作業(yè)9硝酸的性質(zhì)及相關(guān)計(jì)算(分值：100分)(選擇題1~10題，每小題7分，共70分)題組一硝酸性質(zhì)綜合實(shí)驗(yàn)探究1.下列有關(guān)濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸的認(rèn)識正確的是()A.濃鹽酸、濃硫酸都可用來干燥氧氣B.濃硫酸、濃硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，主要是S或N元素得電子C.常溫下，濃硫酸或濃硝酸中投入Fe片，均會產(chǎn)生大量的氣體D.如圖，①中為三種酸的一種，②中為濃氨水，則大燒杯中均觀察到白煙2.用內(nèi)置有螺旋狀銅絲的膠頭滴管小心吸取一滴管濃硝酸后迅速插入細(xì)口瓶中(如圖)，滴管與瓶口接觸處墊一小塊濾紙使滴管與瓶口留少量空隙，依次觀察到如下現(xiàn)象：①滴管內(nèi)產(chǎn)生紅棕色氣體，液面下降；②滴管內(nèi)的液面上升，氣體變成無色；③滴管內(nèi)的液面再次下降。下列說法不正確的是()A.現(xiàn)象①中產(chǎn)生的紅棕色氣體為NO2B.產(chǎn)生現(xiàn)象②的原因是NO2與水反應(yīng)C.產(chǎn)生現(xiàn)象③的原因是銅與稀硝酸反應(yīng)D.最終瓶內(nèi)溶液中的溶質(zhì)一定只有Cu(NO3)23.(2024·福建泉州高一段考)組裝如圖實(shí)驗(yàn)裝置，檢驗(yàn)裝置氣密性后，添加藥品，將銅絲插入濃硝酸中開始實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中可以利用銅絲的上下移動來控制反應(yīng)的發(fā)生和停止B.一段時(shí)間后抽出銅絲，向乙中注入水，氣體顏色會變淺C.注入水后裝置乙中銅片表面產(chǎn)生氣泡，說明反應(yīng)生成了H2D.丙中X溶液可以是NaOH溶液，以吸收尾氣4.用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(①②③是浸有相應(yīng)試劑的棉花)，下列分析錯(cuò)誤的是()A.銅絲與濃硝酸反應(yīng)，豎直試管中充滿紅棕色氣體B.①處浸有紫色石蕊溶液的棉花變紅C.②處棉花顏色由淺綠色變?yōu)辄S色體現(xiàn)了NO2的氧化性D.NaOH溶液吸收尾氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)5.(2023·陜西渭南高一期中)如圖裝置(省略夾持裝置)探究炭與濃硝酸的反應(yīng)，已知鉑絲在實(shí)驗(yàn)過程中不參與反應(yīng)，下列說法錯(cuò)誤的是()查閱資料可知：NO2可與NaOH反應(yīng)生成物質(zhì)的量相同的兩種鹽。A.將紅熱的木炭伸進(jìn)濃硝酸中可以觀察到有紅棕色氣體產(chǎn)生B.通過三頸燒瓶內(nèi)的現(xiàn)象可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2HNO3(濃)CO2↑+2NO↑+H2OC.反應(yīng)結(jié)束后，將NaOH溶液加入三頸燒瓶中吸收NO2，反應(yīng)的離子方程式為2NO2+2OH-=NO3-+NOD.濃硝酸呈黃色的原因可能是濃硝酸受熱分解生成的NO2溶解在溶液中題組二硝酸與金屬反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算6.把7.2g鐵粉投入40mL某HNO3溶液中，充分反應(yīng)后剩余固體1.6g，產(chǎn)生NO2和NO的混合氣體0.08mol。若不考慮N2O4的存在，則原HNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為()A.3.5mol·L-1 B.4.5mol·L-1C.7.0mol·L-1 D.9.0mol·L-17.銅與1mol·L-1的硝酸反應(yīng)；若c(H+)下降0.4mol·L-1，則c(NO3-)下降(A.0.1mol·L-1 B.0.2mol·L-1C.0.3mol·L-1 D.0.4mol·L-18.將Mg、Cu組成的mg混合物投入適量稀HNO3中恰好完全反應(yīng)，固體完全溶解時(shí)收集到0.896L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NO氣體，向反應(yīng)后的溶液中加入60mL2mol·L-1的NaOH溶液時(shí)，金屬離子恰好沉淀完全，則形成的沉淀的質(zhì)量為()A.(m+2.28)g B.(m+2.04)gC.(m+3.32)g D.(m+4.34)g9.某興趣小組探究金屬與硝酸的還原產(chǎn)物，進(jìn)行了下列三組實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()實(shí)驗(yàn)操作(室溫)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①將足量的銅粉加入1mL10mol·L-1HNO3溶液中，溶液呈綠色，產(chǎn)生紅棕色氣體②將足量的銅粉加入100mL0.1mol·L-1HNO3溶液中，溶液呈藍(lán)色，產(chǎn)生無色氣體③將足量的鐵粉加入100mL0.1mol·L-1HNO3溶液中，溶液呈淺綠色，無氣體生成A.實(shí)驗(yàn)①②反應(yīng)后溶液顏色不同，說明氧化產(chǎn)物不同B.實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生的氣體可用向上排空氣法收集C.實(shí)驗(yàn)③中鐵發(fā)生了鈍化D.以上實(shí)驗(yàn)說明硝酸的還原產(chǎn)物與硝酸的濃度及金屬的活潑性有關(guān)10.足量銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和二氧化氮、一氧化氮的混合氣體4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，這些氣體與一定體積的氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)混合通入水中，所有的氣體完全被水吸收生成硝酸。若向硝酸銅溶液中加入5mol·L-1的氫氧化鈉溶液，銅離子恰好完全沉淀，消耗氫氧化鈉溶液60mL，下列說法錯(cuò)誤的是()A.參加反應(yīng)的硝酸是0.5molB.消耗氧氣1.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)C.此反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移0.3mol電子D.混合氣體中含1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)二氧化氮11.(14分)硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性、腐蝕性的強(qiáng)酸，其還原產(chǎn)物因硝酸濃度的不同而變化，從總體上說，硝酸濃度越高，平均每分子硝酸得到的電子數(shù)越少，濃硝酸的還原產(chǎn)物主要為NO2，稀硝酸的還原產(chǎn)物為NO。(1)濃硝酸具有的性質(zhì)：a.強(qiáng)氧化性b.酸性c.還原性d.不穩(wěn)定性e.揮發(fā)性。下列反應(yīng)或者現(xiàn)象主要體現(xiàn)了硝酸的什么性質(zhì)：①久置濃硝酸顯黃色(填字母，下同)。

