有关硝酸计算题及实验题.ppt

有关硝酸计算题 及实验题,你觉得用浓硝酸好还是用稀硝酸好？为什么？ 。,从经济和环保角度考虑，请你设计更好的方法？ 。,1、工业生产Cu(NO3)2是用Cu屑与HNO3为原料制得的。,结晶法或重结晶法,浓硝酸易挥发；不稳定；对设备腐蚀严重。,铜与硝酸直接反应会产生氮氧化物，既产生污染，又降低硝酸的利用率。铜屑在空气中燃烧生成CuO, CuO与HNO3反应没有氮氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率。,XK,（2006上海163分）2、将相同质量的Cu分别与过量的浓HNO3、稀HNO3反应，下列叙述正确的是：（ ） A.反应速率，两者相同 B.消耗硝酸的物质的量，前者多后者少 C.反应生成气体的颜色，前者浅后者深 D.反应中转移的电子数，前者多后者少,B,（2005郑州）3、铜粉放入稀H2SO4溶液中，加热后无明显现象发生，当加入一种物质后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色，且有气体逸出，该物质是（ ） A.Fe2(SO4)3 B.ZnSO4 C.KNO3 D. FeSO4,AC,2Fe3+ Cu=2Fe2+ Cu2+,3Cu + 2NO3- + 8H+ = 3Cu2+2NO+ 4H2O,4、浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+，若向该溶液中滴加稀盐酸，则溶液的颜色（ ） A、变黄 B、绿色变深 C、绿色变浅 D、无变化,A,锌和稀硫酸制备氢气，为加快反应速度 加入硝酸铜 可否?,A,5、在Fe与Cu的混合物中加入一定的稀HNO3，充分反应后剩余金属m1克，再向其中加入一定量的稀H2SO4，充分振荡，剩余金属m2克，则m1与m2之间的关系是：（ ) A.m1一定大于m2 B.m1可能等于m2 C.m1一定等于m2 D.m1可能大于m2,练习：下列贮存或运输药品的方法正确的是（ ） （A）将浓硝酸保存在带橡胶塞的棕色试剂瓶中 （B）将苛性钠固体存放在有橡胶塞的细口瓶中 （C）少量白磷贮存在水中，切割时在水下进行 （D）将水玻璃保存在带橡胶塞的玻璃瓶中 （E）用铝槽车运输浓硝酸,C、D、E,1:取四张蓝色石蕊试纸放在表面皿上，然后按顺序滴加浓HNO3、浓H2SO4、稀HNO3、新制氯水，四张蓝色石蕊试纸最后呈现的颜色是（ ） （A）白、黑、红、白 （B）红、黑、红、白（C）白、黑、白、白 （D）白、红、白、红,A,2：为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是（ ） （A）稀硝酸 （B）浓硝酸 （C）浓硫酸 （D）浓盐酸,B,练习：下列有关叙述正确的是（ ）,合成氨工业中，合成塔的反应温度保持在500左右的高温，目的是提高N2和H2的转化率。,用氨氧化法制硝酸时，从氧化炉导出来的气体需冷却再进入吸收塔,FeO与稀硝酸反应： FeO+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O,从吸收塔出来的硝酸溶液浓度约为50%，要得到69或发烟硝酸，可加入浓H2SO4或无水CaCl2,再进行蒸馏,A,B,D,E,C,用Mg(NO3)2或P2O5能吗?,XK,下列物质的溶液在长期放置的过程中因被氧化而成黄色的是（ ） A.浓硝酸 B.工业盐酸 C.氯化亚铁 D.浓溴水 E.KI溶液,CE,碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有BaCl2溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是：（ ） A.洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3 B.在Z管导出的气体无CO2 C.洗气瓶中产生的沉淀是BaSO4 D.