【开学大礼包】高中化学 3.2.3 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响课件 鲁科版必修1.ppt

1 浓硝酸为什么常是黄色 如何除去浓硝酸的黄色 是否可以加水 浓硝酸如何保存 提示 浓硝酸易分解产生no2 no2溶于水显黄色 因为当no2和o2体积比为4 1时可发生如下反应 4no2 o2 2h2o 4hno3 故可向浓硝酸中通入空气或氧气消除浓硝酸的黄色 不能加水 因为加水后将使浓硝酸的浓度降低 浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中 置于冷暗处 2 fe al均能和稀hno3 浓hno3反应 二者有何异同 1 与浓hno3反应提示 fe al等金属跟浓hno3在常温下发生钝化现象 钝化有新物质生成 是化学变化 在加热条件下剧烈反应 hno3被还原为no2 2 与稀hno3反应提示 fe al与稀hno3能反应 但无h2生成 如fe与稀hno3反应时被氧化为 3价的fe 但如果fe过量可把fe3 还原为fe2 hno3的还原产物是no fe 4hno3 稀 fe no3 3 no 2h2ofe 2fe no3 3 3fe no3 2 3 上述反应中 硝酸起什么作用 分别是如何体现的 提示 强氧化性 hno3中 5价的氮元素有很强的得电子能力 将fe氧化为高价态的fe3 酸性 生成了盐类物质fe no3 3 al no3 3 3 浓硝酸与cu反应生成no2 稀硝酸与cu反应生成no 是否硝酸越稀氧化性越强 提示 不是 氧化性强弱不是看本身化合价变化多少 而是看它得电子的难易程度 浓硝酸与cu更易反应 氧化性更强 例题有关硝酸化学性质的叙述中 正确的是a 浓硝酸被cu还原为no2 而稀硝酸被cu还原为no 因此 稀硝酸的氧化性强b 硝酸与feo反应生成fe no3 2和水 与fe反应生成fe no3 2和h2c 浓硝酸 稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红d 浓硝酸因分解放出的no2又溶解于硝酸中而呈黄色 规范解答 选d 有关硝酸的性质总结 1 硝酸浓度越大 越易分解 2 硝酸分解产生的no2溶解于硝酸中而使硝酸显淡黄色 除去的方法是通入足量的氧气 3 硝酸通常用棕色试剂瓶密封保存置于冷暗处 4 硝酸与金属反应时 一般既表现强氧化性 又表现酸性 参加反应的硝酸部分被还原 还有一部分仍以no3 形式存在 5 浓硝酸与金属反应的过程中 浓度逐渐减小 还原产物有可能是no2和no的混合物 最终溶液中仍有no3 守恒法在硝酸与金属反应计算中的应用硝酸和金属反应时 随着反应情况不同 产物不同 有时甚至出现多种产物混合现象 如no no2混合 fe2 fe3 混合等 采用守恒法解决可使复杂问题简单化 示例 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 在标准状况下 生成的no的体积为多少 no2的体积为多少 2 待产生的气体全部释放后 向溶液中加入vmlamol l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多少 探究 请结合示例问题探究守恒法在硝酸与金属反应计算中的应用 1 电子守恒法 指得电子总数与失电子总数相等或化合价升高总数与化合价降低总数相等 试用电子守恒法解示例第一个问题 提示 由电子守恒式可得3 n no n no2 2 n cu 解得v no 5 8l所以v no2 11 2l 5 8l 5 4l 2 原子守恒法 在硝酸与金属的计算中 最常用的是氮原子守恒 其计算式为 n hno3 n no3 n 还原产物中氮原子 请结合氮原子守恒计算式 解示例第二个问题 提示 原hno3中的no3 一部分变成气体 0 5mol 另一部分变为nano3 其物质的量为v a 10 3mol 所以n hno3 v a 10 3 0 5 molc hno3 3 一定量的fe和一定量的hno3反应后 经检测知道产物主要有fe no3 2 fe no3 3和no 请结合以上探究 运用电子守恒和氮原子守恒写出两个等量关系式 提示 电子守恒 3 n no 2 n fe2 3 n fe3 氮原子守恒 n hno3 