高一化学专题四第二单元含氮化合物的性质和应用(二)苏教版必修1【本讲教育信息】一、教学内容含氮化合物的性质和应用(二)二、考点清单(1)了解硝酸的物理性质及用途。(2)掌握硝酸的化学性质。(3)了解硝酸的工业制法。三、全面突破知识点:硝酸的性质(1)物理性质:纯的硝酸是无色,易挥发的液体,常见的浓硝酸浓度一般是69%左右,浓硝酸久置变黄色,是因为硝酸见光分解产生的二氧化氮溶在其中。注意:实验室硝酸应保存在棕色瓶中,并放在阴凉处。(2)化学性质:①见光分解:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O.②酸的通性。但是金属与硝酸反应无氢气放出。③强氧化性:A.常温下,浓硝酸能使Fe、Al钝化;B.与金属反应:Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。注意:硝酸可与绝大多数的金属(除Au,Pt外)反应,与Cu后面的金属反应,一般浓硝酸放出NO2,稀硝酸放出NO。C.与非金属反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O.注意:硝酸的浓度越大,氧化性越强。浓度越大越不稳定。(3)硝酸的工业制法:流程:氨气的催化氧化NO进一步氧化生成NO2用水吸收生成硝酸。设备:①氧化炉:4NH3+5O24NO+6H2O,进一步氧化:2NO+O2==2NO2.②吸收塔:用水吸收:4NO2+O2+2H2O==4HNO3.尾气处理:在工业生产中,将尾气进行循环使用,处理后进行进一步氧化,再生产硝酸。【典型例题】例1、在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是()A.H2S+2HNO3S↓+2NO2↑+2H2OB.CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2OC.4HNO34NO2↑+O2↑+2H2OD.3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O【解析】硝酸在反应中化合价降低,则表现出氧化性,生成硝酸盐,则表现出酸性A表现了HNO3的氧化性;B表现了HNO3的酸性;C主要表现HNO3的不稳定性。【答案】D例2、将3.84g铜粉与一定质量浓硝酸反应,当铜完全作用时,收集到气体2.24L(标准状况下),则所消耗酸的物质的量是()A.0.11molB.0.22molC.0.16molD.0.1mol【解析】应用元素守恒和电子守恒,消耗的硝酸的物质的量应是起氧化性的(0.1mol)和起酸性的((3.84g/64g/mol)×2=0.12mol)硝酸之和,共有0.22mol,故选B。【答案】B例3、较活泼的金属锌与不同浓度的HNO3反应时,可得到不同价态的还原产物。如果起反应的锌和HNO3的物质的量之比为4:10,则HNO3的还原产物可能为()A.NO2B.NOC.N2OD.NH4NO3【解析】4molZn失去8mol电子生成4molZn2+,如果HNO3的还原产物中有两个氮原子,每个氮原子得到4个电子,还原产物中氮元素的化合价为+5+(-4)=+1,可能是N2O。如果HNO3的还原产物中有一个变价的氮原子,这个氮原子得到8个电子,还原产物中氮元素的化合价为+5+(-8)=-3,可能是NH4NO3。【答案】CD例4、铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为A.0.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g【解析】因两金属都是+2价金属,可推知每mol金属还原得2molNO2。所以,两金属总的物质的量为:(4480+336×2)/44800=0.115mol,两种氢氧化物的总质量可用金属离子质量加氢氧根离子质量来计算:4.6g+0.115mol×2×17g·mol-1=8.51g。【答案】B例5、在某100mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为0.4mol·L-1和0.1mol·,向该混合液中加入1.92g铜粉,加热,充分反应后,所得溶液中的Cu2+浓度为()A.0.225mol·L-1B.0.375mol·L-1C.0.450mol·L-1D.无法计算【解析】依题意n(H+)=2n(H2SO4)+n(HNO3)=2×0.01mol+0.04mol=0.06mol,=0.04mol,n(Cu)=0.03mol,在酸性溶液中,NO3-有氧化性,所以按3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O反应,n(H+)不足,用n(H+)和方程式共同求得n(Cu2+)==0.225mol·,故选A。【答案】A例6、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:(1)NO的体积为L,NO2的体积为L。(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为mol·L...