硝酸的性质及应用

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硝酸的性质专题知识讲义

硝酸的性质专题知识讲义
甲: 铜 浓硝酸 Cu(NO3)2
乙: 铜 稀硝酸 Cu(NO3)2
丙: 铜
空气 △
CuO
硝酸
Cu(NO3)2
请问:那一种铜反应
条件
还原产 物
常温时,跟 铁、铝反应
跟碳反应
跟铂、金反 应
稀硫酸 与金\ 属活动\性处于置H之换前出旳H金2 属反不应反,置应换出H2。 \
四、工业制硝酸
工艺流程 氨旳催化氧化
NO氧化成NO2 硝酸旳生成
反应原理
催化剂
4NH3+ 5O2 =△== 4NO+6H2O 2NO+ O2 === 2NO2
3NO2+H2O ===2HNO3+NO
设备 转化器 热互换器 吸收塔
2、工业上拟用Cu与适量旳硝酸来制 备Cu(NO3)2 ,下面是三位同学提出旳 三个方案:
硝酸旳性质
一、物理性质
纯硝酸是 无 色、易 挥发 ,密度为
1.5027g/cm3,沸点是83℃,常用浓硝酸旳质量分
数约为69%, 98%以上旳硝酸叫 发烟硝酸 。
1、硝酸能否露置于空气中?浓度怎么变化?
2、浓硫酸露置于空气中浓度怎样变 化?两者原理是否相同?
问题一
在事故现场能闻到刺鼻旳气味,有大量红 棕色烟雾,这是什么气体?
二、化学性质 试验1: 铜和浓硝酸反应,观察现象
现象:
反应剧烈,产生红棕色气体, 溶液变为蓝色,铜片消失
试验2:铜片与稀硝酸反应,观察现象
反应缓慢, 现象: 产生无色气体,接触空气后变为红棕色,
铜片消失
总结:
(1) 一般情况下:浓硝酸被还原为NO2 稀硝酸被还原为NO
(2)氧化性:浓硝酸>稀硝酸>浓硫酸

高考化学复习:硝酸的性质

高考化学复习:硝酸的性质
NO。因此若要观察到NO,在装置设计时, 要考虑使生成的气体不与空气接触。
栏目 导引
专题4
硫、氮和可持续发展
(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时,随着硝 酸浓度的降低,产物也会发生改变,如Cu与 浓硝酸反应开始生成NO2,硝酸浓度变稀后 会生成NO气体。
(3)反应中部分硝酸作氧化剂被还原,部分硝
酸起酸的作用生成硝酸盐(硝酸与非金属反 应,一般只显氧化性)。
栏目 导引
专题4
硫、氮和可持续发展
实验操作 在上述装置中, 从分液漏斗向试 管内加5 mL水, 稀释硝酸,继续 收集产生的气体, 观察实验现象
实验现象 铜与稀硝 酸反应较 缓慢,放 无 色 出____ 气体
结论 常温时稀硝 酸可以与铜 反应,稀硝 酸的还原产 NO 物是______
栏目 导引
专题4
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___________________________。
栏目 导引
专题4
硫、氮和可持续发展
(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,其原因是
____________________________________。


SO2 等氧化, 故不能用硝酸来制取 HI、 HBr、 H2S、 SO2 等气体。如, 3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 5.王水 浓硝酸与浓盐酸按体积比 1∶3 混合而成;能溶解 Pt、Au。
栏目 导引
专题4
硫、氮和可持续发展
即时应用 1.在浓硝酸中放入铜片: (1)反应开始时的化学方程式为 ___________________________________,

硝酸的性质

硝酸的性质

第3课时硝酸的性质一、硝酸的性质和用途1.物理性质纯硝酸是一种____色、________水、具有________气味的____体,工业硝酸的质量分数约为________,常因____________而略显黄色。

2.化学性质(1)具有强酸的通性:电离方程式:________________________________________。

(2)不稳定性:______________易分解,化学方程式:____________。

(3)强氧化性①与金属的反应浓HNO3与Cu反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。

稀HNO3与Cu反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。

②与非金属反应浓HNO3与木炭加热时反应的化学方程式为:________________________________________________________________________。

