高考复习氮族元素复习正式版PPT课件.ppt

氮族元素复习 1 1 以元素周期律为指导 理解氮族元素的性质递变规律 2 以氮元素为代表 了解氮族元素的单质及其重要化合物的性质及用途 3 掌握硝酸的制备 性质和用途 4 了解磷及其化合物的性质 本章学习目标 2 第一节氮和磷 3 高考考点分析 本节重要的考点有 利用元素的相似性和递变性推测不常见的如As Sb Bi等元素的性质 即利用元素周期律和元素周期表的知识解决上述问题 N2分子的稳定性 白磷分子的结构 磷的氧化物 P2O5 含氧酸 H3PO4 的性质 氮的氧化物对大气的污染及防止大气污染 4 练习1 As为第四周期第 A族元素 则As不可能具有的性质是 A 砷单质通常条件下为固体 B 砷可以有 3 3 5等多种化合价C As2O5对应水化物的酸性比H3PO4强D 砷的还原性比磷弱 CD 5 练习2 下列过程属于人工固氮的是 A 用N2和H2合成NH3B 闪电时大气中氮的氧化物的生成C 由氨制尿素D 从空气中分离出氮气 A 6 一 氮族元素 在周期表中位置 第 A族 7N 15P 33As 51Sb 相似性递变性 1 最外层都有5个电子 化合价主要有 3 3和 5 2 气态氢化物的通式 RH3 3 最高价氧化物对应的水化物通式为HRO3或H3RO4 原子结构 单质物性 化学性质 核电荷数增大 电子层增多 原子半径增大 熔沸点先升高后降低 单质密度增大 单质氧化性减弱 最高价氧化物对应水化物的酸性减弱 氢化物的稳定性减弱 83Bi 7 8 9 10 氮及其化合物 二 氮气 N2 1 氮的原子结构 知识主线 N2的电子式 11 1 物理性质 2 化学性质 3 氮的固定 4 制法 5 用途 标况下 28 22 4 1 25 g L 分离空气 N2 3H22NH3N2 3MgMg3N2N2 O22NO 高温高压 催化剂 点燃 放电 氧化性 人工固氮 自然固氮 氧化性 还原性 N2化合态氮 根瘤菌 氮气 N2 的分子结构为 N N 结构非常稳定 所以化学性质很稳定 12 三 氮的氧化物 N2ONON2O3NO2 N2O4 N2O5 1 一氧化氮 是一种无色的有毒的难溶于水的气体 极易与氧气反应生成二氧化氮 2NO O2 2NO2 2 二氧化氮 是一种红棕色 有刺激性气味的有毒的气体 易液化 密度比空气大 溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮 强氧化性 与N2O4 无色 可相互转化 3NO2 H2O 2HNO3 NO 13 氮的氧化物 NO与NO2的性质比较 无色 刺激性气味 红棕色 刺激性气味 有毒 机理同CO 有毒 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 NO NO2 2NaOH 2NaNO2 H2O2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 14 小结 15 练习 不能将NO2和Br2蒸气区分开来的是 A 水B CCl4C 湿润的KI淀粉试纸D AgNO3溶液 C 16 2NO O2 2NO23NO2 H2O 2HNO3 NO4NO 3O2 2H2O 4HNO34NO2 O2 2H2O 4HNO3NO2 NO 2NaOH 2NaNO2 H2ONO2 SO2 NO SO3NO2 2KI H2O NO 2KOH I2 17 二氧化氮和溴蒸气的鉴别 NO2和溴蒸气在性质上的相似之处 A 均有氧化性B 溶于水后溶液呈酸性C 能与碱溶液反应鉴别两者不能用淀粉KI试纸 碱溶液等 NO2和溴蒸气在性质上的差异之处 A 通入水中 NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色 B 通入AgNO3溶液 有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气 C 通入CCl4有机溶剂中 溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2 气 D 