2021-2022高中化学讲义：第3章 第2节 课时3硝酸

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE13-版权所有@高考资源网学必求其心得，业必贵于专精课时3硝酸目标与素养：1.掌握硝酸的性质。(宏观辨识）2.了解硝酸的用途以及人类活动对氮循环的影响，树立环境保护意识。(社会责任）一、硝酸1．物理性质颜色状态气味密度特性无色液态刺激性ρHNO3＞ρH2O易挥发2。化学性质（1)酸的通性电离方程式为HNO3=H＋＋NOeq\o\al(－，3）。（2)不稳定性①不稳定性浓硝酸受热或见光易分解，化学方程式为4HNO3eq\o(=，\s\up7（受热或光照））4NO2↑＋O2↑＋2H2O。②保存方法：保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处.微点拨：纯硝酸为无色液体，由于HNO3分解产生的NO2又溶于其中，浓硝酸一般呈黄色；向浓硝酸中通入O2，可以消除其黄色。（3）强氧化性Fe、Al在常温下不能溶于浓硝酸中，是因为Fe、Al不能与浓硝酸发生反应吗?【提示】不是。Fe、Al等金属跟浓硝酸在常温下发生钝化现象,因而不能溶解，但是钝化不代表不反应，而是在浓硝酸的作用下Fe、Al表面形成了一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步发生；但在加热条件下可以剧烈反应。二、人类活动对氮循环和环境的影响1．含氮物质的来源及危害2．减少人类活动对氮循环和环境影响的措施(1)控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的数量。(2）增强生态系统对有害物质的吸收能力。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”）(1）用浓硝酸与Cu反应制备NO2。 （)(2）汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物是产生光化学烟雾的元凶. (）(3)氮氧化合物也可以形成酸雨。 （）［答案]（1)√（2）√（3)√2．浓硝酸常呈黄色的原因是（)A．浓硝酸易分解产生NOB．浓硝酸中混有Fe3＋C．浓硝酸易分解产生NO2D．浓硝酸易氧化单质C［答案］C3．下列反应中，硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是(）A．C＋浓硝酸 B．Cu＋稀硝酸C．CuO＋浓硝酸 D．NaOH＋HNO3［答案］B硝酸与金属的反应1。一般规律：金属与硝酸反应不生成H2.如：2HNO3（浓）＋Ag=AgNO3＋NO2↑＋H2O;4HNO3（稀)＋3Ag=3AgNO3＋NO↑＋2H2O。2．浓硝酸与Fe、Al的反应3．稀硝酸与Fe反应（2)反应关系:4．浓硝酸与铜的反应浓硝酸eq\o(→，\s\up7（足量Cu)）开始HNO3被还原为NO2，随着反应的进行,浓硝酸变稀，HNO3被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸,NOeq\o\al(－，3)又被还原为NO。【典例1】下列关于硝酸的说法正确的是（)A．硝酸与金属反应时，主要是＋5价的氮得电子B．浓硝酸与浓盐酸按3∶1的体积比混合，所得的混合物叫王水C．硝酸电离出的H＋能被Zn、Fe等金属还原成H2D．常温下,向浓硝酸中投入铁片，会产生大量的红棕色气体[答案］A1．下列说法中，正确的是（)A．碳与浓硝酸反应时，浓硝酸既表现氧化性又表现酸性B．在0.1mol·L－1的盐酸中，K＋、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4）、NOeq\o\al(－，3）能大量共存C．56gFe与硝酸发生氧化还原反应时，Fe转移的电子是3molD．室温下，可用铝槽车贮存或运输浓硝酸D［碳与浓硝酸反应时生成CO2、NO2和H2O，HNO3全部被还原为NO2，则浓硝酸只表现氧化性,A错误；在0.1mol·L－1盐酸中存在大量H＋，在H＋存在下,Fe2＋与NOeq\o\al(－,3)因能发生氧化还原反应而不能大量共存，B错误；因Fe与硝酸反应的相对量不知道，Fe是否完全反应或反应后是生成Fe2＋还是生成Fe3＋都无法确定,故Fe转移的电子数也无法确定,C错误。］2．在浓硝酸中放入足量铜片,试回答下列问题：(1）反应开始时的化学方程式为______________________________________________________，实验现象为_________________________________________。(2）反应将要结束时的化学方程式为______________________________________________________。(3）待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是______________________________________________________________________________________________。[解析]（1)反应开始时，铜与浓硝酸反应。(2)随着反应的进行，硝酸的浓度不断减小，反应结束前实质上是铜与稀硝酸反应。(3）反应停止后再加稀硫酸，则溶液中的NOeq\o\al（－，3)在酸性条件下，又能与过量的铜反应，相当于稀硝酸与铜反应。［答案](1）Cu＋4HNO3（浓）=Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O溶液逐渐变蓝，有红棕色气体逸出(2)3Cu＋8HNO3(稀）=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（3）加入稀硫酸后，H＋与原溶液中的NOeq\o\al（－，3）结合成HNO3，又能与过量的Cu反应硝酸与金属反应的有关计算1。