在Z导管口有红棕色气体,CD,5(10分)如图119所示，对A、B、C、D、E五种物质可能有两种不同的答案，试推导填空：,(1)当A为气态单质时，A为_，B为_， C为_，D为_，E为_ (2)当A为固态单质时，A为_，B为_，C为_，D为_，E为_,N2,NH3,NO,NO2,稀HNO3,S,H2S,SO2,SO3,浓H2SO4,金属与硝酸的反应,1、铁与硝酸的反应：,Fe（不足）+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O,3Fe（足量）+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+2NO+4H2O,例：将7g铁粉加入200mL 2 molL-1的硝酸溶液中，使之充分反应放出NO气体，所得溶液中主要离子浓度的关系是 Ac(NO3-)c(Fe2+)c(Fe3+)c(H+) Bc(NO3-)c(Fe3+)c(Fe2+)c(H+) Cc(Fe2+)c(Fe3+)c(NO3-)c(H+) D2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+ c(H+)=c(NO3-)+ c(OH-),AD,HNO3性质的应用,5.6克Fe与100mL某浓度的硝酸反应，生成的气体在标准状况下体积为4.48L，反应后测得溶液H+浓度为1mol/L，（假设溶液体积不变）求该硝酸的物质的量的浓度： 。,6mol/L,某溶液具有下列性质：灼烧，火焰呈黄色；加BaCl2出现白色沉淀；浓缩后加浓H2SO4和铜片共热，产生红棕色气体。则此溶液中可能存在的离子是： （ ） A.Na+、SO42-、NO3- B.K+、NO3-、CO32- C.Na+、K+、SO32- D.Na+、NO3-、SO32-,AD,2、铜与硝酸等的反应：,3Cu2+ + 8H+ + 2NO3- = 3Cu3+ + 2NO+ 4H2O,例：铜既不溶于稀硫酸，也不溶于KNO3溶液，现有2mol/L稀硫酸15mL，往其中加入202g KNO3固体，充分溶解，该混和液最多可溶解铜的物质的量为 A 0 mol B 0.0075mol C 0.03mol D 0.0225mol,D,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O,A，2.4g B,3.2g C,6.4g D,9.6g,练习3: 1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别是0.1mol/L和0.4mol/L，若向该溶液中加入足量的铜粉，则最多溶解铜粉的质量为（ ）,D,例1、1.92g电解铜片（纯铜）置于10mL14.2molL-1的浓硝酸中，铜片不断溶解，直至完全消失，反应中共收集到气体1.12L（标准状况）。假定反应前后溶液体积不变，且不考虑N2O4的存在。试求： （1）反应后的溶液中硝酸铜的物质的量。 （2）反应后的溶液中硝酸的物质的量。 （3）反应后产生的气体经水洗后的体积（标准状况）。 （4）反应产生的气体与一定量的氧气混合后，恰好能被足量的水完全吸收转化为硝酸，则所需氧气在标准状况下的体积为多少升？,n（Cu）=1.92g/(64g/mol)=0.03mol 根据铜元素守恒:nCu(NO3)2=0.03mol,例1(1)解析,n(NOx)=1.12L/(22.4L/mol)=0.05mol 剩余: n(HNO3)=14.20.01mol n(NOx) 2 nCu(NO3)2 =0.142mol 0.05mol 20.03mol =0.032mol,例1(2)解析,例1(3)解析,生成的气体(NO和NO2)经水洗后完全转变为NO,同时又生成了一定量的硝酸, NO的量相当于铜直接与稀硝酸反应生成的,则: n(NO)=n(Cu) 2/3=0.03mol 2/3=0.02mol V(NO)=0.02mol 22.4mol/L=0.448L,例1(4)解析,方法一:可以根据 4NO+2H2O+3O2=4HNO3,方法二:可以根据氧化还原反应得失电子数相等来求算. 失电子:n(e)=2n(Cu)=0.06mol 得电子: n(e)=4n(O2) n(O2)=0.015mol V=0.336L,铜与稀硝酸反应的实验设计,例：将Mg、Cu组成的2.64g混合物投入适量稀硝酸中恰好完全反应，并收集还原产物NO气体（还原产物只有一种）。