专题44 氮的氧化物和硝酸讲 2017年高考化学一轮复习讲练测解析版2

1、 等）的物理和化学性质NO、HNO、掌握氮元素单质及其化合物（1NO、32 掌握守恒法的计算技巧。HNO的强氧化性及相关的计算， 2、掌握3 、了解氮及其重要化合物对环境质量的影响3 一、氮气及氮的氧化物 、氮气1 ）氮的固定（1 的过程。化合态氮 游离态 的氮转化为 含义：使空气中 方法：自然固氮、人工固氮 ）氮气的性质（2 物理性质 。 78% 纯净的N是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的2 N N 结构：电子式为 NN ，氮氮三键的键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。结构式为 化学性质 通常情况下，N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。2

2、高温、高压 反应：N+3H。2NH 与AH 3222催化剂 =2NO 。与O反应： N+OB222点燃 MgN 。 C与Mg反应：N+3Mg=223 、氮的氧化物2 O、N等。O、ONON氮有多种价态的氧化物：O、N、NON52422232 NO NO2物理性质 颜色来源:Z|xx|k.无色 来源:.红棕色 _科来源学_ 毒性 有毒 有毒 .学科来源溶解性 不溶 能溶（反应） 化学性质 与O反应22NO+O=2NO 22 与HO反应 2 +NO 3NO+HO=2HNO322实验室制法 （填化学方程式）3Cu+8HNO(稀)= 3+2NO+4HO 3Cu(NO)232)= Cu+4HNO(浓3+

3、2H)+2NOO Cu(NO2223 与人体环境的关系与血红蛋白结合使人中毒 转化成NO形成酸雨、光化学烟雾 2形成酸雨、光化学烟雾 【注意】 氮的氧化物都是大气污染物。 空气中NO是造成光化学烟雾的主要因素。 2空气中NO、NO主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。 2NO：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。 2NO能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝：2NO+2KI= 2KNO+I。 2222NO、NO均能与NH发生归中反应生成N。 232 N+HO+NH。 NO23x2 氮氧化合物与碱的反应 2NO+2NaOH=NaNO+NaNO+HO 2232NO+NO+2NaOH=2NaNO+H

4、O 2223、氮氧化物对环境的污染及防治 （1）常见的污染类型 光化学烟雾：NO在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。 x 酸雨：NO排入大气中后，与水反应生成HNO和HNO，随雨雪降到地面。 23x破坏臭氧层：NO可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 2（2）常见的NO尾气处理方法 x碱液吸收法 2NO2NaOH=NaNONaNOHO 2322NONO2NaOH=2NaNOHO 222)n(NO)。一般适合工业尾气中NO的处(NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：nNO、NOx22理。 催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转

5、化为无毒气体(N)或NO与CO在一定温度下催化x2转化为无毒气体(N和CO)。一般适用于汽车尾气的处理。 22【典型例题1】下列说法正确的是 （ ） ACO、NO、NO 都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在2BNO可用于某些疾病的治疗 CNO通入FeSO溶液中始终无明显现象 42D汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N 2【答案】B 【解析】A、NO易被空气中氧气氧化为NO，错误；B、NO起着信使分子的作用，在医学领域有一些应用，223不、氧化成FeN，溶液由浅绿色变成棕黄色，错误；通入溶液中生成正确；C、NOHNO，能把FeD223是污染物，错误。 【点评】本题考查到氮及其化合物对环境的

6、影响以及其化学性质，特别是NO的氧化性，在分析问题过程中2不能忽略。 【迁移训练1】【浙江绍兴一中2016届上期中】把少量NO气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体2通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是 （ ） A氧气 B 二氧化氮 C 二氧化氮和氧气 D 二氧化氮和一氧化氮 【答案】C 考点： 氮的氧化物的计算 二、硝酸 1、硝酸的物理性质 色味态：无色有刺激性气味的液体 ； 挥发性：易挥发 ； 水溶性：与水以任意比互溶； 发烟硝酸：质量分数大于98%的硝酸。 2、硝酸的化学性质 （1）具有酸的通性，但考虑其酸性时需首先考虑到其强氧化性。 【注意】 浓、稀HNO对紫色石蕊

