1、1第二单元 生产生活中的含氮化合物1了解氮元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。 3.以上各部分知识的综合应用。氮气及常见氮的氧化物知识梳理一、氮气1物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。2化学性质(1)与氧气反应：N 2O 2 2NO(雷电固氮= = = = = = = = = = = = = =放 电 或 高 温 和导致汽车尾气中产生氮的氧化物)。(2)与氢气反应：N 23H 2 2NH3。 = = = = = = 高 温 、 高 压 催 化 剂二、氮的氧化物1氮有多种价态的氧化物：N 2O、NO、N 2O3、
2、NO 2、N 2O4、N 2O5等。2NO 和 NO2的比较物质 NO NO2颜色 无色 红棕色毒性 有毒 有毒物理性质溶解性 不溶于水 能溶于水与 O2反应 2NOO 2=2NO2化学性质 与 H2O 反应 3NO2H 2O=2HNO3NO对人体或环境的影响与血红蛋白结合使人中毒转化成 NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾自我检测1俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式：(1)2_；(2)_；(3)_。答案：(1)N 2O 2 2NO (2)2NOO 2=2NO2= = = = =放 电 (3)3NO2H 2O=2HNO
3、3NO2下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是( )N 2NO 2 NO 2NO NO 2HNO 3N 2NO N 2NH 3A BC D解析：选 C。该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就能完成。反应、从化合价角度来看都升高，但反应N 2NO 2不能一步反应完成；而反应NO 2HNO 3，虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能实现，如 3NO2H 2O=2HNO3NO，在该反应中，NO 2既是氧化剂又是还原剂；只有反应N 2NO 必须加入氧化剂且一步反应就能完成。(1)氮的氧化物都有毒，其中 NO2与 N2O4存在下列平衡：2NO 2N 2O4，因此实验测得 NO2的平均
4、相对分子质量大于 46。(2)NO 只能用排水法收集，不能用排空气法收集；而 NO2只能用向上排空气法收集，不能用排水法收集。(3)验证某无色气体是 NO 的方法是向无色气体中通入 O2(或空气)，无色气体变为红棕色。(4)NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO 2能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝。(2015高考北京卷)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )3A氮元素均被氧化B工业合成氨属于人工固氮C含氮无机物和含氮有机物可相互转化D碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环解析 AN 2NH 3过程中氮元素由 0 价变为3 价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828
5、年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D.雷电发生时涉及的反应有N2O 2 2NO，2NOO 2=2NO2，3NO 2H 2O=2HNO3NO，HNO 3进入土壤，与= = = = =放 电 矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将 N2合成氮肥，生物体内含有 C 元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。答案 A下图中能实现人工固氮的是( )解析：选 D。选项 A、C 为自然固氮，合成氨为人工固氮，选项 B 电解食盐水与固氮无关。题组一 NO、NO 2的性质及对环境的影响1下列说法正确的是( )ACO、NO、NO 2都是大气污染气体，在空气中都
6、能稳定存在BNO 可用于某些疾病的治疗CNO 2通入 FeSO4溶液中始终无明显现象D常温常压下，NO 不能与空气中的氧气直接化合4解析：选 B。NO 易被氧化为 NO2；NO 2通入 FeSO4溶液中首先生成 HNO3，然后生成的HNO3能把 Fe2 氧化成 Fe3 ，溶液由浅绿色变成棕黄色；常温常压下，NO 易与空气中的氧气直接化合生成 NO2。2氮的氧化物(用 NOx表示)是大气污染物，必须进行处理。(1)汽车尾气主要含有 CO2、CO、SO 2、NO x等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。汽车尾气中的 CO 来自于_，NO 来自于_。汽车尾气对环境的危害主要有_(至少填