将盛有溴蒸气和NO2气体试管放入冷水中冷却 气体颜色变浅的为NO2 18 若在常温下为单质固体 则A E5种物质的化学式分别为 A B C D E 练习 A E5种物质有如下图所示的转化关系 若在常温下为单质固体 则A E5种物质的化学式分别为 A B C D E 19 1 氮族元素的连续氧化 相关方程式 4NH3 5O2 4NO 6H2ON2 O2 2NO2NO O2 2NO2 催化剂 HNO3 3NO2 H2O 2HNO3 NO H2O 20 2 氧族元素的连续氧化 相关方程式 2H2S O2 2H2O 2S2H2S 3O2 2SO2 2H2OS O2 SO22SO2 O2 2SO3SO3 H2O H2SO4 H2SO4 H2O 21 3 碳族元素的连续氧化 相关方程式 4CxHy 4x y O2 4xCO2 2yH2O2C O2 2CO2CO O2 2CO2 H2CO3 H2O 22 4 碱金属的连续氧化 NaNa2ONa2O2相关方程式 4Na O2 2Na2O2Na2O O2 2Na2O22Na2O2 2H2O 4NaOH O2 O2 O2 NaOH H2O 23 有机物的连续氧化 C2H4CH3CHOCH3COOH相关方程式 O2 O2 24 有机物的连续氧化 CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH相关方程式 O2 O2 25 四 磷及其化合物 1 磷有两种同素异形体 白磷和红磷2 同素异构体 由同种元素形成的不同的几种单质的现象 3 自然界中磷的存在 化合态 主要以Ca3 PO4 2存在于磷矿石中原因 磷在空气中易被氧化 磷单质比N2活泼 物理性质 26 4 白磷 红磷的物理性质 白磷 色 态 溶解性 毒性 着火点 白色蜡状 红棕色粉末 不溶于水 溶于CS2 不溶于水和CS2 剧毒 无毒 40 易自燃 240 红磷 保存 用途 密封 保存于冷水中 密封 防止吸湿 制高纯度磷酸 制安全火柴 火药 分子结构 P4正四面体键角60 结构复杂 不作要求 相互转化 白磷 红磷 隔绝空气加热到260 加热到416 升华后冷却 27 1 白磷的分子结构 2 红磷的分子结构 结构复杂 不作要求 P4 正四面体 键角为60 磷的分子结构 109 28 60 28 磷的化学性质 两种磷在物理性质上有很大的差异 但在化学性质基本相同 1 与氧的反应 P 5O2 2P2O5 冒白烟 2 与氯气的反应 2P 3Cl2 不足 2PCl3 液体 2P 5Cl2 足量 2PCl5 固体 点燃 点燃 点燃 白色烟雾 29 1 五氧化二磷 P2O5 物性 白色固体 有强烈的吸水性 脱水性 作干燥剂 化性 P2O5 H2O 冷水 2HPO3 剧毒 P2O5 3H2O 热水 2H3PO4 无毒 2 磷酸 H3PO4 物性 无色透明晶体 有吸湿性 与水以任意比互溶 化性 是一种三元中强酸 电离不完全 高沸点非氧化性酸 制HIHBrH2S还原性挥发性酸 磷酸比硝酸稳定 不易分解 制法 高纯度磷酸制法 工业制法 Ca3 PO4 2 3H2SO4 2H3PO4 3CaSO4 4P 白磷 5O2 2P2O5 P2O5 3H2O 2H3PO4 点燃 热水 磷的化合物 30 练习 同时对农作物施用含N P K的三种化肥 对给定下列化肥 K2CO3 KCl Ca H2PO4 2 NH4 2SO4 氨水 其中最合理的组合方式是 A B C D B 解析 所给物质中只有Ca H2PO4 2含P元素 因此应以它为中心思考 K2CO3由于水解呈碱性 氨水本身显碱性 都会与Ca H2PO4 2反应生成难溶于水的CaHPO4或Ca3 PO4 2 而不利于P元素被植物吸收 NH4 2SO4由于铵根离子水解而呈酸性 因此从中和的角度和双水解的角度看K2CO3和氨水不宜与Ca H2PO4 2和 NH4 2SO4混合施用 故正确的是B 31 3 磷酸盐 1 种类 一种正盐 两种酸式盐 三种 2 转化关系 H3PO4 H2PO4 HPO42 PO43 OH OH OH H H H 3 三种盐的溶解规律 除K Na NH4 外 其余的正盐和一氢盐均不溶于水 