2013届高考化学大一轮复习讲义(新人教版)第四章_第5讲.doc

第5讲氮的氧化物和硝酸考纲解读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。考点一氮气及氮的氧化物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相同质量的镁条分别在氧气、氮气和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大到小的顺序是_；过量的镁条分别在相同状况下相同体积的氧气、氮气和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大到小的顺序是_。(空气中的CO2可忽略)4如何鉴别NO2与溴蒸气？5将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是_或_。考点二硝酸6发现盛放浓硝酸的试剂瓶中硝酸显黄色，如何处理？8在下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是()AFeO和HNO3 BAl(OH)3与HNO3CH2S和HNO3 DCH3与HNO3硝酸与金属、非金属反应的一般规律【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_。金属与硝酸反应计算题【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】将32.64 g铜与140 mL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11.2 L。请回答：(1)NO的体积为_ L，NO2的体积为_ L。(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a molL1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_molL1。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水_g。有关硝酸氧化性的实验探究浓、稀HNO3均具有强氧化性，为了证明其强氧化性，要对其还原产物进行检验，金属与HNO3的反应一直是高考的热点，主要考查方式有现象的描述、装置的选择、实验的设计是否符合环保、化学计算等。【例4】如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。.浓硝酸的强氧化性实验将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。(1)具支试管中发生反应的化学方程式：_。(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象_。.稀硝酸的强氧化性实验(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是_。(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是_(填写代号)。Ac中收集到无色气体Bc中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色Cb中产生的无色气体接触空气后变为红棕色.实验反思(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是_。.问题讨论用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。对此有两种看法：两者颜色不同的原因是因为Cu2+浓度差异引起的。前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你认为上述看法(填“”或“”)合理。若是合理，说明理由，若是合理，设计一个简单实验证明：_。高考题组一有关氮的氧化物及硝酸所参与的离子反应1判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)NO2与水的反应：3NO2H2O=2NONO2H() (2)用稀NaOH溶液吸收NO2：2OH2NO2=NONOH2O() (3)铁与稀HNO3反应：Fe2H=Fe2H2 (4)FeS溶于稀HNO3：FeS2H=Fe2H2S() (5)在1.0 molL1的KNO3溶液中，H、Fe2、Cl、SO可以大量共存()高考题组二氮的氧化物2判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在() (2)NO可用于某些疾病的治疗()3(2011上海综合，13)发射“嫦娥二号”的长三丙火箭由三个子级构成。其中一子级上部装有液体四氧化二氮(N2O4)，下部装有液体偏二甲肼(C2H8N2)。发动机内燃烧的化学方程式为C2H8N22N2O43N22CO24H2O，该反应中()AC2H8N2发生还原反应BC2H8N2是氧化剂CN2O4发生氧化反应DN2O4是氧化剂4(2009宁夏理综，7)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为()ANO2 BN2O3 CN2O DN2O45(2009台湾，25)某氮氧化合物的一分子中含有38个电子。试问该氮氧化合物是下列的哪一选项()ANOBNO3CN2ODN2O3EN2O562011山东理综，28(1)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为_。利用反应6NO28NH37N212H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是_L。7(2009上海，31)烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4)。(1)根据废气排放标准，1 m3烟气最高允许含400 mg NOx。若NOx中NO质量分数为0.85，则1 m3烟气中最高允许含NO_L(标准状况，保留2位小数)。(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度1.16 gmL1)作为NOx吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为_molL1(保留2位小数)。(3)已知：NONO2Na2CO3=2NaNO2CO22NO2Na2CO3=NaNO2NaNO3CO21 m3含2 000 mg NOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%，吸收后的烟气_排放标准(填“符合”或“不符合”)，理由：_。(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比，反应为：NO2HNO3=3NO2H2O当烟气中n(NO)n(NO2)23时，吸收率最高。1 m3烟气含2 000 mg NOx，其中n(NO)n(NO2)91。计算：为了达到最高吸收率，1 m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数)。1 m3烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中，反应比反应迅速。计算结果保留1位小数)。高考题组三硝酸8判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解() (2)a(HNO3)、b(NO)、c(NO2)可实现间的转化() (3)左图：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色()(2011广东理综，23C)9(2009北京理综，27)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(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、3 molL1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。2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置、中盛放的药品依次是_。(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，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)该小组得出的结论依据的实验现象是_。(6)实验结束后，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。