7、两种)。汽车尾气中的 CO、NO x在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为_。(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH36NO 5N26H 2O，8NH 36NO 2 7N212H 2O。同温同压= = = = =催 化 剂 = = = = =催 化 剂 下，3.5 L NH3恰好将 3.0 L NO 和 NO2的混合气体完全转化为 N2，则原混合气体中 NO 和NO2的体积之比是_。(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理，若 NO 与 NO2按物质的量之比 11被足量 NaOH 溶液完全吸收后得到一种钠盐，该钠盐的
8、化学式是_。解析：(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生 CO；N 2和 O2在高温条件下反应生成 NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应等。CO、NO x反应后生成的无毒气体为 CO2和N2。(2)由题意列方程组可得解得 V(NO)0.75 L， V(NO2)2.25 L。V(NO) V(NO2)13。(3)NO 中氮的化合价为2 价，NO 2中氮的化合价为4 价，两者按物质的量之比 11混合时与 NaOH 反应生成的钠盐中氮的化合价必然为3 价，即为 NaNO2。答案：(1)汽油的不完全燃烧 N 2与 O2在
9、汽车汽缸内高温环境下反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应等(任填两种即可) 2 xCO2NO x 2xCO2N 2 (2)13 (3)NaNO 2= = = = =催 化 剂 5氮氧化物(NO x)对环境的污染及防治1常见的污染类型(1)光化学烟雾：NO x在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NO x排入大气中后，与水反应生成 HNO3和 HNO2，随雨水降到地面。(3)破坏臭氧层：NO 2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。2常见的 NOx尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO22NaOH= =NaNO3NaNO 2H
10、2ONO2NO2NaOH= =2NaNO2H 2ONO2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2) n(NO)。一般适合工业尾气中 NOx的处理。(2)催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N 2)或 NOx与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和 CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 题组二 有关氮的氧化物的简单计算3在一定条件下，将 NO2和 O2的混合气体 12 mL 通入足量水中，充分反应后剩余 2 mL 气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为( )1.2 mL 2.4 mL 3 mL 4 mLA BC D解析：选 D。
11、首先分析可能发生的反应为4NO2O 22H 2O=4HNO3，3NO 2H 2O=2HNO3NO，则剩余的 2 mL 气体有两种可能。如果剩余 2 mL O2，则 V(NO2) (122) mL8 mL，则混合气中 V(O2)12 mL8 mL4 mL。45若剩余的 2 mL 气体是 NO，则混合气中 V(O2)(12 mL2 mL3) 1.2 mL，D 项正确。154设空气中 O2的体积分数为 0.2，N 2的体积分数为 0.8。在有水存在的条件下，某氮的氧化物(NO 与 NO2形成的混合物)和一定量空气混合恰好完全反应生成硝酸，反应后气体体积减少了一半(相同条件下)。则该氮的氧化物中 NO
12、 与 NO2的体积比是( )A15 B14C13 D任意比解析：选 A。氮氧化物与空气恰好完全反应生成 HNO3，发生反应为4NO2O 22H 2O=4HNO3，4NO 3O 22H 2O=4HNO3，剩余气体为 N2，设剩余 N2为 0.8 L，6则由空气组成可知氧气为 0.2 L，原气体总体积为 1.6 L，即 NO 和 NO2混合气体体积为 0.6 L。有 V(NO) V(NO2)0.6 L、 V(NO) V(NO2)0.2 L，得 V(NO)0.1 L， V(NO2)0.5 34 14L，则 V(NO) V(NO2)15。氮氧化物溶于水的计算问题(1)应先明确原理无论是单一气体(NO
