2018版高中化學 第四章 非金屬及其化合物 學業(yè)分層測評23 硫酸和硝酸的氧化性 新人教版必修1.doc

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學業(yè)分層測評(二十三) 硫酸和硝酸的氧化性 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．下列說法正確的是(　　) A．濃硝酸在光照條件下變黃，說明濃硝酸不穩(wěn)定，生成的有色產(chǎn)物能溶于濃硝酸 B．在KI淀粉溶液中通入氯氣，溶液變藍，說明氯氣能與淀粉發(fā)生顯色反應 C．在某溶液中加入硝酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中含SO D．將銅片放入濃硫酸中，無明顯實驗現(xiàn)象，說明銅在冷的濃硫酸中發(fā)生鈍化 【解析】　A項，濃硝酸光照下發(fā)生分解生成NO2，NO2溶于濃硝酸中使?jié)庀跛岢庶S色；B項，Cl2氧化I－生成I2，淀粉遇I2變藍色；C項，溶液中若存在Ag＋或SO也會產(chǎn)生相同的實驗現(xiàn)象；D項，常溫時，Cu與濃硫酸不發(fā)生反應。 【答案】　A 2．關(guān)于濃H2SO4與Cu反應的敘述正確的是(　　) A．在反應中，濃H2SO4只表現(xiàn)出氧化性 B．此反應屬于復分解反應 C．在反應中，濃H2SO4既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性 D．每1 mol銅參加反應就有2 mol H2SO4被還原，同時生成2 mol SO2 【解析】　該反應的化學方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，分析反應前后元素化合價的變化可知：濃H2SO4既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性，該反應為氧化還原反應，在該反應中，每2 mol H2SO4參加反應只有1 mol H2SO4被還原。 【答案】　C 3．取三張藍色石蕊試紙濕潤后貼在玻璃片上，然后按順序分別滴加65%硝酸溶液、98%的硫酸溶液、新制氯水，三張試紙最終變成(　　) A．白、紅、白　　　　　　 B．紅、黑、白 C．紅、紅、紅 D．白、黑、白 【解析】　硝酸具有強氧化性，能使試紙褪色，則滴加65%的硝酸，先變紅后褪色，最后為白色；98%的硫酸為濃硫酸，具有脫水性，則能使藍色石蕊試紙最后變?yōu)楹谏宦人泻宣}酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，則在試紙上滴加新制氯水，先變紅后褪色，最后為白色。 【答案】　D 4．下列關(guān)于硝酸的認識中，正確的是(　　) A．濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性 B．濃硝酸與金屬反應不產(chǎn)生氫氣，而稀硝酸與金屬反應可置換出氫氣 C．因常溫下鋁和鐵不與濃硝酸反應，所以濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中 D．硝酸與金屬反應時，只表現(xiàn)出氧化性 【解析】　濃、稀硝酸都有氧化性，可與除Au、Pt之外的所有金屬反應，且不產(chǎn)生氫氣；在與金屬反應時，硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性；濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中，因為鋁和鐵在冷濃硝酸中鈍化。 【答案】　A 5．下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述中正確的是(　　) A．常溫下都不可用鋁制容器貯存 B．露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減輕 C．常溫下都能與銅較快反應 D．露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的濃度都降低 【解析】　常溫下，二者均能使鋁鈍化，A項錯誤；露置在空氣中，濃硫酸吸水質(zhì)量增加，B項錯誤；濃硫酸在常溫下與銅沒有明顯的反應，C項錯誤；在空氣中，濃硝酸揮發(fā)、濃硫酸吸水，二者濃度都降低，D項正確。 【答案】　D 6．從經(jīng)濟效益和環(huán)境保護考慮，大量制取硝酸銅最宜采用的方法是(　　) A．CuCuSO4Cu(NO3)2 B．Cu＋HNO3(濃)―→Cu(NO3)2 C．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2 D．CuCuOCu(NO3)2 【解析】　A、B、C項中，利用Cu與HNO3、濃硫酸反應，過程中產(chǎn)生NO2、NO和SO2等大氣污染物，不利于環(huán)保，同時，反應物(HNO3、濃硫酸)不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，經(jīng)濟效益差。D項，有關(guān)反應為：2Cu＋O22CuO，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O，環(huán)保和經(jīng)濟效益都較為理想。 【答案】　D 7．將足量的銅片與100 mL 18 molL－1濃硫酸加熱充分反應，收集到標準狀況下的SO2氣體V L，下列對此反應的有關(guān)說法中錯誤的是(　　) A．該反應體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強氧化性 B．反應結(jié)束后兩種反應物均有剩余 C．被還原的硫酸為 mol D．參加反應的Cu為0.9 mol 【解析】　濃硫酸可以和銅發(fā)生氧化還原反應，而稀硫酸與銅不能發(fā)生反應。當濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r反應停止。反應過程中濃硫酸逐漸變稀，因此反應結(jié)束后銅和稀硫酸均有剩余，則參加反應的n(Cu)＜0.1 L18 molL－1＝0.9 mol；被還原的硫酸應依據(jù)生成的SO2來算，可得被還原的硫酸的物質(zhì)的量n(H2SO4)＝n(SO2)＝＝ mol。綜上所述，故D項錯誤。 【答案】　D 8．