2024-2025学年高中化学课时作业25硫酸和硝酸的氧化性含解析新人教版必修1

PAGE7-课时作业25硫酸和硝酸的氧化性[练基础]1．在试验探究课上，同学们主动思索，共设计出如图所示的四种试验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是()A．①②③④B．①③④C．①②④D．②③④解析：①浓硫酸吸水，稀释放热，温度计示数上升，能够证明浓硫酸的吸水性，故①在理论上可行；②浓硫酸吸水，使胆矾晶体失去结晶水，变为白色的无水硫酸铜粉末，能够证明浓硫酸的吸水性，故②在理论上可行；③浓硫酸吸水，饱和硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体，能证明浓硫酸的吸水性，故③在理论上可行；④浓硫酸吸水，试管中的水削减，能证明浓硫酸具有吸水性，故④在理论上可行。答案：A2．向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的缘由的是()A．浓硫酸具有脱水性B．浓硫酸具有吸水性C．盐酸具有挥发性D．气态溶质的溶解度随温度上升而降低答案：A3．关于硫酸和硝酸的比较中，下列叙述不正确的是()A．冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁制的容器盛装B．浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性C．稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性D．硫酸和硝酸都是重要的化工原料解析：本题考查浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸的化学性质和用途，应留意浓硝酸没有脱水性，但具有挥发性。答案：B4．向含铜粉的硝酸亚铁溶液中滴加足量稀硫酸，下列说法正确的是()A．能反应，但不产生气体B．铜粉完全溶解C．试验过程中溶液会变色D．铜粉不会溶解解析：在H＋存在条件下NOeq\o\al(－,3)表现出较强的氧化性，再由Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋可知铜粉的还原性强于Fe2＋，所以铜粉渐渐溶解，D项错误；NOeq\o\al(－,3)被还原成NO，A项错误；溶液中有Cu2＋生成，C项正确；但Cu、NOeq\o\al(－,3)的物质的量不确定，所以不能推断铜是否完全溶解，B项错误。答案：C5．下列有关铜与浓硝酸反应的说法中错误的是()A．HNO3是氧化剂，NO2是还原产物B．若2molHNO3被还原，则反应中肯定生成22.4LNO2气体C．参与反应的硝酸中，被还原和未被还原的硝酸的物质的量之比是1:1D．硝酸在反应中既表现了强氧化性，又表现了酸性解析：题目没有指明温度和压强，故无法确定气体的摩尔体积，无法计算气体的体积，B项错误。答案：B6．下列叙述正确的是()A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气等气体，但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体B．浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C．把足量铜粉投入到含2molH2SO4的浓硫酸中，加热得到气体体积标准状况下为22.4LD．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸与其不反应解析：A项，浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(如NH3)；B项，浓硫酸与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性；C项，Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度渐渐降低，当反应到肯定程度变为稀硫酸时，反应自行停止，故产生的SO2不足22.4L；D项是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化。答案：A7．下列对浓硫酸的叙述正确的是()A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸B．浓硫酸具有强氧化性，SO2、H2、CO具有还原性，故浓硫酸不能干燥SO2、H2、COC．浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性D．浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时，浓硫酸表现出强氧化性解析：常温下，浓硫酸与Fe、Al发生“钝化”属于化学改变，A项不正确；浓H2SO4与SO2、H2、CO不反应，可以作干燥剂，B项不正确；铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，部分H2SO4被还原生成SO2，起氧化剂的作用，还有一部分H2SO4生成CuSO4，起酸的作用，C项正确；试验室中用浓硫酸与固体亚硫酸钠反应来制取二氧化硫，在两种反应物中硫元素处于相邻价态，依据氧化还原反应规律知，它们之间是不行能发生氧化还原反应的，应为复分解反应，其原理是用难挥发性酸制易挥发性酸，强酸制弱酸，因而在此反应中浓硫酸体现的是难挥发性和酸性，D项不正确。答案：C[提素养]8．碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟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(如图装置)，下列有关说法正确的是()①洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡②在Z导管出来的气体中无二氧化碳③洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡④在Z导管口有红棕色气体出现A．①②B．③④C．①④D．②③解析：碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2＋H2O＋NO2=H2SO4＋NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，Z处逸出的气体中有CO2和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2，二氧化碳不与氯化钡反应，所以没有BaCO3生成。答案：B9．浓硫酸和2mol·L－1的稀硫酸，在试验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线改变的缘由是()A．a升华、b冷凝B．a挥发、b吸水C．a蒸发、b潮解D．a冷凝、b吸水解析：本题考查学生对浓、稀硫酸在吸水与其中水分挥发的差异。在两种溶液中都存在吸水和水分挥发两个过程，只不过在浓硫酸中以汲取水分为主，溶液质量增加；而2mol·L－1稀硫酸中以水分挥发为主，质量减小。答案：B10．下图是某学校试验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容，据此下列说法正确的是()A．该硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L－1B．1molZn与足量的该硫酸反应产生2g氢气C．