n no 2 n fe2 3 n fe3 1 2011 深圳高一检测 在实验室里 下列储存药品的方法不正确的是 a 金属钠保存在煤油中b 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中c 新制氯水保存在棕色试剂瓶中d 碱石灰保存在细口瓶中 解析 选d 见光分解的药品放在棕色试剂瓶中保存 固体试剂放在广口瓶中 液体试剂放在细口瓶中 2 下列关于硝酸的叙述正确的是 a 稀硝酸是弱酸 浓硝酸是强酸b 铜与浓硝酸和稀硝酸都能反应生成二氧化氮c 浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂d 稀硝酸与活泼金属反应放出氢气 而浓硝酸则使金属钝化 解析 选c 浓稀硝酸都属于强酸 因此a选项错误 铜与浓硝酸反应产生二氧化氮 稀硝酸与铜反应生成一氧化氮 因此b选项错误 稀硝酸属于强氧化性酸 与活泼金属反应不会放出氢气 因此d选项错误 3 2011 柳州高一检测 下图中a b c表示相应仪器中加入的试剂 可用下图装置制取 净化 收集的气体是 解析 选b a选项中干燥氨气应该用干燥管盛碱石灰 并且用向下排空气法收集 因此a项错误 b选项中碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体 然后用向上排空气法收集co2 因此b项正确 no不能用排空气法收集 因此c选项错误 二氧化氮能够与氢氧化钠溶液反应 d项错误 4 往浅绿色的fe no3 2溶液中逐滴加入稀盐酸时 溶液的颜色变化应该是 a 颜色变浅b 逐渐变为红色c 没有改变d 变为棕黄色 解析 选d fe2 和no3 在溶液中可以大量共存 但加入稀盐酸后 no3 在酸性条件下表现出强氧化性 即可认为h 与no3 结合成了hno3 把fe2 氧化为fe3 溶液由浅绿色变成棕黄色 5 在下列反应或处理方式中 分别体现或利用了硝酸的什么性质 请把有关的字母填在题后的空白处 a 酸性b 氧化性c 挥发性d 不稳定性 石蕊试液滴入浓硝酸中显红色 放置后又变无色 碳酸钙放入硝酸中 可以溶解并放出气体 浓硝酸可使铁 铝产生钝化现象 是因为浓硝酸具有 浓硝酸要避光保存在阴凉处 是因为浓硝酸具有 打开浓硝酸的瓶盖 可见到白雾 是因为浓硝酸具有 解析 酸性使石蕊变红 氧化性使石蕊被氧化而变无色 硝酸酸性强于碳酸 是强酸制备弱酸 常温下 铝 铁在浓硝酸中钝化 浓硝酸不稳定 受热或见光易分解 浓硝酸具有挥发性 答案 a b a b d c 一 选择题 本题包括6小题 每小题4分 共24分 1 用铜锌合金制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生 下列不易区别其真伪的方法是 a 测定密度b 放入硝酸中c 放入盐酸中d 观察外观 解析 选d 真金的密度大 假的密度小 真金不会和硝酸 盐酸反应而假的可以 二者外观相似 2 取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上 然后按顺序分别滴加65 硝酸溶液 98 的硫酸溶液 新制氯水 三张试纸最终变成 a 白 红 白b 红 黑 白c 红 红 红d 白 黑 白 解析 选d 浓硝酸具有酸的通性会使蓝色石蕊试纸先变红 由于浓硝酸具有强氧化性能够将有色物质氧化而使试纸退色 浓硫酸具有脱水性会使试纸变黑 新制氯水会使试纸先变红后退色 举一反三 分别向na2o2 稀硝酸 浓氨水中滴加几滴紫色石蕊试液 最后溶液呈现的颜色分别是 a 蓝色 红色 蓝色b 无色 蓝色 红色c 无色 无色 蓝色d 无色 红色 蓝色提示 选d na2o2有漂白性 使紫色退去 稀硝酸只能使紫色石蕊试液变红 氨水显碱性 使紫色石蕊试液变蓝 3 将相同质量的铜分别与过量浓硝酸 稀硝酸反应 下列叙述正确的是 a 生成气泡快慢 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 反应中转移的电子总数 前者多 后者少 解析 选b 浓度越大 反应越快 浓hno3反应快 产生气泡快 a错 相同的铜 消耗硝酸的量分别为cu hno3 稀 cu 4hno3 浓 b对 浓硝酸反应时生成红棕色的no2 稀硝酸反应生成无色的no c错 相同质量的cu全部反应 