2021高考化學一輪復習第四章非金屬元素及其重要化合物第16講氮及其化合物學案_第1頁
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文檔簡介

1、第16講氮及其化合物一、氮1氮元素在自然界中的存在及氮的固定2氮氣(n2)(1)物理性質:無色無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水,熔點、沸點很低。(2)化學性質n2的電子式為nn,結構式為nn,由于分子中含有的氮氮三鍵鍵能很大,分子結構穩(wěn)定,在通常狀況下,化學性質很不活潑。與氧氣反應:n2o22no(汽車尾氣中產(chǎn)生氮的氧化物和雷電固氮)。與氫氣反應:n23h22nh3(工業(yè)合成氨的反應原理)。與mg反應:3mgn2mg3n2。二、氮的氧化物1氮有多種價態(tài)的氧化物,如n2o、no、no2、n2o4、n2o3、n2o5等,其中屬于酸性氧化物的是n2o3、n2o5。2no和no2性質的比較注意:收

2、集方法:no采用排水法,no2采用向上排空氣法。三、氨和銨鹽1氨的分子結構與性質(1)分子結構分子式:nh3,電子式:,空間構型:三角錐形。屬于極性分子。(2)物理性質無色有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,易液化,可用作制冷劑,極易溶于水(約1700),可由噴泉實驗證明。(3)化學性質與水反應:nh3h2onh3h2onhoh,氨的水溶液叫氨水,呈弱堿性。a組成:三種分子:nh3、h2o、nh3h2o;三種離子:nh、oh、h。b性質:氨水質量分數(shù)越大,其密度越小。cnh3h2o為可溶性一元弱堿,易揮發(fā),不穩(wěn)定,易分解:nh3h2onh3h2o。(可用于制備少量nh3)氨氣與酸反應a蘸有濃鹽酸

3、的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近,其現(xiàn)象為有白煙生成,將濃鹽酸改為濃硝酸,也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。化學方程式為hclnh3=nh4cl、nh3hno3=nh4no3。b與co2等酸性氧化物反應:nh3co2h2o=nh4hco3或2nh3co2h2o=(nh4)2co3。nh3的還原性氨的催化氧化:4nh35o24no6h2o;與cuo的反應:2nh33cuo3cun23h2o;與cl2的反應:2nh33cl2=6hcln2(或8nh33cl2=6nh4cln2)。與鹽溶液反應將氨水加入下列溶液,完成下表:2氨氣的制法(1)工業(yè)制法:n23h22nh3。(2)實驗室制法實驗裝置凈化裝置3銨鹽及nh

4、4的檢驗(1)銨鹽的物理性質大多數(shù)銨鹽是白色固體,均易溶于水。(2)銨鹽的化學性質(3)nh的檢驗未知液濕潤的紅色石蕊試紙變藍色,則證明含nh。四、硝酸1物理性質硝酸是無色易揮發(fā)的液體,有刺激性氣味。2化學性質(1)強酸性與鹽酸、硫酸并稱三大強酸。(2)強氧化性hno3與金屬反應時,不產(chǎn)生h2。a與除au、pt外大部分金屬反應(如cu):與濃硝酸:cu4hno3(濃)=cu(no3)22no22h2o。與稀硝酸:3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o。b常溫下濃硝酸使fe、al鈍化。與非金屬(如木炭)反應c4hno3(濃)co24no22h2o。與某些還原性化合物(如fe2、

5、so2、so、h2s、s2、hi、i等)反應,稀硝酸與fe2反應的離子方程式為3fe24hno=3fe3no2h2o。(3)不穩(wěn)定性反應方程式:4hno3(濃)4no2o22h2o。硝酸保存在棕色試劑瓶中,置于冷暗處,不能用橡膠塞。市售濃硝酸呈黃色的原因是濃hno3分解生成no2,no2溶于濃硝酸呈黃色。1判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”,并指明錯因。(1)濃硝酸中滴加紫色石蕊溶液,最終變?yōu)榧t色。()錯因:濃hno3中滴加石蕊溶液,先變紅,后褪色。(2)加熱盛有nh4cl固體的試管,試管底部固體消失,試管口有晶體凝結,說明nh4cl固體可以升華。()錯因:nh4cl加熱時,先分解生成nh3

