-1-第課時

25第八章硝酸氮族元素

硝酸的儲存：(1)硝酸盛于棕色試劑瓶，原因是

。

(2)硝酸存放于低溫處，原因是

。

(3)盛硝酸試劑瓶一定要用玻璃塞，而不能用軟木塞或橡皮塞，原因是

。-1-濃HNO3見光易分解受熱易分解硝酸能腐蝕軟木塞或橡皮塞

(4)硝酸，特別是濃硝酸，久置發(fā)黃，原因是

。

(5)濃硝酸敞口放置會變稀，原因是

。

(6)大量濃硝酸，可用鋁罐裝，原因是

。

-1-硝酸分解的NO2又溶于硝酸中硝酸易揮發(fā)濃硝酸常溫下使鋁鈍化

將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),下列敘述正確的是(

)

A.反應(yīng)速率：兩者相同

B.消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少

C.反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深

D.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少-1-B

單質(zhì)和濃HNO3混合(有的可加熱)，將符合要求的兩種單質(zhì)的元素符號填寫在空白處：

①反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽：

。

②反應(yīng)生成最高價氧化物(或含氧酸)：

。

③常溫下單質(zhì)呈現(xiàn)“鈍態(tài)”：

。

④不發(fā)生反應(yīng)的是：

。-1-Cu、AgC、SAu、PtFe、Al

向硝酸鈉溶液中加入銅粉不發(fā)生反應(yīng)，若再加入下列某種物質(zhì)，則銅粉可以逐漸溶解，符合此條件的物質(zhì)是(

)

①ZnSO4

②NaHCO3

③NaHSO4

④FeCl3

⑤H2SO4

⑥HNO3

A.③④⑤⑥

B.①③⑤

C.④⑤⑥

D.②③⑥-1-A硝酸鈉溶液中存在Na+、N，若溶液中存在大量H+，則構(gòu)成了強氧化性條件(相當(dāng)于稀HNO3)，可與銅粉反應(yīng)，故③⑤⑥均符合題意。④中Fe3+可與Cu反應(yīng)：2Fe3++Cu

Cu2++2Fe2+，故A項正確。-1-

硝酸的性質(zhì)無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，密度比水大，沸點比水低；常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%，98%以上的濃硝酸叫發(fā)煙硝酸。-1-

硝酸不穩(wěn)定，受熱或光照條件下易分解；硝酸具有酸性，能使紫色的石蕊試液變紅色，能與堿、堿性氧化物和某些鹽反應(yīng)；硝酸還具有強氧化性，能與C等非金屬、Cu等不活潑金屬和溶液中的還原性物質(zhì)反應(yīng)，硝酸與活潑金屬反應(yīng)沒有氫氣產(chǎn)生，冷濃硝酸能使鐵、鋁等金屬鈍化；硝酸還能與某些有機物反應(yīng)。

1.硝酸除具有酸的通性外還具有特殊性(強氧化性)-1--1-酸的通性硝酸的特殊性(1)酸使紫色石蕊試液變紅，如稀硝酸使石蕊變紅濃硝酸使石蕊變紅，加熱會漂白(強氧化性)(2)酸+堿(3)酸+堿性氧化物如：HNO3+NaOH

NaNO3+H2O2HNO3+CaO

Ca(NO3)2+H2O若堿和堿性氧化物中金屬為低價態(tài)，會被硝酸氧化得到高價鹽。如：3Fe(OH)2+10H++N

3Fe3++NO↑+8H2O3FeO+10H++N

3Fe3++NO↑+5H2O→鹽+水-1-酸的通性硝酸的特殊性(4)酸+鹽新酸+新鹽，如：2HNO3+CaCO3

Ca(NO3)2+H2O+CO2↑鹽(如：Fe2+、S的鹽)具有還原性或所生成的酸(如：H2S、HBr、HI)具有還原性，會被氧化。如：3Fe2++4H++N

3Fe3++NO↑+2H2O(5)酸+金屬鹽+氫氣金屬不能置換HNO3中的氫。如：3Zn+8H++2N

3Zn2++2NO↑+4H2O

2.氧化性：濃HNO3>稀HNO3>濃H2SO4

(1)通過濃HNO3使石蕊先變紅后褪色，稀HNO3使石蕊只變紅不褪色可判斷出濃HNO3的氧化性比稀HNO3強。

(2)通過比較Cu與濃HNO3、稀HNO3反應(yīng)的劇烈程度(濃HNO3劇烈)，說明濃HNO3的氧化性更強。與濃H2SO4相比，濃HNO3、稀HNO3與Cu的反應(yīng)在常溫下即可進行，HNO3的氧化性比濃H2SO4強。-1-

注意：

①硝酸的氧化性強弱不是由HNO3還原產(chǎn)物中氮元素化合價改變的多少決定的，而是由HNO3中氮原子得電子的難易程度決定的。

②HNO3、H2SO4、HCl在化學(xué)反應(yīng)過程中，其濃度的變化往往引起反應(yīng)實質(zhì)的變化，解題時應(yīng)充分重視。

③試管壁上的Cu或Ag可用稀硝酸洗去，用稀硝酸比用濃硝酸消耗的HNO3量少，且產(chǎn)生的污染物(NOx)少。-1-

3.金屬與硝酸反應(yīng)的一般規(guī)律

(1)金屬與硝酸反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物可以為NO2、NO、N2O、NH4NO3等，HNO3的濃度越低，還原產(chǎn)物中氮的價態(tài)越低，但不會生成H2。

