2019版高考化學一輪復習課件：第八單元 第4節(jié) 氮及其化合物

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1、第4節(jié)氮及其化合物1了解氮及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2了解氮及其重要化合物對環(huán)境的影響?；貧w教材一、氮氣1氮的固定游離態(tài)氮的化合物將_的氮轉(zhuǎn)變?yōu)開叫做氮的固定。(1)人工固氮：工業(yè)上通常用 H2 和 N2 在催化劑、高溫、高壓下合成氨。(2)天然固氮：閃電能將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為一氧化氮；豆科植物中寄生有根瘤菌，它含有氮酶，能將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為氨，再進一步轉(zhuǎn)化為氮的化合物。2物理性質(zhì)純凈的 N2 是一種無色無味的氣體，難溶于水，在空氣中約占總體積的_。3化學性質(zhì)通常情況下，N2 的化學性質(zhì)很穩(wěn)定，只在高溫、放電、催化劑等條件下才能發(fā)生一些化學反應(yīng)。與 H2 反應(yīng)的化學方

2、程式：_。與 O2 反應(yīng)的化學方程式：_。45N23H2 2NH3氮的氧化物NONO2物理性質(zhì)顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化學性質(zhì)與 O2 反應(yīng)_與 H2O反應(yīng)_實驗室制法_與環(huán)境的關(guān)系空氣中 NO、NO2 主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等，空氣中 NO、NO2 是形成酸雨、光化學煙霧的主要因素二、氮的氧化物2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O溫馨提示(1)氮的氧化物主要包括 N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 共六種，其中 NO

3、2 與 N2O4 存在下列平衡：2NO2 N2O4。(2)NO 只能用排水法收集，不能用排空氣法收集；而 NO2只能用向上排空氣法收集，不能用排水法收集。(3)驗證某無色氣體是 NO 的方法：向無色氣體中通入 O2(或空氣)，無色氣體變?yōu)榧t棕色。三、硝酸1物理性質(zhì)無易有純硝酸為_色、_揮發(fā)，_刺激性氣味的液體，能以任意比溶于水。2化學性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性：濃硝酸遇光遇熱易分解產(chǎn)生 NO2，因此濃硝酸應(yīng)貯存在棕色試劑瓶中，避光放置于陰涼處。(2)強氧化性紅紅稀硝酸能使紫色石蕊試液變_色；濃硝酸能使石蕊試液先變_色，微熱后褪色。Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O除 Pt、Au 外

4、，大部分金屬均能與 HNO3 反應(yīng)(鉑和金能溶解于濃硝酸和濃鹽酸以體積之比為 1 3 形成的王水)；Cu 與濃硝酸反應(yīng)的化學方程式：_；Cu 與稀硝酸反應(yīng)的化學方程式：_；常溫下，濃硝酸、濃硫酸可使鐵、鋁表面形成致密的氧化膜而鈍化。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O與濃硝酸反應(yīng)時，非金屬單質(zhì)一般被氧化為最高價氧化物或最高價含氧酸，如碳與濃硝酸反應(yīng)的化學方程式：_。(3)有機反應(yīng)：與苯及其同系物發(fā)生硝化反應(yīng)，與醇發(fā)生酯化反應(yīng)，與蛋白質(zhì)發(fā)生顏色反應(yīng)等。四、氨無有刺激性小極易制冷劑1物理性質(zhì)氨 是 _ 色 、 _ 氣味的氣體，密度比空氣_，_溶于水(1 700)，且溶解快速，易

5、液化得液氨，液氨汽化時要吸收大量的熱，使物質(zhì)的溫度急劇下降，因此液氨常用作_。2化學性質(zhì)(2)與酸反應(yīng)：蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近有白煙生成，化學方程式為_，該反應(yīng)用于氨氣或氯化氫氣體的檢驗。HClNH3=NH4Cl(3)與鹽溶液反應(yīng)：_(生成紅褐色沉淀)；_(生成白色膠狀沉淀，白色沉淀可溶于鹽酸和氫氧化鈉溶液 )；_(先生成白色沉淀后沉淀消失)。(4)與氧氣反應(yīng)：氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)反應(yīng)，化學方程式為_。4NH35O2 4NO6H2O3.實驗室制法(1)反應(yīng)原理：_。(2)制取裝置：_與_反應(yīng)加熱制取氣體的裝置，與制_相似。固體固體氧氣(3)收集方法：只能用_收集，