③常温下,冷的浓硝酸能使________钝化。

④王水是__________和________的混合物,体积比为______,能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。

二、工业制硝酸知识点1硝酸的强氧化性1.下列块状金属在常温下,能全部溶于足量的浓硝酸的是()A.Au B.CuC.Fe D.Al知识点2NO-3在酸性条件下的强氧化性2.向浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀硫酸时,溶液的颜色变化应该是()A.变浅B.加深C.不变D.变棕黄色3.铜粉放入稀硫酸中,加热后也无明显现象。

当加入一种盐后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出,该盐是()A.Fe2(SO4)3B.Na2CO3C.KNO3D.FeSO4知识点3硝酸的制法4.某生态系统中氮循环简图如下图所示:(1)该生态系统的豆科植物不施氮肥,仍能表现良好的长势,其原因是__________________________________。

工业硝酸资料

工业硝酸资料
• 硝酸废水可以采用预处理、主处理和深度处理等方法进行处理 • 预处理是对硝酸废水进行沉降、过滤等处理,去除废水中的悬浮物和杂质 • 主处理是对硝酸废水进行中和、吸附、生物等处理,降低硝酸浓度 • 深度处理是对硝酸废水进行膜分离、高级氧化等处理,提高废水质量
硝酸废气与废渣的处理技术与方法
硝酸废气的处理技术
CREATE TOGETHER
DOCS
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硝酸在工业中的应用
• 硝酸在染料工业中可以作为氧化剂,用于生产某些染料 • 硝酸在制药工业中可以作为氧化剂,用于生产某些药物 • 硝酸在化肥工业中可以作为氧化剂,用于生工艺
硝酸的生产原料及其选择
硝酸的生产原料
• 硝酸的主要生产原料是氨气和空气 • 氨气可以通过氨水溶液和氨气体的形式参与反应 • 空气中的氧气作为氧化剂参与反应
硝酸的化学性质
• 硝酸是一种强酸,具有酸性 • 硝酸具有氧化性,可以与许多物质发生氧化还原反应 • 硝酸在常温下可以与水任意比例互溶,形成硝酸水溶液
硝酸的酸性及其在化学反应中的作用
硝酸的酸性
• 硝酸是一种强酸,其酸度强度可以用pKa值表示 • 硝酸的pKa值为-1.3,表示硝酸在水溶液中的酸性强度较强 • 硝酸的酸性强度与其分子结构有关,氮原子上的孤对电子容易接受质子
硝酸操作人员的防护装备
• 硝酸操作人员应佩戴防酸手套、防酸口罩等防护装备,减少硝酸对人体的危害 • 硝酸操作人员应穿着防护服、防护眼镜等防护装备,防止硝酸对皮肤的腐蚀和刺激 • 硝酸操作人员应佩戴防护耳塞、防护鞋等防护装备,减少硝酸对听觉和脚步的伤害
05
工业硝酸的环境影响与治理技术
硝酸对环境的污染及其影响

4.4.4硝酸的性质

4.4.4硝酸的性质
★ 98%以上的浓硝酸称“发烟硝酸”, “发”的是烟还是雾? 参考:是雾。因硝酸具有挥发性, 挥发出来的硝酸与空气中的水蒸气结合 形成硝酸小液滴。
常见酸的挥发性
⑴常见的易挥发性酸(或称低沸点酸): 有HNO3、盐酸、H2CO3等; ⑵常见的难挥发性酸(或称高沸点酸): 有H2SO4、H3PO4等。
有更强的氧化性,能溶解不活泼金属——金、铂等。
4.关于硝酸与金属反应的计算 (1)守恒法: 金属与HNO3的反应运用“守恒法”求解,一般类型有: ①电子守恒: 金属失电子数=生成气体时HNO3得电子数。 ②物料守恒: 消耗HNO3的量=盐中NO3-的量(表现酸性的HNO3)+气体中的 N原子的量(被还原的HNO3)。 (2)利用离子方程式计算: 硝酸与硫酸混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用HNO3 与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的 硝酸盐中的NO3-与硫酸电离出的H+仍能继续与金属反应,如: 3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O
二、硝酸的化学性质
1.酸的通性:HNO3=H++NO3(1)能和酸碱指示剂反应 遇到紫色石蕊试液变红,遇到酚酞试液不变色 (2)酸+碱→盐+水 HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O (3)酸+碱性氧化物→盐 2HNO3 + CaO = Ca(NO3)2 + H2O (4)酸+某些盐→ (要满足复分解反应的条件) 2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
三、浓硫酸和硝酸的性质对比
浓H2SO4 与Cu反应

