2021届新高考化学人教第一轮复习微题型专练：金属与硝酸反应的规律与计算（含解析）

学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 2021 届新高考化学人教第一轮复习微题型专练 金属与硝酸反应的规律与计算 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1、将 1.92g 铜粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气 体 1.12 L(标准状况,不考虑 N2O4 的生成),则所消耗的 HNO3 的物质的 量是( ) A.0.12 mol B.0.11 mol C.0.09 mol D.0.08 mol 2、.0.3 mol Cu 与含 1.2 mol HNO3 的浓硝酸充分反应后,生成 NO2 的 量为( ) A.1.2 mol B.0.6 mol C.小于 0.6 mol D.大于 0.6 mol 3、将 11.2 g 的 Mg—Cu 混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应 产生的气体 x(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量 的 NaOH 溶液，产生 21.4 g 沉淀。根据题意推断气体 x 的成分可能是 ( ) A．0.3 mol NO2 和 0.3 mol NO 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 B．0.2 mol NO2 和 0.1 mol N2O4 C．0.6 mol NO D．0.1 mol NO、0.2 mol NO2 和 0.05 mol N2O4 4、将 Mg 和 Cu 的合金 2.64 g，投入适量的稀 HNO3 中恰好反应，固体 全部溶解时，收集的还原产物为 NO，体积为 0.896 L(标准状况下)， 向反应后的溶液中加入 2 mol·L－1NaOH 溶液 60 mL 时，金属离子恰好 完全沉淀，则形成沉淀的质量为(　　) A．4.32 g B．4.68 g C．5.36 g D．6.38 g 5、如图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与 硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是(　　) A．一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的 B．用一定量的铁粉与大量的 9.75 mol·L－1 HNO3 溶液反应得到标准 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 状况下气体 2.24 L，则参加反应的硝酸的物质的量为 0.1 mol C．硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多 D．当硝酸浓度为 9.75mol·L－1 时还原产物是 NO、NO2、N2O，且其物 质的量之比为 5∶3∶1 6、向 25 mL 12.0 mol·L－1 浓硝酸中加入足量的铜，充分反应后共收 集到标准状况下 2.24 L NO 和 NO2 的混合气体(不考虑 NO2 与 N2O4 的相 互转化)，则参加反应的铜的质量为(　　) A．3.2 g B．6.4 g C．12.8 g D．19.2 g 7、将 14 g 铁粉溶于 1 L 稀硝酸中恰好完全反应，放出标准状况下 4.48 L NO 气体(假设是唯一还原产物)，则原溶液中硝酸的浓度为 (　　) A．1.0 mol·L－1 B．0.4 mol·L－1 C．0.6 mol·L－1 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 D．0.8 mol·L－1 8、向 10 mL 浓度均为 3 mol·L－1 的 HNO3 与 H2SO4 的混合溶液中加入 1.92 g 铜，充分反应后，设溶液体积仍为 10 mL，则产生的气体在标 准状况下的体积为(　　) A．0.448 L B．0.224 L C．0.336 L D．无法求解 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 9、Cu 与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在 NaOH 溶液中得到 NaNO3 和 NaNO2 的混合溶液，反应过程及有关数据如图所 示。 下列有关判断正确的是(　　) A．若铜片为 51.2 g，则生成 0.2 mol NaNO3 B．常温下，Cu 遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应 C．标准状况下收集的氮氧化物为 20.16 L 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 D．反应过程中生成的 Cu(NO3)2 是氧化产物 10、向含有 1 mol HNO3 和 1 mol H2SO4 的混合溶液中逐渐加入铁粉至 过量，溶液中金属阳离子 a、b 与所加铁粉的物质的量的关系如图所 示(已知稀硝酸的还原产物只有 NO)。下列有关判断不正确的是(　　) A．a 表示 Fe3＋的关系曲线 B．n1＝0.75 C．P 点时，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol D．向 P 点溶液中加入铜粉，最多可溶解 14.4 g 11、如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积 12 mol·L－1 的 硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是 (　　) 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 ①NO－3 　②Fe3＋　③H＋　④NO　⑤NO2 A．① B．①⑤ C．②④⑤ D．①②③⑤ 12、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 2 mol HNO3 被还原，则反应中一定生成 22.4 L NO2 气体 C．