2021年高中化学 4.4.2硫酸和硝酸的氧化性练习 新人教版必修1

应自行停止，故产生的SO 2不足22.4 L 。

【答案】 D
5．(双选)(xx·试题调研)m g 铜与足量的浓H 2SO 4共热时完全反应，在标准状况下生成n L 气体，则被还原的浓硫酸是( )
A.2×98m 64 g
B.m 64
mol C.m 22.4 mol D.98n 22.4
g 【解析】 从选项中可以看出答案是以“mol”和“g”两种形式出现的。

另外，在题目中不仅指出已知反应物的量，同时还给出生成物的体积，故解题时这一方面也要考虑到。

Cu ＋2H 2SO 4=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
64 98 g(被还原)
m g x
x ＝98m 64
g(选项中没有) Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
64 g 1 mol(被还原)
m g x
x ＝m 64
mol(选项B) Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
1 mol(被还原) 22.4 L
y n L
y ＝n L×1 mol 22.4 L ＝n 22.4
mol(选项中没有) Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
98 g(被还原) 22.4 L
y g n L
y ＝98 g×n L 22.4 L ＝98 n 22.4
g(选项D) 此题的答案是B 、D 。

解此题时易忽略的是被还原的问法。

【答案】 BD
6．(xx·衡水高一检测)从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是( )
A ．Cu ――→浓硫酸△
CuSO 4――→Ba NO 32Cu(NO 3)2 B ．Cu ＋HNO 3(浓)―→Cu(NO 3)2
C ．Cu ＋HNO 3(稀)―→Cu(NO 3)2
D ．Cu ――→空气△
CuO ――→稀硝酸Cu(NO 3)2 【解析】 A 、B 、C 项中，利用Cu 与HNO 3、浓硫酸反应，过程中产生NO 2、NO 和SO 2等大气污染物，不利于环保，同时，反应物(HNO 3、浓硫酸)不能全部转化为生成物，经济效
益差。

D 项，有关反应为：2Cu ＋O 2=====△2CuO ，CuO ＋2HNO 3===Cu(NO 3)2＋H 2O ，环保和经济效
益都较为理想。

【答案】 D
7．(xx·宝鸡高一检测)下列反应既表现硝酸的酸性，又显示硝酸的氧化性的是( )
A ．CuO ＋2HNO 3===Cu(NO 3)2＋H 2O
B ．FeO ＋4HNO 3===Fe(NO 3)3＋2H 2O ＋NO 2↑
【答案】 C
二、非选择题(本题包括5小题，共50分)
11．(10分)(xx·新题调研)下图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置：
(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的化学方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)和甲装置相比，乙装置的优点是
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。

(3)为了进一步验证NO2和水的反应，某学生设计了丙装置。

实验时先关闭活塞________，再打开活塞________，才能使NO2气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离。

欲使烧杯中的水进入②试管，应该________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

【解析】铜和浓硝酸反应的化学方程式是Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。

乙装置的优点是根据题目给定的装置图可知乙装置有尾气处理装置，同时可以通过移动铜丝来控制反应的发生与停止。

实验丙中，实验时先关闭活塞c，再打开活塞a、b，才能使NO2气体充满②试管；当气体充满②试管后，将铜丝提起与溶液脱离停止反应。

欲使烧杯中的水进入②试管应该先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管②。

【答案】(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)①可以控制反应的发生与停止
②可吸收NO2气体，防止污染环境
(3)c'a、b'先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住试管②
12．(10分)(xx·经典习题选萃)某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。

请回答：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)装置D中试管口放置的棉花应用一种液体浸泡一下，这种液体是________，其作用是________________________________________________________________________。

(3)装置B 的作用是贮存多余的气体。

当D 处有明显的现象后，关闭弹簧夹K ，移去酒精灯，但由于余热的作用，A 处仍有气体产生，此时B 中现象是________________________________________________________________________。

B 中应放置的液体是________(填字母)。

a ．水
b ．酸性KMnO 4溶液
c ．浓溴水
d ．饱和NaHSO 3溶液
(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L －1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，
直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。

①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是________________________________________________________________________。

②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确实有余酸的是________(填字母)。

a ．铁粉 b ．BaCl 2溶液
c ．银粉
d ．Na 2CO 3溶液
【解析】 铜与浓硫酸反应会产生SO 2，产生的SO 2用向上排空气法收集，并用品红溶液验满。

为防止多余的SO 2污染空气，可用碱溶液浸湿的棉花吸收逸出的SO 2。

装置B 的作用是贮存多余的SO 2而不是吸收多余的SO 2，因此所选试剂不能与SO 2发生反应，且应使SO 2在其中的溶解度较小，故最佳试剂为饱和NaHSO 3溶液。

反应结束后，浓硫酸变为稀硫酸，
故检验余酸时所选试剂应该是能与硫酸中的H ＋反应产生明显现象的物质(因CuSO 4中含有
SO 2－4，故不能用检验SO 2－4的方法确定H 2SO 4的存在)。

