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1、第13講氮及其化合物課標(biāo)版 化學(xué) 題組一氮?dú)狻⒁谎趸?、二氧化?.氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)教 材 研 讀顏色狀態(tài)氣味水中的溶解性無色氣體無味不溶2.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) 物質(zhì)NO NO2物理性質(zhì)顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性難溶于水易溶于水化學(xué)性質(zhì)與O 2反應(yīng)2NO+O22NO2 與H2O反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO 3.一氧化氮、二氧化氮 與人體、環(huán)境的關(guān)系a.與血紅蛋白結(jié)合,使人中毒b.轉(zhuǎn)化成NO2,形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧 電子式密度氣味水溶性HH比空氣小強(qiáng)烈刺激性氣味常溫常壓下,1體積水大約能溶解700體積氨氣HN題組二氨和銨鹽1.氨(1)結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) (2)化學(xué)性質(zhì)NH
2、 3(3)制法與用途a.實(shí)驗(yàn)室制法:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。 b.工業(yè)制法:N2+3H22NH3。c.用途:制HNO3、銨鹽、純堿、尿素、制冷劑等。2.銨鹽(1)構(gòu)成:由N和酸根離子構(gòu)成。(2)物理性質(zhì):白色或無色晶體,都能溶于水。(3)化學(xué)性質(zhì)4H 題組三硝酸1.物理性質(zhì)(1)純硝酸為無色、有刺激性氣味的液體。(2)硝酸沸點(diǎn)較低,易揮發(fā),在空氣中遇水蒸氣形成白霧。(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在69%以上的硝酸稱為濃硝酸。2.化學(xué)性質(zhì)(1)強(qiáng)酸性稀硝酸使紫色石蕊試液變紅。(2)不穩(wěn)定性a.濃硝酸不穩(wěn)定,見光或受熱易分解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4HNO 3(濃) 2H2O+4
3、NO2+O2。b.存放:HNO3應(yīng)盛放在棕色試劑瓶里,并存放在黑暗陰涼處。c.濃硝酸常呈黃色是因?yàn)镠NO3分解產(chǎn)生的NO2溶解于硝酸中,去掉硝酸中黃色的方法是通入少量O2,發(fā)生的反應(yīng)為:4NO2+O2+2H2O4HNO3。(3)強(qiáng)氧化性a.與金屬的反應(yīng)(大部分金屬能與硝酸反應(yīng))Cu與濃、稀硝酸均能反應(yīng),化學(xué)方程式分別為: Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。常溫下,鐵、鋁遇冷的濃HNO3能發(fā)生鈍化。b.與非金屬(木炭)的反應(yīng):C+4HNO3(濃)CO2+4NO2+2H2O。c.硝酸還能與其他還原劑,如H2S、
4、SO2、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等發(fā)生氧化還原反應(yīng)。d.王水濃HNO 3和濃鹽酸按體積比1 3混合即為王水,它的氧化性更強(qiáng),能溶解Pt、Au等金屬。 1.判斷下列說法是否正確。(1)NO只能用排水法收集,不能用排空氣法收集。()(2)NO2只能用排空氣法收集,不能用排水法收集。()(3)NO、NO2都是酸性氧化物。()(4)氮的氧化物能導(dǎo)致光化學(xué)煙霧和酸雨、破壞臭氧層。()答案(1)(2)(3) (4)題組一氮?dú)?、一氧化氮、二氧化?2.下列反應(yīng)必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3N2NON2NH3A.B.C.D.答案C該題有兩個(gè)要求:(1
5、)必須加入氧化劑;(2)一步反應(yīng)就能完成。反應(yīng)、從化合價(jià)角度來看都升高,但反應(yīng)N2NO2不能一步反應(yīng)就完成;而反應(yīng)NO 2HNO3不加氧化劑也能實(shí)現(xiàn),如3NO2+H2O2HNO3+NO,在該反應(yīng)中,NO2既是氧化劑又是還原劑;只有反應(yīng)N2NO必須加入氧化劑且一步反應(yīng)就能完成。 3.最近的病毒學(xué)研究發(fā)現(xiàn),一氧化氮對(duì)非典病毒抑制作用明顯,下列關(guān)于NO的說法正確的是()A.NO是亞硝酸的酸酐B.NO只能通過人工合成C.NO可以是某些含低價(jià)態(tài)氮元素的物質(zhì)的氧化產(chǎn)物D.NO與O 2按4 1的體積比混合后與足量水反應(yīng)可完全轉(zhuǎn)化為硝酸答案C亞硝酸(HNO2)的酸酐是N2O3,故A錯(cuò)。NO可以通過人工合成,也