同学们分别设计了以下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加水稀释该绿色溶液，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应产生的气体，观察颜色变化课时规范训练1(必修1P1036)下列酸在与金属发生反应时，其中S或N元素的化合价不会发生变化的是()A稀硫酸 B稀硝酸 C浓硫酸 D浓硝酸2(必修1P1037)工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染环境，宜采取的方法是()ACuHNO3(浓)Cu(NO3)2BCuHNO3(稀)Cu(NO3)2CCuCuOCu(NO3)2DCuCuSO4Cu(NO3)23(必修1P964)下列气体中，不能用排空气法收集的是()AH2 BCO2 CNO DNO24(必修1P953)下列气体中，不会造成空气污染的是()AN2 BNO CNO2 DSO25(必修1P952)目前，汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。(1)汽车燃料中一般不含氮元素，尾气中所含的NO是如何产生的？说明原因并写出有关反应的化学方程式：_。(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO与CO反应，生成CO2和N2。反应的化学方程式是_。(3)下列措施中，能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是_。制定严格的汽车尾气排放标准，并严格执行开发清洁能源汽车，如氢能汽车、太阳能汽车等市民出行戴防护面具市民大量移居城市郊区能力提升训练1下列事实中可说明氮的非金属性很强的是()A氮气的氮原子间存在共价三键B氮气既难氧化也难还原CN2的化学性质比P4(白磷)稳定DHNO3是一种强酸2每年春季是疾病、流行性传染病多发的季节。几年前的SARS至今让人心悸。最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述不正确的是()A一氧化氮是一种无色的气体B常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等D一氧化氮不溶于水，能用排水法收集3把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是()A氧气 B二氧化氮C二氧化氮和氧气 D二氧化氮和一氧化氮4同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是NO和NO2，NO2和O2，NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()AV1V2V3 BV1V3V2CV2V3V1 DV3V1V25烧瓶中放入铜片和稀硝酸，用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，则应()A立即接上收集容器，用向上排空气法收集B待烧瓶中红棕色气体消失后，用向上排空气法收集C待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集D立即用排水法收集6. 如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 molL-1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是 ()NOFe3HNONO2A BC D7将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，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反应中转移的电子总数：前者多，后者少8. 如右图所示为装有活塞的密闭容器，内盛22.4 mL NO。若通入11.2 mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度和压强不变，则容器内 混合气体的密度是()A等于1.369 gL1B等于2.054 gL1C在1.369 gL1和2.054 gL1之间D大于2.054 gL19将3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0 molL1的HNO3充分反应，还原产物有NO和NO2，若反应后溶液中有a mol H，则此时溶液中含NO的物质的量为()A0.5 a mol B(0.1a) molC0.1 a mol D2 a mol10将22.4 g铁粉逐渐加入到含HNO3 0.8 mol的稀HNO3中，反应生成气体的物质的量(x)随消耗铁粉的物质的量(y)的变化关系如图所示，其中正确的是()11. 为了除去NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理(反应方程式：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O；NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)，则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为()A. molL1 B. molL1C. molL1 D. molL112工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。请回答下列问题：(1)不宜于用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜的原因是_。(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是_。(3)要得到硝酸铜晶体，应选用_。(4)反应中硝酸表现出_性。13甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质，A、B、C为常见的化合物，已知：A和B都极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取A和B的浓溶液后，相互靠近会看到白烟。各物质之间存在如图所示的转化关系CC溶液请回答下列问题：(1)C溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)，理由是_(用离子方程式表示)。(2)乙和甲反应生成A的化学方程式为_。C和氢氧化钠溶液生成A的离子方程式为_。(3)丙气体通入1 L氢氧化钠溶液中恰好完全反应，此时电子转移为2 mol，则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。(4)常温下，向含白色沉淀M的浊液中加入氯化钠固体，M的溶解度将_(填“增大”、“减小”或“不变”)，Ksp(M)将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。14在如图所示的实验装置中，盛有足量水的水槽里放有两个烧杯，小烧 杯里放有铜片和浓硝酸，小烧杯外面倒扣一大烧杯。请回答下列问题：(1)实验过程中，一定能观察到的现象有_。(2)用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是_。(3)若要验证最终得到的气体中是否有NO，最简便的方法是_。15为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)，B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。(1)实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为_。(2)将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为_。(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是_。(4)一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是_。(5)装置D的作用是_。真题重组规范集训1(1)(2)(3)(4)(5)2(1)(2)3D4A5D63NO2H2O=2HNO3NO6.727(1)0.25(2)1.64(3)不符合因吸收后烟气总体积减小，NOx含量仍超过400 mgm3(4)30 gmol1n(NO)46 gmol1n(NO) gn(NO)0.057 molNO2HNO3=3NO2H2Ox2x3xx0.017 6 moln(HNO3)2x0.035 2 moln(NaNO2)2n(NO)n(NO2)n(NO)0.088 7 molm(NaNO2)0.088 7 mol69 gmol190%5.5 g8(1)(2)(3)9(1)3 molL1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