然后向反应后的溶液中加入2molL-1NaOH溶液60mL时，金属恰好沉淀 完全，形成沉淀质量为4.68g，则反应过程中收集到NO气体（标况下）体积为 （ ） A8.96L B4.48L C0.896L D0.448L,3、合金与硝酸等的反应：,C,铁、铜混合物与稀硝酸的反应,现有铁和铜组成的合金，研成粉末状后全部投入HNO3的稀溶液中，HNO3的还原产物只有NO，随HNO3用量的增加，溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有六种情况，请用粒子符号填写下列表格空白：,Fe2+,Cu,Fe2+ Cu2+,Fe2+、Fe3+ Cu2+,无,无,无,铁、铜混合物与稀硝酸的反应,现有铁和铜组成的合金共a mol，其中Cu的物质的量分数为x，研成粉末状后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中，使其充分反应，且HNO3的还原产物只有NO。回答下列问题： 2）若残留固体只有铜时，则溶液中可能存在的金属离子为(填粒子符号)_； 若合金全部溶解，则溶液中可能存在的金属离子为（填粒子符号）_。,铁、铜混合物与稀硝酸的反应,3）当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，b的取值范围(用a，x表示)_； 4）当x = 0.5 ，且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等，在标准状况下共产生672mLNO。 则a =_，b =_，,0.04mol,0.12mol,1、(2000年上海)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（都已经折算成标准状况），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、9.02g B、8.51g C、8.26g D、7.04g,课堂检测,n(NO2)=(4.48/22.4)mol=0.2mol n(N2O4)=(0.336/22.4)mol=0.015mol 硝酸被还原时所得到的电子: n(e-)=n(NO2) +2 n(N2O4)=0.23mol 所以n(Mg)+n(Cu)= n(e-)/2 = n(Mg2+)+n(Cu2+)= 0.115mol 沉淀中n(OH-)=0.23mol m(沉淀)=m(Mg+Cu)+m(OH-) =4.6g+0.23 17g=8.51g,3、（2004年高考天津卷-29）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。 (保留一位小数) （2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入的vmLamol/LNaOH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。 （3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在溶液中全部转化为硝酸，至少需要30%的双氧水 g。,V(NO)=5.8 L V(NO2)=5.4L (2)反应后所得溶液为NaNO3溶液 根据Na元素守恒有:n(NaOH)=n(NaNO3) 根据N元素守恒,硝酸的总量: n(HNO3)= n(NaNO3)+n(NOx) =(av10-3 + 0.5)mol C(HNO3)= (av10-3 + 0.5) mol/L 0.14,(3)根据得失电子数相等易知: n(H2O2)=n(Cu)=0.51mol m(H2O2)=0.5134g=17.34g m(双氧水)=(17.34/0.3)g=57.8g,某单质跟浓硝酸反应时参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4，则该单质被氧化后元素化合价可能为( ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+4,用0.4 mol Zn与稀硝酸反应，消耗1.0mol HNO3时反应刚好完全，则还原产物可能是（ ） ANO BNO2 CN2O DNH4NO3,C D,3Cu8H2NO 3Cu22NO4H2O,(4)铜屑溶解，溶液为浅蓝色，有气泡产生，瓶内上方出现红棕色气体,解析：依题意，制取X气体不需加热，收集X气体采用排水法(说明X气体不溶于水)，由给出的试剂知，只有制取和收集NO气体才合乎题意,NO,稀HNO3,铜屑,除去NO2,制取并收集NO.swf,2用如图所示装置（气球内先充有空气）进行铜与稀硝酸反应的实验，请填写下列空格。 （1）实验开始时，先将烧瓶加热，其目的是_。 （2）在不断摇动烧瓶的条件下，使反应充分进行。