高考第一轮复习氮族元素.doc

高考第一轮复习氮族元素高考第一轮复习——氮族元素 第三节 硝酸 一.复习目标 1．硝酸的性质:强氧化性,挥发性和不稳定性,强酸性 2．硝酸的工业制备 3．有关计算 二.基本知识 1．硝酸化学性质: 　　　　①强酸性:稀硝酸+石蕊试液　　　先变红后褪色 　　　　　　　　　　　　　a．硝酸浓度越大越易分解,致使浓硝酸呈黄色; 　　　　②不稳定性:注意　 b．区别浓硝酸与浓盐酸呈黄色的不同原因; 　　　　　　　　　　　　　c．硝酸挥发性和不稳定性的区别 HNO3　　　　　　　　a．大多数金属(除Au.Pt外)+ HNO3(无论浓稀)=高价态 金属硝酸盐+氮氧化合物_　　　　　　　　　　b.常温下使Fe.Al钝化; 　　　　③强氧化性　　　　　　 c．与非金属(S.C.P等)反应 　　　　　　　　　　d．与其他还原性物质反应:H2S.FeS.SO2.Na2SO3.KI.HBr.HI 　　　　　　　　　　e．王水:V(浓HNO3)∶V(浓HCl)=1∶3 _金属与硝酸反应的一般规律:(硝酸既做氧化剂,又做酸) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　NO2(浓HNO3) 　　　　氢以后的金属+ HNO3 = 硝酸盐+　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　NO(稀HNO3) 硝酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　NO2(浓HNO3)　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　NO(稀HNO3)　　　 活泼金属(氢以前)+ HNO3 = 硝酸盐+　　NH4 NO3(极稀HNO3) H2(极稀HNO3) 稀硝酸与变价金属铁反应的情况(产物与量有关): 3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O　 Fe+4HNO3(稀)= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O　 n(Fe):n(HNO3)≥3:8时产物为Fe2+ n(Fe):n(HNO3)≤2:8时产物为 2:8_lt;n(Fe):n(HNO3)_lt;3:8时产物为Fe2+与Fe3+; 2．硝酸的工业制备: 原理:4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+ O2= 2NO2;3NO2+ H2O=2 HNO3 +NO 尾气吸收:NO2和NO　NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O消除对大气的污染 　　　　当V(NO2)∶V(NO)≥1∶1时,尾气可全部被吸收;当NO过量时,应先补充适量的O2; 三.题型与变式 硝酸的性质 1． 计算 (1)电子守恒法确定还原产物 1．某单质跟浓硝酸反应时,每有0.25mol单质反应就消耗1molHNO3,则单质元素氧化 后的化合价可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　 ) A．+1　　　　　　B．+2　　　　　　C．+3　　　　　　　D．+4 2．某金属单质跟一定浓度的HNO3反应,假定只有单一还原产物,当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是　　　　　　　　　　　　(　 ) A．NO2　　　　　B．NO　　　　　　C．N2O　　　　　　　D．N2 (2)不活泼金属与HNO3.H2SO4混酸反应的分析与计算 1．在某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L.向该混合液中加入1.92gCu粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　( 　) A．0.15　　　　B．0.225　　　　　　C．0.35　　　　　　　D．0.45 2．在某稀溶液中含有1molKNO3和4mol H2SO4,向其中加入1.5mol Cu粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　 ) A．11.2L　　　　B．22.4L　　　　　　C．33.6L　　　　D．22.4L_33.6L之间 (3)Cu和浓HNO3反应的计算 1．38.4mgCu与适量浓HNO3反应,Cu全部作用后,共收集到22.4mL(标况)气体,反应消耗HNO3的物质的量可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　 ) A．1.0_10—3 mol　 B．1.6_10—3 mol　　C．2.2_10—3 mol　 D．