HNO3
钝化现象
Cu+4HNO3(浓) == Cu+2H2SO4( 浓)== Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O CuSO4+SO2 +2H2O 3Cu+8HNO 3(稀)== 3Cu(NO3)2+2NO +4H2O 使Fe. Al 钝化 2H2SO4(浓)+C=== CO2 +2H2O+2SO2 有吸水性、脱水性

硝酸的性质

硝酸的性质

⑶与还原性的离子反应,如Fe2+反应: 3Fe2+ + 4H+ + NO3- == 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
引申:酸性溶液中, Fe2+与NO3-不能大量共存。
发烟硝酸:
浓度在98%以上的浓HNO3在空气中会产生 “发烟”现象,通常称为“发烟硝酸”。这实际 上是挥发出来的HNO3分子遇空气中水分子 结合成的小液滴,实际上还是雾.
1、硝酸具有酸的通性:
①使指示剂变色: HNO3能使紫色石蕊试液变红
②与碱发生反应:
HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O ③与碱性氧化物反应:
2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O ④与弱酸盐反应制弱酸:
2HNO3+ Na2CO3=2NaNO3 + H2O + CO2↑ ⑤与金属单质反应——一般不产生H2
2、浓硝酸不稳定,在受热或强光照射时易分解:
光或热
4HNO3 ==== 4NO2↑ + O2↑ + 2H2O
这也就是浓硝酸通常呈黄色的缘故; 我们在保存硝酸时通常将其保存在棕色试剂瓶里,并放
置在阴凉处。
硝酸的强氧化性
⑴与金属单质反应: HNO3几乎能与所有的金属(除金、 铂、钛外)发生氧化还原反应;
拓展:
Ag + 2HNO3 (浓) = AgNO3 + NO2 ↑ + H2O 3Ag + 4HNO3 (稀) = 3AgNO3 + NO ↑ +2 H2O
冷的浓硝酸能使铁和铝钝化
铝、铁等在冷的浓硝酸或浓硫酸中发生钝化现象,这是 因为浓硝酸和浓硫酸把它们的表面氧化成一层致密的 氧化物薄膜,阻止了反应的进一步进行。钝化使金属 耐腐蚀性大大增强,因此在常温下可以用铝槽车装运 浓硝酸和浓硫酸.

硝酸的性质时


2.一定量浓硝酸与足量的铜充分反应,可能生成单一成分的 气体吗?
提示:不能。铜首先与浓硝酸发生反应:Cu+4HNO3(浓)==== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,随着反应的进行HNO3的浓度降低, 铜 还会与稀硝酸进一步反应:3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O,故生成的气体为NO和NO2的混合气体。
;
(3)做魔术时操作者需注意的问题是
原因是

【解析】红棕色溶于水变为无色,可能为NO2,剩余气体遇空 气又变成红棕色。原红棕色气体一定是NO2。注意NO2和 NO都有毒,生成的HNO3也具有腐蚀性。 答案:(1)NO2 (2)红棕色气体NO2与水反应后生成无色气体NO,NO与空气 接触时又可被氧化成NO2 3NO2+H2O====2HNO3+NO, 2NO+O2====2NO2 (3)防止气体逸出和溶液洒出 NO和NO2均有毒,HNO3具 有腐蚀性
1.(2013·福州高一检测)下列块状金属在常温下,能全部溶于
足量的浓硝酸的是 ( )
A.Au
B.Cu
C.Fe
D.Al
【解析】选B。HNO3能溶解除Pt、Au以外的大多数金属, 但Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中“钝化”。
2.(2013·徐州高一检测)在稀硫酸中加入一块铜片,铜片不溶
解,则加入下列物质后,能使铜片溶解的是 ( )
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)将1.92 g Cu和一定量的浓硝酸反应,随着Cu的不断减少,反

