最新高中化学第四章非金属及其化合物第4节氨硝酸硫酸第2课时课时作业新人教版必修11.docx
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【2019最新】高中化学第四章非金属及其化合物第4节氨硝酸硫酸第2课时课时作业新人教版必修1
（1）
一、选择题
1．（2016·西安高一检测）下列叙述或操作中正确的是（ C ）
A．稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿着量筒壁慢慢地注入盛有水的量筒中，并不断搅拌
B．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性
C．浓硫酸不慎沾到皮肤上，立即用大量水冲洗
D．浓硫酸与铜的反应中，被氧化和被还原物质的物质的量之比为1﹕2
2．（2016·湛江高一检测）往两支分别装有浅绿色的Fe（NO3）2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是（ C ）
A．前者基本没有改变，后者变棕黄色
B．前者变棕黄色，后者也变棕黄色
C．前者变棕黄色，后者基本没有改变
D．前者、后者都基本没有改变
3．碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图所示），下列有关说法正确的是（ D ）
A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B．在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D．在Z导管口有红棕色气体出现
4．（2016·天津高一检测）下列现象或事实不能用同一原理解释的是（ C ）
A．浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存
B．硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质
C．常温下铁和铂都不溶于浓硝酸
D．SO2和Na2SO3溶液都能使氯水褪色
5．（2016·杭州高一检测）将一定量的锌与100mL18.5mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体Y33.6L（在标准状况下）。
将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液的c（H＋）＝0.1mol·L－1，则下列叙述不正确的是（ B ）
A．气体Y是SO2和H2的混合物
B．气体Y中SO2和H2的体积比为4﹕1
C．反应中共消耗锌97.5g
D．反应中共转移电子3mol
6．（2016·宜昌高一检测）一定质量的铁和足量的稀硝酸或浓硝酸在加热条件下完全反应，在相同条件下，用排水集气法收集产生的气体。
下列叙述一定正确的是（ B ）
①硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少
②生成的Fe（NO3）3的物质的量相同
③硝酸浓度越大，产生的气体越少
④收集到的气体在相同状况下体积相同
A．只有②B．②④
C．③④ D．①②③
二、非选择题
7．硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有①酸性 ②吸水性 ③脱水性 ④强氧化性，请将序号填在相应的横线上：
（1）锌和稀硫酸制H2__①__。
（2）浓硫酸作干燥剂__②__。
（3）浓硫酸与蔗糖的碳化实验（黑面包实验）__③④__。
（4）浓硫酸与铜的反应__①④__。
（5）浓硫酸使湿润蓝色石蕊试纸变红，后来又变黑__①③__。
（6）浓硫酸使胆矾变成白色粉末__②__。
解析：
（1）锌和稀硫酸制H2，硫酸表现酸性。
（2）浓硫酸作干燥剂，硫酸表现吸水性。
（3）浓硫酸与蔗糖的碳化实验（黑面包实验）中硫酸表现脱水性和强氧化性。
（4）浓硫酸与铜的反应，硫酸表现酸性和强氧化性。
（5）浓硫酸使湿润蓝色石蕊试纸变红，硫酸表现酸性，后来又变黑，硫酸表现脱水性。
（6）浓硫酸使胆矾变成白色粉末，硫酸表现吸水性。
8．某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为产生的气体是二氧化硫；而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。
为了验证甲、乙两同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示的实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该反应装置已略去）：
试回答：
（1）上述实验中生成二氧化硫气体的化学反应方程式为__Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O__。
（2）乙同学认为反应产生氢气的理由是__反应过程中H2SO4被消耗，且有水生成，故硫酸的浓度减小而锌与稀硫酸反应可生成氢气__。
（3）丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是__检验装置气密性__。
（4）B中加入的试剂是__浓硫酸__，其作用是__吸收水蒸气__。
（5）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中__黑色粉末变红__，D中__白色粉末变成蓝色__。
如果撤去装置B，是否还能根据D中的现象判断气体X中含有氢气？
答：