13、2)，还是 NO、NO 2、O 2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2H 2O=2HNO3NO，2NO O 2=2NO2，故若有气体剩余只能是 NO 或 O2，不可能是 NO2。若 NO 和 O2通入水中，总化学方程式为 4NO3O 22H 2O=4HNO3。若 NO2和 O2通入水中，总化学方程式为 4NO2O 22H 2O=4HNO3。(2)注意原子守恒和得失电子守恒的运用有关氮的氧化物的计算，从反应实质看都是氧化还原反应。可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析，简化计算过程，如 NOx与 O2、H 2O 转化为硝酸的计算，反应中 O2得到的电子数与 NOx失去的电子数相等。
14、氨与铵盐知识梳理一、氨的物理性质无色、有刺激性气味的气体；密度比空气小，易液化；极易溶于水(1700)，可由喷泉实验证明。二、氨的化学性质1还原性与氧气反应：4NH 35O 2 4NO6H 2O。= = = = =催 化 剂 2与酸反应与氯化氢反应：NH 3HCl= =NH4Cl(产生白烟)。3与水反应NH3H 2ONH 3H2ONH OH ，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。 44与盐溶液反应7盐溶液 现象 离子方程式FeCl3溶液生成红褐色沉淀Fe3 3NH 3H2O=Fe(OH)33NH _ 4AlCl3溶液生成白色沉淀Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH _ 4三、氨的用途1液氨汽
15、化时吸收大量的热，故可用作制冷剂。2制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。四、氨的制法加热固态铵盐和碱的混合物，如图所示：碱石灰 湿润的红色石蕊 白烟五、铵盐及 NH 的检验 41铵盐的物理性质铵盐都是白色固体，均易溶于水。2铵盐的化学性质8NH4HCO3 NH3NH4Cl= = = = = NH3 HCl = = = = = CO2H 2O 3NH 的检验 4 强 碱 无 色 气 体 湿 润 红 色 石 蕊 试 纸 试 纸 变 蓝自我检测1判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。(1)氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。(2)实验室可用浓氨水与 NaOH 固体制取氨气。(3)氨与酸反应生成铵盐，与挥发
16、性酸相遇时能形成白烟。(4)某晶体与 NaOH 共热放出一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH 。 4(5)氨水中含氮微粒中最多的微粒是 NH 。 4(6)把 NH3通入稀 HNO3中，当溶液的 pH 等于 7 时，是 NH3和 HNO3等物质的量反应。(7)液氨作为清洁能源的反应原理是 4NH35O 2 4NO6H 2O。= = = = =催 化 剂 (8)在 1 molL1 氨水中，NH 3H2O、NH 、NH 3的物质的量浓度之和为 1 molL1 。 4答案：(2)(3)(4)(8)正确。(1)不正确，NH 3本身不能电离，溶于水，与水发生反应 NH3H 2ONH 3H
17、2ONHOH 而导电，故 NH3不是电解质。 4(5)不正确，氨水中存在大量的 NH3H2O 和少量的 NH 。 4(6)不正确，NH 3和 HNO3等物质的量反应时，得到 NH4NO3溶液，NH 水解使溶液显酸 4性，pH7。(7)不正确，产生的 NO 是污染性气体。2用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是9(1)_；(2)_。答案：(1)氯化铵分解吸收热量，降低了温度 (2)氯化铵分解产生的气体隔绝了空气(1)氨气极易溶于水，直接通入水中会引起倒吸。氨水的成分主要是 NH3H2O，但在计算浓度时，溶质应为 NH3。(2)固体中 NH 的检验方法是取样溶解，加入浓氢氧化钠溶液并加热
18、，用湿润的红色 4石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝说明原固体含有 NH 。 4(3)液氨是由氨气液化而得到的纯净物，所含粒子只有 NH3分子；氨水是由 NH3溶于水而形成的混合物，所含粒子有三种分子：NH 3、NH 3H2O、H 2O，三种离子：NH 、OH 、H 。 4(2016高考全国卷，26，14 分)氮的氧化物(NO x)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3将 NOx还原生成 N2。某同学在实验室中对 NH3与 NO2反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备氨气的发生装置可以选择上图中的_，反应的化学方程式为_。欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连
