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氮族元素——硝酸 硝酸盐
考点要求:硝酸的物理性质以及化学性质...
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氮族元素——硝酸 硝酸盐
考点要求:硝酸的物理性质以及化学性质,突出硝酸的强氧化性
〖要点导学〗
1、 硝酸的物理性质:
纯硝酸是_____色,_____挥发的液体,它能以________溶解于水。常用的浓硝酸的质量分数大约是69%,其密度为1.4g/cm3,则物质的量浓度为_________。
值得关注的地方——常用浓硝酸中约有1/3的质量为水,而酸的电离要依靠较多量水的作用,加之为强电解质,在水中能完全电离,故浓HNO3在离子方程式中可拆写成离子形式。(同理浓盐酸在离子方程式中也可拆写为离子形式,而98%浓H2SO4中,水量极少,不利于H2SO4分子的__ __,故浓H2SO4在与固态物质反应时,不用离子形式表示,只有在有水存在的反应中,H2SO4 分子才完全电离。此时方能拆写为离子形式。)
二、硝酸的化学性质
1. 硝酸不稳定,容易分解,硝酸越浓,就越易分解,其反应方程式是____________________________________ ____,为防止硝酸分解,必须把它盛在__________试剂瓶中,放在____________的地方。若将浓硝酸装入无色细口瓶里,在光照下一段时间后,可观察到的溶液显黄色,,这是因为硝酸分解生成的NO2溶于其中造成的。
它与工业用浓盐酸常呈现黄色的道理是不同的(后者是因溶解有 的关系)
2.硝酸的氧化性。——硝酸不论“浓”“稀”都有强氧化性
(1)与金属反应——
①硝酸几乎能与所有的金属(除____、____等少数金属外)发生氧化还原反应。
②金属与浓硝酸作用时,HNO3 的还原产物通常为______;
③不活泼金属与稀硝酸反应时,HNO3 的还原产物一般为_____;
④活泼金属与稀硝酸反应时,HNO3 的还原产物还可能是HNO2、N2、N2O,甚至为NH4NO3,
所以硝酸与金属反应通常是不可能产生____的。
⑤另外,金属铁、铝等只有在________硝酸中发生钝化而不再继续反应。一旦加热,钝化膜被破坏,铁、铝仍将被氧化。稀硝酸不能使_____、____钝化,它们将被稀HNO3所溶解
(铁铝在___ ___中也能发生钝化)。
a.跟Cu反应,与浓HNO3反应,有______气体产生,与稀HNO3反应,有_____色气体产生,在试管口变为_______色。
Cu+ HNO3 (浓) = (实验室制二氧化氮)
Cu+ HNO3(稀)= (实验室制一氧化氮)
在第二个反应中________molHNO3为氧化剂,_______molHNO3 起酸的作用。
练习:将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是( )
A.反应速率:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
b.跟Fe反应
Fe+ HNO3(浓)__ (加热时反应)
Fe(少量)+ HNO3(稀)__
Fe(过量)+ HNO3(稀)__
Zn + HNO3(稀)__ Zn(NO3)2 + H2O + N2O↑
c.完成下列金属与硝酸反应的化学方程式的配平
① Ag+ HNO3(稀)__
2 Ag+ HNO3(浓)__
思考:实验时若清洗银镜反应后的试管用 。为什么?
d:王水是体积比为_______的浓硝酸和浓盐酸的混合物,氧化能力特强,它能使不溶于浓硝酸的______、_______等金属溶解。
(2)浓硝酸跟非金属反应
①跟炭反应(浓HNO3与木炭粉共热,注意稀HNO3不与木炭反应)
HNO3+ C
②跟硫、磷反应。
6HNO3(浓)+ S
H2SO4+6NO2+2H2O
5HNO3(浓)+ P
H3PO4+5NO2+H2O
注:在与非金属反应中HNO3只表现______性。
(3)跟化合物发生的氧化还原反应
① FeCl2+ HNO3— _______________________________
② Na2SO3+ HNO3__ ___________________________________
练习:在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( ) ① K+、Cl-、NO3-、S2- ② K+、Fe2+、I-、SO42- ③ Na+、Cl-、NO3-、SO42-
④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3- ⑤ K+、Ba2+、Cl-、NO3-
A.①③
B.③⑤
C.③④
D.②⑤
特别关注——浓硝酸有强氧化性,稀硝酸同样具有强氧化性,只是浓硝酸的氧化性比稀硝酸更_____而已。所以,氧化性的强弱应从氧化剂获得电子能力的大小分析,而不能从反应中氧化剂得电子数目的多少来定。由于稀硝酸同样具有强氧化性,故当溶液中硝酸根和______大量共存时,还原性离子(如_ __、__ __、__ __等)就不可能同时存在。
(4)与有机物反应
①硝酸能与醇发生酯化反应,生成硝酸酯
(以甘油为例写出生成三硝酸甘油酯的化学方程式)
②与苯等许多有机物发生取代反应(俗称硝化反应),生成硝基化合物。
分别写出 苯、甲苯分别与硝酸反应的化学方程式
③颜色反应:蛋白质遇热的浓硝酸呈_____色。
(5)硝酸盐——
①硝酸盐均易溶于水,NH4NO3溶于水时 热量,溶液的温度 。
②在溶液中硝酸根离子几乎与所有离子能大量共存,但注意,当溶液的酸性较强时可形成硝酸溶液,具有还原性的一些离子不能与其大量共存
特别关注——关于金属与与硝酸反应的计算:
(1)原子守恒法:——硝酸与金属反应时,一部分硝酸起酸的作用,以NO3—的形式存在于溶液中;一部分做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)电子守恒——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的物质的量
(3)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提供的H+的条件下能继续反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先做过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO3—进行相关计算。
一、无色、易挥发 任意比 c=1000pw/M 电离
二、1、4HNO3=4NO2+O2+2H2O(光照) 棕色 阴冷 Fe3+
2、Au、Pt NO2 NO H2 浓 Fe、Al 浓硫酸
a、NO2 无 红棕色
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3 = 3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O 2 6 B
b、Fe+6HNO3(浓) Fe(NO3)3+3NO2↑+2H2O
Fe(少量)+4HNO3 = Fe(NO3)3+NO2↑+2H2O
3Fe(过量)+8HNO3 = 3Fe(NO3)2+2NO2↑+4H2O
2Zn+6HNO3 = 2Zn(NO3)2+N2O↑+3H2O
c、①3Ag+4HNO3 =3AgNO3+NO+2H2O
②Ag+2HNO3 (浓)=AgNO3+NO2+H2O
稀硝酸,等量的银,耗酸少,产生的污染气体少。
d、1:3 Au、Pt
(2)①C+4HNO3(浓) CO2+4NO2↑+2H2O ②氧化性
(3)①3FeCl3+10 HNO3= 3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O+6HCl
②3Na2SO3+2HNO3=3 Na2SO4+ 2NO+H2O B
强 H+ Fe2+、S2-、I-、SO32-
(4)略
(5)吸收 降低
专项练习:D D
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