6、和hcl,離開熱源后nh3與hcl又化合生成nh4cl。(3)在實驗室里,no和no2均用排水法收集。()錯因:no2與水發(fā)生反應,不能用排水法收集。(4)可用no2與水反應制取硝酸,故no2是酸性氧化物。()錯因:no2與水反應除生成hno3外,還有no生成,是特殊氧化物。(5)通過灼熱的鎂粉,可除n2中的少量氧氣。()錯因:加熱時n2與mg反應生成mg3n2。(6)co、no、no2都是大氣污染氣體,在空氣中都穩(wěn)定存在。()錯因:no極易與空氣中的o2反應生成no2,no2也極易與空氣中的h2o(g)反應生成hno3和no。(7)n2與o2在放電條件下直接化合成no2。()錯因:n2與o2

7、在放電條件下生成的是no。2教材改編題(據(jù)人教必修一p103t5)某同學用濾紙折成一個紙蝴蝶并噴灑一種溶液(保持濕潤),掛在鐵架臺上。另取一只盛某種溶液的燒杯,放在紙蝴蝶的下方(如圖)。過一會兒,發(fā)現(xiàn)紙蝴蝶變?yōu)榧t色。下表的組合中,能夠實現(xiàn)上述變化的是_。紙蝴蝶上的噴灑液石蕊酚酞酚酞石蕊小燒杯中的溶液濃鹽酸濃氨水naoh溶液濃硫酸答案解析燒杯中的溶質必須是易揮發(fā)的物質,濃hcl易揮發(fā)遇濕潤的石蕊紙蝴蝶變?yōu)榧t色,氨水易揮發(fā)與濕潤的酚酞紙蝴蝶變?yōu)榧t色。3下列有關氮及其化合物的說法不正確的是 ()a硝酸應保存在棕色試劑瓶里b銨態(tài)氮肥不宜與堿性肥料混合施用c常溫下鐵、鋁不與濃硝酸反應dno可用排水法收集

8、,no2可用向上排空氣法收集答案c解析a項,硝酸不穩(wěn)定,見光易分解,所以應保存在棕色試劑瓶里;b項,銨態(tài)氮肥的水溶液呈酸性,與堿性肥料混合施用會產(chǎn)生氨氣,導致肥效降低;c項,常溫下鐵、鋁遇濃硝酸鈍化,鈍化是金屬表面被氧化產(chǎn)生了一層致密的氧化物保護膜,阻止了金屬的進一步反應,并不是不反應,故錯誤??键c氮和氮的氧化物解析雷雨天氣發(fā)生如下反應:n2o22no;2noo2=2no2;3no2h2o=2hno3no。故選c。答案c1將游離態(tài)氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)氮的過程叫氮的固定,固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。(1)自然固氮(2)人工固氮:合成氨工業(yè)。2氮的氧化物氮元素有1、2、3、4、5五種正價,五種正價

9、對應六種氧化物:n2o、no、n2o3、no2、n2o4、n2o5。其中n2o3和n2o5分別是hno2和hno3的酸酐。它們都是空氣污染物,空氣中的氮氧化物是造成光化學污染的主要因素。另外,在思考某些問題時,要注意:2no2n2o4對氣體體積及平均相對分子質量的影響。3氮氧化物對環(huán)境的污染及防治(1)常見的污染類型光化學煙霧:nox在紫外線作用下,與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應,產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。酸雨:nox排入大氣中后,與水反應生成hno3和hno2,隨雨雪降到地面。破壞臭氧層:no2可使平流層中的臭氧減少,導致地面紫外線輻射量增加。no與血紅蛋白結合使人中毒。(2)常見的nox尾氣