7、试液作用，前者使之先变红后褪色，后者只使之变红。 3金属与HNO反应不产生H。 23比较HNO与NaCO和NaSO) 前者为复分解反应，后者为氧化还原反应。(的反应。32323（2）不稳定性：浓硝酸显黄色，是因为HNO分解产生的NO溶解在硝酸中，说明浓硝酸具有不稳定性，23 +4NO+2H 。 O 化学方程式为 4HNO(O 浓）2322 （3）强氧化性 与金属的反应 Au外，大部分金属均能与HNO反应。A除Pt、3 Cu发生反应的化学方程式分别为：与浓、稀HNOB32H+O +2NO Cu+4HNO(浓） = Cu(NO)22332+2NO+4HO )3Cu+8HNO(稀）= 3Cu(NO2

8、332 、浓Fe、Al遇冷的浓HNO或浓HSO能发生钝化，故可以用铁、铝容器贮存冷的浓HNOHSO。C443322 【规律总结】硝酸与金属反应的规律 a.HNO与金属反应一般不能产生H。23 NHNO。；很稀的硝酸还原产物也可能为)NONO、N或)NOb.还原产物一般为HNO(浓，HNO(稀3242332 c.硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。 与非金属反应反应的化学方HNO如碳与浓与浓HNO反应时，非金属单质一般被氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸，33+2H+4NO = CO（浓）O 。程式为：C+4HNO2232 等。、FeCl、与某些还原性化合物或离子的反应，例如：HS、SOHBr

9、、HI222 王水 溶解。Au王水由浓硝酸与浓盐酸按体积比13混合所得，具有更强的氧化性，能使、Pt ）与有机物的反应（4 硝化反应（如与苯反应）； 酯化反应（如与纤维素反应）； 颜色反应（如与蛋白质反应）。，其中含有硫某硫酸和硝酸的混合溶液2015-2016学年湖南衡阳一中下第一次月考】20 mL】【典型例题2【NO假设只生成(01 mol/L，现向其中加入96 g铜粉，充分反应后2 mol/L酸的浓度为，含有硝酸的浓度为 （ ） ，最多可收集到标准状况下的气)气体体的体积为 224 mL C A896 mL B112 mL 168 mL D D 【答案】 【考点定位】考查硝酸的化学性质；离

10、子方程式的有关计算 【点评】本题主要考查硝酸的化学性质、化学方程式的过量计算、溶液中隐含条件的判断，主要考查了硝酸根在溶液中有氢离子存在时，仍是稀硝酸具有强氧化性，铜与硝酸的反应生成的硝酸盐，如果有酸存在-+、和H铜可以继续被稀硝酸氧化，稀硝酸被还原为NO气体，所以可利用CuH时，NO和仍是稀硝酸环境中，3- 离子之间的反应实质来解决。NO3 ） （ 2【迁移训练】下列关于浓硝酸的叙述正确的是 A浓硝酸有氧化性，稀硝酸无氧化性 B常温下能用铝制容器盛放浓硝酸 C浓硝酸在常温下可迅速与铜片反应放出一氧化氮气体 浓硝酸不需要用棕色试剂瓶保存D B 【答案】 【解析】价，发生氧化还原反应时，化合价只

11、能降低，故不管是浓硝酸还是稀硝酸，+5N是中的试题分析：A.HNO3浓硝酸会使金属铝钝化，在金属铝的表面形成一层致密的氧化膜，从而阻止错误；B.都具有氧化性，故ANO正确；了反应的进一步进行，故可以用铝制容器盛装浓硝酸，故BC.浓硝酸常温下与金属铜反应生成2 BDD.C气体，故错误；硝酸不稳定，易挥发易分解，故需要用棕色试剂瓶盛装，故错误，此题选。 考点：考查硝酸的性质相关知识点 考点一：氮的氧化物溶于水的有关计算 1、解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理 无论是单一气体(NO)，还是NO、NO、O中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NOHO=2HNO322222NO ，2NOO=2

12、NO，故若有气体剩余只能是NO或O，不可能是NO。 2222 （1）若NO和O通入水中，总关系式为4NO3O2HO=4HNO 3222（2）若NO和O通入水中，总关系式为4NOO2HO=4HNO 。 2 3 22 222、注意原子守恒和得失电子守恒的运用 有关氮的氧化物的计算，从反应实质看都是氧化还原反应。可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析， 简化计算过程。如NO与O、HO转化为硝酸的计算，则反应中O得到的电子数与NO失去的电子数相x2x22 等。 3、不同情况及剩余气体的体积 序 气体 反应 剩余气体 剩余气体的量 NO 2 NO 1 V(NO) 23 1NO NONO V(NO)原

