浙江省2021高考化学一轮复习专题三第四单元生产生活中的含氮化合物课件

浙江省2021高考化学一轮复习专题三第四单元生产生活中的含氮化合物课件

第四单元　生产生活中的含氮化合物 考点一　氮气及氮的氧化物   1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ✕ ”。 (1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定,是化学变化   (　 √ 　) (2)汽车尾气中的氮氧化合物主要是由游离态氮转化而来   (　 √ 　) (3)氮元素有负化合价、正化合价和零价,因此常温下,N 2 既能与氧气反应,又 能与H 2 反应   (　 ✕ 　) (4)在实验室中,NO和NO 2 均用排水法收集   (　 ✕ 　) (5)可用NO 2 与水反应制取硝酸,故NO 2 是酸性氧化物   (　 ✕ 　) (6)通过灼热的镁粉,可除去N 2 中的少量氧气   (　 ✕ 　) (7)NO 2 溶于水时,NO 2 是氧化剂,水是还原剂   (　 ✕ 　) (8)溴蒸气和NO 2 都是红棕色气体,不能用湿润淀粉-KI试纸和NaOH溶液鉴别, 可用AgNO 3 溶液、蒸馏水或CCl 4 鉴别       (　 √ 　) 2.实验室欲制取适量NO气体。 (1)下图中最适合完成该实验的简易装置是 　　　     (填序号)。     (2)根据所选的装置完成下表(不需要的可不填): 应加入的物质 所起的作用 A B C D 答案 　(1)Ⅰ (2)   应加入的物质 所起的作用 A 铜屑和稀硝酸 制取NO气体 B 水 排水法收集NO气体 C 接收B中排出的水 D 1.氮元素在自然界中的存在及氮的固定   2.氮气 (1)分子式:①      N 2      ,电子式:②      ∶N⋮⋮N∶      ,结构式:③             。 (2)物理性质:无色无味的气体,密度比空气略小,④      难      溶于水,熔、沸点很 低。 (3)化学性质 a.与氧气反应:⑤      N 2 +O 2   2NO      (导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷 电固氮); b.与氢气反应:⑥      N 2 +3H 2   2NH 3       (工业合成氨的反应原理); c.与Mg反应:⑦      3Mg+N 2   Mg 3 N 2       。 3.氮的氧化物 (1)氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物,如⑧      N 2 O      、⑨      NO      、⑩      NO 2       、        N 2 O 4      、N 2 O 3 、N 2 O 5 等,其中属于酸性氧化物的是        N 2 O 3 、N 2 O 5       。 (2)NO和NO 2 性质的比较 性质 NO NO 2 颜色、状态、气味 无色无味气体        红棕      色有刺激性气味的气体 溶解性 难溶于水 能与水反应 毒性 有毒(跟血红蛋白结合) 有毒 与水反应 不反应        3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO     与氧气反应        2NO+O 2   2NO 2      不反应 对环境的影响 导致光化学烟雾和酸雨,破坏臭氧层 题组一　氮气及其氧化物的性质 1.下列反应中,属于氮的固定的是   (　  A 　) A.N 2 和H 2 在一定条件下合成氨 B.由氨制备碳酸氢铵或硫酸铵 C.NO和O 2 反应生成NO 2 D.NO 2 与H 2 O反应生成HNO 3 解析    　将氮气转化为氮的化合物,属于氮的固定,A项正确,B、C、D项错 误 。 2.某集气瓶内充满了红棕色的气体,加入水后盖上盖子,充分振荡后瓶内呈无 色,打开盖子后发现瓶口附近又变为红棕色,则原来瓶内装有的气体是   (     C 　) A.氮气　　　 B.一氧化氮 C.二氧化氮　　　D.溴蒸气 解析    红棕色的二氧化氮与水反应生成无色的一氧化氮,一氧化氮再与 氧气反应生成红棕色的二氧化氮。 题组二　氮的氧化物对环境的污染及治理 3.汽车排放的尾气中含有NO 2 ,NO 2 是城市大气污染的主要污染物之一。在日 光照射下,NO 2 发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O 3 ,加重空气 污染。反应过程为①NO 2   NO+O,②2NO+O 2   2NO 2 ,③O+O 2   O 3 。 下列对该反应过程及生成物叙述正确的是   (　   A 　) A.NO 2 起催化剂作用　　　 B.NO起催化剂作用 C.NO 2 只起氧化剂作用　　　D.O 3 与O 2 为同分异构体 解析   　反应过程①+②得O 2   2O,再结合③O+O 2   O 3 可知,NO 2 起催 化剂作用,反应过程中NO 2 作氧化剂,A项正确,B、C项错误;O 3 与O 2 不是同分 异构体,属于同素异形体,D项错误。 