硝酸性质与计算技巧讲解学习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题,4,生活生产中的含氮化合物,硝 酸,纯硝酸是,色、易,、有,气味的液体，比水重，沸点是83，与水以任意比例互溶。常用浓硝酸的质量分数约为69%，98%以上的硝酸叫,。,硝酸的物理性质,无,挥发,刺激性,发烟硝酸,物理性质,硝酸的化学性质,化学性质,强酸性,但不生成氢气,稀硝酸使紫色的石蕊试液变红,使指示剂变色,与碱发生中和反应,与碱性氧化物反应,与某些盐反应,与金属反应,浓硝酸使它先变红后褪色,化学性质,硝酸的化学性质,HNO,3,+NaOH=NaNO,3,+H,2,O,2HNO,3,+CuO=Cu(NO,3,),2,+H,2,O,2HNO,3,+CaCO,3,=Ca(NO,3,),2,+H,2,O+CO,2,化学性质,不稳定性,硝酸的化学性质,4HNO,3,=4NO,2,+O,2,+2H,2,O,光,浓,HNO,3,、,AgNO,3,、氯水、,AgBr,、,KMnO,4,等,化学性质,强氧化性,硝酸的化学性质,Cu,+HNO,3,(,浓,),Cu(NO,3,),2,+,NO,2,+H,2,O,Cu,+,HNO,3,(,稀,),Cu(NO,3,),2,+,NO,+H,2,O,4 2 2,原溶液 加热后,3 8 3 2 4,（一）与金属反应,化学性质,硝酸的化学性质,（一）与金属反应,a.,几乎可和所有金属（除金、铂外）反应，并显示,最高价,（若铁过量则生成亚铁离子）,反应时，硝酸显示强氧化性和酸性,。,b,、铁、铝遇冷浓,HNO,3,发生,钝化,c,、浓硝酸一般被还原为,NO,2,，稀硝酸被还原为,NO,，其本质是,NO,3,在,酸性,条件下显示,强氧化性,强氧化性,向一定量的浓硝酸加入,足量,的,Cu,，可能会发生什么哪些反应,?,反应停止后，如果在溶液中再加入足量盐酸，会出现什么情况,?,溶液中存在,NO,3,-,，它遇到,H,+,后，产生强氧化性，能继续氧化铜单质,，产生无色,NO,气体,一开始是铜与浓硝酸反应,:,Cu+4HNO,3(,浓,),Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,随着反应进行,硝酸由浓变稀,则发生,:,3Cu+8HNO,3(,稀,),3Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,3Cu+8H,+,+2NO,3,-,=3Cu,2+,+2NO+4H,2,O,反应历程,硝酸的化学性质,（二）与,还原性化合物反应,浅绿色的,Fe(NO,3,),2,溶液中存在如下平衡：,Fe,2+,+2H,2,O Fe(OH),2,+2H,+,，若向该溶液中滴加稀盐酸，则溶液的颜色（）,A,、变黄,B,、绿色变深,C,、绿色变浅,D,、无变化,A,化学性质,注意：,NO,3,本身没有强氧化性，但和,H,+,共存就有了,HNO,3,强氧化性,3Fe,2+,+4H,+,+NO,3,-,=3Fe,3+,+NO+2H,2,O,3SO,3,2-,2H,2NO,3,-,=3SO,4,2-,2NO,H,2,O,硝酸的化学性质,（三）与非金属反应,C,P,S,+,HNO,3,（浓）,CO,2,H,3,PO,4,H,2,SO,4,+,NO,2,化学性质,强氧化性,经典例题,硝酸与金属反应,例：,在某,100mL,混合酸中，,HNO,3,物质的量浓度为,0.4molL,-1,，,HCl,物质的量浓度,0.2molL,-1,，向其中加入,1.92g,铜粉、微热，待充分反应后，溶液中,Cu,2+,物质的量浓度约为（）,A.0.15molL,-1,B.0.3molL,-1,C.0.225molL,-1,D.,无法计算,金属与含NO,3,的混合酸反应，一定要根据,离子方程式,3Cu,2+,+,8,H,+,+2,NO,3,进行计算,C,解题技巧：,1,.