转移电子数相同 d错 4 2011 安庆高一检测 将铜粉放入稀硫酸中 加热后无明显现象 但当加入某物质后 铜粉质量减少 溶液呈蓝色且有气体逸出 此物质是 a na2co3b kno3c naohd hcl 解析 选b 因铜的活动性比氢弱而铜与稀硫酸不能发生反应 但在加入硝酸盐后因引入no3 使得发生下列反应 3cu 2no3 8h 3cu2 2no 4h2o 使溶液呈蓝色且有气体逸出 故正确答案为b 5 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应 假定只有单一的还原产物 当参加反应的金属与被还原的hno3的物质的量之比为2 1时 还原产物是 a no2b noc n2od n2 解析 选c 本题主要考查hno3的氧化性和运用数学工具解决化学问题的能力 由于金属未知 hno3浓度范围未知 此题的突破口应在 还原产物单一 单质与被还原的hno3的物质的量之比为2 1 上 应用氧化还原反应中电子转移守恒来解题 设氧化产物中金属的化合价为 n hno3的还原产物中n的化合价为x 则 2 n 0 1 5 x 即x 5 2n 讨论 当n 1时 x 3 为n2o3 未在选项中出现 当n 2时 x 1 为n2o 选项c符合题意 当n 3时 x 1 无此价态氮的化合物 由于金属阳离子一般不出现 4价或以上的价态 故不再讨论 6 2011 重庆高一检测 将3 2g铜投入到一定物质的量浓度的硝酸溶液中 恰好完全反应 产生的二氧化氮和一氧化氮混合气体的物质的量共0 08mol 原溶液中硝酸的物质的量为 a 0 08molb 0 18molc 0 13mold 0 05mol 解析 选b 在铜与硝酸的反应中 硝酸起氧化性和酸性两种作用 由氮原子守恒可知 n hno3 n 气体 2 n cu no3 2 所以有 n hno3 0 08mol 2 二 非选择题 本题包括2小题 共26分 7 12分 2011 济南高一检测 将红热的黑色固体单质甲放入一久置呈黄色的浓溶液乙中 充分反应后 产生由两种气体组成的混合气体a a在常温下不与空气作用 将a做如下的实验 1 推断各物质的化学式 甲 乙 丙 a b c d 2 写出甲与乙反应的化学方程式 解析 中学阶段所学的黑色固体单质只有碳单质 因此甲为c 能够与红热的碳反应的 久置呈黄色的溶液为浓硝酸 因此乙为浓硝酸 碳与浓硝酸反应产生co2与no2 因此混合气体a为co2与no2的混合气体 co2与no2的混合气体通入水中后 no2与水反应生成硝酸和难溶于水的no co2在水中的溶解度不大 因此co2与no从水中逸出 与澄清石灰水反应生成caco3 因此b为caco3 c为no co2与no2的混合气体通过的水中含有hno3 将单质丙放入其中 产生蓝色溶液d 中学阶段的蓝色溶液为含有cu2 的溶液 因此该溶液为cu no3 2 答案 1 甲 c乙 hno3丙 cua co2与no2b caco3c nod cu no3 2 2 c 4hno3 浓 co2 4no2 2h2o 8 14分 2011 秦皇岛高一检测 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 8g铜跟一定量的浓硝酸反应 铜消耗完时 共产生气体5 6l 标准状况下 则所消耗硝酸的物质的量是 解析 1 在浓硝酸中放入铜片 开始反应的化学方程式为 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 2 铜跟浓硝酸反应时 随着反应的进行 硝酸浓度不断减小 故反应最后阶段发生的是铜与稀硝酸的反应 3 反应停止后 反应体系中有 cu cu2 no3 加入稀硫酸后 h2so4电离出h 又 生成了hno3 故又会有cu溶解 4 产生的5 6l气体是no2和no的混合气体 根据n原子守恒可算出被还原的hno3的物质的量 再根据cu的量可算出显酸性的hno3的物质的量 cu反应后转化为cu no3 2 故显酸性 的hno3的物质的量应为cu的物质的量的2倍 消耗hno3的总物质的量 起酸作用的hno3物质的量 被还原 起氧化剂作用 的hno3的物质的量 铜的物质的量为 0 2mol 起酸性作用的hno3的物质的量为 0 2mol 2 0 4mol no2和no的总物质的量为 0 25mol