19、接顺序为发生装置_(按气流方向，用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的 NH3充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2(两端用夹子 K1、K 2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤 实验现象 解释原因打开 K1，推动注射器活塞， Y 管中 反应的化学方程式10使 X 中的气体缓慢通入 Y 管中_将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚打开 K2 _ _解析 (1)观察装置知，A 装置适合加热固体制备气体，B 装置适合加热液体与固体制备气体或加热液体制备气体。实验室通过氯化铵和消石灰共热制备氨气，加
20、热固体混合物制备气体，可以选择 A 装置作氨气的发生装置，化学方程式为 2NH4ClCa(OH) 22NH3CaCl 22H 2O。实验室还可以通过加热浓氨水制备氨气，故也可以= = = = = 选择 B 装置作氨气的发生装置，化学方程式为 NH3H2O NH3H 2O。实= = = = = 验室用碱石灰干燥氨气，用向下排空气法收集氨气，用水吸收尾气中的氨气并注意防倒吸，故选择 C、D、F 装置，注意连接干燥管时应大口进气，小口出气，所以，连接顺序为a、d、c、f、e、i 或 b、d、c、f、e、i。(2)NO 2呈红棕色，氨气与二氧化氮发生反应：8NH36NO 2 7N212H 2O，故观察
21、到 Y 管中红棕色气体慢慢变浅。NH 3与 NO2= = = = =催 化 剂 反应后生成的气态水凝聚，反应后气体分子数减少，装置 Y 内压强小于外压，故打开 K2，氢氧化钠溶液会产生倒吸现象。答案 (1)A 2NH 4ClCa(OH) 2 2NH3CaCl 22H 2O或 B = = = = = NH3H2O NH3H 2O dcfei= = = = = (2)红棕色气体慢慢变浅 8NH 36NO 2 7N212H 2O Z 中 NaOH= = = = =催 化 剂 溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压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_。解析：NH
22、 4Cl 受热可产生 NH3和 HCl，但两者在试管口遇冷会重新反应生成 NH4Cl，在11此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用的方法制取氨气。中试管口未向下倾斜，会导致水蒸气冷却倒流入试管而使试管炸裂，不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生：CaONH 3H2O=Ca(OH)2NH 3，故可用的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的 NH3，故可用的方法制取氨气。答案：实验室制取氨气的其他方法方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置加热浓氨水NH3H2O NH3H 2O= = = = = 浓氨水固体 NaOHNaOH 溶于水放热，促使氨水分解，且OH 的
23、浓度增大有利于 NH3的生成浓氨水固体 CaOCaO 与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解，化学方程式为NH3H2OCaO= =NH3Ca(OH) 2题组一 氨和铵盐的性质及应用1NH 3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(见下图)，下列说法正确的是( )ANH 4Cl 和 NaHCO3都是常用的化肥BNH 4Cl、HNO 3和 Na2CO3受热时都易分解CNH 3和 NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D图中所涉及的 O2都要用纯氧解析：选 C。化肥是含氮、磷、钾的一些植物营养物质，NaHCO 3 不是化肥，A 不正确；Na2CO3受热不易分解，B 不正确；NH 3和 N
24、O2在一定条件下可以发生氧化还原反应，如生成氮气，C 正确；氨的催化氧化以及 NO 与 O2的反应用空气就可以，不一定要用纯氧，D 不正确。2如图所示利用培养皿探究氨气的性质。实验时向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水，立即12用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释不正确的是( )选项 实验现象 解释A 浓盐酸附近产生白烟NH3与挥发出来的 HCl 反应产生了NH4Cl 固体B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应C 氯化物溶液中有红褐色沉淀 该溶液一定是 FeCl3溶液 D干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3H2O 是一种可溶性碱解析：选 B。挥发出来的 H
