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课时分层作业(二十五)硫酸和硝酸的氧化性(建议用时：40分钟)[合格基础练]1．浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是()A．蓝色硫酸铜晶体B．蔗糖C．红热木炭D．Zn[答案]C2．下列事实与原因(括号中)对应关系正确的是()A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(浓硫酸具有难挥发性)B．向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸无现象，再滴加BaCl2溶液后出现白色沉淀(样品溶液中含有SO2－4)C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性)D．浓硫酸可与铜反应(只显示浓硫酸的强氧化性)B[在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大是因为浓硫酸的吸水性；向样品溶液中加入稀盐酸，没有任何现象，说明一定没有Ag＋，再加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀，此时溶液为酸性，而BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则白色沉淀为BaSO4，溶液中含有SO2－4；蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫酸的脱水性；浓硫酸与金属铜的反应中既表现浓硫酸的强氧化性又显示浓硫酸的强酸性。]3．下列反应中浓硝酸既表现出酸性又表现出氧化性的是()A．与木炭共热生成CO2、NO2和H2OB．与铜反应放出NO2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NO2B[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NO2；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。]4．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．①③B．③④C．①②D．①③④[答案]A5．一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是()A．过量的铜与浓硝酸B．过量的浓盐酸与二氧化锰C．过量的铜与浓硫酸D．过量的锌与18mol·L－1硫酸C[浓硝酸、稀硝酸都能与铜反应，当铜过量时硝酸一定能反应完，A项不符合题意；过量的浓盐酸与二氧化锰反应，二氧化锰可以完全反应，B项不符合题意；过量的铜与浓硫酸反应，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，反应停止，C项符合题意；过量的锌与18mol·L－1硫酸反应，先生成二氧化硫，变为稀硫酸后生成氢气，硫酸可以完全反应，D项不符合题意。]6．下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是()A．常温下都不可用铝制容器贮存B．露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C．常温下都能与铜较快反应D．露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低D[常温下，二者均能使铝钝化，A项错误；露置在空气中，浓硫酸吸水质量增加，B项错误；浓硫酸在常温下与铜没有明显的反应，C项错误；在空气中，浓硝酸挥发、浓硫酸吸水，二者浓度都降低，D项正确。]7．从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是()A．Cu――――→浓硫酸△CuSO4――――――→BaNO32Cu(NO3)2B．Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2C．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2D．Cu――→空气△CuO――→稀硝酸Cu(NO3)2D[A、B、C项中，利用Cu与浓硫酸、HNO3反应，过程中产生SO2和NO2、NO等大气污染物，不利于环保，同时，反应物(浓硫酸、HNO3)不能全部转化为生成物，经济效益差。D项，有关反应为2Cu＋O2=====△2CuO，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O，环保和经济效益都较为理想。]8．将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显反应，但加入某盐后，发现铜粉质量逐渐减少，该盐是()A．硫酸亚铁B．硫酸锌C．硝酸钾D．氯化钠[答案]C9．实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。(1)判断铜与浓硫酸反应有二氧化硫生成所依据的现象是____________________________________________________。(2)甲装置中发生的主要反应的化学方程式是_____________。(3)装置乙中试管口放有一团浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液的棉花，请写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的离子方程式____________________________________________________。(4)该反应中若有3.2g铜参加反应，则被还原硫酸的物质的量为________。(5)含有0.2mol硫酸的浓硫酸，在加热时能否溶解6.4g铜，结论和理由是_____________________________________________。[解析]由Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，被还原硫酸的物质的量＝3.2g÷64g·mol－1＝0.05mol,0.2mol硫酸完全反应时需铜的质量＝0.2mol÷2×64g·mol－1＝6.4g，反应中实际溶解铜的质量小于6.4g，因为随着铜与浓硫酸反应的进行，浓硫酸的浓度减小，变为稀硫酸不再与铜反应，0.2mol硫酸不能完全反应。[答案](1)乙中品红溶液褪色(2)Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)2OH－＋SO2===SO2－3＋H2O(4)0.05mol(5)不能溶解6.4g铜，因随反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐减小，当变为稀硫酸时不再与铜反应[等级过关练]10．把二氧化硫通入硝酸铁溶液中，溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，此时若滴入氯化钡溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是()A．SO2B．NO－3C．Fe3＋D．Fe2＋B[有关反应的方程式：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO2－4，3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。此时滴入氯化钡溶液，可生成不溶于稀硝酸的硫酸钡白色沉淀。上述反应中Fe3＋先被SO2还原成Fe2＋，Fe2＋又将NO－3还原为NO。]11．碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与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(如图所示)，下列有关说法正确的是()A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B．在Z导管出来的气体中无二氧化碳C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡D．在Z导管口有红棕色气体出现D[C与浓硫酸反应生成的SO2被Cu与浓硝酸反应生成的NO2氧化为H2SO4，NO2被还原为NO。]12．将2.56gCu和一定量的浓硝酸反应，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．0.05molB．1molC．1.05molD．0.13molD[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。]13．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)=====△ZnSO4＋SO2↑＋2H2O(2)反应过程中浓硫酸被消耗，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否混合气体通过酸性KMnO4溶液时会带出水蒸气，干扰生成水的检验14．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－1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_________________。(4)装置②的作用是___________________________，发生反应的化学方程式是__________________________。(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是_______________。[解析](1)根据装置特点和实验目的，装置⑤收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所以装置③中应盛放稀硝酸。(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。(3)Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O。(4)装置②中盛放蒸馏水，使NO2与H2O反应生成NO。(5)NO通过稀硝酸后，若无红棕色NO2产生，说明稀硝酸不能氧化NO，所以根据盛放稀硝酸装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置④中盛放的是浓硝酸，若浓硝酸能氧化NO，则装置④液面上方会产生红棕色气体。[答案](1)3mol·L－1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)将NO2转化为NO3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色