硝酸物理性质

硝酸物理性质
硝酸物理性质
硝酸是一种无色透明的无臭的液体,主要成分是氮氧化物,其结构为HNO3,
也被称为硝酸或高硝酸,它具有强烈的酸性,可溶于水。

硝酸可分为高硝和低硝,其中高硝含量达到99%,重量分数约为35%。

硝酸的沸点是212℃,比重为1.5,是一种无色透明的液体。

在常温下,它是
无色的完全液体,表现出明显的有机腐蚀性。

硝酸具有强烈的酸性,易溶于水,而且火焰也会产生有害的氮氧化物。

硝酸的溶解性随着温度的升高而减弱,因此它可以用作合成氯仿、红外线染料
等多种化学原料。

硝酸也广泛用于防护金属表面,如不锈钢,以防止金属腐蚀。

此外,硝酸还被用于工业清洗剂,如清洁物料。

此外,它还被用作淋巴液体,因其腐蚀性,可以真正达到去除污渍或污染物的作用。

硝酸的毒性也比较强,接触会引起烧伤,甚至可能发生呼吸窒息或惊厥等情况,硝酸物质的过量摄入会引起中毒,腹痛,呕吐,腹泻等症状,因此在使用硝酸时应注意个人安全。

总之,硝酸是一种重要的有毒无机物质,也是一种多用途的化学物质,可用于
合成,金属防护及清洁剂研发,但因其腐蚀强烈和有毒,因此使用时应特别注意安全。

硝酸及其性质

硝酸1.物理性质纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,与H 2O 以任意比互溶。

2.化学性质(1)不稳定性①反应:4HNO 3=====△或光照2H 2O +4NO 2↑+O 2↑。

②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO 3分解生成的NO 2溶于硝酸中。

③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中,置于冷暗处。

(2)强氧化性①与不活泼金属反应稀硝酸与铜反应:3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O 。

浓硝酸与铜反应:Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 。

②常温下,浓硝酸使Fe 、Al 钝化。

③与非金属反应如浓硝酸与C 的反应:C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 。

④与还原性化合物反应硝酸可氧化H 2S 、SO 2、Na 2SO 3、HI 、Fe 2+、FeO 等还原性物质。

写出稀硝酸与SO 2、Fe 2+反应的离子方程式分别为3SO 2+2NO -3+2H 2O===3SO 2-4+2NO ↑+4H +、3Fe 2++NO -3+4H +===3Fe 3++NO ↑+2H 2O 。

(3)与有机物反应①硝化反应(与苯反应):②颜色反应:含苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。

[注意] ①硝酸浓度越大,其还原产物的价态越高。

还原产物一般为HNO 3(浓)→NO 2,HNO 3(稀)→NO 。

①浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色,该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。

①常温下,铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”。

故浓硝酸可以用铁桶盛放,“钝化”并非不反应。

3.硝酸工业制法的反应原理(1)NH 3在催化剂作用下与O 2反应生成NO :4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O 。

