2018-2019化学新设计必修一人教全国通用版讲义第4章第四节　氨　硝酸　硫酸第2课时

第2课时硫酸和硝酸的氧化性学习目标核心素养建构1.能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸、硝酸的氧化性。2．认识硫酸、硝酸在相关反应中体现的性质，了解硝酸的保存方法。[知识梳理]一、硫酸1．稀硫酸——具有酸的通性(1)电离方程式为H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。(2)硫酸具有酸的通性，可与酸碱指示剂作用，也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。2．浓硫酸的特性(1)吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体的结晶水，故常用做干燥剂。(2)脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去，留下黑色的炭。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状固体，并放出有刺激性气味的气体。(3)强氧化性①与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。实验操作实验说明b．浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境实验现象a．试管中铜丝表面逐渐变黑色b．试管中的品红溶液逐渐变为无色c．试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色实验结论Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2＋2H2O②常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化，故可用铝槽车运输浓H2SO4。③与非金属反应加热时，浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2＋2SO2＋2H2O。【自主思考】1．C、Cu分别与浓硫酸反应时，浓硫酸各表现出什么性质？提示与碳反应时体现浓H2SO4的强氧化性；与Cu反应时体现浓H2SO4的酸性和强氧化性。二、硝酸1．挥发性硝酸越浓越易挥发。2．强氧化性(1)与金属的反应①除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与硝酸反应。②常温下，冷的浓硝酸能使Fe、Al钝化。③与铜反应(写出化学方程式)浓硝酸：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2＋2H2O；稀硝酸：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO＋4H2O。(2)与非金属反应木炭与浓硝酸反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2＋2H2O＋4NO2。(3)王水①组成：浓硝酸和浓盐酸的混合物，体积比1∶3。②性质：能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。3．不稳定性(1)化学方程式：4HNO3eq\o(=,\s\up7(△或光照))2H2O＋4NO2＋O2(2)实验室中浓硝酸显黄色的原因：浓硝酸分解生成的NO2又溶于硝酸所致。【自主思考】2．浓HNO3、稀HNO3与Cu反应产物分别为NO2、NO，反应中稀硝酸化合价降低较多，说明稀HNO3氧化性比浓HNO3强，对吗？提示浓HNO3氧化性比稀HNO3强，与Cu反应时浓HNO3反应更剧烈。3．实验室中如何保存浓硝酸？提示保存浓HNO3用棕色细口瓶、磨口玻璃塞保存，并置于冷暗处。[效果自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)在常温下，浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al发生“钝化”，说明常温下浓H2SO4和浓HNO3与Fe和Al都不反应。()(2)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性。()(3)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生“钝化”。()(4)将浓H2SO4滴到湿的蔗糖表面，固体变黑膨胀并有刺激性气味气体生成，说明浓H2SO4有脱水性、吸水性和强氧化性。()(5)浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓H2SO4不能干燥SO2。()(6)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S、HI、HBr等气体。()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)过量的铜与浓硝酸反应有NO生成。()(2)硝酸可与Na2SO3反应制得SO2气体。()(3)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。()(4)稀硝酸与锌反应可放出氢气。()(5)常温下铁与浓硝酸反应，产生大量红棕色气体。()(6)用浓HNO3与Cu反应制备NO2。()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√3．回答下列问题。(1)有时在实验室看到的硝酸显黄色，原因是__________________________。实验室保存硝酸的方法是_________________________________。(2)铜与足量浓HNO3反应时，表现酸性的硝酸与作氧化剂的HNO3物质的量之比为________。(3)铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是________(填字母)。A．FeCl3 B．NaClC．KNO3 D．Cu(NO3)2(4)一定量的浓硝酸与足量的铜充分反应，生成气体的成分有________，写出反应的离子方程式：_________________________________________________。向反应后的溶液中加入稀硫酸，如果反应，写出反应的离子方程式：______________________________________________________________。(5)从某金属粉末(含有Au、Cu、Ag)中分离出Au，加入的试剂是________________，写出Ag参与反应的化学方程式____________________________________。(6)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Fe(NO3)2溶液________________________；FeSO4溶液______________________________。答案(1)久置硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生了分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处(2)1∶1(3)B(4)NO2、NOCu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=2NO2↑＋2H2O＋Cu2＋、3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(5)稀硝酸3Ag＋4HNO3(稀)=3AgNO3＋NO↑＋2H2O(6)浅绿色变棕黄色不变色探究一、浓H2SO4的特性【探究讨论】1．浓H2SO4使蔗糖变黑，体现浓H2SO4的什么性质？提示脱水性。2．浓H2SO4使蓝矾变成白色粉末，体现了浓H2SO4的什么性质？提示吸水性。3．浓H2SO4与过量的Zn充分反应，发生反应有哪些？写出化学方程式。提示Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑。【点拨提升】1．浓硫酸吸水性和脱水性的区别由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。2．浓硫酸强氧化性(1)本质：浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。(2)反应规律：①Fe、Al的钝化，常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。②常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸变稀后，生成的气体为H2。