25、Cl 与 NH3反应生成 NH4Cl 固体，产生白烟，A 正确；NH 3与浓 H2SO4反应，但因浓 H2SO4难挥发，故无明显现象，B 错误；NH 3遇到 FeCl3溶液生成红褐色 Fe(OH)3沉淀，C 正确；干燥的红色石蕊试纸不变色，而湿润的红色石蕊试纸变蓝，可说明 NH3溶于水生成的 NH3H2O 为碱，但不能说 NH3是碱，D 正确。3(2018保定高三月考)如图是某课外活动小组的同学设计的 4 个喷泉实验方案。下列有关操作中不可能引发喷泉现象的是( )A挤压装置的胶头滴管使稀盐酸全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B挤压装置的胶头滴管使 NaOH 溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C用鼓
26、气装置从装置的 a 处不断鼓入空气并打开止水夹D向装置的水槽中慢慢加入适量的浓硫酸并打开止水夹解析：选 A。A 项中稀盐酸与 Cl2不能发生反应，烧瓶内的压强没有减小，不能引发喷泉现象；B 项中挤入的 NaOH 溶液与 CO2作用，导致烧瓶内的压强降低，在大气压作用下，烧杯内的水被压入烧瓶而形成喷泉；C 项中鼓入空气使锥形瓶内的压强增大，从而将水压入烧瓶而形成喷泉；D 项中浓硫酸溶于水时放热，使锥形瓶内的 NH3H2O 分解生成 NH3，导管中浓氨水分解的 NH3进入烧瓶，与 HCl 作用生成 NH4Cl，从而导致烧瓶内的压强降低，锥形瓶内的氨水进入烧瓶而形成喷泉。喷泉实验的形成原理13(1)
27、形成喷泉的原理：形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满烧瓶。(2)常见喷泉的形成主要有以下两类：极易溶于水的气体(NH 3、HCl 等)与水可形成喷泉；酸性气体(HCl、SO 2、NO 2、CO 2、H 2S 等)与 NaOH 溶液可形成喷泉。(3)喷泉实验成功的关键：盛气体的烧瓶必须干燥；气体要充满烧瓶；烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。 题组二 氨和铵盐的实验探究4某氮肥样品可能含有 NH4HCO3、NH 4Cl、N
28、H 4NO3中的一种或几种。为探究其成分，称取该样品 0.500 0 g，溶解配成 100 mL 溶液，加过量浓 NaOH 溶液，加热，将产生的氨气通入 60.00 mL 0.100 0 molL1 的 H2SO4溶液中(设产生的 NH3全部逸出)，剩余的 H2SO4溶液能消耗 20.00 mL 0.225 0 molL1 的 NaOH 溶液。下列说法正确的是( )A吸收 NH3消耗的 H2SO4为 6.000103 molB上述过程共产生 NH3 268.8 mL(标准状况下)C该样品中 NH 的质量分数为 43.2% 4D该氮肥样品必含 NH4Cl解析：选 D。0.006 mol H2SO
29、4除了吸收 NH3还中和 NaOH，有 n(NH3) n(NaOH)2 n(H2SO4)， n(NH3)0.004 5 mol0.012 mol， n(NH3)0.007 5 mol，标准状况下V(NH3)168 mL，吸收 NH3消耗的 H2SO4为 0.003 75 mol， w(NH ) 4100%27%。NH 4HCO3、NH 4Cl、NH 4NO3中 NH 含量分别约为0.007 5 mol18 g/mol0.500 0 g 4(22.8%)、 (33.6%)、 (22.5%)，只有 NH4Cl 中 NH 含量大于 27%，故该氮肥样品1879 1853.5 1880 4中一定有 N
30、H4Cl。5某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。请回答下列问题：(1)若用装置制取 NH3，其反应的化学方程式为_；若要测定生成的 NH3的体积，则必须选择的装置是_(填装置序号)，装置中所14盛试剂应具有的性质是_。(2)若用装置制取并收集干燥的 NH3，烧瓶内装的试剂是_，分液漏斗中装的试剂是_，收集装置应选择_(填装置序号)。解析：(1)装置适用于固固加热制取气体，制取 NH3时试剂是 NH4Cl 固体和 Ca(OH)2固体。若测定 NH3的体积，必须用排液法，而 NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体必须不与 NH3反应，也不溶解 NH3且不易
31、挥发才行。(2)装置是固液反应不需加热的装置，制取 NH3时，可用浓氨水和碱石灰(或其他试剂)作用。答案：(1)2NH 4ClCa(OH) 2 2NH3CaCl 22H 2O 氨气难溶于= = = = = 该试剂，且该试剂不易挥发，不与氨气反应 (2)CaO(或 NaOH 固体或碱石灰) 浓氨水(或浓 NH4Cl 溶液) 硝 酸知识梳理一、物理性质硝酸是无色、易挥发的液体，有刺激性气味。二、化学性质1不稳定性4HNO3 2H2O4NO 2O 2。= = = = = 或 光 照2强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。(1)与金属反应稀硝酸与铜反应：3Cu8HNO 3(稀)=