所有的二氢盐均易溶于水 4 常见的磷肥 普钙 过磷酸钙 重钙 重过磷酸钙 Ca3 PO4 2 2H2SO4 Ca H2PO4 2 2CaSO4 普钙 Ca3 PO4 2 2H3PO4 3Ca H2PO4 2 重钙 注意 普钙和重钙在施用时不可与碱性物质混用 H2PO4 2OH PO43 2H2O 32 同步训练 1 白磷必须保存于密闭容器或水中的主要原因是 A 易升华B 有剧毒C 着火点低D 非金属性强 C 2 下列药品的保存方法中错误的是 A 红磷存放于煤油中B 白磷存放于CS2中C AgNO3溶液存放于棕色瓶中D 金属钾存放于煤油中 AB 33 3 能说明白磷和红磷互为同素异形体的是 A 红磷无毒 白磷有剧毒B 白磷溶于CS2 而红磷不溶C 两种单质在一定条件下可相互转化D 红磷和白磷着火点不同 但燃烧后的产物都为P2O5 CD 4 下列变化中 不属于化学变化的是 A 白磷转化为红磷B 碘受热变成紫色蒸气C 加热氯化铵晶体过程D 用CCl4把溴从水中萃取出来 BD 34 5 白磷和红磷相同的性质是 A 毒性B 着火点C 溶解性D 化学性质 6 由红磷制取白磷可采用的方法是 A 在空气中加热至416 使红磷升华B 用CS2溶解 将红磷分出C 加高温 高压 使红磷分出D 隔绝空气 加热到416 使红磷升华 再冷却 D D 35 7 某物质经分析只含有磷元素 该物质 A 一定是单质B 一定是化合物C 一定是混合物D 可能是纯净物 也可能是混合物 D 36 二 氨 无色 有剌激性气味的气体 比空气轻 极易溶于水 易液化 2 氨分子的结构 思考 氨分子为极性还非极性分子 三角锥形 正四面体 37 常见气体的溶解性 下列装置可作为极易溶于水的气体的吸收装置的是 ABC ABC 38 ABC 请大家写出A B两种装置能防止倒吸的原理 A 倒立漏斗式 这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积 有利于吸收液对气体的吸收 当易溶性气体被吸收液吸收时 导管内压强减少 吸收液上升到漏斗中 由于漏斗容积较大 导致烧杯中液面下降 使漏斗口脱离液面 漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内 从而防止吸收液的倒吸 B 肚容式 当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入液被吸收后 导气管内压强减少 使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差 吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内 从而防止吸收液的倒吸 这种装置与倒置漏斗很类似 39 如图1所示 上部烧瓶已装满干燥氨气 引发水上喷的操作是 打开止水夹 挤出胶头滴管中的水 该实验的原理是 氨气极易溶解于水 致使烧瓶内气体压强迅速减小 40 请讨论在不改装置的前提下引发图2喷泉的方法 打开夹子 用手 或热毛巾等 将烧瓶捂热 该实验的原理是 氨气受热膨胀 赶出玻璃导管内的空气 氨气与水接触 即发生喷泉 用冰水浇注烧瓶 降低烧瓶内氨气的温度 使气体压强减小 水上升与氨气接触进一步减小压强形成喷泉 小结 以上方法为减小烧瓶内气体的压强而产生喷泉 41 在图3的锥形瓶外放一水槽 瓶中加入酒精 水槽中加入冷水后 再加入足量的下列物质 结果也产生了喷泉 水槽中加入的物质可以是 A 浓硫酸 B 食盐 C 硝酸钾 D 硫酸铜 这种方法产生喷泉的原理是 增大锥形瓶内气体的压强产生喷泉 A 42 1 图甲为中学化学教学中所用的喷泉实验装置 在烧瓶中充满干燥气体 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体 下列组合中不可能形成喷泉的是 A HCl和H2O B O2和H2O C NH3和H2O D CO2和NaOH溶液 B 43 2 在图乙的锥形瓶中 分别加入足量的下列物质 反应后可能产生喷泉的是 A Cu与稀盐酸 B NaHCO3与NaOH溶液 C CaCO3与稀硫酸 D