得出，要生产Cu(NO3)2，途径
③效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。

　　答案：AD

　　3.下列关于硝酸的说法中错误的是(　　)

　　A.硝酸具有强氧化性

　　B.硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药

　　C.稀硝酸和较活泼的金属反应，一般不生成氢气

　　D.稀硝酸跟铜反应，N的化合价由+5降为+2;浓硝酸跟铜反应，N的化合价只能由+5降为+4，可见稀硝酸的氧化性比浓硝酸强

　　解析：氧化性或还原性的强弱不能看得失电子的多少，而要看它们得失电子的难易。浓、稀硝酸分别与铜反应时，明显浓硝酸反应的快。所以浓硝酸氧化性比稀硝酸强。

　　答案：D

　　4.下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是(　　)

　　A.使石蕊试液变红

　　B.与铜反应放出NO气体并生成Cu(NO3)2和H2O

　　C.与Na2CO3反应放出CO2气体并生成NaNO3和H2O

　　D.与S单质混合共热时生成H2SO4、NO2和H2O

　　解析：酸性是H+表现出的性质。反应中能使其他物质的化合价升高，或能使自身某元素的化合价降低，这种物质就表现出氧化性。依次考查四个备选项得：

　　备选项 A B C D 硝酸表现出的性质 酸性 酸性+氧化性 酸性 氧化性 答案：B

　　5.38.4 g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部反应后，共收集到气体22.4 L(标准状况下)，反应消耗HNO3的物质的量可能是(　　)

　　A.1.0 mol B.1.6 mol C.2.2 mol D.2.4 mol

　　解析：本题有多种解法。已知：

　　n(Cu)=38.4 g/64 g·mol-1=0.600 mol，

　　n(气体)=22.4 L/22.4 L·mol-1=1.00 mol。

　　方法1(极限思维法)：若Cu全部与浓硝酸反应生成NO2，则：

　　Cu　　+　4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

　　1 mol 4 mol 2 mol

　　0.600 mol n1(HNO3) n(NO2)

　　n1(HNO3)=2.40 mol　　　n(NO2)=1.20 mol

　　Cu与足量浓硝酸反应产生的气体为1.20 mol，而题设条件是Cu与适量浓硝酸反应收集到1.00 mol气体。为什么会出现这种差异，显然是硝酸变稀，生成NO的缘故。Cu什么时候开始与稀硝酸发生反应，不得而知，于是提出如下假设：

　　若Cu全部与稀硝酸反应，则：

　　3Cu　+　8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑

　　3 mol 8 mol 2 mol

　　0.600 mol n2(HNO3) n(NO)

　　n2(HNO3)=1.60 mol　　　n(NO)=0.400 mol

　　由于实际生成气体1.00 mol在n(NO2)=1.20 mol和n(NO)=0.400 mol之间，那么消耗HNO3的物质的量应在n1(HNO3)=2.40 mol和n2(HNO3)=1.60 mol之间，观察备选项可知答案。

　　方法2(守恒法)：不论Cu与浓硝酸还是与稀硝酸反应，都生成了Cu(NO3)2和NOx，则根据N原子守恒和Cu原子守恒得：

　　n(HNO3)=n[Cu(NO3)2]×2+n(NOx)=n(Cu)×2+n(NOx)=0.600 mol×2+1.00 mol=2.20 mol

　　答案：C

　　6.A、B、C、D、E五种物质中含同一种元素，其相互转化关系如图：

　　其中A、B、C、D在常温下都是气体，B为红棕色。

　　(1)写出下列各物质的化学式：

　　A____________、D____________。

　　(2)写出下列反应的离子方程式：

　　B→C______________________________________________________________

　　E→C______________________________________________________________。

　　解析：红棕色气体只有NO2，则B为NO2(单质溴虽然是红棕色，但是常温下是液体)

　　由B→C：3NO2+H2O===2HNO3+NO

　　C为气体，则C为NO。

　　由A→C，A→D，D→C，且A、B、C均为气体，含同种元素，则A为N2，D为NH3，那么E为HNO3。

　　B→C的离子方程式：

　　3NO2+H2O===2H++2NO+NO

　　E→C的离子方程式：

　　3Cu+8H++2NO===2NO↑+3Cu2++4H2O

　　答案：(1)N2　NH3

　　(2)3NO2+H2O===2H++2NO+NO

　　3Cu+8H++2NO===2NO↑+3Cu2++4H2O

　　7.氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：

　　NO+4H++3e-===NO↑+2H2O

　　KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。

　　(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式：。

　　(2)反应中硝酸体现了________、________(填性质)。

　　(3)反应中若产生0.2 mol气体，则转移电子的物质的量是________。

　　(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增多，原因是_______________________________________________。

