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一、选择题
1.要检验市售的金制首饰是否用纯金制成,方法之一是将饰品浸入某溶液中,过一段时间取出后称量,根据质量是否变化即作出判断,该溶液是( )
A.盐酸 B.王水
C.硝酸 D.烧碱
【解析】 硝酸除了不溶解Au、Pt外,其他金属都能溶解,浸入硝酸中的金制首饰若不溶解,则证明是纯金的。
【答案】 C
2.为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是( )
A.稀硝酸 B.浓硝酸
C.浓硫酸 D.浓盐酸
【解析】 能溶解铜的酸为稀HNO3和浓HNO3,但铝又能溶于稀HNO3,浓HNO3可使铝钝化。故选B。
【答案】 B
3.在下列反应中,浓H2SO4或浓HNO3既表现出酸性又表现出强氧化性的是( )
A.Cu―→CuSO4[Cu(NO3)2]
B.C―→CO2
C.FeO―→Fe2(SO4)3[Fe(NO3)3]
D.Fe2O3―→Fe2(SO4)3[Fe(NO3)3]
【解析】 B中C与浓H2SO4反应,浓H2SO4表现强氧化性。D中Fe2O3与浓H2SO4反应,浓H2SO4表现酸性。将浓H2SO4换为浓HNO3,与浓H2SO4的性质相同。
【答案】 AC
4.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述,正确的是( )
A.常温下都用铜容器贮存
B.露置在空气中,容器内酸液的质量都减轻
C.常温下都能与铜较快反应
D.露置在空气中,容器内酸液的浓度都降低
【答案】 D
5.将7 g某铜银合金与足量的a mol·L-1的HNO3充分反应,完全溶解后放出的气体与标准状况下的氧气0.56 L混合,通入水中恰好完全吸收。此合金中铜的质量是 ( )
A.1.6 g B.2.4 g
C.3.2 g D.4.8 g
【解析】 由+HNO3―→分析知:Cu、Ag与HNO3反应失去的电子数等于O2转化为-2价的氧元素得到的电子数,再由质量关系列方程组即可求解。
【答案】 A
6.足量铜与一定量浓硝酸反应,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,所有气体完全被水吸收生成硝酸,若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L 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
【解析】 O2为氧化剂,Cu为还原剂,HNO3仅仅发生了复分解反应,n(Cu)=2n(O2)=0.15 mol,
n(NaOH)=2n(Cu)=0.3 mol,V(NaOH)==0.06 L=60 mL,故选A。
【答案】 A
7.下列说法正确的是( )
A.浓硝酸和浓H2SO4都应保存在棕色试剂瓶中
B.NaOH溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存
C.工业制得的浓盐酸、浓硝酸通常带有黄色是Fe3+所致
D.铝制或铁制容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸
【答案】 B
8.将过量铁粉放入100 mL 2 mol/L的HNO3溶液中,假设还原产物只有NO且HNO3完全反应,则参加反应的Fe的质量为( )
A.2.8 g B.5.6 g
C.4.2 g D.11.2 g
【解析】 Fe先与稀HNO3反应,生成的Fe3+再与Fe反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,总方程式为:3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,参加反应的HNO3的总量为0.1 L×2 mol/L=0.2 mol,则参加反应的Fe的质量为×0.2 mol×56 g·mol-1=4.2 g。
【答案】 C
二、非选择题
9.下列各反应表明了HNO3的什么性质?
①NaNO3(s)+H2SO4(浓)===NaHSO4+HNO3↑
________________________________________________________________________。
②3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
________________________________________________________________________。
③C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
_______________________________________________________________________。
④Na2CO3+2HNO3===2NaNO3+CO2↑+H2O
________________________________________________________________________。
⑤4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑________。
【答案】 ①挥发性 ②氧化性、酸性 ③氧化性 ④强酸性 ⑤不稳定性
10.(2009年梅州高一期末)在浓硝酸中放入铜片:
(1)开始时反应的化学方程式为:
________________________________________________________________________,
实验现象为______________________________。
(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为:
______________________________。
(3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 随着反应的进行,硝酸的浓度不断减小,反应结束前实质上是铜与稀硝酸反应。反应停止后再加入稀H2SO4,则溶液中的NO在酸性条件下,又相当于稀HNO3与铜反应。
【答案】 (1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出
(2)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)加入稀H2SO4后,H+与原溶液中的NO构成强氧化性酸,又能与过量的Cu反应,发生反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
11.32.64 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,则原硝酸溶液的浓度为______mol·L-1。
(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】 解答本题应从以下三点考虑:
(1)生成NO、NO2得到的电子与Cu失去的电子守恒。
(2)HNO3所含氮原子与反应后生成的NaNO3、NO、NO2所含氮原子守恒。
(3)NO、NO2全部转化为HNO3,与氧化剂H2O2应符合电子守恒。
【解题过程】 (1)设生成NO x mol,NO2 y mol
则有
解得x=0.26 mol y=0.24 mol
V(NO)=0.26 mol×22.4 L/mol=5.824 L
V(NO2)=0.24 mol×22.4 L/mol=5.376 L
(2)由原子守恒得:
n(HNO3)=n(气体)+n(NaOH)
所以c(HNO3)= mol·L-1。
(3)由得失电子守恒得:
0.24 mol×1+0.26 mol×3=2n(H2O2)
解之得n(H2O2)=0.51 mol,
m(H2O2)==57.8 g。
【答案】 (1)5.824 5.376
(2) (3)57.8
12.(能力提高)NO很容易与许多分子迅速发生反应,科学家发现在生物体中不断地产生NO,用于在细胞和细胞间传递信息;NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。
(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为______________________________________________。
(2)NO是有毒气体,某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置,如图甲所示。
①实验室若没有铜丝,而只有小铜粒,在使用上述装置进行实验时,可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验,这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。
A.铁 B.铝
C.铂 D.玻璃
②打开分液漏斗的活塞使反应进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(填化学方程式)。
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确定是NO,某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体。
①长玻璃管的作用是
________________________________________________________________________。
②让反应停止的操作方法及原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)以下收集NO气体的装置,合理的是________(填选项代号)。
(5)假设实验中12.8 g Cu全部溶解,需要通入标况下________L O2才能使NO全部溶于水。
【解析】 本题考查铜与稀硝酸反应制取NO的实验。(1)离子方程式的书写,要注意电荷守恒;(2)①能够代替的物质不能与稀硝酸反应,所以A、B项不行;②红棕色的气体是NO2,原因是生成的NO与空气中的氧气反应;(3)该实验装置是防止产生的气体与空气接触,长玻璃管的作用是排稀硝酸,防止稀硝酸溢出;关闭活塞,产生的气体使稀硝酸液面下降,从而铜丝与稀硝酸分开,反应停止;(4)不能用排空气法来收集NO,因为NO与空气中的氧气反应,只能用排水法,C和D装置符合题意,E装置是洗气装置。
(5)HNO3NO 铜失去的电子数应为O2得到的电子数
n(O2)=n(Cu)=0.1 mol V(O2)=2.24
【答案】 (1)3Cu+8H++2NO===3Cu2++4H2O+2NO↑
(2)①CD ②2NO+O2===2NO2
(3)①接收被气体压出U形管的液体,防止稀硝酸溢出
②关闭U形管右端导气管上的活塞;反应产生的气体将U形管右端管内的稀硝酸向下压,使铜丝与稀硝酸分开,反应就会停止
(4)CD (5)2.24
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