NH4HCO3与稀盐酸 D 44 3 城市中常见的人造喷泉及火山爆发原理与上述 填图甲或图乙 装置的原理相似 乙 45 归纳反思 1 关键 2 途径 3 延伸 喷泉实验 形成压强差 减少 上瓶 的压强 增加 下瓶 的压强 尾气处理 防倒吸装置选择 烧瓶中溶液的物质的量浓度等计算 46 课堂检测 利用如图所示的装置 可以验证NH3和HCl的有关性质 实验前a b c活塞均关闭 2 若先打开a c活塞 再挤压胶头滴管 然后打开b活塞 在烧瓶中可观察到的现象是 石蕊试液 1 若要在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶I中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 关闭活塞c 打开活塞a和b 挤压胶头滴管中的水 烧瓶I和 中同时产生 喷泉 现象 47 课堂检测 利用如图所示的装置 可以验证NH3和HCl的有关性质 实验前a b c活塞均关闭 3 通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关 在烧瓶I中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 石蕊试液 奇妙的 双喷泉 先关闭活塞b 打开活塞a和c 挤压胶头滴管中的水 然后关闭活塞a打开活塞b 48 思考 以下各种尾气吸收装置中 适合于吸收易溶性气体 而且能防止倒吸的是 拓展延伸 1 尾气处理 防倒吸装置选择 49 思考 以下各种尾气吸收装置中 适合于吸收易溶性气体 而且能防止倒吸的是 拓展延伸 1 尾气处理 防倒吸装置选择 50 思考 以下各种尾气吸收装置中 适合于吸收易溶性气体 而且能防止倒吸的是 拓展延伸 1 尾气处理 防倒吸装置选择 倒扣漏斗式 51 思考 以下各种尾气吸收装置中 适合于吸收易溶性气体 而且能防止倒吸的是 拓展延伸 1 尾气处理 防倒吸装置选择 52 提示 氨水的溶质是氨气 思考 在标准状况下 用一充满NH3气体的烧瓶进行喷泉实验 当水充满整个烧瓶后 假定NH3不扩散到烧杯中 烧瓶内氨水的物质的量浓度是多少 2 烧瓶中溶液的物质的量浓度计算 拓展延伸 53 小结 喷泉实验计算问题的关键 形成溶液的体积 所消耗的气体体积 54 2 化学性质 1 与水反应 2 与酸反应 4 与O2反应 3 与CO2反应 NH3 CO2 H2O NH4HCO3 NH3 CO2 H2O NaCl NH4Cl NaHCO3 55 思考 氨水中有哪些分子和离子 分子 离子 NH3 H2O NH3 H2O NH4 OH H 56 液氨 纯净物 NH3分子 不具有碱性 常温常压下不能存在 氨水 混合物 NH3H2ONH3 H2ONH4 OH H 具有弱碱性 常温常压下可存在 NH4 OH H 氨水中的粒子 非电解质 既不是电解质也不是非电解质 H2O NH3 NH3 H2O 比较 分子 离子 学会比较 致冷剂 57 连线高考 思考 2003上海 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂 其中错误的是 A D C B AC 58 2 蘸有浓盐酸 浓硝酸 的玻璃棒接近试管口 产生白烟 1 药品 氯化铵晶体 熟石灰固体 3 装置 固 固 加热型 4 干燥 向下排空气法 6 验满 实验室制氨气 5 收集 用碱石灰 1 用湿润的红色石蕊试纸 变蓝 源于教材 与O2的发生装置相同 CaO与NaOH固体混合物 2 原理 2NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 2NH3 2H2O 59 图2 思考 棉花团的作用 防止与空气形成对流 提高集气速度和纯度 实验室中还可以用哪些方法制氨气 加热浓氨水法 浓氨水加碱石灰法 碱石灰吸水 溶解时放热 增大OH 浓度平衡逆移 实验室中能否用图2装置制氧气 图1 气体的溶解性规律 60 拓展 1 这种方法制取NH3的原理是什么 2 实验室为什么可以用浓H2SO4和浓盐酸来制取HCl气体 浓H2SO4和浓盐酸应分别装在什么仪器中 