高中新王牌暑假补习氮的氧化物和硝酸闸北

氮的氧化物和硝酸知识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①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______。

②结构：电子式为__________，结构式为______，氮氮三键的键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。

③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：_________________________________________________________。

问题思考1．N2的稳定性和氮元素的活泼性是否矛盾？2．氮的氧化物NO NO2物理性质颜色毒性溶解性化学性质与O2反应2NO＋O2===2NO2与H2O反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO实验室制法(填化学方程式) 3Cu＋8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)→Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O与人体、环境的关系①与血红蛋白结合使人中毒②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾特别提示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。

④NO2：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。

问题思考2．如何鉴别NO2与溴蒸气？知识点二 硝酸1．硝酸的物理性质 色味态：________________；挥发性：________；水溶性：____________；发烟硝酸：______________。

2．硝酸的化学性质 (1)强酸性稀硝酸能使紫色石蕊试液变____色，浓硝酸能使石蕊试液先变____色，微热后褪色。

(2)不稳定性：浓硝酸显黄色，是因为__________________________________________________， 说明浓硝酸具有________性，化学方程式为_________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)强氧化性 ①与金属的反应a ．除Pt 、Au 外，大部分金属均能与HNO 3反应。

b ．Cu 与浓、稀HNO 3发生反应的化学方程式分别为：________________________， ________________________________________________________________________。

c ．Fe 、Al 遇冷的浓HNO 3或浓H 2SO 4能发生________，故可以用铁、铝容器贮存冷的浓HNO 3、浓H 2SO 4。

②与非金属反应与浓HNO 3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，如碳与浓HNO 3反应的化学方程式为：_________________________________________________________________________________________________________________________。

③与某些还原性化合物或离子的反应，例如：H 2S 、SO 2、HBr 、HI 、FeCl 2等。

④王水王水由________与________按体积比1∶3混合所得，具有更强的氧化性，能使Au 、Pt 溶解。

问题思考3．酸的挥发性和不稳定性有何区别？4．如何除去浓HNO 3的黄色？一、氮的氧化物与O 2、H 2O 混合的计算方法1．关系式法(1)NO 、O 2、H 2O 之间的综合反应式是 4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3 由此可知当体积比V (NO)：V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧<4∶3余O 2＝4∶3恰好完全反应>4∶3余NO(2)NO 2、O 2、H 2O 之间的综合反应式是4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3 由此可知，当体积比V (NO 2)：V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧<4∶1余O 2＝4∶1恰好完全反应>4∶1余NO2．电子守恒法NO 和NO 2转化为硝酸时是氧化还原反应，必然遵循电子得失守恒。

典例导悟1 将容积为50 mL 的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为 5 mL 。

则原混合气体中NO 2和O 2体积比可能是__________或________。

变式演练1 将盛有12 mL NO 2和O 2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL 无色气体，则原混合气体中O 2的体积是( )①1.2 mL ②2.4 mL ③3.6 mL ④4 mL A ．①④ B ．②③ C ．①③ D ．②④ 二、金属与硝酸反应中的有关计算 1．金属与硝酸反应一般不产生______，且浓HNO 3一般被还原为________，稀HNO 3被还原为______，随着反应的进行很稀的HNO 3有可能被还原为N 2O ，甚至NH 4NO 3。

硝酸在反应中体现氧化性和酸性。

2．铁与硝酸反应要考虑Fe 的用量，若Fe 不足则生成__________，若Fe 过量则生成__________。

3．铜与浓HNO 3反应，若Cu 过量，开始时HNO 3的还原产物为______，随着反应进行浓HNO 3变稀，HNO 3的还原产物为______，最终应得到__________的混合气体。

4．离子共存判断中的NO －3若在酸性条件下NO －3会表现出强氧化性，不能与Fe 2＋、S 2－、I －、SO 2－3、Br －等离子共存。

5．金属与HNO 3的反应运用“守恒法”求解，一般类型有 (1)电子守恒金属失电子数＝________________________________________________________。

(2)物料守恒耗HNO 3的量＝盐中NO －3的量(表现酸性的HNO 3)＋__________________。

(3)电荷守恒HNO 3过量时反应后溶液中(不考虑OH －)有：c (NO －3)＝c (H ＋)＋____________________。

典例导悟2 (2011·安徽黄山统考)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，这些气体与1.68 L O 2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。

若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L －1 NaOH 溶液至Cu 2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是( )A ．60 mLB ．45 mLC ．30 mLD ．15 mL 听课记录：变式演练2 将32.64 g 铜与140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO 和NO 2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L 。

请回答：(1)NO 的体积为______ L ，NO 2的体积为______ L 。

(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L －1的NaOH 溶液，恰好使溶液中的Cu 2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________________mol·L －1。

(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO 3，至少需要30%的双氧水________g 。

三、浓、稀硝酸氧化性的比较典例导悟3某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。

实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。

由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol·L－1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。

装置③、④、⑥中盛放的药品依次是____________________。

(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后________________________________________________________________________________。

(3)装置①中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________。

(4)装置②的作用是____________________，发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

(5)该小组得出的结论依据的实验现象是_____________________________________________________________________________________________________________。

(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。

甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。

同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。

这些方案中可行的是(选填序号字母)__________。

a．加热该绿色溶液，观察颜色变化b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化题组一氮的氧化物1．判断正误(1)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在()(2)NO可用于某些疾病的治疗()(3)NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象()(4)在pH＝0的溶液中，Na＋、NO－3、SO2－3、K＋可以大量共存()(5)用稀氢氧化钠溶液吸收NO2的离子方程式是2OH－＋2NO2===NO－3＋NO↑＋H2O()2．将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为()A．NO2B．N2O3 C．N2O D．N2O4题组二硝酸3．下列解释实验事实的方程式不准确的是()A．0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的pH>1：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋B．“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅：2NO2(g)⇌N2O4(g)+QC．铁溶于稀硝酸，溶液变黄：3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2OD．向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红：CO2－3＋H2O⇌HCO－3＋OH－4．下列叙述正确的是()A．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变题组一氮的氧化物1．某集气瓶内装有红棕色气体，加入足量蒸馏水后盖上玻璃片振荡，得棕色溶液，气体颜色消失；再打开玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，则该气体可能是()A．N2、NO(g)、Br2B．NO2、NO、N2C．NO2、NO、O2D．N2、O2、Br2(g)2．研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：①SO2＋NO2===SO3＋NO②SO3＋H2O===H2SO4③2NO＋O2===2NO2NO2在上述过程中的作用与H2SO4在下述变化中的作用相似的是()①潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶②硫化氢通入浓H2SO4中③浓H2SO4滴入萤石中，加热④加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解A．①②B．①③C．②③D．②④3．将3体积的NO2，依次通过下列3个分别装有过量①NaHCO3饱和溶液②浓硫酸③Na2O2的装置后，用排水法把残留的气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体体积应为(同温同压下测定)() A．1体积NO B．2体积NO2和0.5体积O2C．2体积O2D．0.25体积O24．无色的混合气体甲，可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的某几种。