(2)NO 进一步氧化生成NO 2:2NO +O 2===2NO 2。

(3)用水吸收NO 2生成HNO 3:3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。

硝酸的性质

硝酸的性质硝酸是一种无机化合物,化学式为HNO3。

它是一种强酸,具有强烈的氧化性,是重要的化工原料和试剂。

硝酸分为浓硝酸和稀硝酸两种,下面将对它们的性质进行详细描述。

1. 浓硝酸的性质浓硝酸是纯硝酸水溶液,其浓度一般在60%至70%之间。

以下是浓硝酸的主要性质。

(1)强酸性:浓硝酸是强酸,能够与碱反应,产生盐和水。

(2)氧化性:浓硝酸是一种强氧化剂,可以导致可燃物燃烧和其他物质的氧化反应。

它可以氧化许多有机物和无机物,包括铜、铁、锌、镁等金属。

(3)腐蚀性:浓硝酸能够和许多物质反应,包括有机化合物、金属和其他无机物。

当它与有机物接触时,通常会发生剧烈反应,产生剧烈的热量和毒气。

(4)易溶于水:浓硝酸可与水混合形成混合物。

根据浓度的不同,浓硝酸在水中的溶解度也会有所不同。

(5)轻度腐蚀性:浓硝酸能够轻微腐蚀玻璃,并产生一些氧化物。

2. 稀硝酸的性质稀硝酸通常指硝酸水溶液浓度低于5%的溶液。

以下是稀硝酸的主要性质。

(1)弱酸性:稀硝酸的酸性较浓硝酸弱,但仍然具有一定的酸性。

(2)氧化性:稀硝酸中含有少量的NO2,是一种轻微氧化剂。

(3)反应惰性:由于浓度较低,稀硝酸不会像浓硝酸一样与有机物发生剧烈反应。

但它仍然具有一定的腐蚀性,可以在一定程度上侵蚀金属和其他无机物。

(4)轻度腐蚀性:稀硝酸能够轻微腐蚀玻璃,并产生一些氧化物。

总结硝酸是一种重要的无机化合物,具有强烈的氧化性和腐蚀性。

它可分为浓硝酸和稀硝酸两种,浓硝酸具有更强的性质,能够更容易地与其他物质发生剧烈反应,而稀硝酸则较为稳定。

了解硝酸的性质对于安全使用它在化学实验和化学工业中具有重要意义。

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硝酸的性质及应用1.物理性质硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。

2.化学性质(1)不稳定性反应:4HNO 3=====△或光照2H 2O +4NO 2↑+O 2↑。

(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。

按要求完成下列反应的方程式: ①与金属反应: 稀硝酸与铜反应:3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O ; 浓硝酸与铜反应:Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 。

②与非金属反应: 浓硝酸与C 的反应:C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O ; ③与还原性化合物反应:硝酸可氧化H 2S 、SO 2、Na 2SO 3、HI 、Fe 2+等还原性物质。

稀硝酸与FeSO 4溶液反应的离子方程式: 3Fe 2++4H ++NO -3===3Fe 3++NO ↑+2H 2O 。

(3)与有机物反应①硝化反应(与C 6H 6反应): C 6H 6+HNO 3――→浓硫酸△C 6H 5NO 2+H 2O ; ②颜色反应:蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。

深度思考1.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溶于浓硝酸所致,所以消除的方法是通入O2(或空气),使其发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3。

保存时应保存在棕色试剂瓶中,并置于阴凉处。

2.常温下,铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗?答案是化学变化,钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜,阻止了金属与硝酸的进一步反应。

题组一硝酸的酸性和强氧化性1.下列有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是() A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色B.硝酸能与FeO反应,只表现氧化性C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色答案 D解析硝酸是一种具有强氧化性的强酸,并且浓度越大,氧化性越强。

浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故选项A错;硝酸是一种强氧化性酸,可氧化许多还原性物质,因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S,与FeO反应时表现氧化性和酸性,所以选项B、C错,选项D正确。

2.下列说法正确的是() A.投入铁片产生H2的溶液中可大量存在H+、Mg2+、SO2-4、NO-3B.可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜C.1.0 mol·L-1的KNO3溶液中可大量存在H+、Fe2+、Cl-、SO2-4D.硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS+2H+===H2S↑+Cu2+答案 B解析硝酸具有强氧化性,因而含有NO-3的酸性溶液不能与铁反应产生H2,A项错;硝酸可溶解银,B项正确;Fe2+在稀HNO3中不能大量存在,C项错;硝酸与CuS不能发生复分解反应,而是氧化还原反应,D项错。

反思归纳1.硝酸与金属反应的规律(1)HNO3与金属一般不能产生H2。

(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2,HNO3(稀)→NO;很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。