61 4 用途 62 小结 N2H2O 63 NH3 H2O NH3 H2O NH4 OH NH3 HCl NH4ClNH3 HNO3 NH4NO32NH3 H2SO4 NH4 2SO4NH3 H2SO4 NH4HSO4NH3 H20 CO2 NH4HCO34NH3 3O2 纯氧 2N2 6H2O4NH3 5O2 4NO 6H2O 催化剂加热 8NH3 3Cl2 N2 6NH4Cl 64 2NH3 3CuO 3Cu N2 3H2O2NH3 Ag Ag NH3 2 4NH3 Cu2 Cu NH3 4 2 8NH3 CaCl2 CaCl2 8NH32NH3 CO2 CO NH2 2 H2O 180 2000atm 65 1 下列不属于铵盐的共同性质是 A 加热时一定有氨气生成B 与碱共热时都产生氨气C 都是晶体D 易溶于水 课堂检测 A 阅读 名师领航 P157 完成下列问题 66 2 检验铵盐的方法是将待测物取出少许放入试管中 然后 A 加热 用润湿红色石蕊试纸在管口试之B 加水溶解 用红色石蕊试纸试其溶液C 加强碱溶液 加热 滴入酚酞试剂D 加苛性钠溶液加热 用润湿红色石蕊试纸在管口试之 课堂检测 D 67 3 只用一种试剂 就可区别NH4Cl NH4 2SO4 KClNa2SO4 AlCl3五种无色溶液 这种试剂是 A NaOH溶液 B AgNO3溶液 C BaCl2溶液 D Ba OH 2溶液 课堂检测 D 68 再见 69 硝酸硝酸盐复习 70 高考考点分析 本节考点主要有 硝酸的不稳定性和强氧化性 硝酸的还原产物的判断 NO3 陷阱的设置 71 1 下列反应中HNO既表现氧化性又表现酸性的是 A C 浓HNO3 B FeO HNO3 C Fe2O3 HNO3 D Cu 浓HNO3 BD 2 利用下反应制相同质量的硝酸铜时 从理论上看 消耗硝酸质量最多的是 A Cu 浓HNO3 B Cu 稀HNO3 C CuO HNO3 D Cu OH 2 HNO3 A 练习 72 3 下列各组离子在溶液中 因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 A Al3 NO3 CO32 Na B Fe2 H NO3 Cl C Fe3 Na SCN Cl D I H Na NO3 BD 73 4 38 4mg铜跟适量的浓硝酸反应 全部溶解后 共收集到气体22 4ml 标准状况 反应消耗的硝酸的物质的量可能是 A 1 0 10 3molB 1 6 10 3molC 2 2 10 3molD 2 4 10 3mol C 74 硝酸的物理性质 1 纯硝酸是无色 有刺激性气味的液体 5 常用浓硝酸的质量分数为69 质量分数为98 以上的浓硝酸通常叫做 发烟硝酸 2 低沸点 83 易挥发 在空气中遇水蒸气呈白雾状 4 硝酸能以任意比溶解于水 3 密度比水大 硝酸 HNO3 开瓶瓶口有白雾发烟硝酸挥发性酸用浓硫酸制取与浓氨水产生白烟参与化学反应温度不宜过高 75 讨论1 哪些事实能说明HNO3是一种强挥发性酸 打开盛浓硝酸的试剂瓶 瓶口产生白雾 敞口久置的浓硝酸质量减轻 实验室用NaNO3固体与浓硫酸反应制取HNO3 76 讨论2 不准打开瓶盖如何鉴别三瓶失去标签的液体 浓盐酸 浓硫酸 浓硝酸 2 浓硝酸为何要保存在棕色瓶中 3 如何消除浓硝酸的黄色 浓HNO3 AgNO3 氨水 氯水 溴水 AgBr AgI等 4 常见的需要放在棕色瓶中的试剂有哪些 77 硝酸的化学性质 一元强酸 易挥发 不稳定 分解 强氧化性 1 见光或受热分解 硝酸的浓度越大 越容易分解 问题 久置硝酸为什么变黄 浓硝酸应如何保存 78 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F 石炭酸G Na2O2固体H 氢硫酸I 水玻璃 CE 79 2 酸的通性 1 与指示剂作用 2 与活泼金属反应不产生H2 3 与碱和碱性氧化物反应 比较与CuO FeO的反应 4 与盐反应 比较与Na2CO3 Na2SO3的反应 稀硝酸与石蕊试液变红 加热不褪色 浓硝酸与石蕊试液变红 加热褪色 80 3 