【步步高】高考化学大一轮复习讲义 第四章 第5讲 氮的氧化物和硝酸.doc

第5讲氮的氧化物和硝酸考纲解读1.知道氮气稳定的原因及用途。2.了解常见的氮的氧化物(no、no2)的性质及对环境的影响。3.会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属、非金属及其他具有还原性物质反应的特点。考点一氮气及氮的氧化物1氮气(1)氮的固定使空气中_的氮转化为_的过程。(2)氮气的性质物理性质纯净的n2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的_。化学性质通常情况下，n2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。a与h2反应：_。b与o2反应：_。2氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：n2o、no、n2o3、no2、n2o4、n2o5等。完成no和no2的比较表：nono2物理性质颜色毒性溶解性化学性质与o2反应2noo2=2no2与h2o反应3no2h2o=2hno3no实验室制法(填化学方程式)3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2ocu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o与人体、环境的关系与血红蛋白结合使人中毒转化成no2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾特别提醒(1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中no2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中no、no2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。(4)no2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。no2能使湿润的淀粉ki试纸变蓝。1根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属，为什么氮气很稳定？2农谚“雷雨发庄稼”，写出雷雨时，雨水中形成稀硝酸的化学方程式。3相同质量的镁条分别在氧气、氮气和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大到小的顺序是_；过量的镁条分别在相同状况下相同体积的氧气、氮气和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大到小的顺序是_。(空气中的co2可忽略)4如何鉴别no2与溴蒸气？5将容积为50 ml的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 ml。则原混合气体中no2和o2体积比可能是_或_。氮的氧化物的几种计算的方法(1)no2或no2与n2(非o2)的混合气体溶于水时，可依据3no2h2o=2hno3no，利用气体体积的变化差值进行计算。(2)no2和o2的混合气体溶于水时，由反应4no2o22h2o=4hno3进行计算。当v(no2)v(o2)41时，恰好完全反应，无气体剩余。当v(no2)v(o2)41时，no2过量，剩余气体为no。当v(no2)v(o2)43时，剩余气体为no。当v(no)v(o2)v2v3 bv1v3v2cv2v3v1 dv3v1v25烧瓶中放入铜片和稀硝酸，用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，则应()a立即接上收集容器，用向上排空气法收集b待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集c待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集d立即用排水法收集6. 如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 moll-1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是 ()nofe3hnono2a bc d7将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是()a反应速率：两者相同b消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少c反应生成气体的颜色：前者浅，后者深d反应中转移的电子总数：前者多，后者少8. 如右图所示为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 ml no。若通入11.2 ml氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度和压强不变，则容器内 混合气体的密度是()a等于1.369 gl1b等于2.054 gl1c在1.369 gl1和2.054 gl1之间d大于2.054 gl19将3.2 g cu跟30.0 ml 10.0 moll1的hno3充分反应，还原产物有no和no2，若反应后溶液中有a mol h，则此时溶液中含no的物质的量为()a0.5 a mol b(0.1a) molc0.1 a mol d2 a mol10将22.4 g铁粉逐渐加入到含hno3 0.8 mol的稀hno3中，反应生成气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)的变化关系如图所示，其中正确的是()11. 为了除去no、no2、n2o4对大气的污染，常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应方程式：2no22naoh=nano3nano2h2o；no2no2naoh=2nano2h2o)。现有由a mol no、b mol no2、c mol n2o4组成的混合气体恰好被v l氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)，则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为()a. moll1 b. moll1c. moll1 d. moll112工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。请回答下列问题：(1)不宜于用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜的原因是_。(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是_。(3)要得到硝酸铜晶体，应选用_。(4)反应中硝酸表现出_性。13甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质，a、b、c为常见的化合物，已知：a和b都极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取a和b的浓溶液后，相互靠近会看到白烟。