10、處理方法堿液吸收法2no22naoh=nano3nano2h2ono2no2naoh=2nano2h2ono2、no的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(no2)n(no)。一般適合工業(yè)尾氣中nox的處理。催化轉化法在催化劑、加熱條件下,氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(n2)或nox與co在一定溫度下催化轉化為無毒氣體(n2和co2)。一般適用于汽車尾氣的處理。反應方程式為4nh36no5n26h2o8nh36no27n212h2o2no2con22co22no24con24co21murad等三位教授提出no在人體內(nèi)有獨特的功能,關于no的敘述正確的是()no可以是某些含低價氮物質氧化

11、的產(chǎn)物no是亞硝酸的酸酐no可以是某些含高價氮物質還原的產(chǎn)物no是無色氣體,在空氣中可變?yōu)榧t棕色a全部bcd答案b解析no中氮的化合價處于中間價態(tài),它可以是還原產(chǎn)物,如hno3no,也可以是氧化產(chǎn)物,如nh3no;hno2的酸酐是n2o3;no是無色氣體,可被空氣中的氧氣氧化為紅棕色的no2。2汽車尾氣主要含有co2、co、so2、nox等物質,逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。(1)汽車尾氣中的co來自于_,no來自于_。汽車尾氣對環(huán)境的危害主要有_(至少填兩種)。(2)nox能形成酸雨,寫出no2轉化為hno3的化學方程式:_。(3)汽車尾氣中的co、nox在適宜溫度下采用催化轉化法處理

12、,使它們相互反應生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。寫出no被co還原的化學方程式_。答案(1)汽油的不完全燃燒n2與o2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應形成硝酸型酸雨、導致光化學煙霧、產(chǎn)生溫室效應(任填兩種即可)(2)3no2h2o=2hno3no(3)2co2non22co2解析(1)汽車汽缸內(nèi)不斷進行著汽油的燃燒反應,當空氣不足時,汽油不完全燃燒,會產(chǎn)生co;當空氣過量時,n2和o2在放電或高溫條件下反應生成no。汽車尾氣對環(huán)境的危害很大,可以形成硝酸型酸雨,導致光化學煙霧,產(chǎn)生溫室效應。(3)co、nox反應后生成的無毒氣體為co2和n2??键c氮的氧化物的簡單計算解析(1)設no的體積為v(no

13、),no2的體積為v(no2),依據(jù)方程式知,處理no需nh3:v(no),處理no2需nh3:v(no2),則解得v(no)0.75 l,v(no2)2.25 lv(no)v(no2)13。(2)生成兩種鈉鹽,必然是no2的歧化反應,依據(jù)量的關系可知兩種鹽分別為nano3和nano2。no中氮的化合價為2價,no2中氮的化合價為4價,二者以11混合時與naoh反應生成一種鈉鹽,依據(jù)得失電子守恒可知,鈉鹽中氮的化合價為3,即為nano2。(3)n(no2)0.15 mol,n(no)0.05 mol則單獨與na2co3反應的no2為0.15 mol0.05 mol0.1 mol所以共生成nan

14、o3:0.05 mol,nano2:0.15 molc(na2co3)0.5 moll1。答案(1)13(2)2no22naoh=nano3nano2h2onano2(3)na2co32no2=nano3nano2co2nano3:0.05 molnano2:0.15 mol0.5氮的氧化物與o2、h2o反應的計算1原理解答氮氧化物溶于水的計算問題首先明確原理,無論是單一氣體(no2),還是no、no2、o2中的兩者或三者的混合氣體,反應的實質是3no2h2o=2hno3no,2noo2=2no2,故若有氣體剩余只能是no或o2,不能是no2。2方法氮的氧化物與o2、h2o反應的計算,常見的有