__不能__，理由是__混合气体通过KMnO4溶液时会带出水蒸气，干扰生成水的检验__。
9．（2016·哈尔滨高一检测）将32.64g铜与140mL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11.2L。
请回答：
（1）NO的体积为__5.8__L，NO2的体积为__5.4__L。
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol·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，至少需要双氧水的物质的量是__0.51__mol。
解析：
设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。
可得：
x＋y＝0.5mol（根据气体的总体积为11.2L）。
3x＋y＝0.51mol×2（根据“得失电子数相等”，左边为N得电子数，右边为Cu失电子数）解方程组得：
x＝0.26mol，y＝0.24mol。
所以NO的体积为0.26mol×22.4L·mol－1≈5.8L；NO2的体积为11.2L－5.8L＝5.4L。
（2）根据质量守恒定律进行考虑。
HNO3在反应中部分被还原为NOx，另一部分以NO的形式留在溶液中，其中变成气体的HNO3的物质的量为0.5mol；加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2＋全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为10－3aVmol，也就是以NO形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3aVmol。
所以，HNO3的浓度为mol·L－1。
（3）NO、NO2变成NaNO3需要转移电子总数等于Cu与HNO3反应时转移电子总数：
0.51mol×2＝1.02mol。
需要用作氧化剂的H2O2的物质的量为0.51mol。
能力提升
一、选择题
1．98%的浓硫酸和2mol/L的稀硫酸，在实验室中敞口放置。
它们的质量和放置天数的关系如下图所示。
a、b曲线变化的原因是（ A ）
A．a吸水、b挥发B．a升华，b冷凝
C．a蒸发，b潮解D．a冷凝，b吸水
解析：
浓硫酸敞口放置会吸收空气中的水气，溶液质量增加，浓度降低；稀硫酸敞口放置水挥发，溶液质量减少，浓度升高。
2．硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。
某新工人违反操作规程，边吸烟边用水冲洗，结果发生了爆炸事故。
下列对引起爆炸的原因分析正确的是（ D ）
A．浓硫酸遇明火爆炸
B．浓硫酸遇水发热，爆炸
C．铁与水反应产生氢气，接触空气，遇明火爆炸
D．稀释后的硫酸与铁反应，产生的氢气扩散入空气中，遇明火爆炸
解析：
浓硫酸与铁发生钝化，浓硫酸稀释成稀硫酸后与铁反应生成氢气，氢气和空气的混合气体遇明火发生爆炸。
3．在某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol·L－1和0.1mol·L－1。
向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，设溶液的体积仍为100mL，则所得溶液中的Cu2＋的物质的量浓度是（ B ）
A．0.15mol·L－1B．0.225mol·L－1
C．0.35mol·L－1D．0.45mol·L－1
解析：
由于Cu与稀HNO3反应而不与稀H2SO4反应，所以很容易出现以下错误的解题思路：
由题意，n（HNO3）＝0.1L×0.4mol·L－1＝0.04mol，n（Cu）＝＝0.03mol，
由3Cu ＋ 8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
3 8
0.03mol 0.04mol
可知，与0.04molHNO3恰好反应的Cu为0.015mol，生成的Cu2＋为0.015mol（剩余的Cu为0.015mol），所以c（Cu2＋）＝＝0.05mol·L－1，答案为A。
但以上解析是错误的，这是因为Cu与HNO3反应生成了硝酸盐，而溶液中还存在由H2SO4提供的H＋，因此，H＋、NO会继续将Cu氧化直至Cu耗完或H＋、NO中的一种离子耗完。
（对“Cu＋HNO3＋H2SO4”型的计算应以离子方程式为依据。
）正确的解题思路如下：
在溶液中，n（NO）＝0.04mol，n（H＋）＝0.06mol，
n（Cu）＝0.03mol，
3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 8 2
0.03mol0.08mol 0.02mol
经分析可知，Cu和NO过量，H＋完全反应，由H＋的物质的量计算得n（Cu2＋）＝0.0225mol，
c（Cu2＋）＝0.225mol·L－1。
4．14gCu、Ag合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应，将放出的气体与1.12L（标准状况）O2混合通入水中，恰好被水完全吸收，则合金中Cu的质量为（ C ）
A．9.6gB．9.4g
C．3.2g D．4.8g
解析：
设原合金中Cu的物质的量为x，银的物质的量为y，1.12L标准状况下的氧气的物质的量为0.05mol。
分析整个过程可知：
HNO3中被还原的氮元素又变回HNO3，可看作铜和银失去电子全部被O2得到。
据得失电子守恒有：
2x＋y＝0.05mol×4，据质量关系有：
64g/mol×x＋108g/mol×y＝14g，联立求得x＝0.05mol，所以铜的质量为64g/mol×0.05mol＝3.2g。