③与不活泼金属和非金属反应的规律a．反应需要加热，否则不反应。b．还原产物一般是SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。c．浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。d．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。④与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。【典题例证1】某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。实验中某同学将ag铜片和12mL18mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。请回答：(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：__________________________。(2)装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是________________________________________________。实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_______________________________________________________。装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是____________。B中应放置的液体是________(填字母)。A．饱和Na2SO3溶液 B．酸性KMnO4溶液C．浓溴水 D．饱和NaHSO3溶液(3)问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是______________________________________________________________。足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。A．Fe B．BaCl2溶液C．Ag D．Na2CO3溶液(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是______________________________________________________________。解析(1)Cu与浓H2SO4反应需加热。(2)SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口，即SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。关闭K装置内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO2反应，而且要防止SO2的溶解。A项，Na2SO3＋H2O＋SO2=2NaHSO3；B项，KMnO4氧化SO2；C项，Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；D项，SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。应选D。(3)浓H2SO4浓度降低，变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应。检验余酸实质是检验H＋的存在。Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑，Fe和Na2CO3溶液能证明H＋的存在；BaCl2溶液不能证明H2SO4剩余，因为产物CuSO4也能电离出SOeq\o\al(2－,4)；Ag与H＋不反应，不能证明H＋的存在。故选AD。(4)根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2。答案(1)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)品红溶液褪色用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升D(3)随着H2SO4的消耗，浓H2SO4浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应AD(4)氧气2Cu＋2H2SO4＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O【学以致用1】在化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。请回答下列问题：(1)生成的黑色(单质)物质是________(填化学式)。(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是________(填名称)，实验室经常用________溶液进行吸收，这两个反应的化学方程式分别为________________________________________________________________、______________________________________________________________。(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有________(填序号)。A．酸性 B．吸水性C．脱水性 D．强氧化性(4)将实验(2)产生的刺激性气味气体通入品红溶液，可以看到品红溶液________，加热后________。(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？________(填“能”或“不能”)，若不能，填写两种能鉴别的试剂是______________________________________________________________________________________________________。答案(1)C(2)二氧化硫NaOHC＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))2SO2↑＋CO2↑＋2H2OSO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O(3)C、D(4)褪色恢复红色(5)不能溴水、酸性KMnO4溶液(或品红溶液，任意两种均可)探究二、硝酸的强氧化性【探究讨论】1．浓HNO3中加入紫色石蕊试液，溶液先变红又褪色，这表现了HNO3的什么性质？提示酸性和强氧化性。2．浓、稀硝酸分别与铜反应时，其还原产物相同吗？提示浓HNO3、稀HNO3产物不同，前者生成NO2，后者生成NO。3．酸性条件下Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、Na＋能大量共存吗？提示不能共存，NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下将Fe2＋氧化为Fe3＋。【点拨提升】1．硝酸的强氧化性HNO3中的＋5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。(1)硝酸与金属的反应①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag＋4HNO3(稀)=3AgNO3＋NO↑＋2H2O；②活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同；③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。(2)硝酸与非金属的反应①反应规律：非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O；②实例：C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等均能被HNO3氧化。2．硝酸与金属反应的计算：(1)电子守恒法：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。(2)原子守恒法：硝酸与金属反应时，反应前硝酸中的NOeq\o\al(－,3)一部分仍以NOeq\o\al(－,3)的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的硝酸中N的物质的量相等。(3)利用离子方程式计算硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NOeq\o\al(－,3)与硫酸电离出的H＋仍能继续与金属反应。