可观察到的4个主要现象：铜丝逐渐减小，但不完全消失，且表面有气泡生成；气球先略变大，在摇动情况下变小，而后又变大；_；_。 （3）在摇动情况下，导致气球变小的有关反应的化学方程式为_。,（3）4NO2+O2+2H2O= 4HNO3 ，或4NO+3O2+2H2O= 4HNO3，或2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。,（1）提高反应速率。,（2）无色溶液变成蓝色；烧瓶中气体先呈红棕色，最终为无色。,3、用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。（l）实验前应如何检查该装置的气密性？,把导管b的下端浸入水中，用手捂住试管，若导管口有气泡冒出，松开手后，水又会回升到导管b中，说明该装置的气密性良好。,（3）从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到哪些现象？请依次逐一写出。,铜片和稀硝酸反应，有无色气泡产生，反 应开始较慢， 逐渐加快； 试管a上部空间由无色变为红棕色，最后又无色； 铜片完全溶解，试管a中的溶液由无色变为蓝色；,（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出。试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因。,由于反应开始时产生的NO 气体和试管a上部空气中的O2作用生成 NO2 ， NO2 易溶于水并与水反应，使装置内气体的压强暂时减小，所以道观中的会先上升至一定高度。,（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。此时可观察到什么现象？,试管中的水会上升一定高度。,4现用U型管（用硬质玻璃管弯制）、干燥管、酒精灯、胶塞和玻璃导管等仪器设计右图装置来证实稀硝酸与铜反应生成NO 。 （1）补充完成下列实验步骤： 检查装置的气密性，方法是_ 打开活塞A，从U形管长管一端注入稀硝酸，一直注到_ 为止。 关闭活塞A，用酒精灯在U型管短管 一侧加热，当观察到 _ 现象时，立即停止加热。,关闭玻璃管活塞A，向U型管长管一端加水至液面高于短管、静置一段时间后，若液面相对位置不变，则不漏气。,U型管短管一端没有泡,铜丝上有气泡,（2）记录描述观察到的实验现象： 可在U型管短管上方处观察到_色气体产生。若铜丝和稀硝酸均未完全反应，在_时反应也可自行停止。 反应自行停止后，如果慢慢打开活塞A，可立即观察_,以上现象说明_。,U型管短管一端液面上升，干燥管的球型容器中有红棕色气体生成； Cu与稀HNO3反应生成NO。,无,NO将硝酸溶液排入长管，使硝酸与铜脱离接触。,某课外兴趣小组为探究Cu与稀硝酸反应生成的NO气体设计了如图所示装置，请回答：,思维拓展,（1）如何检验装置的气密性,关闭分液漏斗活塞及止水夹1、2，分别从U型管的1、2长管口注入液体，若出现液面高度差，说明气密性好。,（2）实验开始时打开止水夹和分液漏斗活塞，先在管2中加浓硝酸与橡皮塞接触然后关闭止水夹1、2，从管1长管加入稀硝酸至橡胶塞，关闭分液漏斗活塞。为加快反应速率，应采取什么措施 .,某课外兴趣小组为探究Cu与稀硝酸反应生成的NO气体设计了如图所示装置，请回答：,思维拓展,（1）如何检验装置的气密性,关闭分液漏斗活塞及止水夹1、2，分别从U型管的1、2长管口注入液体，若出现液面高度差，说明气密性好。,（2）实验开始时打开止水夹和分液漏斗活塞，先在管2中加浓硝酸与橡皮塞接触然后关闭止水夹1、2，从管1长管加入稀硝酸至橡胶塞，关闭分液漏斗活塞。为加快反应速率，应采取什么措施 .,（3）实验中硝酸与Cu的反应，能否自动停止 .为什么？,能,随反应生成气体增多，压强增大，液面下降，当液面脱离铜丝时，反应停止。,将分液漏斗活塞打开，使无色气体进入分液漏斗中，若无色气体边为红棕色，证明无色气体为NO。,（4）在实验中，证明生成的无色气体是NO的操作是： .,（5）关闭漏斗活塞打开止水夹1，NO气由管1进入管2，同学们意外发现在管2短管上部出现红棕色气体层，且浓硝酸颜色变黄，此现象的原因是 。,浓硝酸将NO气体氧化成NO2，且部分NO2溶于浓硝酸而现黄色,浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,2HNO3+NO =