2021-2022学年高一化学人教版必修1课时作业：4-4-3-硝酸-Word版含答案.docx

课时作业27　硝酸

一、选择题(每小题4分，共48分)
1．下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是(　　)
A．使石蕊试液变红
B．与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2
C．与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3
D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
解析：在上述反应A、C项中HNO3均表现出酸性。在B、D项中HNO3中氮元素的化合价均降低，表现出氧化性，并且在B项中又有Cu(NO3)2和水生成，说明此反应中HNO3还表现出酸性。
答案：B
2．(双选题)下列说法正确的是(　　)
A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
B．过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成
C．浓硝酸中加入过量铁粉并加热，发生离子反应：Fe＋3NO＋6H＋Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O
D．用浓HNO3与Cu反应制备NO2
解析：硝酸具有强氧化性，Fe与稀HNO3发生反应：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，该反应是氧化还原反应，不是置换反应，A错误；铜与浓硝酸反应过程中，随着反应的进行，硝酸的浓度渐渐减小，稀硝酸与铜反应可生成NO，B正确，D正确；铁与浓硝酸反应生成Fe3＋，但过量的铁粉还能与Fe3＋反应生成Fe2＋，C错误。
答案：BD
3．可用下图装置制取(必要时可加热)，净化、收集的气体(　　)

A．用铜和稀硝酸制一氧化氮
B．用氯化钠与浓硫酸制氯化氢
C．用锌和稀硫酸制氢气
D．用硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢
解析：一氧化氮不能用排空气法收集。A项错误；氢气不能用向上排空气法收集，C项错误；硫化氢不能用浓硫酸干燥，D项错误。
答案：B
4．14 g铜金合金与足量的某浓度HNO3反应，将产生的气体与1.12 L(标准状况)O2混合，通入水中，气体恰好完全被吸取，则合金中铜的质量为(　　)
A．9.6 g　　　　　　　　　 B．6.4 g
C．3.2 g D．1.6 g
解析：由题意可知，相当于1.12 L O2氧化了铜，由2Cu＋O22CuO可得，n(Cu)＝2n(O2)＝0.1 mol。
答案：B
5．足量铜与肯定浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，全部气体完全被水吸取生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(　　)
A．60 mL　　B．45 mL　　C．30 mL　　D．15 mL
答案：A

6．(双选题)碳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(如右图装置)，下列说法正确的是(　　)
A．洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3
B．从Z导管出来的气体中无CO2
C．洗气瓶中产生的沉淀是BaSO4
D．在导管口有红棕色气体消灭
解析：CO2、NO2、SO2气体同时通入溶液中的反应及SO的检验。
答案：CD
7．对下列事实解释错误的是(　　)
A．向蔗糖中加入浓H2SO4后消灭发黑现象，说明浓H2SO4具有脱水性
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C．常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应
D．反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸
答案：C
8．把铁与铜的混合物放入稀硝酸中，反应后过滤，把滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出，则滤液中肯定含有的金属盐是(　　)
A．Cu(NO3)2 B．Fe(NO3)3
C．Fe(NO3)2 D．Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
解析：Fe，Cu能与稀HNO3反应，反应后有固体剩余，则溶液中有Fe(NO3)2，无Fe(NO3)3，由于Fe3＋氧化Fe或Cu。由于滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出，说明该固体只有Cu没有Fe，所以滤液肯定有Fe(NO3)2，可能有Cu(NO3)2。
答案：C
9．取3张蓝色石蕊试纸放在玻璃上，然后按挨次分别滴加浓硝酸、浓硫酸、新制的氯水，3张试纸最终呈现的颜色是(　　)
A．白、红、 白 B．红、黑、红
C．红、红、白 D．白、黑、白
解析：浓HNO3和氯水有强氧化性，能漂白试纸，而浓硫酸具有脱水性，能使试纸脱水炭化变黑。
答案：D
10．向100 mL 12 mol·L－1浓HNO3中加入足量的Cu片，充分反应后，被还原的HNO3的物质的量(　　)
A．等于0.3 mol
B．等于0.6 mol
C．小于0.6 mol
D．介于0.3 mol与0.6 mol之间
答案：D
11．在4 mol/L的硫酸和2 mol/L的硝酸混合溶液10 mL中，加入0.96 g铜粉，充分反应后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：混合溶液中n(H2SO4)＝4 mol/L×0.01 L＝0.04 mol，n(HNO3)＝2 mol/L×0.01 L＝0.02 mol，所以n(H＋)＝0.04 mol×2＋0.02 mol＝0.1 mol，n(NO)＝0.02 mol，而n(Cu)＝＝0.015 mol。
依据Cu和稀硝酸反应的离子方程式3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O,0.96 g Cu即0.015 mol Cu完全反应需n(H＋)＝0.04 mol，n(NO)＝0.01 mol，而此时溶液中有0.1 mol H＋(足量)，0.02 mol NO(足量)，因此用Cu的物质的量进行计算。
3Cu　　　～　　　2NO↑
3 mol 2×22.4 L
0．015 mol V(NO)
所以V(NO)＝＝0.224 L＝224 mL。
答案：D
12．下列在酸性溶液中能大量共存的离子组是(　　)
A．Fe2＋、NO、Na＋、Cl－　　 B．K＋、Cl－、SO、Al3＋
C．S2－、Na＋、NH、NO D．SO、K＋、NO、Cl－
解析：A中NO在酸性条件下与Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存；C中S2－在酸性条件下与NO也不能大量共存；D中SO与H＋反应生成SO2气体也不能大量共存，故选B。
答案：B
二、非选择题(共52分)
13．(13分)某课外学习小组，为探究稀HNO3能与Cu反应生成无色的NO气体，设计了如图所示的装置。