金属与混合酸（HNO,3,/H,2,SO,4,）计算,3Cu+8H,+,+2NO,3,-,=3Cu,2+,+2NO+4H,2,O,向一定量的稀硝酸,加入,足量,的,Fe,，可能会发生什么哪些反应,?,反应停止后，如果在溶液中再加入足量盐酸，会出现什么情况,?,一开始是铁与稀硝酸反应,:,Fe,+4HNO,3(,稀,),=Fe(NO,3,),3,+NO+2H,2,O,硝酸消耗完，铁粉继续与,Fe(NO,3,),3,反应,:,Fe+2,Fe(NO,3,),3,=3Fe(NO,3,),2,反应历程,3Fe,2+,+4H,+,+NO,3,-,=3Fe,3+,+NO+2H,2,O,总：,3Fe,（过）,+8HNO,3(,稀,),=3Fe(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,经典例题,硝酸与金属反应,解题技巧：,Fe,（少）,+4HNO,3,(,稀,)=Fe(NO,3,),3,+NO+2H,2,O,3Fe,（过）,+8HNO,3,(,稀,)=3Fe(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,2.Fe与稀硝酸反应,例：将,6g,铁粉与,0.4mol,稀硝酸混合，充分反应后，铁元素的存在形式为（）,A.Fe,3+,B.Fe,、,Fe,2+,C,、,Fe,2+,D,、,Fe,2+,、,Fe,3+,D,经典例题,硝酸与金属反应,解题技巧：,3.,金属与硝酸反应一般规律,例,:6.4g Cu,完全溶于一定浓度的硝酸中，收集到,2.24L,（标况）气体（,NOx,）。,求：该反应中转移的电子数,所消耗硝酸的物质的量,0.2N,A,0.3mol,转移电子数=金属失电子数,=2,n,Cu,2+,反应消耗,nHNO,3,=,显酸性硝酸,+,作氧化剂硝酸,电子转移守恒：,氮原子守恒：,2,n Cu,2+,=nNO,2,+3,nNO,n HNO,3,=2,n Cu(NO,3,),2,+n NO,x,列方程组求,NO,、,NO,2,经典例题,硝酸与金属反应,解题技巧：,转移电子数=金属失电子数,=2,n,Cu,2+,反应消耗,nHNO,3,=,显酸性硝酸,+,作氧化剂硝酸,例：,38.4 g Cu,与适量的浓,HNO,3,反应，铜全部反应后，共收集到,22.4 L,气体（标准状况），反应消耗的硝酸的物质的量可能是（）,A,1.0 mol B,1.6 mol,C,2.2 mol D,2.4 mol,3.,金属与硝酸反应一般规律,C,计算型选择题你能一眼看出答案吗？,经典例题,硝酸与金属反应,解题技巧：,转移电子数=金属失电子数,=2,n,Cu,2+,反应消耗,nHNO,3,=,显酸性硝酸,+,作氧化剂硝酸,3.,金属与硝酸反应一般规律,例：,6.4g,铜与过量的硝酸充分反应后，硝酸的还原产物有,NO,2,、,NO,，反应后溶液中所含,H,+,为,n mol,，此时溶液中所含,NO,3,的物质的量（）,A,0.28mol B,0.31mol,C,(n,0.2)mol D,(n,0.4)mol,C,计算型选择题你能一眼看出答案吗？,例：,把,1.92 g,铜投入盛有一定量的浓,HNO,3,的试管中，随着铜粉的溶解，生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO,2,和NO组成的混合气体,0.8,96,L,（标况），求反应所消耗,HNO,3,和产物中,NO,2,和NO的,物质的量。,电子守恒法：,方程式法：,原子守恒法：,涉及两个反应两个未知数，用二元一次方程组法,反应中的氮原子守恒,反应中金属失去电子总数,=,氮元素得电子降低总数,硝酸与金属反应,3.,金属与硝酸反应一般规律,经典例题,解题,技巧,硝酸与金属反应规律,解题技巧,“,两个思想”“一个依据”,电子守恒,N,原子守恒,离子方程式,熟能生巧,铜和镁的合金,4.6g,完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生,4480 mL,的,NO,2,气体和,336 mL,的,N,2,O,4,气体（气体的体积已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为（）,A,9.02g B,8.51g C,8.26g D,7.04g,B,19.2g,铜和,2 mol/L,稀硝酸,0.5L,作用，反应中转移的电子为,_mol,，参加反应的硝酸是,_mol,，作为氧化剂的硝酸是,_mol,。,0.6,0.8,0.2,熟能生巧,将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀HNO,3,中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体为0.896 L(标准状况)，向反应后的溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为,（）,A.