15、兩種方法(1)加合式法no2和o2混合氣體溶于水的計算由4no2o22h2o=4hno3可知:v(no2)v(o2)no與o2同時通入水中2noo2=2no2、3no2h2o=2hno3no總的化學方程式為4no3o22h2o=4hno3可知:v(no)v(o2)(2)得失電子守恒法no與o2的混合氣體通入水中發(fā)生反應:2noo2=2no2、3no2h2o=2hno3no,在這當中,存在著no向no2轉化、no2向hno3轉化的同時又生成no的循環(huán)反應。但總體來講,nohno3,n的化合價升高是由于被o2氧化,因此可寫出在氧化還原反應中得失電子數(shù)必然相等。3在一定條件下,將no2和o2的混合氣

16、體12 ml通入足量水中,充分反應后剩余2 ml氣體(同溫同壓下),則原混合氣體中氧氣的體積為()1.2 ml2.4 ml3 ml4 mlabcd答案d解析4no2o22h2o=4hno3若剩余的氣體是o2,則v(no2)(122)8 ml,v(o2)12 ml8 ml4 ml。若剩余的氣體是no(2 ml)6 ml no2。則v(o2)(126)1.2 ml。4如圖所示,相同條件下,兩個容積相同的試管分別裝滿no2和no氣體,分別倒置于水槽中,然后通過導管緩慢通入氧氣,邊通邊慢慢搖動試管,直到兩個試管內(nèi)充滿液體。假設試管內(nèi)的溶質不向水槽中擴散,則(1)和(2)兩個試管內(nèi)溶液物質的量濃度之比為

17、()a11b43c57d75答案a解析設試管的體積為1 l,水充滿整個試管,溶液的體積是1 l,無論是no2還是no最終都轉變成了hno3,根據(jù)氮元素守恒,生成的hno3的物質的量相等,則硝酸的物質的量濃度相等,故選a??键c氨氣的性質和實驗室制取解析(1)制備氨氣,可用ca(oh)2(s)和nh4cl(s)混合加熱,可選用裝置a;也可采用加熱濃氨水的方法,此時可選用裝置b。欲得到干燥的氨氣,首先要干燥(干燥管要大口進,小口出),其次要收集(氨氣密度比空氣小,要用向下排空氣法),最后為尾氣處理(因氨氣極易溶于水,要用防倒吸的f裝置)。(2)nh3和no2在催化劑、一定溫度下可發(fā)生反應8nh36n

18、o27n212h2o,故y管中紅棕色氣體慢慢變淺;由化學方程式可以得出,反應后氣體分子數(shù)減少,壓強減小,故打開k2后,z中naoh溶液會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。答案(1)a2nh4clca(oh)22nh3cacl22h2o(或bnh3h2onh3h2o)dcfei(2)紅棕色氣體慢慢變淺8nh36no27n212h2oz中naoh溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象反應后氣體分子數(shù)減少,y管中壓強小于外壓1氨氣的特殊性質(1)氨是中學階段所學的唯一的堿性氣體,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,利用這一點,可以在推斷題中作為解題的突破口。(2)氨水中含有三種分子(h2o、nh3h2o、nh3)和三種離子(oh、nh、h),其中含

19、量最多的是nh3h2o(除h2o外),但計算其物質的量濃度和溶質質量分數(shù)時,氨水的溶質以nh3代替。(3)氨水中存在平衡:nh3h2onh3h2onhoh。生成的一水合氨(nh3h2o)是一種弱堿,很不穩(wěn)定,受熱會分解:nh3h2onh3h2o。當一水合氨作反應物時,在離子方程式中用分子式表示。2實驗室制備氨氣的注意事項(1)制取氨氣時所用的銨鹽不宜用硝酸銨、碳酸銨或碳酸氫銨。因為在加熱過程中,nh4no3可能發(fā)生爆炸;而(nh4)2co3、nh4hco3受熱易分解產(chǎn)生co2,使生成的nh3中混有較多的co2雜質。(2)消石灰不能用naoh、koh代替,一方面ca(oh)2比naoh便宜,另一