参加反应的硝酸中，被还原和未被还原的硝酸的物质的量 之比是 1∶1 D．硝酸在反应中既表现了强氧化性，又表现了酸性 三、非选择题 13．6.4 g Cu 与过量硝酸(a mol·L－1，30 mL)充分反应。硝酸 的还原产物只有 NO2、NO。反应后溶液中含 H＋为 0.1 mol。 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 (1)此时溶液中所含 NO －3 为________mol。 (2)求生成的气体中 NO2 和 NO 的物质的量各为多少(用含有 a 的 式子表示)? 14．将 8 g Fe 置于 40 mL HNO3 中微热，生成气体的颜色随反应 的进行由深变浅，充分反应后得标准状况下的气体为 1.792 L，此时 剩余 2.4 g 固体，求： (1)该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的质量比； (2)求混合气体中 NO 和 NO2 的体积比。 答案精析 1、B 解析：由 Cu 分别与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式可知:无论生成 物是 NO2 还是 NO,被还原 HNO3 的物质的量等于生成气体的总物质的 量。所以反应中消耗的 n(HNO3)=2n(Cu)+n(NOx)=2 mol。 2、C 解析：因铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随 着 反 应 的 进 行 , 浓 硝 酸 变 稀 , 稀 硝 酸 与 铜 反 应 :3Cu+8HNO3( 稀 )3.Cu(NO3)2+2NO ↑ +4H2O, 所 以 放 出 的 NO2 小 于 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 0.6mol。 3.D　 4.B 5．B　 6.B　 7.D 8．A 解析：n(Cu)＝ 1.92 g 64 g·mol－1＝0.03 mol，n(H＋)＝3 mol·L－1×0.01 L×1＋3 mol·L － 1×0.01 L×2＝0.09 mol， n(NO－3 )＝3 mol·L － 1×0.01 L＝0.03 mol， 3Cu＋8H＋＋2NO－3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 3 8 2 0.03 0.09 0.03 可以知道 Cu 完全反应，H＋和 NO －3 过量，由反应的离子方程式可以知 道： n(NO)＝0.03 mol × 2 3 ＝0.02 mol，V(NO)＝0.02 mol×22.4 L·mol 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 －1＝0.448 L。] 9．AD 解析：分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即 Cu →Cu2＋，HNO3→NaNO2,51.2 g Cu 的物质的量为 0.8 mol，共失去电子 0.8 mol×2＝1.6 mol，由得失电子守恒可知 HNO3→NaNO2 得到 1.6 mol 电子，故产物中 NaNO2 的物质的量为 0.8 mol，由 Na 原子守恒可得另 一种产物 NaNO3 的物质的量为 0.2 mol，A 正确；常温下，Cu 能与浓 硝酸反应，B 错误；部分 NO2 会转化为 N2O4，而 NO2、N2O4 在标准状况 下都不是气体，C 错误。 10．C 解析：该反应可以看作两步：①Fe＋4H＋＋NO－3 ===Fe3＋＋NO↑＋2H2O， 硝酸根过量，氢离子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a 表示 Fe3＋的关 系曲线，故 A 正确；溶液中共有 3 mol H＋参加反应，消耗铁为 0.75 mol， B 正确；P 点 n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均为 0.45 mol，C 错误；剩余 0.45 mol Fe3＋，消耗 0.225 mol 铜，质量为 14.4 g，D 正确。] 11、B 解析：Fe 与浓硝酸反应时，开始生成的还原产物是 NO2，并且若 铁少量浓 HNO3 足量时，还原产物只有 NO2；当浓 HNO3 不足时，随反应 进行浓 HNO3 变为稀 HNO3，也会生成 NO；当铁过量时，氧化产物是 Fe2 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 ＋，当 HNO3 过量时，氧化产物是 Fe3＋。因产物有硝酸盐，故溶液中一 定含有 NO－3 。 12、B 13．解析：设生成气体中 NO2、NO 的物质的量分别为 x、y，则由 题意得以下方程组： {x＋y＝0.03a mol－(6.4 54 × 2＋0.1) mol x＋3y＝ 6.4 g 64 g·mol－1 × 2＝0.2 mol 解之得：x＝(0.045a－0.55) mol y＝(0.25－0.015a) mol。 答案：(1)0.3 (2)(0.045a－0.55) mol 　(0.25－0.015 a) mol 14． 解析：(1)根据元素守恒，被还原的硝酸物质的量为： n(HNO3)＝n(NO、NO2)＝ 1.792 L 22.4 L·mol－1＝0.08 mol 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 未被还原的硝酸物质的量为： n(HNO3)＝2n(Fe)＝8 g－2.4 g 56 g·mol－1×2＝0.2 mol 被还原的 HNO3 和未被还原的 HNO3 的物质的量之比为 0.08∶0.2 ＝2∶5。 (2)n(Fe)＝8 g－2.4 g 56 g·mol－1＝0.1 mol n(NO)＋n(NO2)＝0.08 mol 据电子守恒：2n(Fe)＝3n(NO)＋n(NO2) 所以：n(NO)＝0.06 mol　n(NO2)＝0.02 mol 所以：n(NO)/n(NO2)＝3∶1， 则 V(NO)/V(NO2)＝3∶1。 答案：(1)2∶5 (2)3∶1 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网