- 硝酸的性质
- 共1220题
盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸.请就三者与金属铜的反应情况,回答下列问题:
(1)①在100mL 1 8mol•L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是______
A.40.32L B.30.24L C.20.16L D.6.72L
②有同学提出,若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,请判断该方案是否可行?若不可行,请说明原因.若可行,请写出反应的离子方程式:______.
(2)若将6.4g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全溶解时,
生成气体(NO、NO2)共2.24L(标准状况),则反应中所消耗的硝酸的物质的量为______.
(3)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,并且该反应的产物只有氯化铜和水.该反应的化学方程式为:______.
正确答案
解:(1)①铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O,浓硫酸的物质的量为0.1L×18mol/L=1.8mol,如被还原的硫酸是0.9mol,则生成n(SO2)=0.9mol,V(SO2)=0.9mol×22.4L/mol=20.16L,但随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,则生成二氧化硫的体积小于20.16L,只有D符合,故答案为:D;
②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,溶液中形成稀硝酸可以继续溶解铜,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)6.4g即0.1mol铜粉与一定量浓硝酸反应,生成硝酸铜的物质的量是0.1mol,根据元素守恒,参加反应的硝酸中,显示酸性的硝酸是0.2mol,气体的物质的量为=0.1mol,根据氮元素守恒,显示氧化性的硝酸是0.1mol,消耗硝酸的物质的量=显示酸性的硝酸的物质的量+显示氧化性硝酸的物质的量=0.3mol,故答案为:0.3mol;
(3)盐酸不能与金属铜反应,但可以与氧化铜反应,所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO,然后氧化铜溶于盐酸,反应的方程式为Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O;
故答案为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O.
解析
解:(1)①铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O,浓硫酸的物质的量为0.1L×18mol/L=1.8mol,如被还原的硫酸是0.9mol,则生成n(SO2)=0.9mol,V(SO2)=0.9mol×22.4L/mol=20.16L,但随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,则生成二氧化硫的体积小于20.16L,只有D符合,故答案为:D;
②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,溶液中形成稀硝酸可以继续溶解铜,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)6.4g即0.1mol铜粉与一定量浓硝酸反应,生成硝酸铜的物质的量是0.1mol,根据元素守恒,参加反应的硝酸中,显示酸性的硝酸是0.2mol,气体的物质的量为=0.1mol,根据氮元素守恒,显示氧化性的硝酸是0.1mol,消耗硝酸的物质的量=显示酸性的硝酸的物质的量+显示氧化性硝酸的物质的量=0.3mol,故答案为:0.3mol;
(3)盐酸不能与金属铜反应,但可以与氧化铜反应,所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO,然后氧化铜溶于盐酸,反应的方程式为Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O;
故答案为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O.
(2013秋•宾川县校级月考)用金属铜制取硝酸铜,从节约原料和防止环境污染考虑,最好的方法是浓硝酸( )
正确答案
解析
解:A.反应生成NO2气体,污染环境,故A不选;
B.反应消耗氯气和硝酸银,反应复杂,且不利于环境保护,故B不选;
C.氧化铜与硝酸反应生成硝酸铜,不生成污染性气体,故C选;
D.反应生成SO2气体,污染环境,故D不选;
故选C.
下列反应所得溶液中一定只含一种溶质的是( )
正确答案
解析
解:A、向稀硝酸中加入铁粉,如Fe过量,溶液中可能存在Fe(NO3)2、Fe(NO3)3等溶质,如Fe不足,则存在HNO3、Fe(NO3)3,故A错误;
B、氨水是弱碱,不能溶解氢氧化铝,氯化铝溶液加入过量氨水的反应方程式为:AlCl3+3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4Cl,反应所得的溶液中溶质为过量的一水合氨和产物NH4Cl,故B错误;
C、向NaOH溶液中通入CO2气体,当CO2过量时,可能生成Na2CO3或NaHCO3等物质,故C错误;
D、向MgSO4、H2SO4的混合液中加入过量的Ba(OH)2溶液,反应生成Mg(OH)2和BaSO4沉淀,最后溶液中只有过量的Ba(OH)2,只有一种溶质,故D正确;
故选:D.
将6.4g 铜加入到50mL a mol/L的硝酸溶液中,铜全部溶解,得到NO2和NO的混合气体.将反应后溶液稀释至100mL,测得NO3-的浓度为3mol/L.
(1)混合气体中NO2和NO的总物质的量为______mol(用含a的式子表示).
(2)稀释后的溶液中H+的物质的量浓度为______mol/L.
(3)若a=9,则混合气体中NO2的物质的量为______mol.
正确答案
(0.05a-0.3)
1
0.125
解析
解:(1)硝酸的物质的量为0.05L×amol/L=0.05amol,
反应后溶液中NO3-的物质的量为0.1L×3mol/L=0.3mol,
则由氮原子守恒可知,
混合气体中NO2和NO的总物质的量为0.05amol-0.3mol=(0.05a-0.3)mol,
故答案为:(0.05a-0.3);
(2)Cu的物质的量为=0.1mol,
将反应后溶液稀释至100mL,测得NO3-的浓度为3mol/L,
则铜离子的浓度为=1mol/L,
设稀释后的溶液中H+的物质的量浓度为x,由电荷守恒可知,
1mol/L×2+x=3mol/L×1,解得x=1mol/L,
故答案为:1;
(3)a=9,则混合气体中NO2和NO的总物质的量为(0.05×9-0.3)mol=0.15mol,
设混合气体中NO2的物质的量为m,NO的物质的量为(0.15mol-m),
由氧化还原反应中铜元素失去电子,氮元素得到电子,
根据电子守恒可知,
m×(5-4)+(0.15mol-m)×(5-2)=0.1mol×(2-0),
解得m=0.125mol,
故答案为:0.125.
3.2g铜与过量的硝酸(8mol/L,30mL)充分反应,硝酸的还原产物是NO和NO2,反应后溶液中含有amolH+,则此时溶液中含有NO3-的物质的量为( )
正确答案
解析
解:3.2g的物质的量为:3.2g÷64g/mol=0.05mol,
设Cu2+对应的NO3-为xmol,
H+对应的NO3-为ymol,
Cu(NO3)2--Cu2+--C u--2NO3- 1 2
0.05mol x
,解得x=0.1mol,
HNO3--H+--NO3-
1 1
amol ymol
y=amol,
则此时溶液中含有NO3-的物质的量为(0.1+a )mol
故选A.
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