6、并在收集的試管口塞上棉花，防止生成的 NH3 和空氣對流，確保收集到純凈的氨氣。向下排空氣法試紙變藍(4)氣體檢驗：用濕潤的紅色石蕊試紙(_)；用蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口(_)。(5)氣體干燥：用_做干燥劑。產(chǎn)生白煙堿石灰五、銨鹽1概念白易由銨根離子和酸根離子構(gòu)成的鹽，叫銨鹽。銨鹽都是_色、_溶于水的晶體，銨鹽屬于銨態(tài)氮肥。2化學性質(zhì)(1)水解性：銨鹽在水溶液中銨根離子易水解，有關(guān)離子方程式為_。(3)熱穩(wěn)定性：部分銨鹽受熱易分解生成氨氣和酸。氯化銨受熱分解的化學方程式為_。基礎(chǔ)測評1(2017 屆江西上饒玉山一中月考)三支體積相等的試管分別充滿標準狀態(tài)下的氣體：氨氣；體積比為 4 1 的

7、NO2和 O2；NO2 氣體；將它們分別倒立于盛有足量水的水槽中，液面恒定后( 假設(shè)試管內(nèi)液體擴散) ，則下列結(jié)論中正確的是()。A和試管內(nèi)溶液的體積不等，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度也不相等B因為它們都可溶于水，所以液面都上升到試管頂部C三支試管中，試管溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度最小D試管和試管溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定相等答案：C2將 22.4 L 某氣態(tài)氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應(yīng)后，氣體體積變?yōu)?11.2 L(體積均在相同條件下測定)，則該氮氧化合物的化學式為()。ANO2BN2O2CN2ODN2O4答案：A3(2017 屆寧夏銀川一中月考)將 A 氣體通入 BaCl2 溶液，未見沉淀生成

8、，然后通入 B 氣體，有沉淀生成，再加入過量的稀鹽酸后沉淀消失，則 A、B 氣體可能是()。ASO2、H2SCCO2 、NH3BSO2、NO2DSO2、Cl2解析：硫化氫與二氧化硫反應(yīng)生成單質(zhì)硫，不溶于鹽酸，故 A 錯誤；二氧化氮與水反應(yīng)生成的硝酸將亞硫酸氧化后生成硫酸鋇沉淀，不溶于鹽酸，故 B 錯誤；氨氣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸銨，碳酸銨與氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，溶于鹽酸，故 C 正確；氯氣將亞硫酸氧化后生成硫酸鋇沉淀，不溶于鹽酸，故 D 錯誤。答案：C4下列有關(guān)氮及其化合物的說法不正確的是()。A硝酸應(yīng)保存在棕色試劑瓶中B銨態(tài)氮肥不宜與堿性肥料混合使用C常溫下鐵、鋁不與濃硝酸反應(yīng)DNO 可

9、用排水法收集，NO2 可用向上排空氣法收集解析：硝酸見光易分解生成二氧化氮、水和氧氣，應(yīng)保存在棕色瓶中，A 項正確；銨態(tài)氮肥應(yīng)避免和堿性肥料混合施用，防止銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣，B 項正確；常溫下，鐵、鋁在濃硝酸中發(fā)生“鈍化”，“鈍化”屬于化學反應(yīng)，C項錯誤；NO 不溶于水，可以用排水法收集，二氧化氮溶于水，密度比空氣的大，可以用向上排空氣法收集，D 項正確。答案：C. . .A吸收劑可以是 NaOH 溶液B試管上部的氣體會變?yōu)榧t棕色C小試管中溶液最終呈藍色D試紙先變紅后褪色解析：銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)的化學方程式為 3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4