　　解析：能使还原反应发生的物质甲必然具有还原性，所给四种物质中只有Cu2O有还原性，所以甲为Cu2O，反应方程式为14HNO3+3Cu2O===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O，HNO3在反应中表现了酸性和氧化性，由方程式可看出，生成2 mol NO时，转移电子6 mol，所以产生0.2 mol气体，转移电子0.6 mol,1 mol甲被氧化转移的电子是一定的，但消耗HNO3却增多，只能是表现氧化性的酸增多，说明生成了NO2。

　　答案：(1)14HNO3+3Cu2O===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O

　　(2)酸性　氧化性

　　(3)0.6 mol

　　(4)使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成1.关于硝酸性质的下列叙述中，不正确的是(　　)A.硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体

　　B.硝酸不稳定、浓度越大越易分解

　　C.硝酸与硫化钠反应能产生H2S气体

　　D.将铁粉与热的浓硝酸混合反应，产物中不一定有Fe(NO3)3

　　解析：H2S具有强还原性，而HNO3具有强氧化性，两者发生氧化还原反应。当过量铁粉与热的浓HNO3反应时产生Fe(NO3)2。

　　答案：C

　　2.下列各组气体，在常温常压下不能共存的是(　　)

　　A.SO2与O2 B.NO与O2

　　C.O2与N2 D.NO2与O2

　　解析：SO2与O2反应条件为加热且有催化剂，O2与N2反应需高温或放电，NO2与O2在常温下能共存。

　　答案：B

　　3.下列关于浓HNO3和浓硫酸的叙述，正确的是(　　)

　　A.常温下都用铜容器贮存

　　B.露置于空气中，容器内酸液的质量都减轻

　　C.常温下都能与铜较快反应

　　D.露置于空气中，容器内酸液的浓度都降低

　　解析：浓HNO3与Cu在常温下能反应，浓H2SO4在常温下与Cu不反应，所以A、C均不正确。露置于空气中，浓HNO3挥发出HNO3，酸液的浓度降低，质量减轻，而浓H2SO4吸收水蒸气，酸液的浓度降低，质量增加，故B错，D正确。

　　答案：D

　　4.市面上的金属首饰是否属于纯金，可取样品与下列哪种试剂进行反应，根据现象即可得到结论(　　)

　　A.盐酸 B.硝酸 C.王水 D.硫酸

　　解析：假冒纯金的金属是黄铜，铜和金不能用盐酸、硫酸鉴别，因为它们均不溶解，也不能选王水，因王水能溶解所有金属，只能选硝酸，因为若是黄铜则与硝酸反应，若是纯金则不与硝酸反应。

　　答案：B

　　5.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HNO3反应可制得NO

　　解析：浓氨水与挥发性酸相遇才产生白烟，B错误;金属与HNO3反应不能产生H2，C错误;Cu与浓HNO3反应生成NO2，D错误。

　　答案：A

　　6.下列说法不正确的是(　　)

　　A.凡是铵盐均能与苛性钠共热产生氨气

　　B.碳酸氢铵受热分解产生的气体用碱石灰干燥后可得纯净的氨气

　　C.氨气溶于水后，氮元素全部转化为NH

　　D.氨在氧气中燃烧可产生氮气

　　解析：铵盐与碱共热产生氨气这是铵盐的通性，A项正确;NH4HCO3分解产生NH3、H2O(g)、CO2，碱石灰吸收H2O(g)、CO2，可得纯净NH3，B项正确;氨气溶于水后，大部分氨气与H2O反应产生NH3·H2O，NH3·H2O小部分电离出NH，C项错误;氨气可在纯氧中燃烧，D项正确。

　　答案：C

　　7.在研究合成氨方法及其催化作用的历史上，不同的研究者曾3次获诺贝尔化学奖。合成氨大大提高了农作物的产量，同时也是制取硝酸、炸药的原料。下列说法中正确的是(　　)

　　A.N2和H2在点燃或光照条件下可合成氨

　　B.氨是共价化合物，硝酸是离子化合物

　　C.氨气遇到浓硝酸会发生反应产生白烟

　　D.由氨制取硝酸过程中，氮元素被还原

　　解析：A项N2和H2在高温高压、催化剂存在条件下合成NH3;B项，NH3、HNO3都是共价化合物。C项因生成NH4NO3固体颗粒而产生白烟。D项，H3→HO3氮元素被氧化。

　　答案：C

　　8.用加热法可以分离的一组物质是(　　)