物質(zhì)的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應結(jié)束后鋅沒有剩余，則該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是(　　) A．1∶4　　　　　　　 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5 【解析】　設(shè)2 mol Zn參與反應，因Zn無剩余，則最終生成了2 mol Zn(NO3)2，顯然含有4 mol NO，這部分是沒有參與氧化還原反應的HNO3；HNO3→N2O過程中N元素的化合價＋5價―→＋1價，根據(jù)得失電子守恒有：2n(Zn)＝n(HNO3)4，則n(HNO3)＝1 mol，即有1 mol HNO3被還原。 【答案】　A 9．已知X為一種常見酸的濃溶液，能使蔗糖變黑。A與X反應的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中反應條件及部分產(chǎn)物均已略去，則下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．X使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了X的強氧化性 B．若A為鐵，則足量A與X在室溫下即可完全反應 C．若A為碳單質(zhì)，則將C通入少量的澄清石灰水中，一定可觀察到有白色沉淀產(chǎn)生 D．工業(yè)上，B轉(zhuǎn)化為D的反應條件為高溫、常壓、使用催化劑 【解析】　X為濃硫酸，使蔗糖變黑體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，A錯誤；常溫下，鐵遇濃硫酸會發(fā)生鈍化，B錯誤；若A為碳單質(zhì)，則C為CO2，過量的CO2通入澄清石灰水中沒有沉淀產(chǎn)生，C錯誤；工業(yè)上，SO2轉(zhuǎn)化成SO3是500℃左右、常壓、在催化劑作用下進行的，D正確。 【答案】　D 10．濃硫酸常溫下為黏稠液體，且濃硫酸具有強吸水性、脫水性、氧化性。則： (1)將濃硫酸敞口放置在空氣中其質(zhì)量會________，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)會________，本過程中濃硫酸表現(xiàn)出________性。 (2)濃硫酸表現(xiàn)吸水性時，可作干燥劑，下列物質(zhì)可用濃硫酸干燥的是________。 A．NH3 B．H2S(具有還原性) C．H2 D．SO2 E．O2 F．HI(具有強還原性) G．HBr(具有強還原性) (3)用蘸有濃硫酸的玻璃棒在木板上寫字，字跡一會兒就變黑。說明濃硫酸表現(xiàn)出________性。 (4)濃硫酸表現(xiàn)強氧化性時，在加熱條件下，能與Cu、C等單質(zhì)反應。請寫出這兩個化學反應方程式，并指出與Cu反應時，除表現(xiàn)強氧化性外，還表現(xiàn)什么性質(zhì)？______________________________________________________。 (5)稀硫酸常用來洗滌金屬表面的銅銹和鐵銹，這是利用了硫酸的________性，請寫出有關(guān)的化學方程式：______________________________________ _______________________________________________________________。 【解析】　本題綜合考查濃硫酸的吸水性，用作干燥劑，干燥非堿性非還原性的氣體；濃硫酸的脫水性使有機物中的H、O兩種原子以2∶1的比例脫出來；Cu與濃硫酸的反應除了表現(xiàn)濃硫酸的強氧化性外，還有部分＋6價的S未發(fā)生化合價的變化，表現(xiàn)為酸性。(1)中，由于濃硫酸具有強吸水性，所以將其敞口放置在空氣中其質(zhì)量會增加；因吸水溶液變稀，故溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)會減??；本過程中濃硫酸表現(xiàn)出了吸水性。(2)中，由于濃硫酸具有強氧化性，能氧化具有還原性的氣體，因此，A、B、F、G均不能用濃硫酸進行干燥。(3)中，因濃硫酸具有脫水性，它能將木材脫水，即按水分子中氫、氧原子數(shù)的比(2∶1)奪取木材中的氫原子和氧原子。所以，字跡一會兒就變黑。(4)中，濃硫酸在加熱的條件下與金屬銅和非金屬C發(fā)生反應，這體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性，但與Cu發(fā)生反應時，由于生成了CuSO4，濃硫酸還表現(xiàn)出了酸性。(5)中，因稀硫酸能跟堿性氧化物和鹽反應生成鹽和水，銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3，鐵銹的主要成分是Fe2O3，這表現(xiàn)了硫酸的酸性。 【答案】　(1)增加　減小　吸水　(2)CDE　(3)脫水 (4)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O,2H2SO4(濃)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O，還表現(xiàn)酸性　(5)酸　3H2SO4＋Fe2O3===Fe2(SO4)3＋3H2O,2H2SO4＋Cu2(OH)2CO3===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O 11．在濃硝酸中放入銅片， (1)開始反應的化學方程式為___________________________________， 實驗現(xiàn)象為_________________________________________________。 (2)若銅有剩余，則反應將要結(jié)束時的化學方程式____________________ _____________________________________________________________。 (3)待反應停止后，再加入少量質(zhì)量分數(shù)為25%的稀硫酸，這時銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是_________________________________________________ _______________________________________________________________ ___________________________________(用文字和離子方程式說明原因)。 (4)若將12.8 g銅跟一定量的濃硝酸反應，銅消耗完時，共產(chǎn)生氣體5.6 L(標準狀況)，則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是________。 【解析】　第(2)題中隨著反應的進行，硝酸濃度不斷減小，故反應后階段發(fā)生的是銅與稀硝酸的反應。第(4)題中，n(NOx)＝＝0.25 mol，故根據(jù)氮原子守恒可知，消耗n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NOx)＝2＋0.25 mol＝0.65 mol。 【答案】　(1)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　溶液逐漸變藍，有紅棕色氣體逸出 (2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (3)加入稀硫酸后，H＋與原溶液中的NO構(gòu)成強氧化性的環(huán)境，又能與過量的Cu反應，反應方程式3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (4)0.65 mol [能力提升] 12．一定質(zhì)量的銅分別與足量的稀硝酸和濃硝酸完全反應，在相同條件下用排水法收集反應產(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態(tài)越低，對應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 【解析】　硝酸的濃度越大氧化性越強，故A錯誤；等量的Cu與酸反應，生成Cu(NO3)2的物質(zhì)的量相同，故B錯誤；等量的Cu與酸反應，濃硝酸反應生成氣體多，故C錯誤；因3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，最終收集氣體均為NO，由電子守恒可知，收集NO的體積相等，故D正確。 【答案】　D 13．物質(zhì)A經(jīng)下圖所示的過程轉(zhuǎn)化為含氧酸D，已知D為強酸，請回答下列問題： (1)若A在常溫下為固體，B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體。 ①D的化學式是______； ②在工業(yè)生產(chǎn)中，大量排放的B氣體被雨水吸收后形成了______而污染環(huán)境。 (2)若A在常溫下為有刺激性氣味的氣體，C是紅棕色氣體。 ①A、C的化學式分別是：A______；C______。 ②D的濃溶液在常溫下可與銅反應并生成C氣體，請寫出該反應的化學方程式______________________。該反應________(填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應。 【解析】　(1)若B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體，則B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，則會形成酸雨。(2)若C是紅棕色氣體，則C為NO2，B為NO，A為NH3，D為HNO3，濃硝酸可與Cu反應：4HNO3(濃)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。此反應中有元素化合價的升降，屬于氧化還原反應。 【答案】　(1)①H2SO4?、谒嵊? (2)①NH3　NO2 ②Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　屬于 14．某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應，用如下圖所示裝置進行有關(guān)實驗。 (1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________ ____________________________________________________________。 (2)裝置D中試管口放置的棉花應浸一種溶液，這種溶液是________，其作用是_____________________________________________________________。 (3)裝置B的作用是貯存多余的氣體。當D處有明顯的現(xiàn)象后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中現(xiàn)象是________________，B中應放置的溶液是________(填字母)。 a．水 b．酸性KMnO4溶液 c．濃溴水 d．飽和NaHSO3溶液 (4)實驗中，取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18 molL－1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，反應完畢時，發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余，其原因是____________________________ _____________________________________________________________。 【解析】　Cu與濃硫酸發(fā)生反應的化學方程式為Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。反應過程中H2SO4不斷被消耗，同時反應生成的H2O使H2SO4的濃度減小，當降低到一定程度，變?yōu)橄×蛩釙r，反應停止。(2)生成的SO2具有漂白性，且污染大氣，可用NaOH溶液吸收。(3)余熱使反應繼續(xù)進行，生成的多余氣體可儲存于B中，排出的液體進入長頸漏斗，為減少SO2的溶解，B中應為飽和NaHSO3溶液。(4)濃硫酸與銅在加熱條件下反應，隨著反應的進行，濃硫酸逐漸變成稀硫酸，而稀硫酸在加熱條件下不和銅反應。 【答案】　(1)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋2H2O＋SO2↑ (2)NaOH　吸收多余的SO2，防止污染空氣　(3)廣口瓶中液面下降，長頸漏斗液面上升　d　(4)反應過程中濃硫酸被消耗，逐漸變稀，而銅不與稀硫酸反應