10、H2O,2NOO2=2NO2，無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體。由上述分析可知得到的氣體主要是 NO2 和 NO，可以被氫氧化鈉溶液吸收，所以吸收劑可以是 NaOH 溶液，A 正確；一氧化氮和試管中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色氣體二氧化氮，B 正確；銅和稀硝酸反應(yīng)得到硝酸銅溶液，溶液為藍色，C 正確；生成的一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮具有氧化性，能與碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色，D 錯誤。答案：D考點一考向1氮的氧化物氮的氧化物的性質(zhì)典例1下列說法正確的是()。ACO、NO、NO2 都是大氣污染物，在空氣中都能穩(wěn)定存在BNO 可用于某些疾病的治療CNO2 通入 FeSO4 溶液中始終無

11、明顯現(xiàn)象DNO 是一種紅棕色氣體解析：NO 易被氧化為 NO2，NO2 是一種紅棕色氣體，NO2通入溶液中生成 HNO3，能把 Fe2氧化成 Fe3，溶液由淺綠色變成棕黃色。答案：B考向2氮氧化物對環(huán)境的影響典例2氮的氧化物(用 NOx 表示)是大氣污染物，必須進行處理。(1)汽車尾氣主要含有 CO2、CO、SO2、NOx 等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。汽車尾氣中的 CO 來自于_，NO 來自于_。汽車尾氣對環(huán)境的危害主要有_(至少填兩種)。汽車尾氣中的 CO、NOx 在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。反應(yīng)的化學方程式可表示為_。(

12、2) 用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。已知： 4NH3 6NO5N26H2O,8NH36NO27N212H2O。同溫同壓下，3.5 L NH3 恰好將 3.0 L NO 和 NO2 的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為 N2，則原混合氣體中 NO 和 NO2 的體積之比是_。(3)工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理，若 NO與 NO2 按物質(zhì)的量之比 1 1 被足量 NaOH 溶液完全吸收后得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式是_。答案：(1)汽油的不完全燃燒N2 與 O2 在汽車汽缸內(nèi)高溫環(huán)境下的反應(yīng)形成硝酸型酸雨、導致光化學煙霧、導致溫室效應(yīng)(至少填兩種)2xCO2NOx2xCO2N2(2)1 3 (3)N

13、aNO2一樣破壞臭氧層，形成臭氧空洞：2O3=3O2，導致地面方法技巧(1)氮氧化物對環(huán)境的影響。光化學煙霧：NOx 在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應(yīng)，產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。酸雨：NOx 排入大氣中后，與水反應(yīng)生成 HNO3 和 HNO2，隨雨雪降到地面。反應(yīng)的化學方程式為 2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO。破壞臭氧層：科學研究表明，進入高空平流層的氮氧化物，可以加快臭氧層中臭氧的分解速率，從而像氟氯烴類物質(zhì)氮氧化物紫外線輻射量增加。(2)NOx 尾氣的處理方法。堿液吸收法：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O、NO2NO2NaOH=2NaNO2H

14、2O，NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是：n(NO2)n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中 NOx 的處理。催化轉(zhuǎn)化法：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)或 NOx 與 CO 在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2 和 CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理?！就卣寡菥殹?(2017 年北京卷) SCR 和 NSR 技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的 NOx 排放。(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理：尿素CO(NH2)2水溶液熱分解為 NH3 和 CO2，該反應(yīng)的化學方程式：_。反應(yīng)器中 NH3 還原 NO2 的化學方程式：_。當燃油中含硫量較高時，

15、尾氣中 SO2 在 O2 作用下會形成(NH4)2SO4，使催化劑中毒。用化學方程式表示(NH4)2SO4 的形成：_。尿素溶液濃度影響 NO2 的轉(zhuǎn)化，測定溶液中尿素(M60gmol1)含量的方法如下：取 a g 尿素溶液，將所含氮完全轉(zhuǎn)化為 NH3，所得 NH3 用過量的 V1 mL c1 molL1 H2SO4 溶液吸收完全，剩余 H2SO4 用 V2 mL c2 molL1NaOH 溶液恰好中和，則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是_。(2)NSR(NOx 儲存還原)工作原理：NOx 的儲存和還原在不同時段交替進行，如圖 a 所示。圖 a圖 b通過 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)

