2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版题组训练过关：第3章 考点2 3.2氮 的 循 环 .doc

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1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。题组训练过关 硝酸的性质及应用1.硝酸被称为“国防工业之母”,是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的是()A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色酸性和强氧化性B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性C.要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去强氧化性【解析】选D。向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入硝酸,溶液红色褪去,利用的是硝酸的酸性。2.某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示

2、(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。请回答有关问题:(1)设计装置A的目的是_;为达到此目的,应进行的操作是打开K,且打开分液漏斗活塞,当装置C中产生_时,关闭K。(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是_;B中反应的离子方程式为_。(3)装置E和F的作用是_;为实现此作用,其操作方法是_。(4)装置D的作用是吸收多余的氮氧化物,防止污染空气,兼有_的功能。【解析】(1)由于装置中含有空气,能把NO氧化生成NO2,从而干扰实验。所以需要利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽,避免NO和氧气反应

3、生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰。澄清的石灰水能吸收CO2,产生白色沉淀,据此可以判断。(2)稀硝酸具有氧化性,能把铜氧化,生成硝酸铜、NO和水,所以现象就是铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上仍为无色,溶液变为蓝色。有关反应的离子方程式为3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O。(3)由于NO极易被氧气氧化生成NO2,所以E、F的作用是验证无色气体为NO。具体的操作是将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入注射器中。(4)NO2极易溶于水,所以还有防止倒吸的作用。答案:(1)利用生成的二氧化碳将整个装置内的空气赶尽,避免NO和氧气反应生成二氧化氮对气体产物的观察产生干扰白色沉

4、淀(2)铜丝表面产生气泡,稀硝酸液面上仍为无色,溶液变为蓝色3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O(3)验证无色气体为NO将注射器F中的空气推入E中或将E中的无色气体吸入注射器中(4)防止倒吸【归纳提升】(1)多角度突破HNO3的强氧化性硝酸与金属的反应a.除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。b.活泼金属与硝酸反应不生成H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同。c.常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。硝酸与非金属的反应非金属单质+浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸+NO2+H2O。硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI、HBr、SO

5、2、Fe2+、FeO、Br-、I-、S2-、SO32-等均能被HNO3氧化。(2)现象描述答题模板全面描述现象的程序“海、陆、空”“海”溶液有什么变化;“陆”固体有什么变化;“空”气体有什么变化。规范描述现象的答题模板如颜色:由(具体颜色)变为(具体颜色);气体:溶液中产生(颜色)的气体,(或)在固体表面产生(颜色)气体;沉淀:在(颜色)溶液中产生(颜色)的沉淀(浑浊)。金属与硝酸反应的多角度计算3.将一定量铁粉和铜粉混合均匀后分为四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如表所示(设HNO3的还原产物只有NO):实验序号稀硝酸的体积/mL100200

6、300400剩余金属的质量/g18.09.600NO的体积(标准状况)/mL2 2404 4806 720V下列推断不正确的是()A.实验所溶解的金属质量为8.4 gB.实验中剩余金属是纯铜C.实验中V大于6 720D.稀硝酸的浓度为8 molL-1【解析】选D。实验、生成NO的物质的量依次为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol。由于实验有金属剩余,所以只生成亚铁盐,不会生成铁盐。假设实验只有铁溶解,则发生反应3Fe+2NO3-+8H+3Fe2+2NO+4H2O,溶解的金属m(Fe)=0.15 mol56 gmol-1=8.4 g,在实验的基础上加100 mL稀硝酸到实验,溶解了8.

7、4 g金属,产生NO为 0.1 mol,说明实验、中均只有铁溶解,A项正确。在实验的基础上加100 mL稀硝酸到实验,假设只有铜溶解,发生反应3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+2NO+4H2O,产生0.1 mol NO,则消耗铜的质量m(Cu)=0.15 mol64 gmol-1=9.6 g,与题意相符,B项正确。实验中金属离子是Cu2+、Fe2+,在实验的基础上加100 mL稀硝酸到实验时,稀硝酸氧化Fe2+生成Fe3+和NO,C项正确。实验、和中稀硝酸都已反应完,可以根据实验中NO的量计算出稀硝酸的浓度为4 molL-1,D项错误。4.某100 mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的

8、量浓度分别是0.4 molL-1和0.1 molL-1。向该混合液中加入1.92 g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度(忽略体积变化)为()A.0.15 molL-1B.0.225 molL-1C.0.35 molL-1D.0.45 molL-1【解析】选B。解答本题要从离子反应的角度来考虑,H2SO4提供的H+可以和NO3-构成强氧化性环境,继续氧化铜单质。HNO3、H2SO4混合液中H+总的物质的量为0.06 mol,NO3-的物质的量为0.04 mol,Cu的物质的量为0.03 mol。Cu与稀硝酸发生反应:3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O382

9、0.03 mol0.06 mol0.04 molH+不足量,应根据H+的物质的量来计算。3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O830.06 mol n(Cu2+)n(Cu2+)=0.06 mol38=0.022 5 molc(Cu2+)=0.022 5mol0.1 L=0.225 molL-1。(1)金属与硝酸反应的思维模型(2)计算方法电子守恒法:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数,由此可求出氮元素被还原后的价态,根据价态确定反应产物。原子守恒法:硝酸与金属反应时,一部分以NO3-的形式存在,一部分转化为还原产物,这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。电荷守恒法:Mn+和H+所带正电荷总数应等于NO3-所带负电荷总数(因为这种溶液中OH-浓度很小,可被忽略)。离子方程式法:HNO3与H2SO4混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的硝酸盐的NO3-借助H+仍能继续与金属反应。关闭Word文档返回原板块