强氧化性 与还原性物质反应 如金属单质 非金属单质Fe2 I S2 SO2等 1 与金属反应 不产生氢气 N元素被还原 反应规律 分析Cu Fe分别与浓 稀硝酸反应 常温时 Fe Al遇浓硝酸也被钝化 81 例题 1999年全国高考试题 图1装置可用于 A 加热NaHCO3制CO2B 用Cu与稀HNO3反应制NOC 用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3D 用NaCl与浓H2SO4反应制HCl点评 综合考查学生对常见气体的制备原理和收集方法的掌握 以及灵活运用知识的能力 实验室制备气体要遵循以下原则 操作简便可行 容易分离提纯 经济实惠防毒 B 82 a 几乎和所有金属 除金 铂等少数金属外 b 与任何金属反应均不生成H2 说明呈现氧化性的不是H 而是HNO3 但由于H 的量决定HNO3的量 所以硝酸发生化学反应时要特别关注H 的浓度 c 与金属反应硝酸既起氧化剂的作用 又起酸的作用 d 铁 铝遇冷浓HNO3发生钝化 其原因是在铁 铝表面氧化生成一层致密的氧化膜 阻止反应进一步发生 83 冷浓HNO3遇Al Fe 钝化 冷浓H2SO4遇Al Fe 钝化 HNO3遇Au Pt不反应 王水则能溶解 小结 王水 浓HNO3和浓HCl按体积比1 3配制 84 e Cu等较不活泼的金属与浓硝酸反应得到NO2 与稀HNO3反应得NO 可以以此反应制NO2和NO气体 f Mg Zn Fe等较活泼的金属与稀HNO3反应根据稀HNO3的浓度不同可得NO N2O N2 NH4NO3等不同产物 g 硝酸与变价金属 如Fe 反应 根据硝酸的量的多少分别得到低价 高价或两种价态共存的混合物 85 BCPSI2 HNO3 浓 H3BO3CO2H3PO4H2SO4HIO3 NO2 2 浓硝酸与非金属的反应 C S等 86 3 与一些还原性物质的反应 3Fe2 4H NO3 3Fe3 NO 2H2O 3FeO 10HNO3 稀 3Fe NO3 3 NO 5H2O 3H2S 2HNO3 稀 3S 2NO 4H2O 王水 浓硝酸和浓盐酸的体积比为1 3的混合物 4 与有机物的反应 硝化反应 硝基苯 三硝基甲苯 酯化反应 硝酸乙酯 硝化甘油 硝化纤维 CH3CH2ONO2 H2O 与含有苯环结构的蛋白质作用 呈黄色 87 与有机物的反应 硝化反应 酯化反应 与含有苯环结构的蛋白质作用 呈黄色 CH3CH2ONO2 H2O 颜色反应 硝基苯 硝酸乙酯 88 主要原料 氨气 空气 水 主要设备 氧化炉 吸收塔 主要原理 NO NO2 2NaOH 2NaNO2 H2O2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O 尾气处理 思考 微热而不强热的原因 5 硝酸的制备 工业生产 89 H2SO4H2ONO2 Cu NO3 2NO2 小结 90 练习 下列事实体现了硝酸的什么性质 A 氧化性B 酸性C 不稳定性D 挥发性 1 硝酸存放在棕色瓶中密封保存 2 浓硝酸可以和铜反应 3 木炭和浓硝酸反应 4 锌和硝酸不产生H2 5 氧化铜溶于硝酸 6 不用硝酸制SO2气体 7 用铁槽存放浓硝酸 8 检验SO42 时不能先用硝酸酸化 CD AB A A A A A B 91 4HNO3 2H2O 4NO2 O2 C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H20P 5HNO3 浓 H3PO4 5NO2 H2OS 6HNO3 浓 H2SO4 6NO2 2H2O3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2OCu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O3H2S 2HNO3 稀 3S 2NO 4H2O3SO2 2H20 2HNO3 稀 3H2SO4 2NO 92 3Fe2 4H NO3 3Fe3 NO 2H2O6Br 2NO3 8H 3Br2 2NO 4H2O3Na2SO3 2HNO3 3Na2SO4 