16、 NOx 的儲存和還原。儲存 NOx 的物質(zhì)是_。學方程式補充完整：_ =用 H2 模擬尾氣中還原性氣體研究了 Ba(NO3)2 的催化還原過程，該過程分兩步進行，圖 b 表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的 H2 與 Ba(NO3)2 的物質(zhì)的量之比是_。還原過程中，有時會產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與 NO 有關(guān)。在有氧條件下 15NO 與 NH3 以一定比例反應(yīng)時，得到的笑氣幾乎都是 15NNO。將該反應(yīng)的化催化劑15NNOH2O?？键c二考向1氨和銨鹽氨氣的實驗室制法典例3NH3 及其鹽都是重要的化工原料。(1)用 NH4Cl 和 Ca(OH)

17、2 制備 NH3，反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為_。(2)按下圖裝置進行 NH3 的性質(zhì)實驗。先打開旋塞 1，B 瓶中的現(xiàn)象是_，原因是_。穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞 1。再打開旋塞 2，B 瓶中的現(xiàn)象是_。解析：(1)固固加熱制取氣體，應(yīng)選 A 為發(fā)生裝置；NH3 的密度比空氣小，應(yīng)選用 C 收集氣體；NH3 極易溶于水，為防止倒吸，應(yīng)選用 G 進行尾氣處理。(2)A 瓶中壓強比 B 瓶中壓強大，打開旋塞 1，HCl 氣體進入 B 瓶并與 NH3 反應(yīng)生成 NH4Cl，B 瓶中產(chǎn)生白煙。反應(yīng)后 B 瓶中壓強減小，關(guān)閉旋塞 1，打開旋塞 2，燒杯中的石蕊水溶液倒吸入 B 瓶，因 B 瓶中 HCl

18、 有剩余，得到的溶液顯酸性，溶液變紅色。答案：(1)ACG(2)有白煙出現(xiàn)A 瓶中的壓強大，所以 HCl 氣體進入 B瓶，與 NH3 發(fā)生反應(yīng)，生成白色的 NH4Cl 固體顆粒石蕊水溶液進入 B 瓶，且溶液顯紅色方法技巧氨氣的快速制法。(1)加熱濃氨水：NH3H2ONH3H2O。分解，且OH濃度的增大有利于NH3的生成，實驗裝置如下圖。(2)濃氨水中加入固體 NaOH：NaOH 溶于水放熱，促使氨水(3)濃氨水中加入固體 CaO：CaO 與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解。反應(yīng)的化學方程式為：NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)2，實驗裝置如上圖。考向 2氨氣的弱還原性典例4

19、(2017 屆安徽安慶六校聯(lián)考)某課外活動小組欲利用CuO 與 NH3 反應(yīng)，研究 NH3 的某種性質(zhì)并測定其組成，設(shè)計了如下實驗裝置(夾持裝置未畫出)進行實驗。請回答下列問題：A氧化鈣B堿石灰C石灰石D生石灰(2)裝置 B 的作用是_。(3)實驗中觀察到裝置 C 中黑色 CuO 粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無色無味的氣體，上述現(xiàn)象證明 NH3 具有_性，寫出裝置 C 中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：_。(4)E 裝置中濃硫酸的作用：_(寫出一條即可)。(5)實驗完畢，若測得干燥管 D 增重 m g，裝置 F 測得氣體的體積為 n L(已折算成標準狀況)，則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為_(用含 m、n