13、V(NO) 2230 1 无 41 O 4 V(NO) V(O) 22340 4无 3 4NO 43 V(NO)原 V(O) ONO 2323 O 3 4V(O)原 V(NO) 224 NO、4NO、三者组O成的混合气体溶于水22 （）先按反应后，再据表进行计算。1 （2）先按反应后，再据表进行计算。 【注意】 ，所以无论何种情况下水溶液中不会剩NOO=2HNOHNO因为水溶液中发生反应3NO余。2223 N和O当NO时，不要忽视由于ONO的混合气体作用于HON的消耗，。NO会转化为22422224如图，相同条件下，两个容积相同2017【】3【典型例题届黑龙江省双鸭山一中高三上学期第一次质检】

14、气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，的试管分别装满NONO和2直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为 （ ） A57 B 11 C75 D43 【答案】B 考点：考查化学方程式的书写和计算 【点评】本题考查化学方程式的计算，侧重于氮氧化物的考查，注意把握反应的方程式，根据方程式可快速判断浓度关系，通入氧气分别发生：4NO+O+2HO=4HNO、4NO+3O+2HO=4HNO，结合反应的方程式解答即3222322可。根据化学方程式的计算，多以物质的量为核心，考查物质的量、阿伏伽德罗常数、物质的量浓度、物质的质量

15、、摩尔质量、气体的体积、气体摩尔体积等相关物理量的转化关系，以及反应物的转化率或产物的产率的计算，同时还可以融入多种化学解题思想，比如极值法、差量法、守恒法、讨论法、特殊值法等，是历来高考的重点内容。 日常学习中要注意相关知识的积累，以便快速准确作答，题目难度中等。 【迁移训练3】0.06 mol Cu投入到一定量的浓HNO中，Cu完全溶解，将生成的NO和NO气体全部收集23到一试管中，然后将此试管倒扣装有水的水槽中，向此试管中缓慢通入标准状况下一定体积的O，最终恰2 好使溶液充满整个试管，则通入O的体积为 （ ） 2A896 mL B672 mL C560 mL D448 mL 【答案】B

16、考点：考查氧化还原反应的计算 考点二：金属与硝酸的反应的相关计算 1、金属与HNO反应的一般通式 3+HO +NO浓硝酸金属硝酸盐（1）金属+22（2）金属+稀硝酸金属硝酸盐+NO+HO 22、反应规律 （1）金属与硝酸反应一般不生成H。浓HNO一般被还原为NO，稀HNO一般被还原为NO。 3223（2）铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO)，若Fe过量，Fe(NO)再和Fe反应生成Fe(NO)。 233333（3）铜与浓HNO反应，若Cu过量，开始时硝酸的还原产物为NO，随着反应的进行，浓HNO变稀，332硝酸的还原产物为NO，最终应得到NO和NO的混合气体。 23、计算方法 （1）思维模型 （

17、2）计算中的守恒思想的应用 原子守恒法 HNO与金属反应时，一部分HNO起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还33 原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO中氮原子的物质的量。 3得失电子守恒法 HNO与金属的反应属于氧化还原反应，HNO中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。 33电荷守恒法 -+n+n+代表金属离子)。)=c(H )+nc(M)(M过量时反应后溶液中（不考虑HNOOH）则有：c(NO33 （4）离子方程式计算法 -+的条件下能继续与金属反应，H提供的混合酸反应时，由于硝酸盐中、HSOHNONO在HSO金属与433242+进行

18、相关计算，NO或H然后根据完全反应的金属或先作过量判断，因此此类题目应用离子方程式来计算，且溶液中要符合电荷守恒。 【典型例题4】【百强校2016届长沙一中第五次月考】将一定量的铜粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中充分反应后，容器中剩有mg 铜粉，此时共收集到NO气体448mL（标准状况）。然后向上述混合物中1 （ ） )为m ，则(m-g加入足量稀硫酸至不再反应为止，容器剩有铜粉m221A5.76 B2.88 C1.92 D0 【答案】A 【考点定位】考查物质的量在离子反应中的应用的知识。 2+CuNO的体积计算其物质的量，利用氧化还原反应中电子得失数目相等确定溶液中含有的【点评】先根据+-的物质的量，进而可得到溶液中NO的物质的量，当向该溶液中加入足量的稀硫酸时，由于溶液中H足量，3 -2与Cu4HO中=3Cu完全发生反应，根据离子方程式铜粉有剩余，溶液中的NO3Cu8H2NO2NO233-的质量。利用氧化还原反应中的)(mNO的物质的量关系，就可以确定反应的Cu的物质的量和质量。即 -m 231电子守恒、原子守恒，是本题