②用稀硝酸清洗試管壁上的銀。

③稀硝酸清洗石灰水試劑瓶壁上的固體。

(2)64gCu與適量的濃HNO3反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，反應(yīng)中消耗的HNO3的物質(zhì)的量是。

A.0.5mol B.1.0mol C.2.0mol D.3.0mol(3)實(shí)際上硝酸不僅可被還原為NO2或NO，濃度更稀時(shí)硝酸還可以被還原為N2O、N2、NH4NO3等，鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：，當(dāng)生成amol硝酸鋅時(shí)，被還原的硝酸的物質(zhì)的量為。

12.(16分)(2024·湖北隨州高一期中)如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑，探究濃、稀硝酸強(qiáng)氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置。Ⅰ.濃硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸，往具支試管中放入約2mL濃硝酸，集氣瓶c中收集到一種無色氣體。(1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到能證明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性的現(xiàn)象是

。

Ⅱ.稀硝酸的強(qiáng)氧化性實(shí)驗(yàn)(3)上述反應(yīng)完成后，欲進(jìn)一步證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性，可以將濃硝酸稀釋后加入具支試管再與銅片反應(yīng)，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是；集氣瓶c中仍收集到一種無色氣體，此時(shí)向集氣瓶c中通入一定量的氧氣后集氣瓶c中逐漸充滿無色溶液，請寫出通入一定量的氧氣后集氣瓶c中發(fā)生的總反應(yīng)方程式：。

(4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是(填字母)。

A.c中收集到無色氣體B.c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色C.b中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色Ⅲ.問題討論(5)用等質(zhì)量銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色。對此有兩種看法：①兩者顏色不同的原因，是因?yàn)镃u2+濃度差異引起的。②前者溶液呈綠色，是因?yàn)樯傻募t棕色NO2溶解于溶液中引起的。你認(rèn)為上述看法(填“①”或“②”)合理。若是①合理，說明理由，若是②合理，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)證明：

