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1、氮的氧化物及硝酸考纲要求:1、知道氮气稳定的原因及用途。2、了解常见的氮的氧化物(NO、NO2)的性质及对环境的影响。3、会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属、非金属及其他具有还原性物质反应的特点。基础知识梳理一、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。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:。2氮的氧化物氮有多种价态的氧化物:_等。完成NO和NO2的比较表:NONO2物理性质颜色毒性溶解性化学性质与O2反应
2、2NOO2=2NO2与H2O反应3NO2H2O=2HNO3NO实验室制法(填化学方程式)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O与人体、环境的关系 与血红蛋白结合使人中毒转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾思考题:1根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属,为什么氮气很稳定?2农谚“雷雨发庄稼”,写出雷雨时,雨水中形成稀硝酸的化学方程式。3如何鉴别NO2与溴蒸气?链节高考:1、(2015北京卷)下列关于自然界中氮循环(如右图)的说法不正确的是:A氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物
3、和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环3NO和NO2的重要化学性质(1)NO和NO2与O2和H2O的反应 2NO + O2=2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO + 2 得 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 3 +2得 4NO +3O2 + 2H2O = 4HNO3规律:当氮氧化物或氮氧化物与氧气的混合物中N原子与O原子的个数比为25时可完全溶于水。(2)NO和NO2 的吸收NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O练习:分析上面两个反应的化合价的变化。
4、例1、将NO、NO2和O2混合后充满一试管并将该试管倒立于水中,结果水充满整个试管。则NO、NO2和O2体积比可能为( )A111 B121 C514 D211二、硝酸1物理性质色味态:_;挥发性:_挥发;水溶性:_;发烟硝酸:_。2化学性质(1)酸的通性:遇紫色石蕊变_;(2)不稳定性:_;(3)强氧化性:浓硝酸、稀硝酸均具有强氧化性与金属反应稀硝酸:写出与铜反应化学方程式:_;浓硝酸:常温下可以使铁、铝钝化;写出与铜反应化学方程式:_;与非金属反应写出与碳反应化学方程式:_。与某些还原发性物质反应(如Fe2+、SO32-): 3 Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO
5、+ 2H2O 3 SO32- + 2H+ + NO3- = 3SO42- + H2O + NO(4)与某些有机物反应: 苯的硝化反应_。总结规律,提升能力三、有关硝酸的计算运用例1、在浓硝酸中放入铜片:(1)开始反应的化学方程式为_,实验现象为_。(2)若铜有剩余,则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,原因是:_。(4)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,得NO、NO2混合气体5.6 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是_。(一)硝酸与金属反应的规律:1、金属与HNO3反应一般不生成H2,浓HNO3一般被还
6、原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO。2、足量金属与一定量浓硝酸反应时,随着硝酸浓度的降低,产物也发生改变。3、金属与HNO3反应一般生成盐、NO或NO2以及水;在此反应中硝酸表现了酸性和强氧化性。例2、足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(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 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是()A60 mL B45 mL C30 mL D15 mL例3、有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分
7、别是4mol/L和2mol/L,取10m L此混合酸,向其中加入过量的铜粉,待反应结束后,可产生标准状况下气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)( ) A0.448L B0.672 L C0.896 L D0.224L(二)硝酸与金属反应计算解题的方法与模型1、思维模型2、主要方法(1)原子守恒法: (2)得失电子守恒法: (3)离子方程式计算法对点训练:在1LHNO3和H2SO4的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.6mol./L,向该溶液中加入足量的铜粉,加热,充分反应,当的物质的量比为xy时所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大,则xy为( ) A23 B38 C14 D11追
8、踪高考(课后习题)1、(2011江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A1.0 molL1的KNO3溶液:H、Fe2、Cl、SO42B甲基橙呈红色的溶液:NH4、Ba2、AlO2、ClCpH12的溶液:K、Na、CH3COO、BrD与铝反应产生大量氢气的溶液:Na、K、CO32、NO32、(2013四川卷)1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是()
9、 A该合金中铜与镁的物质的量之比是21 B该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L CNO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80% D得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL3、(2013上海卷)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体VL(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO42-)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为11,则V可能为( ) A9.0L B13.5L C15.7L D16.8L4、(2009北京卷)某学习小组探究浓、稀
10、硝酸氧化性的相对强弱的,按下图装置进行试验(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、3mo/L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、中乘放的药品依次是_;(2)滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后_;(3)装置中发生反应的化学方程式是_;(4)装置的作用是_,发生反应的化学方程式是_;(5)该小组得出的结论一局
11、的试验现象是_;(6)试验结束后,同学们发现装置中溶液呈绿色,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。同学们分别涉及了一下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映产生的气体,观察颜色变化总结:氮元素单质及其化合物间的转化是高考命题的核心考点之一,其考查点及考查方式主要有:1、用化学方程式表示氮及其化合物之间的转化2、从氧化还原反应的角度对反应进行分析3、氮的固定概念辨析4、氮氧化物对环境的影响及污染的防止与消除5、结合实验考查氮氧化物性质4学科网(北京)股份有限公司