2022年高中化学第四章非金属及其化合物第一节第三课时练习新人教版必修1

这是一份2022年高中化学第四章非金属及其化合物第一节第三课时练习新人教版必修1，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．(湖南株洲市2009－2010学年度高一上学期期末三校联考)下列反应中，硝酸既表现酸性，又表现氧化性的是( )
A．Fe2O3跟稀硝酸反应
B．Fe(OH)2跟稀硝酸反应
C．CuO跟稀硝酸反应
D．Al(OH)3跟稀硝酸反应
【答案】 B
【点拨】 Fe(OH)2与HNO3反应时，＋2价铁可被硝酸氧化成＋3，HNO3表现出强氧化性。反应中同时生成硝酸盐，硝酸表现出酸性。
2．(山东省德州一中2009－2010学年度高一上学期期末考试)对于下列事实的解释错误的是( )
A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C．常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应
D．向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘
【答案】 C
【点拨】 铝在常温下在浓硝酸中钝化，不是不发生反应。
3．下列有关硝酸的说法中正确的是( )
A．硝酸的酸酐是NO2
B．硝酸具有强氧化性和不稳定性
C．硝酸通常略显黄色，是因为在其中溶解了Fe3＋的缘故
D．稀硝酸与铜反应，氮元素化合价由＋5价降为＋2价；浓硝酸与铜反应，氮元素化合价由＋5价降为＋4价。由前后降价的多少可知，稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
【答案】 C
【点拨】 铝在常温下在浓硝酸中钝化，不是不发生反应。
4．木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体等分为①和②两份，将第①份气体先导入适量蒸馏水中再导入石灰水中，将第②份气体直接导入石灰水中，则石灰水的变化可能是( )
A．①不变浑浊，②变乳白色
B．①变乳白色，②不变浑浊
C．①变乳白色，②变乳白色
D．①不变浑浊，②变浅黄色
【答案】 B
【点拨】 C与浓HNO3反应产生的气体为NO2和CO2的混合气体，先通入蒸馏水时，由于发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，再导入澄清石灰水时，NO不与石灰水反应，CO2与Ca(OH)2反应产生CaCO3沉淀，故①变浑浊；气体直接导入澄清石灰水，因发生反应3NO＋H2O===2HNO3＋NO而使溶液显酸性，无法形成CaCO3沉淀，故②不变浑浊。
5．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜( )
①铜与浓硝酸反应 ②铜与稀硝酸反应 ③铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述中正确的是
A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等
B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C．所消耗铜的物质的量是：
途径①＞途径②＞途径③
D．所消耗的硝酸的物质的量是：
途径①＞途径②＞途径③
【答案】 AD
【点拨】 由于制取的Cu(NO3)2的量相同，据铜元素守恒可知A项正确；依据三种途径反应的化学方程式容易确定D项正确。
6．下列气体的制备可采用下图装置的是( )
A．铜与浓硝酸反应制NO2
B．铜与稀硝酸反应制NO
C．乙醇与浓硫酸反应制乙烯
D．氯化钠与浓硫酸反应制HCl
【答案】 B
【点拨】 通常在收集NO2、HCl都不能用排水；制乙烯时需要温度计以便于控制温度，故此套装置只能用来制取NO。
7．把铁粉投入40mL某HNO3溶液中，充分反应后剩余固体，产生NO2和NO的混合气体0.08ml。若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度为( )
A．3.5ml·L－1 B．4.5ml·L－1
C．7.0ml·L－1 D．9.0ml·L－1
【答案】 C
【点拨】 Fe剩余则生成Fe(NO3)2，利用原子守恒据Fe～Fe(NO3)2～2HNO3，HNO3～eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(NO2,NO))
可知：被还原的HNO3
未被还原的HNO3eq \f(7.2g－1.6g,56g·ml－1)×
所以：c(HNO3)＝eq \f(0.2ml＋0.08ml,0.040L)＝7.0ml·L－1。
8．在铜跟稀硝酸的反应中，如果有1ml硝酸被还原，则被氧化的铜的物质的量为( )
A．3/8mL B．8/3ml
C．3ml D．3/2ml
【答案】 D
【点拨】 被还原的HNO3的物质的量等于还原产物NO的物质的量，即n(被还原HNO3)＝n(NO)＝1ml。
设被氧化的铜的物质的量为x。
3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3ml 2ml
x 1ml
x＝3/2ml
9．将足量的铜屑加入到浓度均为2ml·L－1的HNO3和H2SO4的混合溶液100mL中，充分反应后，转移电子的物质的量为( )
A．0.6ml
C．0.45ml
【答案】 C
【点拨】 该反应的离子方程式为：
3Cu＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
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不难看出，Cu、NOeq \\al(－,3)过量，因此利用H＋可求得反应的铜为×3,8)＝0.225ml，则转移的电子为：
0．225ml×2＝0.45ml。
10．下列有关试剂的保存方法，错误的是( )
A．浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中
B．少量的钠保存在煤油中
C．氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D．新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中
【答案】 A