【答案】 (1)Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O
(2)强碱溶液 吸收多余的SO 2，防止污染空气
(3)试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升 d
(4)①反应过程中H 2SO 4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应 ②a d
13．(10分)根据下图回答问题：
(1)上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气？
答：________________________________________________________________________。

(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

(3)如果用上图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的容器中应加入的试剂的名称及其作用：
A 中加入的试剂是__________________，作用是__________________。

B 中加入的试剂是__________________，作用是__________________。

C 中加入的试剂是__________________，作用是除尽________气体。

D 中加入的试剂是__________________，作用是__________________。

(4)实验时，C 中应观察到的现象是________________________________________________________________________。

【解析】 浓硫酸与木炭反应生成H 2O 、SO 2、CO 2三种物质，根据中学学过的化学知识可知，可以用无水硫酸铜检验其中的H 2O ，白色无水CuSO 4吸水后变为蓝色CuSO 4·5H 2O ；SO 2可以使品红溶液褪色；SO 2和CO 2都能使澄清石灰水变浑浊，所以一定要注意，要证明气体
中有CO 2，先要确认气体中已经不再有SO 2。

因此，容器A 中的试剂是无水CuSO 4，容器B 中的试剂是品红溶液，容器D 中的试剂是澄清石灰水。

由于酸性KMnO 4溶液具有强氧化性，而SO 2具有还原性，两者可发生氧化还原反应，因此，C 中可加入酸性KMnO 4溶液，用来除去剩余的SO 2气体。

在实验时，C 中应观察到的现象是酸性KMnO 4溶液的颜色不褪尽。

这样才能说明气流中的SO 2已被除尽，使澄清石灰水变浑浊只能是由于气体中有CO 2。

(如果回答在C 中加入品红溶液，用于检查气流中的SO 2是否除尽，且实验时C 中品红溶液的颜色不褪尽，也可认为是正确的。

)
【答案】 (1)反应前先用小火加热烧瓶，B 、C 、D 瓶中有气泡冒出，停止加热后，导管中形成一段水柱，证明装置不漏气
(2)2H 2SO 4(浓)＋C=====△2H 2O ＋2SO 2↑＋CO 2↑
(3)无水硫酸铜 检验H 2O 品红溶液 检验SO 2 酸性KMnO 4溶液 SO 2 澄清石灰水 检验CO 2
(4)酸性KMnO 4溶液的颜色不褪尽(或不完全褪色，或不褪成无色)
14．(10分)(xx·试题调研)将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NO 2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 ，NO 2的体积为________L 。

(2)待产生的气体全部逸出后，向溶液中加入V mL a mol·L －1的NaOH 溶液，恰好使溶
液中的Cu 2＋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NaNO 3，至少需要30%的H 2O 2溶液________g 。

【解析】 (1)设生成NO 的物质的量为x ，NO 2的物质的量为y 。

则有⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋y ＝11.2 L 22.4 L·mol －13x ＋y ＝32.64 g 64 g·mol －1×2
解得x ＝0.26 mol ，y ＝0.24 mol ；
V (NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol －1＝5.824 L ；
V (NO 2)＝0.24 mol×22.4 L·mol －1＝5.376 L 。

(2)由N 原子守恒，有n (HNO 3)＝n (气体)＋n (NaOH)，所以c (HNO 3)＝
aV ×10－3＋0.50.14
mol·L －1。

(3)由得失电子守恒得n (H 2O 2)＝0.51 mol ，m (H 2O 2溶液)＝0.51 mol×34 g·mol －130%
＝57.8 g 。

【答案】 (1)5.824 5.376 (2)aV ×10－3＋0.50.14
(3)57.8
15．(10分)(xx·湖南怀化期末)19.2 g Cu 加入到100 mL 一定浓度的HNO 3溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状况下8.96 L NO 和NO 2混合气体(忽略气体的溶解及转化)。

求：
(1)混合气体中NO 和NO 2的体积比。

(2)HNO 3溶液的物质的量浓度。

【解析】 (1)设NO 2的物质的量为x ，NO 的物质的量为y 。

则有：x ＋y ＝8.96 L 22.4 L/mol
x ＋3y ＝2×19.2 g 64 g/mol
解得x ＝0.3 mol ，y ＝0.1 mol
故V (NO)：V (NO 2)＝1：3。

(2)根据N 原子守恒有：
c (HNO 3)＝0.3 mol ＋0.1 mol ＋19.2 g×264 g/mol 100×10－3 L
＝10 mol/L 。

【答案】 (1)(NO)：(NO 2)＝1：3 (2)10 mol/L K 23817 5D09 崉28729 7039 瀹36681 8F49 轉34449 8691 蚑35257 89B9 覹20330 4F6A 佪qG20245 4F15 伕38383 95EF 闯Z38552 9698 隘V。