20、字母的代數(shù)式表示)。解析：(1)儀器 a 的名稱為分液漏斗，裝置 A 的作用是制取NH3，利用 NH3H2O 不穩(wěn)定，受熱易分解，氧化鈣、堿石灰、生石灰遇水放出大量的熱，使 NH3H2O 分解。(2)裝置 B 的作用是干燥 NH3，防止水蒸氣對后面實驗產(chǎn)生干擾。(3)CuO 變?yōu)榧t色銅，銅元素的化合價降低，且量氣管中收集到無色無味的氣體，此氣體應(yīng)為 N2，因此 NH3 表現(xiàn)還原性，反應(yīng)的化學方程式為 3CuO2NH33CuN23H2O。(4)裝置 D 的作用是吸收反應(yīng)中產(chǎn)生的水，同時部分 NH3 未參加反應(yīng)，必須吸收，因此22.4 Lmol1。裝置 E 的作用是吸收未反應(yīng)的氨氣和防止 F 中的

21、水蒸氣進入 D裝置。(5)裝置D增重的是水的質(zhì)量，則H的物質(zhì)的量為m g218gmol 1， F 測量的是氮氣的體積，則 N 的物質(zhì)的量為 nL2，則 N 和 H 的原子個數(shù)比為：n222.4m2189n11.2m答案：(1)分液漏斗C(2)干燥氨氣(3)還原3CuO2NH33CuN23H2O(4)阻止 F 中的水蒸氣進入 D(或吸收未反應(yīng)的氨氣)9n(5)11.2m方法技巧NH3分子中 N 元素化合價為3，N 元素處于最低價，NH3 應(yīng)具有還原性，能夠與氧化劑如氧氣、氯氣、氧化銅反應(yīng)生 成N2 ：2NH3 3CuON2 3H2O 3Cu,8NH3 3Cl2N26NH4Cl,2NH33CuO3

22、CuN23H2O。【拓展演練】2(2016 年新課標卷)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用 NH3 將 NOx 還原生成N2。某同學在實驗室中對 NH3 與 NO2 反應(yīng)進行了探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)氨氣的制備。氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_，反應(yīng)的化學方程式為_。欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置_(按氣流方向，用小寫字母表示)。(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)。將上述收集到的 NH3 充入注射器 X 中，硬質(zhì)玻璃管 Y 中加入少量催化劑，充入 NO2(兩端用夾子 K1、K2 夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。操作步驟實驗現(xiàn)

23、象解釋原因打開 K1 ，推動注射器活塞，使 X 中的氣體緩慢通入 Y 管中Y 管中_反應(yīng)的化學方程式：_將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復到室溫Y 管中有少量水珠生成的氣態(tài)水凝聚打開 K2_解析：(1)實驗室制取氨氣的常用方法是Ca(OH)2 與NH4Cl 混合加熱，故選擇 A 裝置。要收集干燥的氨氣應(yīng)用堿石灰進行干燥，干燥管應(yīng)“大進小出”，即 d 進 c 出；由于氨氣的密度比空氣小，應(yīng)用向下排空氣法進行收集，即 f 進 e 出；最后應(yīng)進行尾氣處理，并要防止倒吸，應(yīng)接 i。(2)：NH3和 NO2 反應(yīng)生成 N2，反應(yīng)方程式為 8NH3 6NO27N2 12H2O，產(chǎn)物均無色，因此隨著反應(yīng)

24、的進行，NO2 的紅棕色會逐漸變淺。：當產(chǎn)物中的 H2O 為液體時，反應(yīng)過程中氣體總物質(zhì)的量減小，恢復到原體積后裝置中氣壓小于大氣壓，因此 NaOH 溶液會倒吸。答案：(1)ACa(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2Odcfei(2)氣體紅棕色逐漸變淺8NH36NO27N212H2ONaOH 溶液倒吸入 Y 管當產(chǎn)物中的 H2O 為液體時，反應(yīng)過程中氣體的總物質(zhì)的量減小，恢復到原體積后裝置中氣壓小于大氣壓考向3銨鹽的性質(zhì)典例5(2016 年河南三市聯(lián)考)(NH4)2SO4 俗稱硫銨，常用作氮肥和化工原料。查閱資料發(fā)現(xiàn)(NH4)2SO4 在 260 和 400 時分解產(chǎn)物不同?，F(xiàn)選用下