32、 =3Cu(NO3)22NO4H 2O。浓硝酸与铜反应：Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O。(2)与非金属反应浓硝酸与 C 的反应：C4HNO 3(浓) CO24NO 22H 2O。= = = = = (3)与还原性化合物反应硝酸可氧化 H2S、SO 2、Na 2SO3、HI、Fe 2 等还原性物质。例如：稀硝酸与 FeSO4溶液反应的离子方程式为3Fe2 4H NO =3Fe3 NO2H 2O。 3153有机反应(1)硝化反应(与苯反应)： HNO 3 浓 硫 酸 NO2H 2O。(2)颜色反应：部分蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。自我检测1判断正误，正确的打“”，错
33、误的打“”。(1)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。( )(2)硝酸能与 Na2CO3反应，但不生成 CO2。( )(3)硝酸可与 Na2S 反应制得 H2S 气体。( )(4)过量的铜与浓 HNO3反应有 NO 生成。( )(5)常温下，铝和铁在浓 HNO3中“钝化”，说明铝和铁与浓 HNO3不反应。( )(6)可用浓 HNO3与 Cu 反应制备 NO2。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6)2久置的硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存硝酸？答案：硝酸显黄色是由于硝酸见光或受热发生分解，生成的 NO2溶于硝酸所致，所以消除的方法是通入 O2(或空气)，使其发生反应 4N
34、O2O 22H 2O=4HNO3。应将硝酸保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。3写出下列反应的离子方程式，并指出 HNO3所表现的性质。(1)Fe3O4和稀 HNO3反应：_，_。(2)NaI 和稀 HNO3反应：_，_。(3)Na2SO3和稀 HNO3反应：_，_。答案：(1)3Fe 3O428H NO =9Fe3 NO14H 2O 酸性和强氧化性 3(2)6I 8H 2NO =3I22NO4H 2O 强氧化性 3(3)3SO 2H 2NO =3SO 2NOH 2O 强氧化性23 3 24涉及 HNO3的离子反应常见的易错问题(1)忽视 NO 在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下 NO 不能与
35、 3 3Fe2 、I 、SO 、S 2 等还原性较强的离子大量共存。23(2)在书写离子方程式时，忽视 HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单地写成复分解反应。16(2018三门峡高三模拟)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N 2O4、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 mLC30 mL D15 mL解析 由题意可知：HNO 3 HNO3，则 Cu 失去的电子数与 O2得
36、到 Cu NO2N2O4NO O2、 H2O 的电子数相等，即 n(Cu)2 n(O2)2 0.15 mol。根据质量守恒及 NaOH1.68 L22.4 Lmol 1和 Cu(NO3)2的反应可得关系式： n(NaOH)2 nCu(NO3)22 n(Cu)0.3 mol，则 V(NaOH)0.06 L60 mL。0.3 mol5 molL 1答案 A将上题修改为“19.2 g 铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和 NO2、N 2O4、NO 的混合气体，这些气体与一定量 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。”请问需要标准状况的 O2多少升？答案：根据电子转移关系，铜
37、失去的电子最终被氧气所得，则有关系式 2CuO 2，O 2的体积(标准状况)为 19.2 g64 g/mol222.4 L/mol3.36 L。解硝酸与金属反应计算题的整体思路和计算方法(1)整体思路(2)计算方法原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分 HNO3起酸的作用，以 NO 的形式存在于溶液中；一部分 3作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的 HNO3中氮原子的物质的量。电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO 3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电17子的物质的量。离子方程式计算法金属与 H2SO4、HNO 3的混合酸反应时，由于硝酸盐中
