高二化学氮的氧化物和硝酸

高二化学氮的氧化物和硝酸内容摘要：

V（ NO） V(NO2)时，反应后剩余 NO，体 积为 V（ NO） 原 V（ NO2）。 （ 2）当 V(NO2)≥ V(NO)时，最后无气体剩余。 【 典例导析 1】 将容积为 50 mL的量筒内充满二氧化 氮和氧气的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽 里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为 5 mL。 则原混合气体中 NO2和 O2体积比可能是 或。 解析 NO或 NO2与 O2混合气体与水的反应计算关 系式可由下列化学方程式推导出来。 2NO+O2 2NO2 ① 3NO2+H2O 2HNO3+NO ② 由② 2+① 得 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 ③ 由① ③ +②② 4NO+3O2+2H2O 4HNO3 ④ ③ 、④两式就是平时计算经常用到的关系式。 设剩余的 5 mL为 O2，则参加反应③的 NO2和 O2的总 体积为 :50 mL5 mL=45 mL 则原混合气体里 ,NO2的体积为 :45 mL 4/5=36 mL O2的体积为： 50 mL36 mL=14 mL 即 NO2与 O2的体积比为： 36∶14=18∶7。 设剩余的 5 mL为 NO，由②式得过量的 NO2体积为 15 mL,则发生反应③的 NO2和 O2的总体积为 50 mL 15 mL=35 mL 则原混合气体里 ,O2的体积为： 35 mL 1/5=7 mL, NO2的体积为： 50 mL7 mL=43 mL 即 NO2与 O2的体积为： 43∶7。 答案 18∶7 43∶7 迁移应用 1 将盛有 12 mL NO2和 O2的混合气体的量 筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余 2 mL无色气 体，则原混合气体中 O2的体积是 （ ） ① mL ② mL ③ mL ④ 4 mL A. ①④ B.②③ C. ①③ D. ②④ 解析 解题依据的化学反应原理为 4NO2+O2+2H2 O 4HNO3 3NO2+H2O 2HNO3+NO 设 O2的体积为 x mL，剩余的气体有两种可能： （ 1）若剩 O2，则 V剩 =x （ 12x） =2 得 x=4， ④ 正确。 （ 2）若剩 NO，则 V剩 = ［（ 12x） 4x］ =2， 得 x=， ① 正确。 A 4131要点二 金属与硝酸的反应 HNO3反应的一般通式 （ 1）金属 +浓硝酸 金属硝酸盐 +NO2↑+H 2O （ 2）金属 +稀硝酸 金属硝酸盐 +NO↑+H 2O （ 1）金属与硝酸反应一般不生成 H2。 浓 HNO3一 般被还原为 NO2，稀 HNO3一般被还原为 NO。 （ 2）铁与稀硝酸反应，先生成 Fe(NO3)3，若 Fe过 量， Fe(NO3)3再和 Fe反应生成 Fe(NO3)2。 （ 3）铜与浓 HNO3反应，若 Cu过量，开始时硝酸 的还原产物为 NO2，随着反应的进行，浓 HNO3 变稀，硝酸的还原产物为 NO，最终应得到 NO2 和 NO的混合气体。 （ 1）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（ 3）电荷守恒法 HNO3过量时反应后溶液中（不考虑 OH）则有： c(NO )=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子 )。 （ 4）离子方程式计算法 金属与 H2SO HNO3的混合酸反应时，由于硝酸 盐中 NO 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 进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 333【 典例导析 2】 足量铜与一定量浓硝酸反应 ,得到硝 酸铜溶液和 NO N2O NO的混合气体 ,这些气体 与 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 mol/L NaOH溶液至 Cu2+恰好完全沉淀 ,则消耗 NaOH溶液的体积是。