25、圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)，對其分解產(chǎn)物進行實驗探究。ABCD滴定前，要排盡滴定管尖嘴的氣泡，其操作方法為_。通過滴定測得裝置 B 內(nèi)溶液吸收 NH3 的物質(zhì)的量是_。(2)連接裝置 ADB，檢查氣密性，按圖示重新加入試劑。通入 N2 排盡空氣后，于 400 加熱裝置 A 至(NH4)2SO4 完全分解無殘留物，停止加熱，冷卻，停止通入 N2。觀察到裝置 A、D 之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗，該白色固體和裝中無氮氧化物。若用 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2 檢驗裝置 D 內(nèi)溶液中是否存(NH4)2SO4 在 400 分解的化學方程式是_，單位物質(zhì)的量的硫銨完全分解轉(zhuǎn)移電

26、子的物質(zhì)的量為_mol。答案：(1)圓底燒瓶將 A 中產(chǎn)生的氣體全部排出，被后面裝置中的試劑吸收 H2SO4方法技巧銨鹽是由銨根離子(NH4)和酸根離子構(gòu)成的化紙變藍，就可以判斷該物質(zhì)中含有NH4。合物，銨鹽都是白色或無色晶體，都易溶于水、受熱分解、與堿反應(yīng)放出氨氣。把 NaOH 溶液加到某物質(zhì)的固體或溶液里，加熱后產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體且能使?jié)駶櫟募t色石蕊試考點三考向1硝酸硝酸的性質(zhì)及應(yīng)用典例6木炭屑與濃 HNO3 共熱，產(chǎn)生的氣體 X 等分為和兩份，將兩份氣體分別按下圖實驗：)。則石灰水的變化可能是(A不變渾濁，變渾濁B變渾濁，不變渾濁C、均變渾濁D、都不變渾濁解析：木炭與濃硝酸共熱可

27、以得到二氧化碳和二氧化氮兩種氣體，氣體先導入適量蒸餾水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳幾乎不溶于水，再導入澄清石灰水中，二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，即變渾濁；氣體直接導入澄清石灰水中，二氧化氮將氫氧化鈣轉(zhuǎn)化為硝酸鈣，二氧化碳不與硝酸鈣溶液反應(yīng)，即不變渾濁。答案：B混合反應(yīng)時，硝酸鹽中NO3在H2SO4提供H的條件下能繼續(xù)方法技巧硝酸與金屬、非金屬反應(yīng)的一般規(guī)律。(1)硝酸與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律。金屬與 HNO3 反應(yīng)一般不生成 H2，濃硝酸一般被還原為NO2，稀硝酸一般被還原為 NO。足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時，隨著硝酸濃度的降低，產(chǎn)物也會發(fā)生改變。金屬與 H2SO4、HN

28、O3 的混合酸或金屬與稀硝酸、硝酸鹽與金屬反應(yīng)。HNO3 與金屬反應(yīng)時，一部分 HNO3 起酸的作用，以 NO3的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的 HNO3 中氮原子的物質(zhì)的量。(2)硝酸與非金屬反應(yīng)的規(guī)律。濃硝酸能與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，一般生成最高價含氧酸或最高價氧化物、二氧化氮和水。與非金屬反應(yīng)，HNO3 表現(xiàn)強氧化性，不表現(xiàn)酸性。【拓展演練】3(2017 屆河北衡水故城高中期中)下列反應(yīng)中，濃硝酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是()。在濃硝酸中滴入石蕊試液并微熱氧化亞鐵與濃硝酸反應(yīng)氫氧化鋁與濃硝酸反應(yīng)碳與濃硝酸反應(yīng)ACBD

29、解析：濃硝酸為強酸，能電離出 H，使石蕊試液變紅，微熱后褪色是因為濃硝酸的強氧化性，正確；FeO 中鐵元素為2 價，被硝酸氧化為3 價，HNO3 一部分還原為 NO2，F(xiàn)eO4HNO3=Fe(NO3)3NO22H2O，濃硝酸表現(xiàn)出酸性和強氧化性，正確；氫氧化鋁與濃硝酸反應(yīng)是復分解反應(yīng)，硝酸只表現(xiàn)酸性，錯誤；碳與濃硝酸反應(yīng)： C 4HNO3CO24NO22H2O，硝酸在反應(yīng)中全部被還原，只起氧化劑的作用，錯誤；綜上所述，A 正確。答案：A考向2硝酸與金屬反應(yīng)的計算典例7(2017 屆黑龍江牡丹江高中期中)200 mL 硝酸與一定量鋁鐵合金反應(yīng)生成 3.36 L NO(標準狀況下)，向反應(yīng)后的溶液