2.4_10—3 mol 问:气体的平均摩尔质量为　　　g/mol?NO3—减少的物质的量为　　　 mol?H+减少的物质的量为　　　mol? 2．0.03molCu完全溶于HNO3,产生氮的氧化物(NO.NO2.N2O4)混合气体共0.05mol,求混合气体的平均摩尔质量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　 ) A．30　　　　　B．46　　　　　　　C．50　　　　　D．66 3．25.6mgCu能恰好与含1.4_10—3 molHNO3的浓硝酸完全反应,使生成的气体溶于水,最终得到的气体在标况下的体积为　　　　　L 4．将agCu投入一定浓度的硝酸溶液中,反应中消耗HNO3为bg,若a:b=8:21,则反应中起酸作用的HNO3质量为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(　 ) A．b/2g　　　　B．2bg　　　　　　　C．3a/4g　　　　D．3b/4g (_年高考天津卷29) 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: ⑴NO的体积为5.8L,NO2的体积为5.4L. ⑵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(aV__8226;10—3+0.5)/0.14mol/L. ⑶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57.8g. (4)Fe与稀HNO3反应的分析与计算 1．将8.4gFe溶于一定量稀硝酸中,完全反应后,n(Fe2+)=n(Fe3+),则稀硝酸中含HNO3(　 ) A．0.125mol　　　B．0.25mol　　　　　C．0.375mol　　　 D．0.5mol 2．铁在热的稀硝酸中反应,其主要还原产物为N2O,而在冷的稀硝酸中反应,其主要还原产物为NO,当溶液更稀时,其主要还原产物是NH4+.请分析下图,回答有关问题: (5)硝酸工业制备中的多步计算 1．氨氧化制硝酸时,如果由氨制成NO的产率96%,由NO制成硝酸的产率是93%.10t 氨可制备多少吨50%的硝酸?(答案:65.46吨) 2．如果化肥厂用NH3制NH4NO3,已知由氨制成NO的产率96%,由NO制成硝酸的产率是92%,利用反应NH3+HNO3=NH4NO3.则制HNO3所用去的NH3质量占总消耗NH3的质量分数为　53.1%　 3．某化肥厂用NH3制HNO3再进一步制NH4NO3.已知:由NH3制HNO3的产率88%; 由NH3与HNO3反应制NH4NO3时的产率为98%;若用100tNH3制NH4NO3时,用于制 HNO3的氨为　53.2　 t,可制出NH4NO3　 215.9　t. 实验 1．用如下图所示的简易装置可以进行气体的发生和收集. ⑴实验前应如何检查装置的气密性? ⑵拔开试管a的橡皮塞,加入10mL6mol/L稀硝酸和1g薄铜片,立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口.反应开始时速率缓慢,逐渐加快.请写出在试管a中发生的所有反应的化学方程式. 2．下图所示装置是某种气体_的发生装置和收集装置(必要时可加热).所用的试剂从下列试剂中选取2_3种:硫化亚铁.二氧化锰.铜屑.氯化铵.稀硝酸.浓盐酸.蒸馏水.请回答下列问题:⑴气体_的化学式是　　　　　　　 ⑵所选药品a是　　　　,b是　　　　,装置B的作用是　　　　　　. ⑶用所选药品发生反应生成_时,离子方程式是　　　　　　　　　　　　. ⑷在反应刚开始时A中的主要现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　. 3．如图(图中有部分仪器未画出),有一容积为300mL的注射器,与蒸馏烧瓶(500mL)相连,烧瓶中有0.384gCu片,现向烧瓶中加入18mL2.5mol/L的稀硝酸溶液,并立即用锡箔包住的橡皮塞封住瓶口. ⑴欲提高Cu和稀HNO3的反应速率,可采取多种不同的措施: ①若采用加入化学试剂的方法,可加入　　　　 A．水　　　　　　　B．无水醋酸钠　　　　　　C．铂丝　　　　　D．硝酸锌 ②若用升高温度的方法,还需用到的仪器有　　　　　 ⑵橡皮塞用锡箔包住的原因是　　　　　　　　　　　 ⑶反应开始后,烧瓶中可观察到的现象主要有①　　　　　　　②　　　　　　　 ③　　　　　　　　　　. ⑷停止反应后,轻轻推拉注射器活塞,使气体与气体.气体与液体皆充分反应.若忽略液体体积的变化,最终溶液中NO3—的物质的量浓度与开始时相比 A．不变　　　　　　B．变大　　　　　　　　　C．变小　　　　　D．无法确定 4．(_天津一摸)为了验证铜与稀硝酸反应生成的气体为一氧化氮.某学生实验小组利用下图所示装置(加热及固定装置均已略去),设计了两个实验方案.其中E是用于鼓入空气的双连打气瓶.方案一:A为H2的气体发生装置 ⑴实验仪器连接完毕,关闭活塞K,如何检查 B　　C装置的气密性?　 ⑵实验开始时,首先要在试管C处检查H2的纯度,其目的是:。