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答案精析1.B2.D[銅和濃硝酸發(fā)生反應(yīng)：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，生成的二氧化氮為紅棕色氣體，A正確；現(xiàn)象①中產(chǎn)生的二氧化氮能和水發(fā)生反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO，氣體體積減小，滴管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，滴管內(nèi)液面上升，氣體變成無色，B正確；現(xiàn)象②中生成的稀硝酸與內(nèi)置的螺旋狀銅絲發(fā)生反應(yīng)：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，因滴管內(nèi)有氣體生成，壓強(qiáng)增大，所以滴管內(nèi)的液面再次下降，C正確；滴管與瓶口留少量空隙，現(xiàn)象③中生成的一氧化氮?dú)怏w與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，硝酸繼續(xù)與銅反應(yīng)，最終可能有硝酸剩余，溶液中的溶質(zhì)有Cu(NO3)23.C4.C5.B[紅熱的木炭伸進(jìn)濃硝酸中反應(yīng)生成NO2氣體，可以觀察到有紅棕色氣體產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O，A正確、B錯(cuò)誤；反應(yīng)結(jié)束后，將NaOH溶液加入三頸燒瓶中吸收NO2，NO2發(fā)生歧化反應(yīng)生成硝酸鈉和亞硝酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為2NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O6.C[鐵粉剩余，硝酸必完全反應(yīng)而且產(chǎn)物為Fe(NO3)2，由N元素守恒，反應(yīng)后N元素一部分存在于NO2和NO的混合氣體中，另一部分存在于Fe(NO3)2中，反應(yīng)的n(Fe)=7.2g-1.6g56g·mol-1=0.1mol，所以c(HNO3)=0.08mol+0.1mol×20.04L7.A[1mol·L-1的硝酸為稀硝酸，銅和稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，由離子方程式可知，溶液中H+濃度變化為NO3-濃度變化量的4倍，所以若c(H+)下降0.4mol·L-1，則c(NO3-)下降8.B[當(dāng)金屬離子恰好沉淀完全時(shí)，m(沉淀)=m(金屬)+m(OH-)，n(OH-)=n(NaOH)=60×10-3L×2mol·L-1=0.12mol，m(沉淀)=m(金屬)+m(OH-)=mg+0.12mol×17g·mol-1=(m+2.04)g。]9.D[反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)不同導(dǎo)致溶液的顏色不同，不能說明反應(yīng)的氧化產(chǎn)物不同，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生的氣體為NO，NO易與氧氣反應(yīng)，不能用排空氣法收集，B錯(cuò)誤；將足量的鐵粉加入100mL0.1mol·L-1HNO3中，溶液呈淺綠色，無氣體生成，可能反應(yīng)生成了硝酸亞鐵和硝酸銨，常溫下鐵在濃硝酸中鈍化，C錯(cuò)誤；由實(shí)驗(yàn)①②可知，濃硝酸和銅反應(yīng)生成二氧化氮，銅和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，硝酸的還原產(chǎn)物與硝酸的濃度有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)②③知，硝酸的還原產(chǎn)物與金屬活潑性有關(guān)，D正確。]10.D[反應(yīng)后最終得到NaNO3溶液，反應(yīng)后溶液中n(NO3-)=n(NaOH)=5mol·L-1×0.06L=0.3mol，n(NO2)+n(NO)=4.48L22.4L·mol-1=0.2mol，由N原子守恒：n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)+n反應(yīng)后溶液(NO3-)=0.2mol+0.3mol=0.5mol，A正確；混合氣體與氧氣、水反應(yīng)又得到硝酸，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，Cu原子失去的電子數(shù)等于氧氣得到的電子數(shù)，所得硝酸銅溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀生成Cu(OH)2，獲得NaNO3溶液，由電荷守恒可知，OH-的物質(zhì)的量等于氧氣得到電子的物質(zhì)的量即反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移0.3mol電子，故消耗氧氣的物質(zhì)的量為0.3mol4=0.075mol，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(O2)=0.075mol×22.4L·mol-1=1.68L，B、C正確；設(shè)NO2、NO物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則x+y=0.2，由轉(zhuǎn)移電子守恒有x+3y=0.3，解得x=0.15，y=0.05，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(NO2)=0.1511.(1)①d②ab③b(2)D(3)4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2Oa4解析(1)①久置濃硝酸顯黃色是因?yàn)闈庀跛岱纸馍傻亩趸芙庠跐庀跛嶂?，表現(xiàn)的是濃硝酸的不穩(wěn)定性。②用稀硝酸清洗試管壁上的銀，是稀硝酸和銀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，表現(xiàn)的是硝酸的酸性和氧化性。③稀硝酸清洗石灰水試劑瓶壁上的固體是稀硝酸和碳酸鈣反應(yīng)生成硝酸鈣、二氧化碳和水，利用的是硝酸的酸性。(2)銅和硝酸反應(yīng)，隨著濃度的降低，硝酸的還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)降低，銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO2，而與稀硝酸反應(yīng)時(shí)則生成NO，故生成的氣體可能只有NO2，也可是NO2和NO的混合物，由于每個(gè)氣體分子都含有1個(gè)N原子，故氣體的物質(zhì)的量等于被還原的硝酸的物質(zhì)的量，n(氣體)=22.4L22.4L·mol-1=1mol，即被還原的硝酸的物質(zhì)的量為1mol，n(Cu)=64g64g·mol-1=1mol，則生成n[Cu(NO3)2]=1mol，可知表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量為2mol，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為1mol+2mol=3mol。(3)鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O，反應(yīng)過程中每生成4mol硝酸鋅，被還原的硝酸為112.(1)4HNO3(濃)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)具支試管中銅片溶解，溶液變成綠色，有紅棕色氣體產(chǎn)生(3)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO3(4)C(5)②往藍(lán)色溶液中通NO2，溶液由藍(lán)變綠(或加熱綠色溶液，產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液由綠變藍(lán)、或向綠色溶液中通O解析(3)為證明稀硝酸也具有強(qiáng)氧化性，可以將濃硝酸稀釋后加入具支試管再與銅片反應(yīng)，離子方程式是3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；集氣瓶c中收集到NO，通入一定量的氧