考点5 硝酸((核心考点归纳)-2021-2022学年高一化学核心考点归纳与测试(人教版2019必修第二册)(解析版)
考点 5 硝酸 酸雨及防治
【核心考点梳理】
一、硝酸的性质
1.物理性质
纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体,沸点低,易挥发,在空气中呈“白雾”状,质量分数 95%以上的浓
硝酸称为“发烟硝酸”。
2.化学性质
(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如 CaCO3与HNO3反应 CaCO3+ 2HNO 3( 稀 ) == =Ca(NO 3)2+ CO 2↑ +
H2O。
(2)不稳定性:见光或受热易分解,化学方程式为 4HNO3===== 4NO 2↑ + O 2↑ + 2H 2O。
市售浓 HNO3呈黄色,因硝酸分解产生的 NO2溶在硝酸里,故浓 HNO3应保存在棕色试剂瓶,置于冷暗处,
不能用橡胶塞。
(3)强氧化性:
①与金属反应:
硝酸具有强氧化性,能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。
a.Cu 与浓 HNO3反应的化学方程式为 Cu + 4HNO 3( 浓 ) == =Cu(NO 3)2+ 2NO 2↑ + 2H 2O。
Cu 与稀 HNO3反应的化学方程式为 3Cu + 8HNO 3( 稀 ) == =3Cu(NO 3)2+ 2NO↑ + 4H 2O。注意:[实验 5-8]的实
验现象
既表现 HNO3的氧化性,又表现酸性,HNO3→NO2、NO,氧化性,HNO3→Cu(NO3)2,酸性
b.与 Fe、Al 反应:常温时浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化,所以可以用铁容器或铝容器
盛放浓硝酸。
②与非金属反应:
碳与浓硝酸反应的化学方程式为 C + 4HNO 3( 浓 ) ===== CO 2↑ + 4NO 2↑ + 2H 2O。只表现氧化性
3.工业制法
硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应
得到硝酸,如下图所示:
二、硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料,常用来制造氮肥、炸药、燃料、塑料、硝酸盐等。
【核心归纳】1.硝酸的强氧化性
HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力。硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。
(1)硝酸与金属的反应
①除 Au、Pt 等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属,
如3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O;
②活泼金属与硝酸反应不生成 H2,硝酸的浓度不同,还原产物不同;
③常温下,浓硝酸能使 Fe、Al 钝化。
(2)硝酸与非金属的反应
①反应规律:非金属单质+浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸+NO2↑+H2O;
②实例:C+4HNO3(浓)=====CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(3)硝酸与还原性化合物的反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如 HI、HBr、SO2、Fe2+、FeO、Br-、I
-、S2-、SO 等均能被 HNO3氧化。
2.硝酸与金属反应的计算
(1)电子守恒法:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。
(2)原子守恒法:硝酸与金属反应时,反应前硝酸中的 NO 一部分仍以 NO 的形式存在,一部分转化为还原
产物,这两部分中 N的物质的量之和与反应消耗的硝酸中 N的物质的量相等。
(3)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,不能用硝酸与金属反应的化学
方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的硝酸盐中的 NO 与硫酸电离出的 H+仍能继续与金属反应。
如金属铜与混酸的反应方程式为 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。
【典型例题】例1.(2021·湖南省邵东市第三中学高一阶段练习)下列关于硝酸的说法中正确的是
A.硝酸和活泼金属反应生成氢气和相应的硝酸盐
B.硝酸的浓度越大,其氧化性越强
C.稀硝酸可溶解 Fe(OH)2生成 Fe(NO3)2和水
D.王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为3∶1的混合物,能溶解金和铂
【答案】B
【详解】
A.硝酸和活泼金属反应生成一氧化氮或二氧化氮气体和相应的硝酸盐,A错误;
B.硝酸的浓度越大,其氧化性越强,B正确;
C.稀硝酸可溶解 Fe(OH)2生成 Fe(NO3)3和水,C错误;
D.王水是浓硝酸和浓盐酸体积比为1∶3的混合物,能溶解金和铂,D错误;
故选B。
例2.(2022·浙江温州·高一期末)下列说法正确的是
A.Na2O久置于空气中,最终转化为 NaHCO3
B.浓硝酸光照分解产生无色无味的混合气体
C.铵盐受热易分解,不一定产生 NH3
D.AlCl3溶液中投入过氧化钠,最终有白色沉淀生成
【答案】C
【详解】
A.Na2O久置于空气中,最终转化为碳酸钠,故 A错误;
B.浓硝酸光照分解成 NO2、O2、H2O,NO2为红棕色气体,有刺激性气味,故 B错误;
C.铵盐不稳定,受热易分解,氯化铵受热分解成氨气和 HCl,如果组成铵盐的酸为强氧化性酸时,如硝
酸铵受热分解产生硝酸将氨气氧化,故 C正确;
D.过氧化钠与水反应 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,然后 AlCl3与NaOH 溶液按1∶4反应生成 NaAlO2,无
沉淀产生,故 D错误;
答案为C。
例3.将 7.68 g 铜与 50 mL 一定浓度的硝酸恰好完全反应,收集到标准状况下4.48 L 气体。请回答:
(1)NO 的体积为________ L,NO2的体积为________ L。
(2)被还原的硝酸的物质的量是________ mol。
(3)硝酸的物质的量浓度是________ mol·L-1。
【答案】 (1)0.448 4.032 (2)0.2 (3)8.8
【详解】
n(Cu)==0.12 mol,n(NO)+n(NO2)==0.2 mol。
(1)解法一:设n(NO2)=x mol,则n(NO)=(0.2-x) mol,
Cu――→2NO2↑ 3Cu――→2NO↑
mol x mol (0.2-x) mol (0.2-x) mol
得+(0.2-x)=0.12,解得 x=0.18 mol,则V(NO2)=0.18 mol×22.4 L·mol-1=4.032 L,
V(NO)=(0.2-0.18) mol×22.4 L·mol-1=0.448 L。
解法二:Cu~Cu2+ ~2e-
0.12 mol 0.24 mol
HNO3~NO2↑~e-
n(NO2) n(NO2)
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