6、可以通過雷電作用生成,故B錯(cuò)。NO可以是某些含低價(jià)態(tài)氮元素的物質(zhì)的氧化產(chǎn)物,如4NH3+5O24NO+6H2O,故C正確。NO與O2按4 3的體積比混合后與足量水反應(yīng),可完全轉(zhuǎn)化為HNO3:4NO+3O2+2H2O4HNO 3。 4.有關(guān)氨的性質(zhì)的敘述正確的是()A.氨能在空氣中燃燒B.氨水呈堿性C.氨水和酸相遇都能產(chǎn)生白色煙霧D.純凈的氨水是化合物答案B純凈的NH 3能在O2中燃燒,產(chǎn)物是N2和H2O,也能在高溫和催化劑的作用下發(fā)生催化氧化反應(yīng),但是不能在空氣中燃燒,A項(xiàng)錯(cuò);由于氨水中存在:NH3H2ON+OH-,故氨水顯堿性,B項(xiàng)對(duì);氨氣只有與揮發(fā)性酸相遇才能生成白煙,C項(xiàng)錯(cuò);氨水是混合物
7、,D項(xiàng)錯(cuò)。4H 題組二氨和銨鹽 5.下列說法不正確的是()氨氣溶于水能導(dǎo)電,所以氨氣是電解質(zhì)實(shí)驗(yàn)室可用濃氨水與NaOH固體制取氨氣氨和酸反應(yīng)生成銨鹽,與揮發(fā)性酸相遇時(shí)能形成白煙某晶體與NaOH共熱放出一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則該晶體中含有N氨水中含有氮元素最多的微粒是N把NH 3通入稀HNO3中,當(dāng)NH3和HNO3等物質(zhì)的量反應(yīng)時(shí),溶液的pH等于7A.B.C.D.答案CNH3溶于水生成NH3H2O,NH3H2O部分電離而使氨水導(dǎo)電,故4H 4HNH3不是電解質(zhì);在氨水中,NH3H2O的電離很微弱,故含氮元素最多的微粒是NH3H2O;當(dāng)NH3和HNO3等物質(zhì)的量反應(yīng)生成NH4NO3
8、時(shí),N水解使溶液呈酸性。4H 6.判斷下列說法是否正確。(1)濃硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO2,而稀硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO,并且硝酸的濃度越大,氧化性越強(qiáng)。()(2)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),只體現(xiàn)硝酸的強(qiáng)氧化性。()(3)硝酸與活潑金屬M(fèi)g、Al等反應(yīng)產(chǎn)生H2,而與Cu反應(yīng)產(chǎn)生NO或者NO2。()(4)將濃硝酸滴在干燥的藍(lán)色石蕊試紙上,現(xiàn)象是先變紅后褪色。() 答案(1)(2) (3) (4)題組三硝酸 7.關(guān)于硝酸的敘述中不正確的是()A.濃硝酸與濃鹽酸一樣,在空氣中出現(xiàn)白霧B.濃硝酸見光分解和受熱分解的產(chǎn)物相同,都是NO2、O2和H2OC.NO2與水反應(yīng)有硝酸生成,所以NO2是硝酸酸酐D.硝酸與金
9、屬反應(yīng),既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)酸性答案C3NO 2+H2O2HNO3+NO,該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),NO2不是酸性氧化物,HNO3的酸酐是N2O5。 8.有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL,其中含有硫酸的濃度為2molL-1,含硝酸的濃度為1molL-1,現(xiàn)向其中加入0.96g銅粉,充分反應(yīng)后(假設(shè)只生成NO氣體),最多可收集到標(biāo)況下的氣體的體積為()A.89.6mLB.122mLC.168mLD.224mL答案D3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O0.015mol0.1mol0.02mol經(jīng)比較Cu不足。由Cu的量可求得生成NO0.01mol,即標(biāo)況下氣體的體積為224mL。3O 9.在濃
10、硝酸中放入銅片,回答下列問題。(1)反應(yīng)開始時(shí)的化學(xué)方程式為,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。(2)若銅有剩余,則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式為。(3)待反應(yīng)停止后,再加入少量25%的稀硫酸,這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生,其原因是。 答案(1)Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O銅片逐漸溶解,有紅棕色的氣體產(chǎn)生,溶液呈藍(lán)色(2)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(3)H2SO4電離出H+,溶液中還有N,故又會(huì)發(fā)生反應(yīng):3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O解析略。3O 3O 重難一有關(guān)氮的氧化物的計(jì)算典例1(2014河南焦作模擬)在一定條件下,將m體積NO和n體積O2