(2)足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時，隨著硝酸濃度的降低，產(chǎn)物也發(fā)生改變。-1-

(3)金屬與硝酸反應(yīng)的一般通式：

金屬+濃硝酸

金屬硝酸鹽+NO2↑+H2O

金屬+稀硝酸

金屬硝酸鹽+NO↑+H2O

(4)反應(yīng)中部分硝酸作為氧化劑被還原，部分起酸的作用生成硝酸鹽(硝酸與非金屬反應(yīng)，一般只顯氧化性)。-1-

【例1】某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為ymol，其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，將其全部投入50mLbmol·L-1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)。下列說法正確的是(

)-1-

A.若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬又開始溶解

B.若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe3+

C.若金屬全部溶解，且產(chǎn)生336mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則b=0.3

D.當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe3+、Cu2+時，則a與b的關(guān)系為b≥80y(

)-1-本題以Fe、Cu與硝酸的反應(yīng)為依托，著重考查氧化劑、還原劑的強弱比較和氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒關(guān)系，著重考查考生分析問題的能力。金屬銅、鐵與硝酸作用生成硝酸鹽，當(dāng)加入H2SO4時，剩余的金屬又會與溶液中的H+、Nｏ作用而使金屬溶解，A正確；-1-

由2Fe3++Fe

3Fe2+,

2Fe3++Cuｆｋ

2Fe2++Cu2+，故當(dāng)金屬恰好溶解時溶液中含有Fe2+而無Fe3+，B不正確；當(dāng)金屬全部溶解，且放出氣體的體積為V(NO)時，根據(jù)電

子得失守恒有y·a·2+y(1-a)·n

①(n為鐵的化合價)，若金屬全部溶解，則HNO3恰好完全反應(yīng)或過量，-1-

故有y·a·2+y(1-a)·n+

≤50×10-3L·bmol·L-1②，當(dāng)V(NO)=336mL時，由①②得b≥1.2,C不正確；當(dāng)n=3時，由①②中消去V(NO)得b≥80y(1-a3),D正確。

【答案】AD-1-

【變式1】將0.4molFe(粉末)逐漸加入到含0.8molHNO3的稀硝酸中，反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量N隨消耗鐵的物質(zhì)的量n關(guān)系正確的是(

)-1-D

守恒法的應(yīng)用

計算金屬與HNO3反應(yīng)的常用方法

①原子守恒法

HNO3與金屬反應(yīng)時，一部分HNO3起酸的作用，以N

的形式存在于溶液中；一部分作氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量。-1-

②電子守恒法

HNO3與金屬的反應(yīng)屬氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。依據(jù)電子守恒法來解題，是解決氧化還原反應(yīng)計算題的重要方法之一。-1-

③離子方程式計算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時，由于硝酸鹽中N在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或N進行相關(guān)計算。-1-

【例2】足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是(

)

A.60mL

B.45mL

C.30mL

D.15mL-1-本題主要考查銅與HNO3，NOx與O2在水中的氧化還原反應(yīng)的基本內(nèi)容；由題意知在Cu與濃硝酸的反應(yīng)中，Cu失電子的物質(zhì)的量，與這些氮的氧化物在與O2作用又生成HNO3時失電子的物質(zhì)的量即O2得電子的物質(zhì)的量相等。-1-所以有n(Cu)·2=

,即n(Cu)=0.15mol，由Cu2++2OH-Cu(OH)2↓知n(NaOH)=0.30mol，所以消耗5mol·L-1

NaOH溶液的體積為60mL。

【答案】A-1-

【變式2】將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請回答：

(1)NO的體積為

L，NO2的體積為

L。-1-5.85.4

(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為

。

(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水

g。-1-(aV·10-3+0.5)/0.14mol·L-157.8其他常考知識點

1.通常情況下，N在中性或堿性溶液中不具有氧化性，只有在酸性溶液中，Nｏ才具有強氧化性，能將S2-、I-、Fe2+等許多具有還原性的離子氧化。

2.中學(xué)階段，利用N在酸性條件下與Cu的反應(yīng)，可檢驗N，方法如下：試樣(晶體或濃溶液)產(chǎn)生紅棕色氣體-1-Cu+濃H2SO4△

3.氮元素單質(zhì)及其常見化合物的相互關(guān)系有：

4.三大強酸的濃、稀問題化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，在解答有關(guān)涉及化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)實驗的題目時，要從實際出發(fā)，注意在變化過程中反應(yīng)的實質(zhì)是否發(fā)生變化。中學(xué)化學(xué)中常見的這類問題有：-1-

(1)硫酸：不活潑金屬，如Cu、Ag等與濃硫酸的反應(yīng)只發(fā)生：

Cu+2H2SO4(濃)△CuSO4+SO2↑+

2H2O。隨著反應(yīng)的進行，硫酸濃度變稀，Cu與稀H2SO4不再反應(yīng)。活潑金屬，如Zn、Mg等與濃H2SO4反應(yīng)：先發(fā)生反應(yīng)：Zn+2H2SO4(濃)△ZnSO4+SO2↑+2H2O-1-隨著反應(yīng)進行，硫酸濃度變稀，再發(fā)生反應(yīng)：

Zn+H2SO4

ZnSO4+H