30、中加入 150 mL 3 molL1的 NaOH 溶液，使鋁鐵元素恰好全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則原硝酸的濃度是()。A3 molL1C1.5 molL1B2.25 molL1D無法計算答案：A方法技巧硝酸與金屬反應(yīng)的計算。(1)思維流程。(2)計算中守恒思想的應(yīng)用。氮原子守恒法。得失電子守恒法：HNO3 與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3 中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。A0.8 molLB1.6 molLD1.8 molL【拓展演練】4(2017 屆黑龍江大慶實驗中學期中)取一定質(zhì)量的均勻固體混合物 Cu、Cu2O 和 CuO，將其分成兩等份，取其中一份用足量的氫氣還原，測得反

31、應(yīng)后固體質(zhì)量減少 3.20 g，另一份中加入 1000 mL 稀硝酸，固體恰好完全溶解，且同時收集到標準狀況下的 NO 氣體 2.24 L，則所用硝酸的物質(zhì)的量濃度為()。11C0.9 molL1110.2 mol，解析：將Cu2O拆分為Cu、CuO，原混合物可看作Cu、CuO的混合物。其中一份用足量的氫氣還原，反應(yīng)后固體質(zhì)量減少3.20 g ，即混合物中 O 元素的質(zhì)量為 3.20 g ，其物質(zhì)的量為3.20 g16 gmol根據(jù) Cu 元素守恒可知 n(CuO)n(O)0.2mol；另一份中加入 1000 mL 稀硝酸，固體恰好完全溶解，溶液中溶質(zhì)為 Cu(NO3)2，且同時收集到標準狀況

32、下的 NO 氣體 2.24L(0.1 mol)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知拆分后 Cu、CuO 的混合物中 2n(Cu)3n(NO)30.1 mol，n(Cu)0.15 mol，由銅元素守恒可知 nCu(NO3)2n(CuO)n(Cu)0.2 mol0.15 mol0.35mol，根據(jù)氮元素守恒可知 n(HNO3)n(NO)2nCu(NO3)20.8 mol1L0.80.1 mol20.35 mol0.8 mol，則硝酸的濃度為molL1。答案：A5(2017 屆福建龍巖五校聯(lián)考)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中 H2SO4 和 HNO3 的物質(zhì)的量濃度分別是 4 molL1 和 2molL1，取

33、10 mL 此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，可產(chǎn)生標準狀況下的混合氣體的體積為( 設(shè)反應(yīng)中)。HNO3 被還原成 NO)(A0.224 LC0.672 LB0.448 LD0.896 L答案：C硝酸氧化性比較與實驗設(shè)計硝酸在氧化還原反應(yīng)中，其還原產(chǎn)物可能有多種價態(tài)的物濃度越大，得電子的能力越強，因而其氧化能力越強。由銅與硝酸反應(yīng)的化學方程式知，濃硝酸被還原為 NO2，氮元素的化合價變化為54；稀硝酸被還原為 NO，氮元素的化合價變化為52。一般情況下，硝酸的濃度越小，金屬活潑性越強，其還原產(chǎn)物的價態(tài)越低。典例8下圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強氧化性并觀察還原產(chǎn)物的

34、實驗裝置。.濃硝酸的強氧化性實驗。將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約 5 mL濃硝酸，往具支試管中放入約 2 mL 濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。(1)具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_。(2) 實驗中觀察到能證明濃硝酸具有強氧化性的現(xiàn)象是_。.稀硝酸的強氧化性實驗。(3)上述反應(yīng)完成后，欲進一步證明稀硝酸也具有強氧化性，緊接的簡便、合理的實驗操作是_。(4)能證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生 NO 的實驗現(xiàn)象是_(填寫序號)。Ac 中收集到無色氣體Bc 中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色Cb 中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色.實驗裝置的改進。某實驗小組對“銅與濃硝酸反應(yīng)”的實驗裝置