11、同時(shí)通入倒立于水中且盛滿水的容器內(nèi),充分反應(yīng)后,容器內(nèi)殘留體積的氣體,該氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色,則m與n的比值為()A.3 2B.2 3C.8 3D.3 8 考查內(nèi)容有關(guān)氮的氧化物的計(jì)算。解題關(guān)鍵先要判斷是屬于一氧化氮和氧氣的混合物與水反應(yīng)還是二氧化氮和氧氣的混合物與水反應(yīng),然后利用守恒法列式即可,可以按原子守2m重 難 突 破恒列式也可以按得失電子守恒列式。 解析解法一:因殘留的氣體為體積的NO,由反應(yīng)4NO+3O2+2H2O4HNO3知,參加反應(yīng)的NO和O2的體積比為4 3,即 n=4 3,m n=83。解法二:因NOHNO3,O2HNO3。根據(jù)得失電子守恒及阿伏加德羅定律知,3=4,
12、即m n=8 3。解法三:因生成物HNO 3的酸酐為N2O5,則參加反應(yīng)的NO和O2中的氮原子和氧原子數(shù)目之比為2 5,根據(jù)阿伏加德羅定律得: 2m 2mm2mmV mnV 12mm =2 5,即m n=8 3。 答案C1 22m n 1-1將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,還剩余2mL無色氣體,則原混合氣體中O2的體積是()A.1.2mLB.2.4mLC.3.6mLD.4mL答案AD解析若NO2過量,剩余氣體為NO,則由3NO2+H2O2HNO3+NO可得,過量的NO 2為6mL,發(fā)生4NO2+O2+2H2O4HNO3反應(yīng)的氣體總體積為12mL-6mL=6m
13、L,其中O2為6mL=1.2mL。若O2過量,則無色氣體為O2,發(fā)生4NO2+O2+2H2O4HNO3反應(yīng)的氣體總體積為12mL-2mL=10mL,其中O2為10mL=2mL,所以原混合氣體中含O22mL+2mL=4mL。1515 1-2常溫下,將充滿等體積混合氣體的試管倒立在水槽中,試管內(nèi)氣體體積不會(huì)明顯減少的一組是()A.B.C.D.答案A 解析4NO+3O2+2H2O4HNO3,4NO2+O2+2H2O4HNO3,Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4,上述三種反應(yīng),使試管內(nèi)氣體體積減小水位上升。中NH3極易溶于水。、在題述條件下不反應(yīng),各氣體均難溶于水,故試管內(nèi)氣體體積不會(huì)明顯減
14、少。NO、O2 C2H4、H2 NO2、O2 Cl2、SO2 NH3、O2 CO、O2 氮的氧化物與O2、H2O混合的計(jì)算方法1.加合式法(1)NO2和O2的混合氣體溶于水的計(jì)算由4NO2+O2+2H2O4HNO3可知,當(dāng)體積比:V(NO 2) V(O2)(2)NO與O2同時(shí)通入水中2NO+O22NO2,4NO2+2H2O+O24HNO32 2241 O , O4141 NO , NO過量剩余氣體為恰好完全反應(yīng)過量剩余氣體為 總反應(yīng)方程式為4NO+3O2+2H2O4HNO3,當(dāng)體積比:V(NO) V(O2)2.原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5的組成,都與N2O
15、5+H2O2HNO 3等效。當(dāng)混合氣體溶于水時(shí)利用混合氣體中N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷。N(N) N(O) 243 O4343 NO剩余恰好完全反應(yīng)剩余225 O2525 NO剩余恰好完全反應(yīng)剩余 重難二氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法典例2(2014湖南株洲模擬)氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面有廣泛應(yīng)用,研究其性質(zhì)有重要意義。(1)A是一種白色晶體,它與濃NaOH溶液共熱,放出無色氣體B。用圓底燒瓶收集干燥的B。按如圖裝置,引發(fā)紫色石蕊溶液上噴,可以得到藍(lán)色噴泉。 A與濃H2SO4反應(yīng),放出無色氣體C。用圓底燒瓶收集干燥的C,仍按如圖裝置,引發(fā)紫色石蕊溶液上噴,可以得到紅色噴泉。寫出A與濃NaOH溶液共熱
16、生成B的離子方程式:。收集氣體C的方法是。引發(fā)紫色石蕊溶液上噴的操作是。(2)某小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持儀器未畫出),探究氨氣的還原性并檢驗(yàn)產(chǎn)物。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:黑色CuO變?yōu)榧t色;白色無水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色;同時(shí)生成一種無色氣體,該氣體無污染。請(qǐng)寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式:。堿石灰的作用是。該裝置存在明顯缺陷,請(qǐng)指出存在的問題并提出改進(jìn)意見:?？疾閮?nèi)容NH3的實(shí)驗(yàn)室制法。解題關(guān)鍵弄清解題思路是解答本題的關(guān)鍵。 解析(1)根據(jù)B能引發(fā)噴泉實(shí)驗(yàn)且得到藍(lán)色噴泉知,B極易溶于水且水溶液顯堿性,故B為NH3,則A為銨鹽;根據(jù)C能引發(fā)噴泉實(shí)驗(yàn)且得到紅色噴泉知,C極易溶于水且水溶