20、方面naoh、koh具有吸濕性,易結塊,不利于產(chǎn)生nh3,且在加熱條件下易腐蝕試管。(3)氨是堿性氣體,不能用酸性干燥劑(濃硫酸、p2o5)干燥,也不能用cacl2干燥,因為cacl2可以吸收nh3生成cacl28nh3。(4)吸收氨氣時要注意防止倒吸。可用于吸收氨氣并能防倒吸的常用裝置為:(5)銨鹽受熱都能分解,但不是都產(chǎn)生nh3,如nh4no3在200 時分解生成n2o和h2o。3實驗室快速制取氨氣的方法方法化學方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水nh3h2onh3h2o濃氨水固體naohnaoh溶于水放熱,促使一水合氨分解,且oh濃度的增大有利于nh3的生成且放熱使溫度升高,氣體溶解度

21、降低,促使nh3逸出濃氨水固體caocao與水反應,使溶劑(水)減少;反應放熱,促使一水合氨分解,且放熱使溫度升高,氣體溶解度降低,促使nh3逸出?;瘜W方程式為nh3h2ocao=nh3ca(oh)25探究氨氣及銨鹽性質的過程中,下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結論不正確的是()a將集有氨氣的試管倒扣于水槽中,液體迅速充滿試管,說明氨氣極易溶于水b向氨水中加入濃氫氧化鈉溶液,加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,說明氨水中含有nhc加熱nh4hco3固體,觀察到固體逐漸減少,試管口有液滴產(chǎn)生,說明nh4hco3受熱易分解d將紅熱的pt絲伸入右圖所示的錐形瓶中,瓶口出現(xiàn)少量的紅棕色氣體,說明氨氣催化氧化

22、的產(chǎn)物中有no答案b解析b項,因為氨水中存在氨分子,加熱氨氣逸出,也能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,不能證明是銨根離子與氫氧化鈉反應產(chǎn)生的氨氣,錯誤;d項,4nh35o24no6h2o,2noo2=2no2,nh3的氧化產(chǎn)物應為no,正確。6如圖所示分別是某課外活動小組設計的制取氨氣的兩組裝置,回答下列問題:(1)用a圖所示的裝置可制備干燥的nh3:反應的化學方程式為_。裝置中收集nh3的試管口放置棉花團的作用是_。(2)用b圖所示的裝置可快速制取較大量nh3:用文字和化學方程式表示濃氨水滴入cao中有大量nh3逸出的過程:_。檢驗nh3是否收集滿的實驗方法是_。答案(1)2nh4clca(oh)

23、2cacl22nh32h2o減少nh3與空氣對流,收集到較純凈的nh3(2)caoh2o=ca(oh)2,反應放熱,nh3h2onh3h2o用蘸有少許濃鹽酸的玻璃棒靠近收集nh3的容器口,若產(chǎn)生白煙,說明容器內(nèi)已收集滿nh3,反之,則沒有收集滿(或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近收集nh3的容器口,若濕潤的紅色石蕊試紙變藍,則說明nh3已收集滿,反之,則沒有收集滿)(其他合理答案也可)解析(2)雖然一水合氨與生石灰不反應,但是生石灰與水反應劇烈且放熱,使大量氨氣逸出:nh3h2onh3h2o。考點銨鹽nh的檢驗解析加入10 ml 0.2 moll1的鹽酸與之充分反應,收集到標準狀況下的co2氣體44.