2NO H2OC6H6 HNO3 C6H5NO2 H2OCH2OHCH2ONO2 CHOH 3HNO3 CHONO2 3H2O CH2OHCH2ONO2 93 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 则反应将结束时的反应方程式是 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 其原因是 重点一 铜和硝酸反应的实验 H2SO4提供H NO3 继续与Cu发生3Cu 8H 2NO3 3Cu2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 固体不断溶解 溶液逐渐变蓝 产生红棕色气体 94 2 为探究铜与稀硝酸反应产生的是NO 图中K为止水夹 处于关闭状态 F是一半空的注射器 D是尾气处理装置 兼防倒吸功能 95 为达到此目的 应如何操作 利用生成的CO2将整个装置内的空气排尽 避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰 1 设计装置A的目的是 打开K 当装置C中产生白色沉淀时 关闭K 96 在 1 中的 操作 后将装置B中铜丝插入稀硝酸 并微热之 观察到装置B中的现象是 B中反应的离子方程式是 铜丝上有气泡产生 稀HNO3逐渐变为蓝色 3Cu 8H 2NO3 3Cu2 2NO 4H2O 97 3 装置E和F的作用是 为实现此作用 其操作方法是 验证无色气体为NO 将注射器中的空气推入E中 98 重点二 硝酸与金属反应的计算 电子守恒 原子守恒 利用离子方程式计算 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2OCu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 浓HNO3 n 氧化剂 n 酸性介质 稀HNO3 1 4硝酸被还原 例1 将12 8g铜跟一定量的浓硝酸反应 铜耗完时 共产生气体5 6L 标准状况 则所消耗的硝酸的物质的量是 所得气体的平均相对分子质量为 99 n 总HNO3 n 氧化剂 n 酸介质 n 余 电子守恒 原子守恒 利用离子方程式计算 硝酸与金属反应的计算 100 硝酸与金属反应的计算 电子守恒 原子守恒 利用离子方程式计算 例3 把7 2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中 充分反应后剩余固体1 6g 产生NO2和NO的混合气体0 08mol 若不考虑N2O4的存在 则原HNO3溶液的物质的量浓度为A3 5mol LB4 5mol LC7 0mol LD9 0mol L 3Fe 8HNO3 稀 3Fe NO3 2 2NO 4H2O 足 足 101 硝酸与金属反应的计算 电子守恒 原子守恒 利用离子方程式计算 例4 将14g铜银合金与足量的HNO3反应 放出的气体与标准状况下体积为1 12L的O2混合后再通入水中 恰好全部吸收 则合金中铜的质量为A3 2gB4 8gC6 4gD10 8g 102 硝酸与金属反应的计算 电子守恒 原子守恒 利用离子方程式计算 例5 1L稀硝酸和稀硫酸的混合液 其物质的量浓度分别为0 1mol L和0 4mol L 若向该混合液中加入足量的铜粉 则最多能溶解铜粉的质量为A2 4gB3 2gC6 4gD9 6g 103 例1 3 2g铜与过量硝酸反应 硝酸被还原为NO2和NO 反应后溶液中含H amol 则此时溶液中含NO3 的物质的量为 mol 答案 a 0 1 mol 104 例2 2000年上海市高考题 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 气体的体积已折算到标准状况 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 9 02gB 8 51gC 8 26gD 7 04g B 105 解析 此题如单纯用Cu Mg分别与HNO3反应的结果求出合金的物质的量组成而求得沉淀的质量 