17、液顯酸性,故C為HCl,A為NH4Cl。NH4Cl與濃NaOH溶液共熱反應(yīng)的離子方程式為N+OH-NH3+H2O。HCl氣體極易溶于水,密度比空氣大,故只能用向上排空氣法收集。引發(fā)紫色石蕊溶液上噴的操作是打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水。(2)根據(jù)白色無水硫酸銅粉末變?yōu)樗{(lán)色,證明有水生成;根據(jù)生成的無色氣體無污染知,該4H 氣體為N2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。由于氨氣的制備過程中會(huì)產(chǎn)生水,因此堿石灰的作用是吸收氨氣中混有的水蒸氣,防止干擾產(chǎn)物水的檢驗(yàn)。答案(1)N+OH-NH3+H2O向上排空氣法打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水(2)3CuO+2NH 33Cu
18、+N2+3H2O吸收氨氣中混有的水蒸氣,防止干擾產(chǎn)物水的檢驗(yàn)此裝置沒有尾氣吸收裝置,NH3直接排入大氣,污染環(huán)境,應(yīng)連接一個(gè)氨氣吸收裝置4H 2-1下列制備氣體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤的是() 答案C解析A是制取NH3,用堿石灰干燥,正確;B是簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器制取CO2,正選項(xiàng)A B C D藥品NH4Cl與Ca(OH)2石灰石和稀鹽酸稀硝酸和銅片KMnO4與濃鹽酸裝置 確;C是制取NO,由于NO極易被空氣中的氧氣氧化為NO2,所以只能用排水法收集,錯(cuò)誤;KMnO4氧化性很強(qiáng),與濃鹽酸反應(yīng)不需要加熱,D正確。 2-2(2014福建寧德模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取NH3進(jìn)行了如下設(shè)計(jì):(1)甲同學(xué)擬用
19、濃氨水和固體NaOH制取NH3,并用圖裝置作為NH3的發(fā)生裝置。寫出固體NaOH的作用:。 (2)乙同學(xué)建議,把教材中實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的收集裝置由大試管改為集氣瓶且瓶口向上來收集氨氣,并確保不污染環(huán)境。請(qǐng)你根據(jù)其設(shè)想回答:若用排空氣法收集NH3,請(qǐng)?jiān)趫D的方框內(nèi)畫出其氣體收集裝置和尾氣吸收裝置,標(biāo)出所用的試劑(自選)名稱。若用排液法收集NH3,可選用的試劑是(填序號(hào))。A.H 2OB.濃硫酸C.CCl4D.飽和NaCl溶液答案(1)NaOH溶解放熱,使NH3的溶解度降低,NH3逸出;使溶液中的c(OH-)增大,促使NH3+H2ONH3H2ON+OH-平衡向左移動(dòng),NH34H 逸出(2)C 解析(2
20、)氨氣的密度比空氣小,應(yīng)該用向下排空氣法收集,所以當(dāng)瓶口向上收集時(shí)應(yīng)短進(jìn)長(zhǎng)出,還應(yīng)該注意尾氣吸收。由于NH3極易溶于水,所以應(yīng)用倒置漏斗,以防倒吸。氨氣易溶于H2O、飽和NaCl溶液,能與濃H2SO4反應(yīng),所以只能選擇CCl4。 氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物一般加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O(1)裝置:“固體+固體氣體”(與用KClO 3或KMnO4制O2的裝置相同)。 (4)驗(yàn)滿方法:將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍(lán)色;將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,有白煙產(chǎn)生。特別提示制氨氣時(shí),選用的銨鹽及堿都有一
21、定的要求。選銨鹽時(shí),不選(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等,因它們受熱易分解,使產(chǎn)生的NH3中混有較多的雜質(zhì)氣體,另外NH4NO3易爆炸;選堿時(shí),用堿石灰而不用NaOH或KOH,因NaOH、KOH具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生氨氣,且在高溫下均能腐蝕玻璃。(2)收集:向下排空氣法。(3)干燥:用堿石灰(NaOH和CaO固體的混合物)。 方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3H2ONH3+H2O 2.實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的其他方法濃氨水+固體NaOH NaOH溶于水放熱,促使氨水分解,且OH -濃度的增大有利于NH3的生成濃氨水+固體CaO CaO與水反應(yīng),使溶劑(水)減