原子守恒：n（HNO3)＝n（NOeq\o\al(－,3))＋n(还原产物中氮原子)。2．电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。3．电荷守恒：Mn＋和H＋所带正电荷总数等于NOeq\o\al（－,3)所带负电荷总数.【典例2】9.7gCu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应,还原产物只有NO气体,其体积在标准状况下为2。24L。将溶液稀释为1L，测得溶液中的c(H＋)＝0.1mol·L－1，此时溶液中NOeq\o\al（－,3)的浓度为(）A．0。3mol·L－1 B．0.4mol·L－1C．0。2mol·L－1 D．0.6mol·L－1B[n（NO)＝0.1mol,转移电子的物质的量为0。1mol×3＝0。3mol，因1molCu或Zn与硝酸反应失去2mol电子,可知：n（Cu＋Zn)＝0。3mol÷2＝0.15mol，则n[Cu(NO3）2]＋n[Zn（NO3）2]＝0.15mol,其中所含n（NOeq\o\al(－,3)）＝0。3mol，溶液中c（HNO3)＝c(H＋）＝0。1mol·L－1，其中含n(NOeq\o\al（－,3))＝0。1mol,溶液中NOeq\o\al（－，3）的总浓度为eq\f(0.3mol＋0.1mol，1L）＝0。4mol·L－1。]例题中参加反应的n（HNO3)等于多少？写出计算过程。［答案]n(HNO3）还原＝n(气体)＝0。1mol，n(HNO3)酸性＝2n［Cu（NO3）2］＋2n［Zn（NO3)2]＝0。3mol,故参加反应的HNO3的物质的量为0。4mol。1．将1。92gCu和一定量的浓硝酸反应，随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时,共收集到气体1.12L（标准状况)，则反应中消耗HNO3的物质的量为（）A．1mol B．0.05molC．1。05mol D．0。11molD[铜和硝酸反应，随着HNO3浓度的减小,硝酸的还原产物的价态越低，铜和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时则生成NO，故生成的气体有NO2和NO,则n(NO2)＋n(NO）＝0。05mol，即被还原的硝酸的物质的量为0.05mol，n(Cu）＝eq\f(1。92g，64g·mol－1)＝0。03mol,则生成n［Cu（NO3）2］＝0.03mol,可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.03mol×2＝0.06mol,则参加反应的硝酸的物质的量为0。05mol＋0。06mol＝0.11mol。]2．已知镁和稀硝酸反应时，参加反应的镁和稀硝酸的物质的量之比为2∶5，此时硝酸的还原产物可能是（)A．NO2 B．N2OC．N2O3 D．NO[答案]B1．现有下列物质,其中必须保存在棕色试剂瓶里的是(）①氯水②氨水③浓硝酸④浓盐酸⑤烧碱A．①②③ B．①③④C．仅①③ D．②⑤［答案]C[教师备选］下列块状金属在常温时，能全部溶于足量的浓硝酸的是()A．Au B．CuC．Al D．FeB［Au与浓硝酸不反应，Al、Fe在常温下遇浓硝酸钝化，不能全部溶解,Cu能与浓硝酸反应，能全部溶于足量的浓硝酸中.]2．下列反应中硝酸只表现氧化性的是（)A．灼热的炭与浓硝酸的反应B．Cu与稀硝酸的反应C．FeO与稀硝酸的反应D．Fe（OH)3与硝酸的反应A［灼热的炭与浓硝酸的反应中硝酸只作氧化剂；Cu与稀硝酸、FeO与稀硝酸的反应中硝酸既表现氧化性又表现酸性；Fe(OH）3与硝酸的反应中硝酸只表现酸性。]3．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是（）A．反应剧烈程度：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B[浓硝酸与Cu反应生成NO2：Cu＋4HNO3（浓)=Cu（NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,反应剧烈，NO2为红棕色；稀硝酸与Cu反应生成NO：3Cu＋8HNO3（稀）=3Cu(NO3）2＋2NO↑＋4H2O，反应缓慢，NO为无色;反应的Cu的质量相同，转移的电子数相同。］4．下列离子方程式书写正确的是（）A．Zn与稀硝酸反应：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑B．Fe与过量稀硝酸反应：3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al（－，3）=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2OC．过量铁粉与稀硝酸反应:Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－，3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2OD．Cu与稀硝酸反应：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－，3）=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OD［A项，不产生H2;B项，应生成Fe3＋;C项，应生成Fe2＋。]5．将一定质量铁粉加入装有100mL某浓度的稀硝酸溶液中充分反应。容器中剩有mg的铁