能用铁制容器盛放该硫酸D．该硫酸稀释时应将水倒入盛有该酸的烧杯中并不断地用玻璃棒搅拌解析：此题考查浓硫酸和稀硫酸的不同点。据标签信息可得c＝eq\f(1000ρw,M)＝eq\f(1000cm3·L－1×1.84g·cm－3×98%,98g·mol－1)＝18.4mol·L－1，可知此硫酸为浓硫酸；稀硫酸与Zn反应产生H2，浓硫酸与Zn反应不产生H2；可用铁器盛放浓硫酸，但不能盛放稀硫酸；浓硫酸稀释时由于放出大量的热，故应将浓硫酸渐渐注入盛水的烧杯中，并不断用玻璃棒搅拌。答案：C11．将2.56gCu和肯定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断削减，反应生成气体的颜色渐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12L(标准状况)，则反应中消耗HNO3的物质的量为()A．0.05molB．1molC．1.05molD．0.13mol解析：参与反应的硝酸由两部分构成，一是被还原为氮氧化物的硝酸，为0.05mol；二是作酸，生成Cu(NO3)2的硝酸，为0.08mol，所以反应中消耗HNO3的物质的量为0.05mol＋0.08mol＝0.13mol。答案：D12．如图表示Cu与HNO3反应的量的关系，图中哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系()A．a点B．b点C．c点D．d点解析：Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，由方程式可知参与反应的硝酸只有eq\f(1,4)被还原，故被还原的HNO3与Cu的关系为3Cu～2HNO3(还原)，A正确。答案：A13．某爱好小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的试验，以探究化学试验的绿色化。(固定装置略去)(1)试验前，关闭活塞b，向试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是________。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的试验现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)该小组还用上述装置进行试验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2。操作步骤为________________________________________________________________________，试验现象为________________________________________________________________________。但此试验的不足之处是________________________________________________________________________。答案：(1)检查装置气密性(2)Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反应变缓，气体颜色变浅(3)向d中加入KBr溶液，c中加入KMnO4固体，由a向c中加入浓盐酸c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕黄色没有尾气处理装置14．某化学爱好小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示的装置进行试验。请回答下列问题：(1)仪器a的名称是________。(2)B是用来收集试验中产生气体的装置，但未将导管画全，请将装置图补充完整。(3)试验中，该小组同学取6.4g铜片和3mL18mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止，最终发觉烧瓶中还有铜片剩余，该小组中的同学认为还有肯定量的硫酸剩余。①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：__________________________；试验中若有mg铜参与了反应，转移电子的数目为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。②为什么有肯定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解？你认为的缘由是________。③下列试剂中，能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是________(填写字母编号)。A．硫酸钠溶液B．氯化钡溶液C．银粉D．碳酸氢钠固体解析：(1)仪器a的名称是圆底烧瓶。(2)本试验收集的气体为二氧化硫，二氧化硫的密度比空气大，所以应选择向上排空气法收集。(3)①铜与浓硫酸反应的化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；mg铜的物质的量是m/64mol，铜元素的化合价从0上升到＋2价，因此转移电子的数目为mNA/32。②剩余的硫酸是稀硫酸，稀硫酸与铜不反应。③要证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余，只能通过验证氢离子的存在才能说明，不能通过验证硫酸根离子的存在来说明。硫酸钠溶液不能证明氢离子的存在，A不符合题意；氯化钡溶液不能证明氢离子的存在，B不符合题意；银粉和稀硫酸不反应，C不符合题意；碳酸氢钠和氢离子反应生成二氧化碳气体，可以用来证明溶液中存在稀硫酸，D符合题意。答案：(1)圆底烧瓶(2)(3)①Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2OmNA/32②铜和稀硫酸不反应③D15．某化学爱好小组为探讨生铁(含碳)与浓硫酸的反应状况及产物性质，进行了如下试验。请回答下列问题：(1)按上图所示装置进行试验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为________；试验过程中，装置B中视察到的现象是________________________________________________________________________；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是________________________________________________________________________(填化学式)。(2)装置A中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应先从下列①～④中选出必要的装置连接装置A中c处管口，从左到右的依次为________(填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某同学认为装置A中产生的气体中还含有H2，理由是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。解析：(1)由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁(含碳)与浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫可使潮湿