22、少;反應(yīng)放熱,促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式為NH3H2O+CaONH3+Ca(OH)2 氨氣或氯化氫氣體的尾氣處理中,常用的防倒吸裝置 重難三金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計(jì)算典例3(2014江西九江統(tǒng)考)將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入到稀硝酸中,兩者恰好完全反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物全部是NO,向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的NaOH溶液至沉淀完全,測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g,則下列有關(guān)敘述中正確的是()A.開始加入合金的質(zhì)量可能為16.4gB.參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1molC.沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液的體積為100mLD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)物NO的體積為22.4L
23、考查內(nèi)容金屬與硝酸的反應(yīng)及相關(guān)計(jì)算。解題關(guān)鍵解答金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算題時(shí),要盡量避免應(yīng)用化學(xué)方程式計(jì)算,否則會(huì)陷入復(fù)雜的計(jì)算過程中,甚至得不到正確結(jié)論。解析增加的質(zhì)量即OH-的質(zhì)量,則n(OH-)=5.1g17g/mol=0.3mol,則消耗NaOH溶液的體積為0.3mol3mol/L=0.1L=100mL,C項(xiàng)正確;根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒可知,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.3mol,若合金全部是Mg,質(zhì)量為3.6g,若全部是銅,質(zhì)量為9.6g,則合金的質(zhì)量應(yīng)介于3.6g與9.6g之間,A項(xiàng)錯(cuò);被還原的硝酸為0.1mol,起酸性作用的硝酸為0.3mol,則參加反應(yīng)的硝酸為0.4mol,B項(xiàng)錯(cuò);
24、標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.1molNO的體積為2.24L,D項(xiàng)錯(cuò)。 答案C 3-1(2014安徽江南十校模擬)將9g銅和鐵的混合物投入到100mL稀硝酸中,充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LNO,剩余4.8g金屬;繼續(xù)加入100mL等濃度的稀硝酸,金屬完全溶解,又得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LNO。若向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不變紅,則下列說法正確的是()A.原混合物中銅和鐵各0.075molB.稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.5molL -1C.第一次剩余4.8g金屬為銅和鐵D.再加入上述100mL稀硝酸,又得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LNO答案A解析第一次加稀硝酸時(shí)金屬有剩余,溶解的4.2g金屬均被氧化為+
25、2價(jià), 溶解的金屬的物質(zhì)的量為3=0.075mol,金屬的平均摩爾質(zhì)量為=56gmol-1,因此溶解的都是鐵;第二次加稀硝酸后金屬完全溶解,由題意可知Fe2+未被氧化,溶解的4.8g金屬也一定被氧化為+2價(jià),同理可知溶解的金屬的平均摩爾質(zhì)量為64gmol-1,因此溶解的都是銅。c(HNO3)=40.1L=2molL-1。若金屬完全溶解后再加100mL稀硝酸,反應(yīng)為3Fe 2+4H+N3Fe3+NO+2H2O,HNO3足量,0.075molFe2+參與反應(yīng)生成0.025molNO,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.56L,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 11.12L22.4L mol 124.2g0.075mol
