2012-10-12氮族元素(2)

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(1)金属与HNO3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)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。 (3)金属与HNO3反应的一般通式为 ①金属＋浓硝酸―→金属硝酸盐＋NO2↑＋H2O 11反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占；表现酸性生成硝酸盐的HNO3占。 22②金属＋稀硝酸―→金属硝酸盐＋NO↑＋H2O 13反应中，表现氧化性(被还原)的HNO3占；表现酸性生成硝酸盐的HNO3占。 44（2）硝酸与非金属反应的规律 1)浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。 2)与非金属反应，HNO3表现强氧化性，不表现酸性。 （3）金属与硝酸反应计算题 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NO3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： ＋n＋n＋c(NO－3)＝c(H)＋nc(M)(M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NO3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NO3进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。 1、足量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，这些第 6 页 共 16 页 ＋－－＋ 惠州市学大信息技术有限公司 Huizhou XueDa Century Education Technology Ltd.

气体与1.68 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Cu恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 A．60 mL ( ) C．30 mL D．15 mL －12＋B．45 mL 2、将32.64 g铜与140 mL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11.2 L。请回答： (1)NO的体积为______ L，NO2的体积为______ L。 (2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L。 (3)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________g。、 4、硝酸的制法 （1）硝酸的实验室制法 硝酸有挥发性，所以在实验室里可以把硝酸盐跟浓硫酸共同加热来制取。反应为： NaNO3+H2SO4（浓） 装置图： 注意：加热时最好微热。因为HNO3受热易分解。制得的硝酸常略显黄色，是因为溶有少量NO2的缘故。 2、硝酸的工业制法（氨的催化氧化法） 氨氧化生成一氧化氮 两个阶段 一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氮化氮被水吸收而生成硝酸 反应方程式： 4NH3（气）+5O2（气） 催化剂△ 2＋－1－1 NaHSO4+HNO3↑ 4NO（气）+6H2O（气）+907KJ 2NO（气）+O2（气）= 2NO2（气）+113kJ 3NO2（气）+ H2O（液）= 2HNO3（液）+NO（气）+136KJ 设备：氧化炉、吸收塔 吸收剂：水或稀硝酸 浓缩剂：硝酸镁或浓硫酸 第 7 页 共 16 页

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尾气吸收剂：氢氧化钠溶液。（NO+NO2+NaOH=2NaNO2+H2O） 注意点：在吸收反应进行过程中补充一些空气，使吸收生成的NO再氧化为NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO，经过多次的氧化和吸收，二氧化氮可以完全地被水吸收，能够尽可能多地转化为硝酸。因此起始物和反应终产物物质的量间关系为：1molNH3五、铵盐 （1）结构：离子晶体，具有离子键、共价键和配位键，是由非金属元素组成的离子化合物。 （2）物理性质：都是晶体，都易溶于水。 （3）化学性质 ①不稳定性：铵盐受热易分解 △ NH4Cl NH3+HCl △ NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O NH4NO3受热分解较复杂： △ 转化 1molHNO3。 NH4NO3 N 2O+2H2O 2NH4NO3 2N2↑ +O2↑+4H2O △ ②与碱反应 NH4+OH＋＋― NH3·H2O △ 或NH4+OH NH3↑+H2O ―③水解反应：NH4+H2O NH3·H2O+H ＋＋（4）用途：可用作氮肥，炸药，焊药。 （5）NH4的检验： 往待测液中加入NaOH溶液加热，放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明含NH4。 4、铵盐的分解规律 （1）不稳定性酸的铵盐分解产物为NH3和酸酐及水。如 NH4HCO3 NH3+CO2+H2O △ ＋＋（2）挥发性酸对应的铵盐产物为NH3和相应酸。如 NH4Cl NH3+HCl （3）氧化性酸的铵盐分解产物不附合上述规律。如NH4NO3和（NH4）2SO4（因HNO3和H2SO4有强氧化性，NH3在加热时有还原性） 第 8 页 共 16 页

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5.氨、液氨、氨水、铵之间的区别： 氨：无色有刺激性气味的气体，比空气轻。氨分子是一种呈三角锥形的极性分子，极易溶于水，易液化。液氨是氨气液化的产物，仍然是氨分子，属纯净物。 氨水是氨气的水溶液，是混合物：NH3+H2O+—+NH3·H2ONH4+OH。氨水中微粒+-有：NH3、H2O、NH3·H2O、NH4、OH、极少量的H。氨水浓度越大，密度越小。 铵（NH4）是带一个单位正电荷的离子，不能单独存在，只能在铵盐或氨水中与阴离子共存。凡是含NH4的盐叫铵盐，铵盐易溶于水。铵盐不稳定，加热易分解。 【课堂练习】 一、选择题1.(2012广东实验中学第一次阶段测试)对下列事实的解释错误的是( ) A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性 B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定 C.反应++CuSO4?H2SCuS??H2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸 D.常温下,浓硝酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硝酸不反应 2.已知硝酸工业的尾气处理原理: 2NO2?2NaOHNO?NO2?2NaOHNaNO2?NaNO3?H2O 2NaNO2?H2O 下列气体中不可能完全被过量的氢氧化钠溶液吸收的是 ( ) A.1 mol C.1 mol O2和4 mol NO2 B.1 mol NO和4 mol NO2 O2和4 mol NO D.4 mol NO和1 mol NO2 3. (2012安徽合肥一模)意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,已知断裂1 mol N—N键吸收167 kJ热量,生成1 mol N?N键放出942 kJ热量。根据以上信息和数据,判断下列说法中正确( ) A.N4与H2互为同位素 B.14N原子核内的中子数为14 第 9 页 共 16 页

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C.N4沸点比P4(白磷)低 D.N4是一种比N2稳定的物质 NH5属离子晶体。它与水反应的方程式4.(2012江西抚州一中模拟)固体为:NH5?H2O NH3?H2O?H2↑,它也能跟乙醇发生类似的反应,并都产NH5叙述正确的是( ) NH5中N元素的化合价为+5价 生氢气。下列有关 A.与水反应时,水作氧化剂 B. C.1 mol NH5中含有5NA个N—H键 D.与乙醇反应时?NH5被还原 5.下列实验操作或对事实叙述正确的是( ) A.某无色溶液焰色反应呈黄色,则其一定为钠盐溶液 B.用瓷坩埚高温熔融 C.加热法不可区分Fe(CrO2)2和Na2CO3的固体混合物 I2和KMnO4两紫色固体 Na2CO3和NaHCO3 D.只用水不能鉴别固体6.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是 ( ) 选项 A 实验操作 现象 解释或结论 溶液呈红3?HNO?Fe3稀硝酸将Fe氧化为 过量的Fe粉中加入充分色 反应后,滴入KSCN溶液 B C AgI沉淀中滴入稀KCl溶液 有白色沉淀出现 Al箔插入稀硝酸中 AgCl比AgI更难溶 无现象 HNO3氧化,形Al箔表面被成致密的氧化膜 浓氨水呈碱性 D 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色试纸变蓝石蕊试纸上 色 7.在某稀溶液中含有0.1 mol HNO3和x mol H2SO4?向其中加入9.6 g铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为2.24 L,则x值至少为( ) A.0.1 B.0.12 C.0.15 D.0.2 8. (2012安徽合肥一模)下列实验过程中,始终无明显现象的是( ) A. C.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中 NH3通入AgNO3溶液中 D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中 9.(2012安徽省城名校高三联考)下列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( ) 第 10 页 共 16 页

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