硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸。硝酸易溶于水,常温下纯硝酸溶液无色透明。以下是硝酸的性质专题训练,请考生及时练习,查缺补漏。
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 gmol-1=0.600 mol,
n(气体)=22.4 L/22.4 Lmol-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 mol2+1.00 mol=2.20 mol
答案:C6.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:
BC______________________________________________________________
EC______________________________________________________________。
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BC:3NO2+H2O===2HNO3+NO
C为气体,则C为NO。
由AC,AD,DC,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。
BC的离子方程式:
3NO2+H2O===2H++2NO+NO
EC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
硝酸的性质专题训练及答案的全部内容就是这些,希望对考生复习有帮助。
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