各物质之间存在如图所示的转化关系cc溶液请回答下列问题：(1)c溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)，理由是_(用离子方程式表示)。(2)乙和甲反应生成a的化学方程式为_。c和氢氧化钠溶液生成a的离子方程式为_。(3)丙气体通入1 l氢氧化钠溶液中恰好完全反应，此时电子转移为2 mol，则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。(4)常温下，向含白色沉淀m的浊液中加入氯化钠固体，m的溶解度将_(填“增大”、“减小”或“不变”)，ksp(m)将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。14在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放有两个烧杯，小烧 杯里放有铜片和浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯。请回答下列问题：(1)实验过程中，一定能观察到的现象有_。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是_。(3)若要验证最终得到的气体中是否有no，最简便的方法是_。15为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)，b为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；e为一个空的蒸馏烧瓶；f是用于鼓入空气的双连打气球。(1)实验时，先将b装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当c处产生白色沉淀时，立刻将b装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为_。(2)将a中铜丝放入稀硝酸中，给装置a微微加热，在装置a中产生无色气体，其反应的化学方程式为_。(3)装置e中开始时出现浅红棕色气体，用f向e中鼓入空气后，可观察到烧瓶e内气体颜色加深，产生上述现象的原因是_。(4)一段时间后，c中白色沉淀溶解，其原因是_。(5)装置d的作用是_。答案基础再现深度思考考点一1(1)游离态化合态氮(2)4/5n23h22nh3n2o22no2无色红棕色有毒有毒不溶能溶考点二1无色有刺激性气味的液体易与水以任意比互溶质量分数大于98%的硝酸2试液变红试液先变红后褪色4hno34no2o22h2o3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o3fe2no4h=3fe3no2h2ocu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2oc4hno3(浓)co24no22h2o深度思考1氮气的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；氮气分子中的nn键，键能很大，分子结构稳定，故分子很稳定。2n2o22no,2noo2=2no2,3no2h2o=2hno3no。3mgomgo、mg3n2mg3n2mg3n2mgo、mg3n2mgo4由于no2和br2在性质上有不少相似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可与碱反应；均为红棕色等。所以不能用淀粉ki试纸、ph试纸、naoh溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：agno3溶液；ccl4；用水洗法。51874376硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热会发生分解，生成的no2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入o2(或空气)，使其发生反应4no2o22h2o=4hno3，保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。7是化学变化，钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应。8a规律方法解题指导【例1】(1)cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o铜片逐渐溶解，溶液逐渐变蓝，有红棕色气体产生(2)3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o(3)加入稀硫酸后，h2so4电离出h，与原溶液中的no与cu反应：3cu2no8h=3cu22no4h2o(4)0.65 mol【例2】a【例3】(1)5.8245.376(2)(3)57.8【例4】(1)cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o(2)生成蓝色溶液，放出红棕色气体(3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸，打开活塞，放入稀硝酸(4)c(5)利用cu与浓硝酸反应生成的no2排出具支试管中的空气，有利于观察cu与稀硝酸的反应产物(6)往蓝色溶液中通入no2，溶液变成绿色(或加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色)真题重组规范集训1(1)(2)(3)(4)(5)2(1)(2)3d4a5d63no2h2o=2hno3no6.727(1)0.25(2)1.64(3)不符合因吸收后烟气总体积减小，nox含量仍超过400 mgm3(4)30 gmol1n(no)46 gmol1n(no) gn(no)0.057 molno2hno3=3no2h2ox2x3xx0.017 6 moln(hno3)2x0.035 2 moln(nano2)2n(no)n(no2)n(no)0.088 7 molm(nano2)0.088 7 mol69 gmol190%5.5 g8(1)(2)(3)9(1)3 moll1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，将装置中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o(4)将no2转化为no3no2h2o=2hno3no(5)装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体由无色变为红棕色(6)acd课时规范训练教材习题回扣1a2.c3.c4.a5(1)在电火花条件下，n2与o2化合反应生成no；n2o22no(2)2no2con22co2(3)能力提升训练1d2.b3.c4.b5c6b7b8d9.b10.c11.c12(1)铜跟浓硝酸直接反应会有氮的氧化物生成，既产生污染，又降低硝酸的利用率；铜屑在空气灼烧生成cuo，cuo跟hno3反应没有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率(2)浓硝酸易挥发、不稳定，对设备腐蚀严重(3)结晶法(或重结晶法)(4)酸13(1)酸nh4h2onh3h2oh(2)n23h22nh3nh4ohnh3h2o(3)4 moll1(4)减小不变14(1)铜片表面产生气泡，铜片变小并逐渐消失；小烧杯中溶液的颜色逐渐变成蓝色；大烧杯中有红棕色气体生成，随后气体颜色又逐渐褪去；大烧杯内液面上升，水槽中液面下降(