38、NO 在 H2SO4提供 H 的条件下能 3继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或 H 或 NO 进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 3题组一 硝酸的性质及实验探究1(2017高考北京卷)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是( ) A.由中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C由说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D的气体产物中检测出 CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应解析：选 D。中灼热碎玻璃起加热作用，浓硝酸受热分解生成红棕色 NO2，硝酸中氮元素
39、化合价降低，必有元素化合价升高，只能为氧元素，因此，还有 O2生成，产生的气体为混合气体，A 项正确；由可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体，所以中产生的“红棕色气体”不一定是木炭与浓硝酸发生反应产生的，B 项正确；中浓硝酸挥发才能与红热木炭接触，产生的 NO2是还原产物，C 项正确；红热的木炭还可与空气中的 O2反应生成 CO2，不一定是木炭与浓硝酸发生反应生成了 CO2，D 项错误。2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。(1)
40、具支试管中发生反应的化学方程式为_。(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是18_。.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_(填写序号)。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解析：(1)Cu 与浓硝酸反应生成 Cu(NO3)2、NO 2和水。反应的化学方程式为Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)2 2NO22H 2O。(2)浓硝酸作氧化剂，能将 Cu 氧化成 Cu2 (蓝色溶液)，其还原
41、产物是 NO2(红棕色气体)。(3)将浓 HNO3稀释成稀 HNO3，再与 Cu 发生反应，即可进一步证明稀 HNO3的强氧化性。(4)NO 为无色气体，遇空气中的 O2转化成红棕色的 NO2气体。答案：(1)Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O(2)试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生(3)向试管中加水将浓硝酸稀释(4)C题组二 关于硝酸的计算3(2018福州模拟)向 500 mL 稀硝酸中加入一定质量的铁粉，恰好使铁粉完全溶解，放出 NO 气体 5.6 L(标准状况)，同时溶液质量增加 9.3 g。下列判断正确的是( )A原溶液中投入铁粉物质的量是 0.25 mo
42、lB原溶液中 HNO3的浓度是 2.0 molL 1C反应后的溶液中还可溶解 9.6 g 铜D反应后的溶液中 c(Fe2 ) c(Fe3 )12解析：选 B。 n(NO) 0.25 mol， m(NO)0.25 mol30 5.6 L22.4 Lmol 1gmol1 7.5 g。m(Fe)9.3 g7.5 g16.8 g， n(Fe) 0.3 mol，由得失电子守恒知16.8 g56 gmol 1反应后溶液中存在 Fe2 、Fe 3 ，则 n(Fe2 ) n(Fe3 )0.3 mol；由得失电子守恒得 2n(Fe2 )3 n(Fe3 )3 n(NO)，2n(Fe2 )3 n(Fe3 )0.25
43、 mol3，19解得 n(Fe2 )0.15 mol， n(Fe3 )0.15 mol。n(HNO3)2 n(Fe2 )3 n(Fe3 ) n(NO)0.15 mol20.15 mol30.25 mol1 mol，c(HNO3) 2.0 molL 1 。1 mol0.5 L还可溶解铜： n(Cu) n(Fe3 )/20.075 mol， m(Cu)0.075 mol64 gmol1 4.8 g。4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，NO 2的体积为_L。(2
44、)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_molL 1 。(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。解析：(1)Cu 与 HNO3反应过程中，Cu 作还原剂失去的电子等于 HNO3作氧化剂得到的电子，由得失电子守恒可得 n(Cu)2 n(NO)3 n(NO2)1，即 232.64 g64 gmol 13 1，得 V(NO)5.824 L，则 V(NO2)5.376 L。V（ NO）22.4 Lmol 1 11.2 L V（ NO
