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与硝酸根离子有关的试题解析 硝酸根离子在酸性溶液中显示强氧化性这一知识点既是教学中的重点、难点，也是高考的热点，因此在教学中应特别重视和训练。稍加疏 忽， 就会陷入命题者设置的陷阱中。兹举几例说明。 一、解释化学现象 [例1]浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡：Fe2++2H2O==Fe(OH)2+2H+，若在此溶液中加入盐酸，发生的变化是（ ） A.平衡向逆反应方向移动 B.平衡向正反应方向移动 C.溶液颜色由浅绿色变为棕黄色 D.溶液颜色由浅绿色变为棕绿色 解析:若根据水解方程式，加入盐酸后增大了溶液中H+的浓度，使水解平衡向逆反应方向移动，导致Fe2+浓度增大，溶液颜色加深，从而错选D。 加入盐+酸后增大了溶液中的H的浓度,使水解平衡向逆反应方向移动,因溶液中同时存在NO3-,故在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,使溶液颜色逐渐变为棕黄色.正确答案为A,C。 二、判断反应产物 [例2](1998年全国高考题)将铁屑溶于过量盐酸后再加入下列物质,会有三价铁生成的是( ) A.硫酸 B.氯水 C.硝酸锌 D.氯化铜 解析：解本题时易选B而漏选C，由于只考虑铁屑与盐酸反应生成二价铁，二价铁再与氯水反应会有三价铁生成，忽视了过量盐酸中的H+，Zn(NO3)2中的NO3-组合成HNO3与Fe2+可发生反应：4H++NO3-+3Fe2+==3Fe3++NO↑+2H2O，故选B、C。 三、判断离子共存 [例3] 某溶液中大量存在五种离子：NO3-、SO42-、Fe3+、H+、M，其物质的量之比为n(NO3-):n(SO42-):n(Fe3+):n(H+):n(M)=2:3:1:3:1,则M可能为( ) A.Fe2+ B.Mg2+ C.Cl- D.Ba2+ 解析：显然该题目既考查了离子共存问题，又考查了电荷守恒原理，暗中还隐含着对NO3-在酸性溶液中的强氧化性的考查。根据离子共存可排除选项D，因为Ba2+与SO42-不能共存；假设M带x个单位正电荷(即Mx+),由电荷守恒可得： 3n(Fe3+)+n(H+)+xn(Mx+)= n(NO3-)+n(SO42-),将题中已知的离子物质的量比代入此式,解得：x=2。似乎正确选项应为A、C，但是在酸性条件下NO3-具有强氧化性，Fe2+不能共存，反应为：4H++NO3-+3Fe2+==3Fe3++NO↑+2H2O，选项A不符合题意，故正确选项只能为B。 四、推断溶液组成 [例4]某未知溶液中可能含有较大浓度的H+、HS-、I-、NO3-、Cl-、Fe3+和SO42-离子中的一种或几种。现要选用给定的试剂：A.稀H2SO4 B.CuCl2溶液 C.BaCl2溶液 D.NaOH溶液来进行实验。 (1)若向未知溶液中加入一种试剂后,有沉淀生成,同时溶液由无色变成黄色.则加入的试剂可以是_______或________(填A、B、C……)，产生的沉淀可能是_________或________(填化学式)。 (2)根据以上实验现象,可以判断溶液中(以下填化学式)一定含有____________离子,不能确定是否含有____________离子；在不能确定的离子中,___________离子通过选用上述给定的试剂和原未知溶液进行实验便可以确定。 1 解析：由(1)：向未知溶液中加入一种试剂后,有沉淀生成,同时溶液由无色变成黄色。可推断:①原溶液无色,因此不存在Fe3+;②加入一种试剂后,溶液由无色变成黄色,说明原溶液中有I-离子, I-离子被氧化生成I2, I2溶于水溶液显黄色,而给定的试剂中没有能氧化I-离子的,可推断原溶液中有NO3-,在酸性条件下NO3-与I-离子不能共存,故原溶液中不可能含有较大浓度的H+,进而可推断加入试剂能产生H+,故加入的试剂是A(稀H2SO4),由于加入稀H2SO4后,溶液中有沉淀生成,则原溶液中一定有HS-才能产生该现象,反应的化学方程式为: 3HS-+2NO3-+ 5H+==2NO↑+3S↓+4H2O.