(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。

2.涉及HNO3的离子反应常见的易错问题(1)忽视NO-3在酸性条件下的强氧化性。

在酸性条件下NO-3不能与Fe2+、I-、SO2-3、S2-等还原性较强的离子大量共存。

(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的写成复分解反应。

题组二硝酸与金属反应的计算3.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L,则反应消耗HNO3的物质的量为()A.0.8 mol B.0.6 molC.0.11 mol D.无法计算答案 C解析原子守恒法①被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和,n(HNO3)被还原=1.12 L22.4 L·mol-1=0.05 mol,②未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO-3的物质的量,n(Cu)=1.92 g64 g·mol-1=0.03 mol,所以n[Cu(NO3)2]=0.03 mol,③消耗的HNO3的物质的量为0.03 mol×2+0.05 mol=0.11 mol,故C项正确。

4.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5.6 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。

则消耗铜的质量为()A.16 g B.32 gC.64 g D.无法计算答案 B解析该题氮元素变化为硝酸→氮的氧化物→硝酸,所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应,其中硝酸为“催化剂”,所以铜的物质的量为2×5.6 L22.4 L·mol-1=0.5 mol,即32 g。

5.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 mol·L-1和2 mol·L-1,取10 mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO) ()A.0.448 L B.0.672 LC.0.896 L D.0.224 L答案 B解析金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便,3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO↑+4H2O(铁过量,产物为Fe2+),反应中Fe和H+过量,生成的NO的量以NO-3为准来计算,共得NO 0.448 L,若只考虑到这一步反应,得答案A是错误的,因为过量的铁还可以和溶液中过量的H+反应产生H2,即有Fe+2H+===Fe2++H2↑,生成的H2为0.224 L,所以气体体积共计0.672 L,应选B。

方法指导金属与硝酸反应计算题的一般方法1.思维模型2.计算中的守恒思想的应用(1)原子守恒法HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO-3的形式存在于溶液中;一部分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。

(2)得失电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。

(3)电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)则有:c(NO-3)=c(H+)+nc(M n+)(M n+代表金属离子)。

(4)离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO-3在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,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-3进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。

题组三有关硝酸氧化性的实验探究6.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。

Ⅰ.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________________________________________________________________________。

Ⅱ.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)。

A.c中收集到无色气体B.c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色C.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色Ⅲ.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________________________________________________________________________。

Ⅳ.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:①两者颜色不同的原因是因为Cu2+浓度差异引起的。

②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“①”或“②”)合理。

若是①合理,说明理由,若是②合理,设计一个简单实验证明:________________________________________________________________________。

答案(1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)铜片逐渐溶解,溶液变蓝,放出红棕色气体(3)往分液漏斗中加水稀释浓硝酸,打开活塞,放入稀硝酸(4)C(5)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2排出具支试管中的空气,有利于观察Cu与稀硝酸的反应产物(6)②往蓝色溶液中通入NO2,溶液变成绿色(或加热绿色溶液,有红棕色气体产生,溶液变成蓝色) 解析Ⅰ.铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,实验中具支试管中溶液变蓝,且有红棕色气体产生。

Ⅱ.向试管中加水将浓硝酸稀释后,可以继续进行铜与稀硝酸反应的实验,这样可以利用Cu与浓硝酸反应产生的NO2排出具支试管中的空气,有利于观察铜与稀硝酸反应的产物。

Ⅳ.由于硝酸均过量,铜的质量相同,溶液的体积相同,所以铜无论是与稀硝酸反应,还是与浓硝酸反应,生成的Cu2+的浓度是相同的,看法①是不合理的,可通过向蓝色溶液中通入NO2看溶液是否变绿,或加热绿色溶液看是否有红棕色气体产生来证明。

答题模板现象描述答题模板(1)全面描述现象的程序——“海、陆、空”“海”——溶液有什么变化;“陆”——固体有什么变化;“空”——气体有什么变化。

(2)规范描述现象的答题模板如①颜色:……由……(具体颜色)变为……(具体颜色)②气体:溶液中产生……(颜色)的气泡,(或)在固体表面产生……(颜色)气泡。

③沉淀:在……(颜色)溶液中产生……(颜色)的沉淀(浑浊)……。

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