那是相当繁琐的 如用整体思维 则沉淀的质量为金属Cu Mg的质量加上OH 的质量 由电子守恒知 Cu Mg的物质的量之和为n Cu Mg 2 4 48L 22 4L mol 0 336L 22 4L mol 2 n Cu Mg 0 115mol 故沉淀的质量为4 6g 0 115mol 2 17g mol 8 51g 106 答案 B 解题回顾 某些化学计算题 往往会涉及多个反应或物质 解题中如根据其整体性质或利用内在联系 做整体处理 就能开拓思路 迅速求解 一题多解 本题还可用平均值法计算 被还原的硝酸共0 23mol 5价N 4价N 4 6g铜和镁的合金为0 115mol 故合金的平均摩尔质量为4 6g 0 115mol 40g mol 氢氧化物的平均相对式量为 40 17 2 74 故形成氢氧化物沉淀为 4 6g 40g mol 74g mol 8 51g或0 115mol 74g mol 8 51g 107 例3 2002年上海市高考题 0 03mol铜完全溶于硝酸 产生氮的氧化物NO NO2 N2O4混合气体共0 05mol 该混合气体的平均相对分子质量可能是 A 30B 46C 50D 66 解析 该题用极值法来求解 产物NO的相对分子质量是30 所以A选项是不可能的 假设混合气体中是NO和NO2 此时平均相对分子质量最小 则有以下关系 x y 0 053x y 0 06解得 x 0 005y 0 045 108 则混合气体的平均相对分子质量为 0 005mol 30g mol 1 0 045mol 46g mol 1 0 005mol 0 045mol 44 4g mol 1假使混合气体中是NO2和N2O4 此时平均相对分子质量最大 则 x y 0 05x 2y 0 06解得 x 0 04y 0 01则混合气体的平均相对分子质量为55 2 混合气体的平均相对分子质量应满足44 4 Mr 55 2 答案 BC 解题回顾 此题较难 解题要有恒心 不要急于求成 109 例4 有一含0 04molH2SO4 0 04molHNO3的混合稀溶液 加入足量的铜粉 加热充分反应 最终可产生气体的物质的量是 A 0 01molB 0 03molC 0 04molD 0 01 0 03mol B 例5 76 8mgCu与足量浓硝酸反应 铜作用完全后 如果NO3 减少2 10 3mol 则溶液中H 同时下降 A 2 2 10 3molB 3 2 10 3molC 4 4 10 3molD 4 8 10 3mol C 110 课后热身 1 2000年全国高考题 下列块状金属在常温下能全部溶于足量浓HNO3的是 A AgB CuC AlD Fe2 25 6mgCu跟含有1 4 10 3mol的硝酸恰好完全反应 反应完毕后收集到的气体在标准状况下的体积为 A 7 84mLB 13 44mLC 15 68mLD 17 92mL 解析 n Cu 0 4mmol 生成0 4mmolCu NO3 2 故生成气体为1 4mmol 0 4mmol 2 0 6mmol 气体体积为0 6 22 4 13 44 AB B 111 同学们再见 112 诗歌是一种忧郁的媒体 而诗人的使命是孤独的 垂下的头颅只是为了让思想扬起 你若有一个不屈的灵魂 脚下就会有一片坚实的土地 只要春天还在我就不会悲哀纵使黑夜吞噬了一切太阳还可以重新回来只要生命还在我就不会悲哀纵使陷身茫茫沙漠还有希望的绿洲存在只要明天还在我就不会悲哀冬雪终会悄悄融化春雷定将滚滚而来我和这个世界不熟 这并非是我安静的原因 我依旧有很多问题 问南方 问故里 问希望 问距离 我和这个世界不熟 这并非是我绝望的原因 我依旧有很多热情 给分开 给死亡 给昨天 给安寂 我和这个世界不熟 这并非是我虚假的原因 我依旧有很多真诚 离不开 放不下 活下去 爱得起 我和这个世界不熟 这并非是我孤寂的原因 我依旧有很多诉求 需慰藉 待分享 惹心烦 告诉你 我和这个世界不熟 这并非是我冷漠的原因 我依旧有很多动情 为时间 为白为天黑 畏天命 那时我们有梦 一切都是命运 一切都是烟云一切都是没有结局的开始 一切都是稍纵即逝的追寻 一切欢乐都