据此可得:原溶液中一定存在HS-、I-、NO3-,加入试剂B(CuCl2溶液)也会产生(1)中所有现象: HS-+Cu2+=CuS↓+ H+.原溶液中一定不存在的离子是：H+、Fe3+；不能确定是否含有离子是：Cl-、SO42-,而SO42-则可用C(BaCl2溶液)来确定。答案如下： ----2-2-(1)A或B；S或CuS。（2）HS、I、NO3；Cl、SO4；SO4。 五、进行化学计算 [例5]在含有1 mol HNO3和2 mol H2SO4的混合稀溶液中,加入1.5 mol Cu,加热,充分反应后产生的气体体积在标准状况下约为( ) A.5.6 L B.11.2 L C.22.4 L D.44.8 L 解析：分析本题时，若认为Cu只与稀HNO3反应，根据化学方程式：3Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,可知Cu过量，计算得V(NO)=5.6L,得出错误的答案A。导致失误的原因是:忽视了H2SO4中的H+、Cu(NO3)2中的NO3-组合成HNO3与Cu可发生反应这一隐含条件.因此该反应可用如下离子方程式表示: 3Cu + 8H+ + 2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O 3mol 8mol 2mol 44.8 L 1.5mol 5mol 1mol V 由计算可知,H+过量,Cu与NO3-完全反应,得NO的体积V=22.4 L,正确答案为C。 [例6]在Fe与Cu的混合物中,加入一定量的稀硝酸,充分反应后剩余金属m1g,再向其中加入一定量的稀H2SO4,完全反应后剩余金属m2g,则m1与m2的关系是( ) A. m1一定大于m2 B. m1可能等于m2 C. m1一定等于m2 D. m1可能大于m2 解析：硝酸和金属作用消耗的硝酸可分为两部分，一为成盐消耗，二为作氧化剂所消耗。根据题意加入的稀硝酸已消耗尽，反应后的溶液为硝酸铁或硝酸铁和硝酸铜的混合溶液，此时再加入稀硫酸，可提供H+，故成盐的那部分“NO3-”变为强氧化剂，剩余的m1g金属不论是铁和铜的混合物还是铜，都将继续被氧化而消耗，故m1一定大于m2，所以选A。 六、设计实验检验离子 [例7]四位同学设计了下述四个方案，且都认为如果观察到的现象和自己设2-计的方案一致，即可确认试液中含有SO4. 方案甲：试液中加入足量稀硝酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成. 方案乙：试液中先加Ba(NO3)2,产生白色沉淀,后加HCl酸化,沉淀不溶解. 方案丙: 试液中加入足量稀盐酸，有气泡产生，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀. 2 方案丁：试液中加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀. 试评价以上方案是否严密，并分别说明理由。 解析： 甲方案：不严密，试液中含有SO32-也会产生此现象。发生如下反应： 3SO32-+2NO3-+ 2H+==2NO↑+3SO42-+H2O， Ba2++ SO42-==BaSO4↓。 乙方案：不严密，试液中含有SO32-也会产生此现象。发生的反应为： Ba2++ SO32-==BaSO3↓ ，3BaSO3+2NO3-+ 2H+==2NO↑+3BaSO4+H2O。 丙方案：不严密，试液中含有SO32-和NO3-会产生此现象。发生的反应如下： 2--+2-2+2-3SO3+2NO3+ 2H==2NO↑+3SO4+H2O，Ba+ SO4==BaSO4↓。 丁方案：严密，试液中加盐酸无明显现象，不存在干扰离子，加BaCl2产生白色沉淀，证明存在SO42-。 3 本文来源：https://www.dywdw.cn/11006868fd4733687e21af45b307e87101f6f816.html
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2022-04-06
