第四章学案22氮的氧化物和硝酸

高中化学学习资料整理总结学案22氮的氧化物和硝酸［考纲要求］1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

其重要化合物对环境质量的影响。

知识点一氮气及氮的氧化物1 .氮气(1) 氮的固定使空气中 ____(2) 氮气的性质 ① 物理性质纯净的N 2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的 ____________ O 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，N 2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H 2反应： ________________________________________________________________b. 与02反应： ________________________________________________________________ ［问题思考】1. N 2的稳定性和氮元素的活泼性是否矛盾？2. 了解氮元素单质及3.氮元素单质及其化合物知识的综合应用。

的过程。

的氮转化为特别提示 ①氮的氧化物都是大气污染物。

② 空气中N02是造成光化学烟雾的主要因素。

③ 空气中NO 、NO 2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。

④ N02：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。

N02能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝。

［问题思考】2. 如何鉴别N02与溴蒸气？4.如何除去浓 HN0 3的黄色?一、氮的氧化物与 02、H 2O 混合的计算方法知识点二 硝酸 1.硝酸的物理性质 色味态： _________;挥发性:;水溶性:;发烟硝酸:O2.硝酸的化学性质 (1) 强酸性稀硝酸能使紫色石蕊试液变(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.色，浓硝酸能使石蕊试液先变 色，微热后褪色。

(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 HN03反应。

b. Cu 与浓、稀HN03发生反应的化学方程式分别为:O，故可以用铁、铝容器贮存冷的 c. Fe 、Al 遇冷的浓HN03或浓H 2SO 4能发生 浓 HNO s 、浓 H 2SO 4。

②与非金属反应与浓HN0 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 HN0 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:④ 王水 王水由— 溶解。

【问题思考】3.酸的挥发性和不稳定性有何区别？ H 2S 、S02、HBr 、HI 、FeCl 2 等。

按体积比1 : 3混合所得，具有更强的氧化性，能使Au 、Pt1. 关系式法 (1) N O 、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 『4 : 3余O 2V(NO) : V(O 2)f = 4 : 3恰好完全反应1>4 : 3余 NO (2) N O 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|<4 ： 1余O 2V(NO 2): V(O 2)i = 4 ： 1恰好完全反应 [>4 ： 1余NO 2. 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， 水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为 5 mL 0则原混合气体中 可能是 __________ 或 _________ O 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， 剩余2 mL 无色气体，则原混合气体中 O 2的体积是( ) ③ 3.6 mL C .①③倒置量筒在盛满 NO 2和02体积比 充分反应后，还 ① 1.2 mL ② 2.4 mL A .①④ B .②③ 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 — 被还原为 _____ ，随着反应的进行很稀的 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, _，且浓HNO 3HNO 3有可能被还原为 若Fe 不足则生成④4 mL D .②④般被还原为 N 2O ，甚至NH 4NO 3O 硝酸 ，稀 HNO 3 ，若Fe 过量则生成O 3.铜与浓HNO 3反应，若Cu 过量， 浓HNO 3变稀，HNO s 的还原产物为___4 .离子共存判断中的 NO 3若在酸性条件下 NO s 会表现出强氧化性，不能与I 、SO 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 开始时HNO 3的还原产物为_________ ，随着反应进行 __，最终应得到 ___________ 的混合气体。

Fe 2+、S 2—、 HNO 3过量时反应后溶液中 (不考虑 OH 「)有：c(NO 3 )= c(H +)+ _________________________ o [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 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 则消耗NaOH 溶液的体积是( A . 60 mL B . 听课记录： 5 mol L -1 NaOH 溶液至Cu 2+恰好完全沉淀,2、) 45 mL C . 30 mL D . 15 mL变式演练2将32.64 g 铜与 混合气体在标准状况下的体积为140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的 NO 和N02 11.2 L o 请回答：(1) N0的体积为 ______ L , N02的体积为 _______ L o(2) 待产生的气体全部释放后，向溶液中加入 V mL a mol L —I II 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 _____________________ mok L —1 o (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 o三、浓、稀硝酸氧化性的比较 【典例导悟3] (2009北京理综，27)某学习小组探究浓、 图装置进行实验(夹持仪器已略去)。

实验表明浓硝酸能将 化NO o 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、已知：氢氧化钠溶液不与 NO 反应，能与NO 2反应。

2NO 2+ 2NaOH===NaNO 3+ NaNO 2+ 出0(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o(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，观察颜色变化選亘雙邑El高考集训题组一氮的氧化物1. 判断正误II C0、NO 、NO 2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 ( )(2010山东理综一13C) (2) N 0可用于某些疾病的治疗( )(2010 上海—4D)(3) N 0 2通入FeSO 4溶液中始终无明显现象( )(2010 上海—13A)稀硝酸氧化性的相对强弱，按下 NO 氧化成N02,而稀硝酸不能氧（4） 在pH = 0的溶液中，Na 、NO 3、S O 3、K 可以大量共存（）（2010福建理综—10B ） （5） 用稀氢氧化钠溶液吸收 H 2O （ ） （2010 江苏—3C ） 2. （2009宁夏理综，7）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, 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 . NO 2 B . N 2O 3 C . N 2O 题组二 3. NO 2的离子方程式是 2OH + 2NO 2===NO 3 ( ) D . N 2O 4 + NO f + 气体 硝酸 （2010北京理综，10）下列解释实验事实的方程式不准确的是 A . 0.1 mol L - 1 CH 3COOH 溶液的 pH>1 : CH S COOH“NO 2球”浸泡在冷水中，颜色变浅： （ ）■ CFbcOO — + H N 2O 4（g ） 出<0（无色） C .铁溶于稀硝酸，溶液变黄： 3Fe + 8H + + 2NO 3 ===3Fe 2+ + 2NO f + 4出0 D .向Na 2CO 3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红： C02—+ H2O HCO3 + OH —4. （2009北京理综，8）下列叙述正确的是（ ） A .将C02通入BaCl 2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入 S02，产生沉淀 B .在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入 Cu （NO 3）2固体，铜粉仍不溶解 C .向AICI 3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量 D .纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量 2NO 2（g ） （红棕色）NaHSO 4溶液，沉淀消失 CuSO 4固体，速率不改变 竜点集训 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 . N 2、NO （g ）、Br 2 B . NO 2、NO 、N 2 C . NO 2、NO 、O 2 D . N 2、O 2、Br 2（g ） 2. （2011河南南阳联考）研究发现，空气中少量的 NO 2能参与硫酸型酸雨的形成，反应 过程如下： ① SO 2 + NO 2===SO 3 + NO ③ 2NO + O 2===2NO 2 NO 2在上述过程中的作用与 ① 潮湿的氯气通过盛有浓② 硫化氢通入浓 H 2SO 4中② SO 3 + H 2O===H2SO 4H 2SO 4在下述变化中的作用相似的是 （ H 2SO 4的洗气瓶 ③ 浓H 2SO 4滴入萤石中，加热 ④ 加入少量H 2SO 4使乙酸乙酯水解 A .①② B .①③ C .②③3. 将3体积的NO 2,依次通过下列 3个分别装有过量①NaHCO 3饱和溶液 ②浓硫酸 D .②④ ③Na 2O 2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 .B .C .D .4 . 某几种。