第四章 氮的氧化物及硝酸.ppt

1、一、氮气及氮的氧化物 自我诊断 用化学方程式表示“雷雨发庄稼”的原理。 ， ， 。 雨水中的HNO3进入土壤与矿物质作用生成 ，其中 被植物根系吸收。,氮的氧化物和硝酸,N2+O2 2NO,2NO+O2 2NO2,3NO2+H2O 2HNO3+NO,硝酸盐,NO,基础梳理 1.氮气 （1）氮的固定 含义：使空气中 的氮转化为 的 过程。,游离态,化合态氮,合成氨固氮 固氮,方法：,自然固氮,人工固氮,固氮（约占10%） 固氮（约占90%）,高能,生物,仿生,（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 。 结构：电子式为 ，结构式为 ，氮 氮三键

2、的键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。 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。,4/5,NN,a.与H2反应： 。 b.与O2反应： 。 c.与Mg反应：。,2.氮的氧化物,无色,有毒,不溶,红棕色,有毒,能溶,特别提示 氮的氧化物都是大气污染物。 空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。 空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、 汽车尾气、硝酸工厂等。 NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。 NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝： 2NO2+2KI 2KNO2+I2。 NO、NO2均能与NH3发生归中反应生成N2。 NOx+

3、NH3 N2+H2O。,二、硝酸 1.硝酸的物理性质 色味态： ；挥发性: ；水溶性： ；发烟硝酸： 。 2.硝酸的化学性质 (1)具有酸的通性，但考虑其酸性时需首先考虑到 其强氧化性。,无色有刺激性气味的液体,易挥发,与水以任意比互溶,质量分数大于98%的硝酸,注意 浓、稀HNO3对紫色石蕊试液作用，前者使 之先变红后褪色，后者只使之变红。 金属与HNO3反应不产生H2。 比较HNO3与Na2CO3和Na2SO3的反应。(前者为复 分解反应，后者为氧化还原反应。) （2）不稳定性：浓硝酸显黄色，是因为 ，说明浓硝酸具有 性，化学方程式为 。,解产生的NO2溶解在硝酸中,HNO3分,不稳定,4

4、HNO3,4NO2+O2+2H2O,(3)强氧化性 与金属的反应 a.除Pt、Au外，大部分金属均能与HNO3反应。 b.Cu与浓、稀HNO3发生反应的化学方程式分别为： , 。 c.Fe、Al遇冷的浓HNO3或浓H2SO4能发生 ， 故可以用铁、铝容器贮存冷的浓HNO3、浓H2SO4。,Cu+4HNO3(浓） Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3(稀） 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,钝化,与非金属反应 与浓HNO3反应时，非金属单质一般被氧化为最高 价氧化物或最高价含氧酸，如碳与浓HNO3反应的 化学方程式为: 。 与某些还原性化合物或离子的反应，例如：H2S、

5、SO2、HBr、HI、FeCl2等。 王水 王水由 与 按体积比13混合所得， 具有更强的氧化性，能使Au、Pt溶解。,C+4HNO3（浓） CO2+,4NO2+2H2O,浓硝酸,浓盐酸,要点一 氮的氧化物与O2、H2O混合的计算方法 1.加合式法 （1）NO2和O2混合气体溶于水的计算 由4NO2+O2+2H2O 4HNO3可知，当体积比：,V(NO2):V(O2),41 NO2过量，剩余气体为NO,要点精讲,（2）NO与O2同时通入水中： 2NO+O2 2NO2，3NO2+H2O 2HNO3+NO 总反应方程式为：4NO+3O2+2HO2 4HNO3 当体积比：,V(NO2):V(O2),

6、43 余NO,【典例1】将容积为50 mL的量筒内充满二氧化 氮和氧气的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽 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 。 答案 187 437,迁移应用1 将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量 筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气 体，则原混合气体中O2的体积是 （ ） 1.2 mL 2.4 mL 3.6 mL 4 mL A. B. C. D. ,A,【典例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，

7、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 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗 NaOH溶液的体积是 （ ） A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL 解析 O2为氧化剂，Cu为还原剂，HNO3仅仅发生 了复分解反应，则n（Cu）=2n(O2)=0.15 mol，n(NaOH)=2n(Cu)=0.3 mol,V(NaOH)= =0.06 L=60 mL，故选A。,A,强化训练 题组一 氮气及氮的氧化物 1.关于氮气的性质的说法中，错误的是 ( ) A.通常情况下，氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C.氮气的化学性质比

8、较稳定，其原因是两原子间 的化学键非常牢固 D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂,B,2.无色的混合气体甲，可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过如图实验 的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余， 则甲气体的组成为 （ ）,A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2 C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2 答案 B,3.如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分 别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后 通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管， 直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不 向水槽中扩散，则两个试管内溶液物

9、质的量浓度 之比为 （ ）,A.11 B.57C.75D.43,4.室温时，在容积为a mL的试管中充满NO2气体， 然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止;再 通入b mL O2，则管内液面又继续上升,测得试管 内最后剩余气体为c mL,且该气体不能支持燃烧。 则a、b的关系是 （ ） A.a=4b+3cB.a=4b+c C.ab=41D.ab=43,A,题组二 硝酸 5.下列对于硝酸的认识，不正确的是 （ ） A.浓HNO3和稀HNO3都具有氧化性 B.铜与HNO3的反应属于置换反应 C.金属与HNO3反应不产生氢气 D.可用铁和铝制品盛装浓HNO3,B,6. 将3.20gCu和10.0m

10、ol/L的硝酸30.0mL充分反应，还原产物中有NO和NO2。若反应后溶液中有amolH+，则此溶液中NO3-的物质的量为 ( D ) A、a/2mol B、2amol C、0.100amol D、(a+0.100)mol,7.下列反应中，浓硝酸既表现氧化性，又表现出酸 性的是 （ ） 浓硝酸中滴入石蕊试液并微热 氧化亚铁与浓硝酸反应 氢氧化铝与浓硝酸反应 碳与浓硝酸 A. B. C. D.,A,8.在浓硝酸中放入铜片： （1）反应开始的化学方程式为 。 （2）若铜有剩余，则反应快要结束时的化学方程 式是 。 （3）待反应停止时，再加入少量25%的稀硫酸， 这时铜片上又有气泡产生，其原因和离子方程式 是 。 （4）若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗 完时，共产生气体5.6 L（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 。,答案 （1）Cu+4HNO3（浓） Cu(NO3)2+