　　A.氯化铵和消石灰 B.氯化铵和氯化钠

　　C.碳酸氢铵和过氧化钠 D.碘和氯化铵

　　解析：铵盐可与碱反应，因此选项A在加热时发生反应2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2，不能用于分离;选项C的NH4HCO3分解，且产生的H2O及CO2能与Na2O2反应，也无法达到分离的目的;碘在加热时升华，NH4Cl受热分解再重新化合后仍与碘混合，故选项D无法达到分离的目的;对于选项B，NH4Cl热分解后可从体系中脱离，遇冷又重新化合为NH4Cl晶体，从而达到与NaCl分离的目的。

　　答案：B

　　9.向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸，溶液颜色变化应该是(　　)

　　A.无变化 B.颜色变浅

　　C.变为棕黄色 D.变为红褐色

　　解析：溶液中有Fe2+和NO，当加入盐酸时，使溶液变为强酸性，NO表现强氧化性，把Fe2+氧化为Fe3+而变为棕黄色。

　　答案：C

　　10.将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n的比值为(均在同温同压下)(　　)

　　A.8∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶8

　　解析：容器内剩余的气体与空气接触后变为红棕色，则剩余的气体为NO，体积为，反应掉的NO的体积也为。

　　4NO+3O2+2H2O===4HNO3

　　4 3

　　n

　　即n=，则mn=8∶3。

　　答案：A

　　11.工业废气中氮氧化物是主要污染物，为了治理污染，常通入NH3，发生反应：NOx+NH3―→N2+H2O来治理污染。现有NO、NO2的混合气体3 L，用同温同压下3.5 L NH3使其恰好完全转化为N2，则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.1∶1 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶4

　　解析：用平均价态法解决此题比较简单，对以上方程式进行配平。

　　NOx+NH3===N2+xH2O

　　1 x

　　3 L 3.5 L

　　x=，解得：x=1.75。

　　设NO、NO2的物质的量分别为x、y。

　　=，解得：=。

　　答案：C

　　12.25 ℃时，20.00 mL硫酸和硝酸的混合溶液，加入足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，可得0.466 g沉淀。滤液跟2.00 mol/L氢氧化钠溶液反应，共用去10.00 mL碱液时恰好中和。下列说法中正确的是(　　)

　　A.原混合液中c(SO)=0.20 mol/L

　　B.原混合液中c(NO)=0.90 mol/L

　　C.原混合液中c(H+)=1 mol/L

　　D.原混合液中=2

　　解析：H2SO4、HNO3混合液在与BaCl2溶液反应后生成0.466 g(0.002 mol)BaSO4，而H+的量没有变化。根据H++OH-===H2O，原溶液中n(H+)=0.01 L×2.00 mol·L-1=0.02 mol，c(H+)=0.02 mol/0.02 L=1 mol·L-1。c(SO)=0.002 mol/0.02 L=0.1 mol·L-1。根据电荷守恒有：c(H+)=2c(SO)+c(NO)，c(NO)=1 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.8 mol·L-1。原溶液中=。

　　答案：C

　　13.现有
①H2　
②O2　
③Cl2　
④HCl　
⑤H2S　⑥SO2

　　⑦NH3　⑧NO　⑨NO2　⑩CO2 10种气体(填编号)

　　(1)不能用浓硫酸干燥的是________;

　　(2)不能用排水法收集的是________;

　　(3)有毒的气体是________;

　　(4)能使湿润蓝色石蕊试纸变红的是________;

　　(5)能使湿润红色石蕊试纸变蓝的是________;

　　(6)能溶于水产生喷泉的是________;

　　(7)重要大气污染物的是________。

　　解析：(1)浓H2SO4不能干燥碱性和还原性气体如NH3、H2S;

　　(2)易溶于水，与H2O反应的气体不能用排水法收集;

　　(3)Cl2、HCl、H2S、SO2、NO、NO2有毒;

　　(4)HCl、H2S、SO2、NO2、CO2溶于水，溶液显酸性;

　　(5)NH3溶于水，溶液显碱性;

　　(6)极易溶于水，与水反应产生较大压强差可产生喷泉，如NH3、HCl、NO2、SO2;

　　(7)重大污染物有SO2、NO、NO2。

　　答案：(1)
⑤⑦　(2)
③
④
⑤⑥⑦⑨⑩

　　(3)
③
④
⑤⑥⑧⑨　(4)
④
⑤⑥⑨⑩　(5)⑦

　　(6)
④⑥⑦⑨　(7)⑥⑧⑨

　　14.A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)。

　　(1)若A是一种黄色固体单质，则B→C的化学方程式为_________________。

　　(2)若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C的名称为__________，试用化学方程式表示该物质的一个重要应用__________________________。