【点拨】 浓HNO3应保存在棕色玻璃瓶中；钠易被氧化且密度大于煤油，少量钠常保存在煤油中；氢氧化钠与玻璃成分之一SiO2反应，不能用玻璃塞试剂瓶盛其溶液；新制氯水中HClO见光易分解，需保存在棕色瓶中。
11．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．反应速率：两者相同
B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少
【答案】 B
【点拨】 一要仔细审题，“相同质量”“过量”等很重要，二要准确掌握反应。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
硝酸越浓，反应速率越快；浓HNO3消耗的量多；由于参加反应的Cu的质量相同，转移电子总数相同。
12．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1ml硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为( )
A．2ml B．1ml
C．0.5ml
【答案】 D
【点拨】 锌在反应时失去2ml e－，而1ml HNO3转化为NHeq \\al(＋,4)时得到8ml e－，故被还原的硝酸是0.25ml。解答该题时要注意参加反应的硝酸与被还原的硝酸二者间的区别。
13．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为yml，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mL bml·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是( )
A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋
C．若金属全部溶解，且产生336mL气体(标准状况)，则b
D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a和b的关系为b≥80y(1－eq \f(a,3))
【答案】 AD
【点拨】 A项，溶液中还含有NOeq \\al(－,3)。B项，Fe3＋是否含有取决于Fe和HNO3的量。C项，溶液中还含有NOeq \\al(－,3)。D项，由于溶液中只有Fe3＋、Cu2＋说明HNO3足量。故其浓度可由下面两反应求得：
Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；
3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
14．(山东省德州一中2009－2010学年度高一上学期期末考试)将1.92 g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，收集到气体(标准状况)，则所消耗硝酸的物质的量为( )
A．0.12 ml B．0.11 ml
C．0.09 ml D．0.08 ml
【答案】 B
【点拨】 n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NO)
＝eq \f(1.92 g,64 g/ml)×2＋eq \f(1.12 L,22.4 L/ml)＝0.11 ml。
二、非选择题
15．a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：其中：a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应的水化物。
(1)如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质(用名称表示)：
a____；b____；c______；d______；e______。
(2)如果a是一种常见气体，试推断这五种物质(用化学式表示)：
a______；b____；c____；d______；e______。
【答案】 (1)硫 硫化氢 二氧化硫 三氧化硫
硫酸
(2)N2 NH3 NO NO2 HNO3
16．在浓硝酸中放入铜片
(1)反应开始时的化学方程式：________________，实验现象为
________________________________________________________________________。
(2)若铜片有剩余，则反应将要结束时的化学反应方程式
________________________________________________________________________。
(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，原因是______________。
(4)若将铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完后，共产生气体(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________，所得气体的平均相对分子质量为__________。
【解析】 铜跟浓硝酸反应时，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，故反应后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应。铜过量时，反应后的体系中有Cu、Cu2＋、NOeq \\al(－,3)，加入稀硫酸后，硫酸电离的H＋与溶液中的NOeq \\al(－,3)离子共存，又相当于形成了硝酸溶液，故铜又溶解。
无论气体全部是NO2，还是NO2和NO的混合气体，根据硝酸在反应中的作用可知：硝酸总物质的量＝起酸性作用的硝酸的物质的量＋起氧化性作用的硝酸的物质的量即
n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(气体)
＝2×/64g/ml＋÷/ml
若气体全部是NO22的体积为x，则有
Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
64g
12．8g x
解得：x＝＞