如金属铜与混酸的反应方程式为：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。【典题例证2】下列关于硝酸的说法中正确的是()A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D．稀硝酸与Cu反应生成NO，而浓硝酸与Cu反应生成NO2，稀硝酸得电子更多，故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸解析A项，加热条件下，浓硝酸也能与Fe发生反应；B项，浓、稀硝酸均具有强氧化性；C项，硝酸属于强酸，与浓度大小无关；D项，硝酸的氧化性强弱与其浓度大小有关，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性，这与HNO3和Cu反应中HNO3得电子数目多少无关。答案B【学以致用2】下列反应中硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()A．使石蕊试液变红B．与铜反应放出NO气体，生成Cu(NO3)2C．与Na2CO3反应放出CO2气体，生成NaNO3D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2解析A项，HNO3只表现酸性；B项，Cu与稀硝酸反应时，部分起酸的作用生成Cu(NO3)2，部分作氧化剂被还原为NO；C项，2HNO3＋Na2CO3=CO2↑＋H2O＋2NaNO3，HNO3只表现强酸性；D项，HNO3将S氧化为H2SO4，自身被还原为NO2，在该反应中HNO3只表现强氧化性。答案B1．对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．浓硝酸在光照条件下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定C．常温下浓硫酸、浓硝酸可以用铝罐贮存，说明浓硫酸、浓硝酸与铝不反应D．反应CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸解析铝在浓H2SO4、浓HNO3中常温下钝化，在铝表面生成Al2O3膜，阻止内部Al进一步反应。答案C2．关于浓H2SO4与Cu反应叙述正确的是()A．在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性B．此反应属于复分解反应C．在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性D．每1mol铜参加反应就有2mol浓H2SO4被还原，同时生成2molSO2答案C3．将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、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，后者少解析相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，浓硝酸参与的反应更剧烈，A错；铜和浓硝酸、稀硝酸反应的方程式分别为①4HNO3(浓)＋Cu=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，②8HNO3(稀)＋3Cu=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。①产生红棕色气体，②产生无色气体，C错误；由于参加反应的铜的质量相同，且两反应中还原剂都是铜，反应后铜的价态又相同，所以反应中转移的电子总数相等，D错；1molCu和浓硝酸反应消耗4mol硝酸，1molCu和稀硝酸反应消耗eq\f(8,3)mol硝酸，同质量的铜和过量浓硝酸、稀硝酸反应时，消耗的浓硝酸多，B正确。答案B4．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________L，NO2的体积为________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30%的双氧水________g。解析(1)设生成NO、NO2的物质的量分别为x、y。则有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＋y＝\f(11.2L,22.4L·mol－1),3x＋y＝\f(32.64g,64g·mol－1)×2))解得x＝0.26moly＝0.24molV(NO)＝0.26mol×22.4L·mol－1＝5.824LV(NO2)＝0.24mol×22.4L·mol－1＝5.376L(2)加入NaOH溶液使Cu2＋全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，根据钠离子守恒有n(NaNO3)＝n(NaOH)，由N原子守恒是：n(HNO3)＝n(气体)＋n(NaOH)所以c(HNO3)＝eq\f(aV×10－3＋0.5,0.14)mol·L－1。(3)NO、NO2在溶液中转化为NaNO3，失去电子数与H2O2得电子数相同，则有：0．24mol×1＋0.26mol×3＝2n(H2O2)解之得n(H2O2)＝0.51mol，m(H2O2)＝eq\f(0.51mol×34g·mol－1,30%)＝57.8g。答案(1)5.8245.376(2)eq\f(aV×10－3＋0.5,0.14)课时作业基础巩固1．在如下图所示的实验中，实验开始一段时间后，对观察到的现象叙述错误的是()A．苹果块会干瘪B．胆矾晶体表面“有白斑”C．小试管内有晶体析出D．pH试纸变红解析浓硫酸具有较强的吸水性、脱水性和强氧化性，因此将苹果块、胆矾晶体和饱和硝酸钾溶液在题中图示装置中放置一段时间后，浓硫酸会吸收它们中的水分，使苹果块萎缩，胆矾晶体变为白色的无水硫酸铜，饱和硝酸钾溶液中析出晶体。D项pH试纸在浓硫酸中先变红后变黑，因浓硫酸具有极强的氧化性和脱水性，能使pH试纸炭化变黑。答案D2．浓硫酸和2mol·L－1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图。分析a、b曲线变化的原因是()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吸收水分为主，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B3.“亲爱的水：每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉。当我见不到你时，我甚至会在空气中寻找你的气息……”——这是浓硫酸对水的真情告白。右图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U形细玻璃管内放有少量水(已染成红色)。如沿小试管壁小心地慢慢注入3mL浓硫酸，静置片刻后，U形细玻璃管中可观察到的液面现象是()A．左高右低 B．左低右高C．左右一样高 D．来回振动解析浓硫酸稀释时放出大量的热，使管内的气体膨胀，压强增大，所以U形细玻璃管内水左低右高。答案B4．足量铜与一定量的浓硝酸反应后得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2(标准状况下)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A．60mL B．45mLC．30mL D．15mL解析分析整个过程可知：相当于HNO3中N元素的化合价没有变化，铜失去的电子全部给了O2。利用电子得失守恒有n(Cu)×2＝n(O2)×4，可得n(Cu)＝0.15mol，则消耗的NaOH为n(NaOH)＝0.3mol，V(NaOH)＝eq\f(n（NaOH）,c)＝eq\f(0.3mol,5mol/L)＝0.06L。答案A5．用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是()A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色解析移动铜丝，可控制铜丝与浓硫酸的接触，即控制SO2的生成量，故A合理；SO2能使品红溶液褪色，故B合理；SO2有毒，且属于酸性氧化物，故C合理；浓硫酸过量，试管中剩余浓硫酸，应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中，否则易出现液体喷出试管而发生危险，故D不合理。答案D6．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质在反应中的产物与物质的浓度有关的是()①Cu与HNO3溶液②Cu与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与HCl溶液A．①③ B．③④C．①② D．①③④解析本题考查物质氧化性和还原性的影响因素。铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO，硝酸氧化性的强弱与浓度有关；铜与氯化铁溶液反应，与浓度和温度无关，产物唯一；锌与硫酸反应：稀硫酸生成氢气，浓硫酸则生成二氧化硫，硫酸氧化性的强弱与其浓度有关；铁与盐酸反应只生成氯化亚铁和氢气。答案A7．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，由方程式可知参加反应的硝酸只有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A8．将2.56gCu和一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，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．0.05mol B．1molC．1.05mol D．0.13mol解析参加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D9．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_______________________________________________________________。(2)乙同学认为反应产生氢气的理由是_____________________________________________________________________________________________。(3)丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是____________________________________________________________________________________。(4)B中加入的试剂是________，其作用是_____________________________________________________________________________________________。(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中________，D中________。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：________，理由是___________________________________________。答案(1)Zn＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))ZnSO4＋SO2↑＋2H2O(2)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)检验装置气密性(4)浓硫酸吸收水蒸气(5)黑色粉末变红白色粉末变成蓝色不能混合气体通过KMnO4溶液时会带出水蒸气，干扰生成水的检验能力提升10．将红热的黑色固体单质甲投入显黄色的溶液乙中剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，有如下变化关系：气体Aeq\o(→,\s\up7(H2O))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(气体\o(————→,\s\up7(澄清石灰水))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(气体B,白色沉淀)),溶液\o(→,\s\up7(单质丙))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(气体B,蓝色溶液C))))试推导：(1)甲为________，乙为________，丙为________。(2)混合气体A的主要成分是________。(3)气体B为________，蓝色溶液C为________。(4)甲与乙反应的化学方程式是_______________________________________________________________________________________________。解析由“红热的黑色固体单质”可知甲为碳，显黄色的溶液常见的有浓硝酸，C与浓硝酸反应的化学方程式为C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，即混合气体A为CO2、NO2；NO2与H2O反应生成NO和HNO3，CO2与澄清石灰水反应，则气体B为NO，单质丙与硝酸反应生成气体B和蓝色溶液C，蓝色溶液应为Cu(NO3)2，故单质丙为Cu。答案(1)C浓硝酸Cu(2)NO2、CO2(3)NOCu(NO3)2(4)C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O11．某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。(固定装置略去)(1)实验前，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中的实验现象是________________________________________________________________________________________。(3)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为________________________________________________________________，实验现象为____________________________________________________；但此实验的不足之处是__________________________________________。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处理尾气装置12．(1)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式：_______________。(2)试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是________→________→________→___________(填装置的编号)。(3)实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是_______________________________________________________，B瓶溶液的作用是________________，C瓶溶液的作用是________________。(4)装置②中所加的固体药品是________，可验证的产物是________，确定装置②在整套装置中的位置的理由是______________________________________。(5)装置③中所盛溶液是________，可验证的产物是________。解析C与浓硫酸发生反应C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。反应中的生成物有三种：SO2、CO2、H2O。在检验这三种产物时要避免相互干扰，如检验CO2时一般用澄清石灰水，而SO2也会使澄清的石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前必须先除去SO2；同时，在气体通过水溶液后，水蒸气会随之带出，所以必须在通过水溶液之前检验水的存在，由上分析可知装置的连接顺序是④→②→①→③。答案(1)C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(2)④②①③(3)验证SO2的存在充分吸收SO2验证SO2是否已被吸收完全(4)无水硫酸铜水由于产物通过①、③时会带出水蒸气，所以②必须放在①、③之前(5)澄清的石灰水CO213．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥。中盛放的药品依次是______________________________________________________________。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后____________________________________________________________。(3)装置①中发生反应的化学方程式是__________________________________________________