24、8 ml (0.002 mol),說明一定含有nh4hco3,鹽酸完全反應,碳酸氫銨不一定完全反應,所以1.000 g樣品中不一定含有nh4hco3 0.316 g,a錯誤;反應加入了鹽酸引入氯離子,所得的溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成,不能說明原樣品中一定含有nh4cl,b錯誤;根據(jù)關系式2nh3h2so4,向另一份溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液,加熱,產(chǎn)生的氨氣的物質的量為0.025 l0.15 moll120.0075 mol,原樣品的nh含量為100%27%,c錯誤;nh4hco3、nh4cl、nh4no3中nh的質量分數(shù)分別為22.8%、33.6%、22.5%,而樣品

25、中,nh的質量分數(shù)為27%,所以一定含有nh4cl,故d正確。答案d1銨鹽特例(1)銨鹽分解不一定產(chǎn)生nh3,如nh4no3加熱到一定溫度時會發(fā)生爆炸,生成多種氣體。(2)銨鹽遇堿性物質能發(fā)生反應產(chǎn)生氨,因此銨態(tài)氮肥不宜和堿性物質(如含k2co3的草木灰)混合施用。2nh的檢驗7下列說法中正確的是()a所有銨鹽受熱均可以分解,產(chǎn)物均有nh3b硝酸銨受熱易分解爆炸,實驗室常用加熱氯化銨與氫氧化鈣的固體混合物制備氨氣c在盛有硫酸亞鐵銨(nh4)2fe(so4)2溶液的試管中,滴加少量naoh溶液,在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍d銨鹽都易溶于水,其水溶液均呈酸性答案b解析銨鹽分解不一定產(chǎn)

26、生nh3,如nh4no3在400 以上分解生成n2、no2和h2o,a項錯誤;fe2比nh更易結合oh,所以加入少量naoh溶液,不會產(chǎn)生nh3,c項錯誤;nh4hco3、(nh4)2s溶液等均呈堿性,d項錯誤。8碳銨是一種較常使用的化肥,它在常溫下易分解。某化學興趣小組對碳銨的成分存在疑問,進行了如下探究?!径ㄐ詫嶒灐繖z驗溶液中的陰、陽離子。取少量固體放入試管中,加入鹽酸,把生成的氣體通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳銨放入試管中,加入濃naoh溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體,石蕊試紙變藍色。(1)根據(jù)實驗現(xiàn)象,推測碳銨中含有的陰離子可能是_或_。(2)根據(jù)實驗現(xiàn)

27、象,碳銨與足量naoh溶液加熱反應的離子方程式可能是_(任寫一種)?!径繉嶒灐繙y定碳銨中c元素和n元素質量比。該興趣小組準確稱取a g碳銨,加熱使之分解,并把產(chǎn)物通入堿石灰中,如下圖所示。(3)碳銨固體應放在_(填字母)中進行加熱。a大試管b蒸發(fā)皿c燒瓶d坩堝(4)從安全的角度考慮,尾氣處理的裝置可以選用_(填字母)。(5)若灼燒后沒有固體殘余,稱量u形管在實驗前后的質量差為b g。由此測得n元素的質量是_g。答案(1)hcoco(2)nhohnh3h2o(或nhhco2ohnh32h2oco)(3)a(4)a(5)解析(2)碳銨中如果含有碳酸銨,離子方程式為nhohnh3h2o;碳銨中如果

28、含有碳酸氫銨,離子方程式為nhhco2ohnh32h2oco。(3)蒸發(fā)皿用于液體加熱;坩堝屬于開放容器不利于收集;燒瓶太大;試管最合適。(4)b、c裝置容易倒吸,d裝置密封不科學,a裝置可以防止倒吸,符合要求。(5)碳銨分解生成二氧化碳、水、氨氣,被堿石灰吸收的是二氧化碳和水,所以產(chǎn)生氨氣的質量為(ab)g,其中n元素的質量為 g??键c硝酸的性質及應用解析(2)3價氮的化合物是nh3或銨鹽,而此反應的環(huán)境呈酸性,故3價氮的化合物應是硝酸銨,可利用nh與oh共熱產(chǎn)生nh3的性質檢驗。(3)b中發(fā)生反應feso4nofe(no)so4(棕色),加熱后,上述平衡逆向移動,無色氣體no逸出,在空氣中