　　(3)若C是红棕色气体，则A的化学式可能是________，试写出C与水反应的化学方程式_________________________________________。

　　解析：题干中给出的信息是A经过两步氧化变为C，C为化合物。

　　(1)常见的黄色固体单质为硫，则A、B、C三种物质的化学式分别为S、SO2、SO3。(2)C是淡黄色固体，依题意，则C为Na2O2，A为Na，B为Na2O，Na2O2可用于作供氧剂，如2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。(3)C为红棕色气体，则C为NO2，A为单质时为氮气，为化合物时为NH3，B为NO，NO2能与H2O反应生成HNO3和NO。

　　答案：(1)2SO2+O22SO3

　　(2)过氧化钠　2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2

　　(3)N2(或NH3)　3NO2+H2O===2HNO3+NO

　　15.如图是某化学研究性学习小组设计的铜和稀硝酸反应的两个实验装置图。其中装置Ⅰ为甲同学设计。

　　请回答下列问题：

　　(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式为______________________________。

　　(2)乙同学认为装置Ⅰ中收集的气体不能确定铜与稀硝酸反应生成的是NO气体，理由是__________________________________________________________。

　　于是他设计装置Ⅱ，其中装铜片的是气球。

　　(3)如何检验装置Ⅱ的气密性?________________________

　　(4)你认为装置Ⅱ是否完善，若有问题，请指出并写出措施。

　　问题一：____________________;

　　措施：______________________。

　　问题二：____________________;

　　措施：______________________。

　　问题三____________________;

　　措施：______________________。

　　解析：(2)NO2与水反应也可以产生NO，不能肯定一定生成NO。

　　(3)夹紧夹子，微热试管，气球鼓起，停止加热后气球恢复原状，表明装置不漏气。

　　(4)Cu片与稀HNO3反应太慢，可改用Cu粉;装置无尾气吸收装置;试管中有空气对NO的检验有干扰，应先排尽空气。

　　答案：(1)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O

　　(2)因为NO2与H2O反应也产生NO，故不能肯定生成的NO气体是Cu与稀HNO3反应生成的

　　(3)夹紧夹子，用酒精灯微热试管，气球鼓起，停止加热后，气球恢复原状，表明装置气密性好

　　(4)问题一：反应速率慢

　　措施：Cu片改为Cu粉

　　问题二：对大气污染

　　措施：将尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中，同时向烧杯中通空气

　　问题三：试管中有空气，干扰NO检验

　　措施：先将少量Na2CO3固体倒入试管，然后迅速系上装有Cu片的气球。

　　16.向8.88 g某铜铁合金中逐滴加入未知浓度的HNO3溶液，所得气体体积与HNO3溶液体积如下表所示(气体只生成NO，且在标准状况下测定)。

　　实验序号 1 2 3 4 VHNO3(mL) 100 200 300 400 V气体(L) 1.120 2.240 2.912 2.912 则：(1)HNO3溶液物质的量浓度为________;

　　(2)Cu与Fe的物质的量之比为________。

　　解析：(1)由3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O及实验1、2的数据知

　　c(HNO3)==2 mol/L

　　(2)由实验3、4的数据知，Fe、Cu完全反应且Fe变成了Fe3+，设n(Cu)=a mol　n(Fe)=b mol，则

　　解之得

　　n(Cu)∶n(Fe)=ab=0.060∶0.090=2∶3

　　答案：(1)2 mol/L　(2)2∶3

　　17.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L，请回答：

　　(1)NO的体积为________ L，NO2的体积为________ L。

　　(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原HNO3溶液的浓度为________ mol·L-1。

　　解析：Cu与HNO3反应的产物为NO、NO2、Cu(NO3)2、H2O，Cu作还原剂，HNO3作氧化剂，NO、NO2为还原产物，依据得失电子守恒求解。

　　(1)设得到NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。

　　已知：n(Cu)==0.51 mol

　　n(NO+NO2)==0.5 mol

　　则

　　得n(NO)=0.26 mol

　　n(NO2)=0.24 mol

　　V(NO)=0.26 mol×22.4 L·mol-1=5.8 L

　　V(NO2)=0.24 mol×22.4 L·mol-1=5.4 L

　　(2)由Cu(NO3)2～2NaOH～Cu(OH)2+2NaNO3

　　HNO3～NaOH～NaNO3

　　由N元素守恒，可知n(NaOH)=n(NaNO3)

　　n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)+n(NaNO3)

　　=0.26 mol+0.24 mol+a·V×10-3

　　c(HNO3)=

　　= mol·L-1

　　= mol·L-1

　　答案：(1)5.8　5.4