所以，2和NO的混合气体。铜的物质的量为0.2ml，根据得失电子数目相等有：eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(n(NO2)＋3n×2,n(NO2)＋n(NO)＝0.25ml))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(n(NO2)＝0.175ml,n(NO)＝0.075ml))
由n(NO2)和n(NO)求得混合气体的平均相对分子质量为41.2。
【答案】 (1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有红棕色气体产生
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)加入稀硫酸后，硫酸溶液提供的H＋与溶液中的NOeq \\al(－,3)共存，又相当于形成了硝酸溶液，故铜又溶解
17．在浓硝酸中放入铜片，
(1)开始反应的化学方程式______________，实验现象为____________。
(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式是______________。
(3)待反应停止后，再加少量的25%的稀硫酸，这时铜片又有气泡产生，其原因是________________________________________________________________________
(4)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)。则所消耗的硝酸的物质的量是______________，所得气体的平均相对分子质量为______________。
【解析】 (2)随着反应的进行，硝酸浓度不断减小，故反应后续阶段发生的是铜与稀HNO3的反应。
(4)n(NOx)＝eq \f(5.6 L,22.4 L·ml－1)＝0.25 ml，故消耗n(HNO3)＝2n(Cu)＋n(NOx)
＝2×eq \f(12.8 g,64 g·ml－1)＋0.25 ml＝0.65 ml。
设产生NO2的物质的量为x，则NO的物质的量为(0.25 ml－x)。
根据得失电子守恒，得下列方程：
x×1＋(0.25 ml－x)×3＝eq \f(12.8 g,64 g·ml－1)×2，
解得x＝0.175 ml
eq \x\t(M)＝eq \f(0.175 ml×46 g·ml－1＋0.075 ml×30 g·ml－1,0.25 ml)
＝41.2 g·ml－1
故所得气体的平均相对分子质量为41.2。
【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＋2NO2↑＋4H2O
(3)加入稀H2SO4后，与原溶液中的NOeq \\al(－,3)构成具有强氧化性的HNO3，又能与过量的Cu反应
【点拨】 NOeq \\al(－,3)在酸性溶液中有强氧化性，可继续溶解金属。对于反应受试剂影响的情况，像本题及浓H2SO4参与的一些反应，要考虑该试剂的量是否“足量”，若“足量”则不计浓度变化因素，若“一定量”或“适量”则必需考虑浓度变化产生的影响。
18．在100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4ml/L和0.1ml/L，向该混合液中加入铜粉，加热充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是多少？
【解析】 硝酸和金属反应时，随反应情况不同，产物不同，有时甚至出现多种产物混合现象(如NO、NO2混合，NO、NO2、N2O4混合，Fe2＋、Fe3＋混合等)，如果采用一般解题方法，依据化学方程式分步计算，计算步骤十分繁琐，造成简单问题复杂化。如果采用守恒方法来解，常常可以使问题得到简化。此类题目的守恒通常依据两个方面：
①原子守恒：n(总的硝酸)＝n(和金属离子结合NOeq \\al(－,3))＋n(还原产物中氮原子)＋n(剩余硝酸)
②电子守恒：金属失去电子的物质的量等于氧化剂转化为还原产物(氮的氧化物)时所得到电子的物质的量。
【答案】 2SO43为稀硝酸，故本题中Cu发生反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，因为n(Cu)＝eq \f(1.92g,64g·ml－1)＝0.03ml，
n(NOeq \\al(－,3))＝×0.4ml/L＝0.04ml，
n(H＋)＝×0.4ml/L＋××
所以Cu、NOeq \\al(－,3)都过量，用H＋计算生成的Cu2＋的物质的量。
n(Cu2＋)＝eq \f(3×0.06ml,8)＝0.0225ml，
所以c(Cu2＋)＝eq \f(0.0225ml,0.1L)＝0.225ml/L。
答：所得溶液中Cu2＋的物质的量的溶液为0.225ml/L。
19．将23.9 g表面已锈蚀成铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜片投入120 mL一定浓度的硝酸中，充分反应后，硝酸被还原成NO2和NO，反应后溶液中的H＋为0.16 ml。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀、洗涤、干燥后得到29.4 g蓝色固体。求：
(1)铜片中单质铜的质量分数。
(2)铜片与硝酸充分反应后，溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度(假设反应前后溶液的体积不变)。
【答案】 (1)53.6% (2)6.33 ml/L
【点拨】 (1)最后得到的蓝色固体为Cu(OH)2，n[Cu(OH)2]＝eq \f(29.4 g,98 g·ml－1)＝0.3 ml，设23.9 g表面已锈蚀成铜绿的铜片中含Cu、Cu2(OH)2CO3的物质的量分别为x、y，则：
64 g/ml·x＋222 g/ml·y＝23.9 g，x＋2y＝0.3 ml
(Cu元素守恒)，解得x＝0.2 ml，y＝0.05 ml。
m(Cu)＝64 g/ml×0.2 ml＝12.8 g，
w(Cu)＝eq \f(12.8 g,23.9 g)×100%＝53.6%。
(2)铜片与硝酸充分反应后，溶液中的NOeq \\al(－,3)来自于Cu(NO3)2和过量的HNO3。
n(NOeq \\al(－,3))＝2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)
＝0.3 ml×2＋0.16 ml＝0.76 ml，
c(NOeq \\al(－,3))＝eq \f(0.76 ml,0.12 L)＝6.33 ml/L。