29、變?yōu)榧t棕色,而溶液顏色變淺。(4)no2與水反應生成no,故可把濃硝酸換成稀硝酸,若a中無紅棕色氣體生成,但b中溶液變?yōu)樽厣?,可證明a中有no生成。答案(1)常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應進一步發(fā)生(答“鈍化”也可)(2)取少量反應后a中溶液于試管中,向其中加入足量濃naoh溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口,若試紙變藍,則a中生成nh(3)棕色溶液顏色變淺,有無色氣體逸出,且在空氣中變?yōu)榧t棕色 feso4nofe(no)so4(棕色)的正反應為放熱反應,加熱后,平衡向逆反應方向移動(4)濃硝酸換成稀硝酸 a中沒有紅棕色氣體生成,b中溶液變?yōu)樽厣?硝酸的性質(1)硝酸與非金

30、屬單質反應硝酸與非金屬單質反應時,非金屬單質被氧化成最高價氧化物或其對應的含氧酸,硝酸只表現(xiàn)氧化性,完全轉化為還原產(chǎn)物。如:c4hno3(濃)2h2oco24no2s6hno3(濃)2h2oh2so46no2(2)硝酸與金屬反應硝酸與金屬單質反應一般不產(chǎn)生氫氣。硝酸與金屬單質反應時一部分被還原,一部分生成硝酸鹽,故硝酸既表現(xiàn)了酸性又表現(xiàn)了氧化性。濃硝酸與金屬反應時,若金屬過量,開始反應時濃硝酸被還原為no2,隨著反應的進行,hno3濃度降低,還原產(chǎn)物會變?yōu)閚o。硝酸在氧化還原反應中,其還原產(chǎn)物可能有多種價態(tài)的物質:no2、hno2、no、n2o、n2、nh4no3等,這取決于硝酸的濃度和還原劑

31、還原性的強弱,一般情況下,硝酸的濃度越小,其還原產(chǎn)物的價態(tài)越低。實驗證明,硝酸濃度越大,得電子的能力越強,因而其氧化能力越強。2no在酸性條件下的強氧化性no在酸性條件下具有強氧化性,往往作為隱含條件出現(xiàn)在試題中,在解題中往往被忽視而形成易錯點。常見的隱含形式有(1)在離子共存問題中,no在酸性條件下不與具有較強還原性的離子如s2、i、fe2等大量共存。(2)so的檢驗中不能用hno3酸化、不能用ba(no3)2作沉淀劑,以防止so的干擾。(3)向ba(no3)2溶液中通入還原性氣體so2可得到baso4沉淀。(4)向fe(no3)2溶液中加入非氧化性酸,如鹽酸,fe2能被氧化為fe3。(5)

32、向過量銅與一定量硝酸反應后的混合物中加入非氧化性酸,銅能繼續(xù)溶解。(6)向含還原性離子的酸性溶液中加入硝酸鹽,還原性離子可被氧化。3硝酸與金屬反應的計算方法(1)思維建模(2)計算方法原子守恒法hno3與金屬反應時,一部分hno3起酸的作用,以no的形式存在于溶液中;一部分作為氧化劑轉化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮原子的總物質的量等于反應消耗的hno3中氮原子的物質的量得失電子守恒法hno3與金屬的反應屬于氧化還原反應,hno3中氮原子得電子的物質的量等于金屬失電子的物質的量離子方程式計算法金屬與h2so4、hno3的混合酸反應時,由于硝酸鹽中no在h2so4提供h的條件下能繼續(xù)與金屬反應,因此此