请回答下列问题。
(1)请写出稀HNO3与Cu反应的离子方程式：______________________________________。
(2)写出向U形管中注入稀HNO3并将左管布满的操作过程：__________________________________________。
(3)将左管布满稀HNO3的缘由是__________________。
(4)试验开头时，反应很慢，为加快反应速率，应实行什么措施？
________________________________________________________________________。
(5)试验中HNO3与Cu的反应能否自动停止？为什么？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)在试验中，证明生成的无色气体是NO的操作是____________________________________________________。
(7)为防止气体从分液漏斗上口外逸，污染空气，老师建议同学们在漏斗上口处堵一小团蘸有浓NaOH的棉花，将有毒气体吸取。其中一种气体与NaOH溶液反应生成亚硝酸盐和硝酸盐，请写出化学方程式。
_______________________________________________________
答案：(1)3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(2)拿下活塞，将稀HNO3从U形管a端(右端)注入U形管中，至溶液布满左管，塞上活塞
(3)防止反应生成的NO被O2氧化成NO2
(4)用酒精灯在左管下加热
(5)能，随反应生成气体的增多，压强增大，液面下降，当液面脱离铜丝时，反应停止
(6)将分液漏斗的活塞打开，使无色气体进入分液漏斗，若无色气体变为红棕色，证明无色气体为NO
(7)2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
14．(13分)下图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系，其中部分产物未写出。常温下X和H是固体，B和G是液体，其余均为气体，1 mol X分解得到A、B、C各1 mol。

试回答下列各题：
(1)写出下列物质的化学式：X________________ ________________________________________________________，
B______________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①G＋H→A＋F：_______________________ _________________________________________________。
②C＋D→E：____________________________________________ ____________________。
(3)写出下列反应的离子方程式：
G＋Cu→E：_____________________________________________ ___________________________。
(4)工业上合成C，合成后接受________的方法从混合气体中分别出C，能用上述方法分别出C的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：X和盐酸反应产生的气体A能和过氧化钠反应生成气体D，说明A是二氧化碳，X是碳酸盐或碳酸氢盐，D是氧气。X和氢氧化钠反应产生气体是氨气，氨气和氧气反应生成NO，NO和氧气反应生成NO2，NO2和水反应生成硝酸，硝酸和铜反应既能生成NO2，又能生成NO。
答案：(1)NH4HCO3　H2O
(2)①C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
②4NH3＋5O24NO＋6H2O
(3)3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)加压、降温液化　NH3易液化
15．(13分)将32.64 g铜与140 mL肯定浓度的硝酸反应，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的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol/L。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。
解析：(1)设混合气体中NO的物质的量为x，NO2物质的量为y。可得：x＋y＝0.5 mol(依据气体的总体积为11.2 L)。
3x＋y＝0.51 mol×2(依据“得失电子数相等”，左边的N得电子数，右边为Cu失电子数)
解方程组得：x＝0.26 mol，y＝0.24 mol
所以NO的体积为0.26 mol×22.4 L/mol＝5.8 L；NO2的体积为11.2 L－5.8L＝5.4 L。
(2)依据质量守恒定律进行考虑。HNO3在反应中要么变成气体，要么以NO的形式留在溶液中。
简洁算出变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol；
加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2＋全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为10－3aV mol，也就是以NO形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3aV mol。
所以，HNO3的浓度为 mol/L。(3)NO，NO2变成NaNO3需要失去电子总数等于Cu与HNO3反应时失去电子总数：0.51 mol×2＝1.02 mol。
需要用做氧化剂的H2O2的物质的量为：0.51 mol。
也就是需要30% H2O2溶液的质量为：＝57.8 g。
答案：(1)5.8　5.4　(2)　(3)57.8
16．(13分)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c(H＋)＝1 mol/L，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。依据N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，可首先计算出参与反应的HNO3，扣除被还原的HNO3即可求出与Ag＋、Cu2＋形成盐的NO的物质的量，然后列式求解。
(1)据N原子守恒1 mol HNO3―→1 mol气体(NO2或NO)
故被还原HNO3的物质的量为＝0.3 mol
(2)设铜银合金中Cu为x mol，Ag为y mol

解得x＝0.3 mol，y＝0.1 mol
则银的质量分数为：×100%＝36%。
答案：(1)0.3 mol　(2)36%