(m2.28)g B.(m2.04)g,C.(m3.32)g D.(m4.34)g,当恰好沉淀,完全,时，m(沉淀)m(金属)m(OH,)，守恒的巧妙之处在于，n(OH,)n(金属失去的电子)n(NO得到的电子)30.896 L/22.4 Lmol-10.12 mol，m(沉淀)m(金属)m(OH,)m g0.12 mol17 gmol,1,(m2.04)g，,B,熟能生巧,一定质量 Cu与某浓度足量的HNO,3,反应，,产生,NO,2,、,NO,、,N,2,O,4,混合气体，,将气体与1.12L O,2,（标准状况下）混合后，通入水中，恰好被全部吸收，则Cu的质量为（）,A、3.2g B、4.8gC、6.4g D、10.8g,电子转移守恒：,铜失电子数=氧气得电子数,2Cu,O,2,熟能生巧,熟能生巧,硝酸刚泄漏到空气中时为什么会有白雾？,为什么能用铝槽车装载浓硝酸？,为什么有红棕色烟雾，还,能闻到刺鼻的气味？,消防员如何将灾害影响降到最低？,硝酸与金属反应规律,解题技巧,红棕色气体,绿色溶液,蓝色溶液,无色气体,该无色气体遇空气变为红棕色气体,原溶液 加热后,【,例,7】(,上海市高考题,),铜和镁的合金,4.6g,完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生,4480 mL,的,NO,2,气体和,336 mL,的,N,2,O,4,气体（气体的体积已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为,(),A,、,9.02g B,、,8.51g,C,、,8.26g D,、,7.04g,B,经典例题,硝酸与金属反应,3,下列化学反应的离子方程式正确的是,(,),A,Fe,3,O,4,与稀硝酸反应：,Fe,3,O,4,+8H,+,=2Fe,3+,+Fe,2+,+4H,2,O,B,用稀,HNO,3,溶解,FeS,固体：,FeS,2H,=Fe,2,H,2,S,C,铜和稀硝酸反应：,Cu+4H,+,+2NO,3,=Cu,2+,+2NO,2,+2H,2,O,D,在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：,3Fe,2+,+4H,+,+NO,3,-,=3Fe,3+,+NO+2H,2,O,D,拓展视野,王水,浓硝酸与浓盐酸的混合物（,体积比,为,1:3,）叫王水，它的氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。,帮,你,记,忆,(3:1),博学多思,玻尔巧藏“,诺贝尔金质奖章,”,的故事,玻尔,（18851962）,丹麦物理学家,在“量子力学”,的建立中有重大贡献,“,王水”里的奖章,1943,年,9,月的一天，丹麦反法西斯组织派人告诉玻尔一个紧急的消息：德国法西斯准备对他下手了！玻尔准备逃亡。在收拾行李中发现了一样重要的东西：他在,1942,年获得的诺贝尔奖章。这枚奖章决不能落在法西斯的手里。如果藏在身上带走，是很危险的。焦急中他的眼光落在了一个试剂瓶上，瓶子里存放的是“王水”。玻尔把金质的奖章小心的放入“试剂瓶”里，奖章在“王水”里慢慢的就消失了。然后，他离开了自己的祖国。战争结束后，玻尔回到了自己的实验室，那个小瓶子还在那里。于是，他拿起一块铜轻轻的放入“王水”，铜块慢慢的也变小了，奇怪的是，瓶子里出现了一块黄金！玻尔就是利用了化学上的一个化学反应,置换反应，把奖章安全的保护下来了。,浓、稀,HNO,3,分别与,Cu,反应，为何,不同？,还原产物不同是因为硝酸浓度和性质不同所致。,硝酸被铜还原时,首先生成亚硝酸,而亚硝酸不稳定,分解成,NO,2,和,NO,：,2HNO,2,=NO,2,+NO+H,2,O,因浓,HNO,3,氧化性强，,NO,被浓,HNO,3,氧化成,NO,2,：,NO+2HNO,3,（,浓,）,=3NO,2,+H,2,O,而稀,HNO,3,氧化性相对弱些,不能将,NO,氧化,.,同时,NO,2,和,NO,在水中存在：,3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,故,:,浓,HNO,3,的产物主要是,NO,2,;,硝酸稀的产物主要是,NO,。,产物,