35、做了如下改進。(5)與原裝置相比，該裝置的優(yōu)點是_。(6)為了驗證 NO2 與水的反應(yīng)，欲使燒杯中的水進入燒瓶的操作是_。解析：(2)濃硝酸作氧化劑，能將Cu氧化成Cu2(藍色溶液)，其還原產(chǎn)物是 NO2(紅棕色氣體)。(3)將濃硝酸稀釋成稀硝酸，再與 Cu 發(fā)生反應(yīng)，即可進一步證明稀硝酸的氧化性。(4)NO 為無色氣體遇空氣中的 O2 轉(zhuǎn)化成紅棕色的 NO2 氣體。(5)與原裝置相比，改進裝置通過移動銅絲可控制反應(yīng)隨時進行，隨時停止；NaOH 溶液吸收氮的氧化物，無氮的氧化物逸出，避免了對空氣的污染。(6)若要讓燒杯中的水進入燒瓶，則應(yīng)減小燒瓶內(nèi)的氣壓，所以可采取措施：關(guān)閉 a 和 c，打開

36、 b，對燒瓶水浴加熱，則一部分 NO2 氣體進入 NaOH 溶液進行反應(yīng)，再降溫，則燒瓶中氣壓會減小，此時關(guān)閉 b，打開 c，水即進入燒瓶。答案：(1)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)試管中溶液變藍，且有紅棕色氣體產(chǎn)生(3)向試管中加水將濃硝酸稀釋(4)C(5)可控制反應(yīng)隨時進行，隨時停止；NaOH 溶液吸收氮的氧化物，無氮的氧化物逸出，避免了對空氣的污染(6)關(guān)閉 a 和 c，打開 b，對燒瓶水浴加熱，待氣體不再放出時關(guān)閉 b，停止加熱，打開 c演練某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行實驗(夾持儀器已略去)。實驗表明濃硝酸能將 NO氧化成 NO

37、2，而稀硝酸不能氧化 NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。(可選藥品：濃硝酸、3 molL1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。已知氫氧化鈉溶液不與 NO 反應(yīng)，能與 NO2 反應(yīng)：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。)(1)實驗應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中。裝置中盛放的藥品依次是_。(2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后，_。(3)裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_。(4)裝置的作用是_，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_。(5)該小組得出的結(jié)論依據(jù)的實驗現(xiàn)象是_。(6)實驗結(jié)束后，同學們發(fā)現(xiàn)裝置中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學認為是該溶液中

38、硝酸銅的質(zhì)量分數(shù)較高所致，而乙同學認為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學們分別設(shè)計了以下 4 個實驗來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是_(填字母序號)。a加熱該綠色溶液，觀察顏色變化b加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化c向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化d向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化解析：本題要證明濃硝酸能將 NO 氧化成 NO2，而稀硝酸不能氧化 NO。產(chǎn)生 NO2 ，而非 NO，所以中盛水與 NO2反應(yīng)生成 NO。而 NO 極易與 O2 反應(yīng)產(chǎn)生 NO2，故反應(yīng)前應(yīng)用CO2 將裝置中的空氣排盡。(6)的思路是從溶液中趕出 NO2，或在 Cu(NO3)2 溶液中通入 NO2，不能采用稀釋綠色溶液的方案，是因為 Cu(NO3)2 溶液稀釋后，顏色也會發(fā)生相應(yīng)的變化，而不能得出正確的結(jié)論。答案：(1)3 molL1 稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液(2)通入 CO2 一段時間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置中導管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)(3)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O(4)將 NO2 轉(zhuǎn)化為 NO3NO2H2O=2HNO3NO(5)裝置中液面上方氣體仍為無色，裝置中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色(6)acd