33、類題目應用離子方程式來計算,先作過量判斷,然后根據(jù)完全反應的金屬或h或no進行相關計算9下列說法正確的是()a常溫下將濃hno3滴入鐵粉中無明顯現(xiàn)象,故濃hno3與鐵不反應b用如圖裝置進行實驗,將裝置中的濃硝酸滴入裝置用砂紙打磨過的鋁條中可觀察到產(chǎn)生紅棕色氣體chno3見光會分解d向稀hno3中滴加na2so3溶液:so2h=so2h2o答案c解析常溫下濃hno3使fe鈍化,不是不反應,a錯誤;b項中在常溫下鋁遇濃硝酸會發(fā)生鈍化,不會產(chǎn)生二氧化氮,錯誤;c項中,硝酸見光和受熱均會分解,正確;d項中,hno3與na2so3發(fā)生氧化還原反應,生成so與no,錯誤。10將32.64 g銅與140 m

34、l一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解,產(chǎn)生的no和no2混合氣體的體積為11.2 l(已換算成標準狀況)。請回答下列問題:(1)no的體積為_l,no2的體積為_l。(2)參加反應的hno3的物質的量是_。(3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入v ml a moll1的naoh溶液,恰好使溶液中的cu2全部轉化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為_moll1。(4)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在naoh溶液中全部轉化為nano3,至少需要30%的雙氧水_g。答案(1)5.8245.376(2)1.52 mol(3)(4)57.8解析(1)n(cu)0.51 mol,設混合氣體中no的物質的量為x,no2

35、的物質的量為y。根據(jù)氣體的總體積為11.2 l,有:xy0.5 mol。根據(jù)得失電子守恒,有:3xy(0.512) mol。解方程組得:x0.26 mol,y0.24 mol。則:v(no)0.26 mol22.4 lmol15.824 lv(no2)11.2 l5.824 l5.376 l。(2)參加反應的hno3分兩部分:一部分沒有被還原,顯酸性,生成cu(no3)2;另一部分被還原成no2和no,所以參加反應的hno3的物質的量為0.51 mol20.5 mol1.52 mol。(3)hno3在反應中一部分變成氣體,一部分以no的形式留在溶液中包括cu(no3)2和可能剩余的hno3。變

36、成氣體的hno3的物質的量為0.5 mol。加入naoh溶液至正好使溶液中cu2全部轉化為沉淀,則溶液中只有nano3,其物質的量為av103 mol,所以,c(hno3) moll1。(4)由得失電子守恒得:2n(cu)2n(h2o2),2n(h2o2)2,n(h2o2)0.51 mol,則m(h2o2)17.34 g。需30%的雙氧水:17.34 g30%57.8 g。 壓強差在化學實驗中的應用1 通過壓強的變化,檢查裝置的氣密性檢查裝置氣密性的原理一般都是通過改變裝置內(nèi)氣體壓強實現(xiàn)的,若檢查氣密性的裝置本身是一個非氣密性裝置,則首先要處理成一個密閉體系。其敘述形式是:裝置形成封閉體系操作

37、(微熱、手捂、熱毛巾捂、加水等)描述現(xiàn)象得出結論。答案對裝置a:將導管的出口浸入水槽的水中,手握住試管,有氣泡從導管口逸出,放開手后,有少量水進入導管,且水柱保持一段時間不變,說明裝置不漏氣;對裝置b:塞緊橡皮塞,夾緊彈簧夾后,從長頸漏斗注入一定量的水,使長頸漏斗內(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面,停止加水后,長頸漏斗中與試管中液面差保持不變,說明裝置不漏氣。體驗1下列所示裝置中,氣密性肯定不好的是()答案d解析a中由于分液漏斗和燒瓶之間有橡皮管連接,壓強相等,分液漏斗中液體一定能夠順利流下,無法判斷裝置氣密性;b和c能夠說明裝置的氣密性完好;兩端液面始終保持相平,而d中說明裝置氣密性不好。2 防止壓強減小,出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象有毒、對環(huán)境有污染的一類氣體在被試劑吸收的時候,因氣體溶解度較大造成裝置系統(tǒng)內(nèi)壓強降低

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