26、 11.12L22.4L mol 3O 3-2將51.2g銅恰好完全溶于VmL10mol/L硝酸中,得到硝酸銅溶液,收集到氮的氧化物(含NO、NO2、N2O4)的混合物共17.92L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),這些氣體恰好能被500mL2.0mol/LNaOH溶液完全吸收,得到500mL(假設(shè)吸收氣體后溶液體積不變)鈉鹽溶液(含NaNO3和NaNO2)。通過計(jì)算回答下列問題:(1)V=。(2)上述鈉鹽溶液中硝酸鈉的物質(zhì)的量濃度為。 答案(1)260(2)0.40mol/L解析(1)依題意,氮的氧化物與氫氧化鈉反應(yīng)恰好生成硝酸鈉和亞硝酸鈉,由電荷守恒及原子守恒可知,氮的氧化物中氮原子物質(zhì)的量n(N)=n(N
27、)+n(N)=n(Na+)=0.50L2.0mol/L=1.0mol。n(Cu)=0.80mol,硝酸銅溶液中含N的物質(zhì)的量n(N)=1.6mol。由于硝酸與銅恰好完全反應(yīng),根據(jù)氮原子守恒可知,n(HNO3)=1.0mol+1.6mol=2.6mol,故V=1000mL/L=260mL。(2)根據(jù)得失電子守恒,銅失去的電子的物質(zhì)的量等于轉(zhuǎn)化為NaNO2的那部分硝酸得到的電子的物質(zhì)的量。即n(NaNO 2)2=n(Cu)2,n(NaNO2)=0.80mol,n(NaNO3)=1.0mol-0.80mol=0.20mol,故c(NaNO3)=0.40mol/L。 3O 2O 51.2g64g/mo
28、l3O 3O2.6mol10mol/L 0.20mol0.50L 金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計(jì)算1.反應(yīng)規(guī)律 (1)HNO3與金屬反應(yīng)一般不生成H2:還原產(chǎn)物:濃HNO3NO2,稀HNO3NO。(2)Cu與HNO3的反應(yīng):Cu與濃HNO3反應(yīng)時(shí),若Cu足量,開始時(shí)還原產(chǎn)物為NO2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃HNO3變稀,還原產(chǎn)物為NO,最終得到NO2與NO的混合氣體。(3)Fe與稀HNO 3反應(yīng):Fe過量,氧化產(chǎn)物為Fe2+;Fe不足,氧化產(chǎn)物為Fe3+。2.計(jì)算方法(1)原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),一部分HNO3起酸性作用;另一部分HNO3作為氧化劑 被還原,這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)
29、消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。(2)得失電子守恒法HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。(3)離子方程式計(jì)算法金屬與H 2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí),由于硝酸鹽中N在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算,先作過量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或N的量進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,且溶液中要符合電荷守恒。3O3O 硝酸的強(qiáng)氧化性在反應(yīng)中的體現(xiàn)1.硝酸與變價(jià)金屬氧化物的反應(yīng)如FeO與稀HNO3反應(yīng):3FeO+10HNO3(稀)3Fe(NO3)3+NO+5H2O,反應(yīng)中,硝酸既表現(xiàn)了氧化性,又表現(xiàn)了酸性。而不能錯(cuò)誤地認(rèn)為:FeO+2HNO3Fe
30、(NO3)2+H2O。2.非金屬單質(zhì)與HNO 3反應(yīng)的規(guī)律(1)被還原的HNO3占參加反應(yīng)HNO3的100%。(2)HNO3表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,不表現(xiàn)酸性。 3.硝酸的酸性與氧化性、硝酸鹽(N)的氧化性(1)硝酸遇還原性物質(zhì)時(shí)顯氧化性,遇非還原性物質(zhì)時(shí)顯酸性。與金屬(Pt、Au不反應(yīng),Al、Fe發(fā)生鈍化)反應(yīng)時(shí),HNO3既顯氧化性又顯酸性。(2)N的氧化性常溫下,N在中性或堿性溶液中不表現(xiàn)氧化性,在溶液中幾乎與所有離子能大量共存,如與I -、S2-、Fe2+可共存。在酸性溶液中,N和H+形成HNO3而表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,具有還原性的某些離子則不能與其大量共存,且能溶解活動(dòng)性較弱的金屬。(3)HNO3能腐蝕橡膠,故保存HNO3時(shí)不能用橡膠塞,使用HNO3時(shí)應(yīng)避免與橡膠接觸。 3O3O 3O 3O
2019版高考化學(xué) 第13講 氮及其化合物課件.ppt