5．1L含有HNO3、Fe（NO3）3、Cu（NO3）2三种溶质的溶液，三者的物质的量浓度之比为4﹕1﹕1，慢慢向其中加入铁粉，以下图象正确的是（横坐标表示加入Fe的物质的量，单位：
mol；纵坐标表示Fe2＋的物质的量浓度，单位：
mol·L－1）（ A ）
解析：
铁粉加入该溶液后，与其反应的物质先后顺序是HNO3、Fe（NO3）3、Cu（NO3）2,1molFe正好与4molHNO3反应生成1molFe（NO3）3，此时溶液中有Fe（NO3）32mol，然后是Fe与Fe（NO3）3反应，最后Fe与Cu（NO3）2反应。
二、非选择题
6．某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。
甲、乙、丙三位同学进行了下列实验：
取12.8g铜片和20mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。
（1）为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？
简述理由：
__铜片过量，随着反应的进行，硫酸逐渐变稀，氧化性减弱__。
可以证明有余酸的实验方案是__ad__（填字母）。
a．再加入铁粉B．再滴入BaCl2溶液
c．再加入银D．再滴入Na2CO3溶液
（2）甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。
其方法有多种，请问下列方案中不可行的是__ac__（填字母）。
a．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，反应结束后再次称量
b．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c．用排水法测定其产生气体的体积（折算成标准状况）
d．用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积（折算成标准状况）
（3）乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：
测定反应后的混合液中Cu2＋的量。
在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100mL，加入足量Na2S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
请写出生成沉淀的离子方程式：
__Cu2＋＋S2－===CuS↓__。
（4）根据甲、乙两同学的实验方案，除测量产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，尚缺少的测量数据是__反应后溶液的体积__。
（5）丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：
取出反应后的铜片，进行洗涤、干燥、称量。
若称得剩余铜片的质量为Wg，测得反应后溶液的体积为VmL，则剩余硫酸的物质的量浓度为____mol/L（用含W、V的代数式表示）。
解析：
（1）随着反应的进行，硫酸会逐渐变稀，浓硫酸有强氧化性，但稀硫酸没有强氧化性，不能氧化铜。
证明有余酸就是要证明溶液中有H＋。
（2）碱石灰既能吸水，也能吸收SO2，无法确定生成SO2的量。
SO2在水中有较大的溶解度，用排水法无法测定产生气体的体积。
（3）S2－和Cu2＋反应生成CuS沉淀。
（4）要测定余酸的浓度，必须知道反应后溶液的体积。
（5）反应掉Cu的质量为（12.8－W）g，n（Cu）＝（）mol。
根据反应的化学方程式Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋2H2O＋SO2↑，可知反应掉的硫酸为n（H2SO4）＝2n（Cu）＝（）mol，所以剩余的硫酸为18mol/L×0.02L－（）mol＝（0.36－）mol，其浓度为mol/L。
7．某研究性学习小组利用图甲装置研究硝酸的性质：
实验一：
甲组同学用图甲装置来证实稀硝酸与铜反应生成NO。
（1）请写出稀HNO3与Cu反应的化学方程式__3Cu＋8HNO3===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O__。
（2）从漏斗向U形管中注满稀硝酸，再关闭A下端活塞后，观察到的实验现象为__U形管左侧有无色气体产生，溶液变蓝色，液面左低右高__。
（3）在该实验中，证明生成的无色气体是NO的操作是__打开活塞A，有红棕色气体产生__。
（4）以下收集NO气体的各种装置中，合理的是__CE__（填序号，多选不给分）。
实验二：
乙组同学利用上述装置完成浓硝酸与铜的反应
（5）乙组同学发现实验室里有几瓶浓硝酸呈黄色，请用化学方程式和简单的文字说明解释这种现象__4HNO3===4NO2↑＋2H2O＋O2↑，NO2溶于浓硝酸中__。
（6）同学们发现反应后的溶液呈绿色，而不显蓝色。
A同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而B同学认为是该溶液中溶解了NO2气体所致。
同学们分别设计了以下4个实验来判断B同学看法是否正确。
这些方案中可行的是__ACD__（填序号）。
A．加热该绿色溶液，观察颜色变化
B．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化
C．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
D．向饱和硝酸铜溶液中通入NO2气体，观察颜色变化
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