4.NO 2 可以用氢氧化钠溶液吸收,或在一定条件下与氨气反应使之转化为无 污染的物质,发生反应的化学方程式分别是2NO 2 +2NaOH   M+NaNO 3 +H 2 O、8NH 3 +6NO 2   7X+12H 2 O。则M、X代表的物质的化学式分别是   (    A   　) A.NaNO 2 、N 2 　　B.HNO 2 、N 2 C.NO、HNO 3 　　D.N 2 、N 2 解析  　根据题目所提供的化学方程式,利用原子守恒可得M为NaNO 2 ,X 为N 2 。 归纳总结 1.常见的NO x 尾气处理方法 (1)碱液吸收法 2NO 2 +2NaOH   NaNO 3 +NaNO 2 +H 2 O NO 2 +NO+2NaOH   2NaNO 2 +H 2 O NO 2 、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n (NO 2 )≥ n (NO)。一般适合工业尾气中NO x 的处理。 (2)催化转化法 在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N 2 ),或NO x 与CO在 一定温度下催化转化为无毒气体(N 2 和CO 2 )。一般适用于汽车尾气的处理。 2.NO x 与NaOH溶液反应问题分析 (1)NO 2 能被NaOH溶液吸收生成2种盐。 (2)NO不能被NaOH溶液吸收。 (3) n (NO 2 )∶ n (NO)≥1时能完全被NaOH溶液吸收。 题组三　氮的氧化物溶于水的定量计算 5.如图所示,相同条件下,两个容积相同的试管分别装满NO 2 和NO气体,分别 倒置于水槽中,然后通过导管缓慢通入氧气,边通边慢慢摇动试管,直到两个 试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散,则两个试管内溶液中 溶质的物质的量浓度之比为   (　   A 　)   A.1∶1　　B.5∶7　 C.7∶5　　D.4∶3 解析       4NO 2 +O 2 +2H 2 O   4HNO 3 、4NO+3O 2 +2H 2 O   4HNO 3 , V (NO 2 ) = V (NO), n (NO 2 )= n (NO),则生成的HNO 3 物质的量相等,溶液的体积也相同,故 两个试管内溶液中溶质的物质的量浓度相等。 6.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们 是①NO和NO 2 ,②NO 2 和O 2 ,③NH 3 和N 2 。将3支试管均倒置于盛水的水槽中, 充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为 V 1 、 V 2 、 V 3 ,则下列关系正确的是   (　   B 　) A. V 1 > V 2 > V 3 　　　B. V 1 > V 3 > V 2 C. V 2 > V 3 > V 1 　　 D. V 3 > V 1 > V 2 解析   　设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 + NO,即剩余NO的体积 V 1 =(1+   )体积;②根据4NO 2 +O 2 +2H 2 O   4HNO 3 ,即剩 余O 2 的体积 V 2 =(1-   )体积;③剩余N 2 的体积 V 3 =1体积。 名师点拨 氮氧化物溶于水的问题分析 无论是单一气体(NO 2 ),还是NO、NO 2 、O 2 中的两者的混合气体,反应的实质 是3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO,2NO+O 2   2NO 2 ,故若有气体剩余只能是NO 或O 2 ,不可能是NO 2 。 (1)若NO和O 2 通入水中,反应的总化学方程式为4NO+3O 2 +2H 2 O   4HNO 3 (NO和O 2 的物质的量之比为4∶3)。 (2)若NO 2 和O 2 通入水中,反应的总化学方程式为4NO 2 +O 2 +2H 2 O   4HNO 3 (NO 2 和O 2 的物质的量之比为4∶1)。 考点二　氨和铵盐   1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ✕ ”。 (1)液氨汽化时吸收大量的热,因此可用来作制冷剂   (　 √ 　) (2)氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应,产生白烟   (　 ✕ 　) (3)加热盛有NH 4 Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明 NH 4 Cl固体可以升华   (　 ✕ 　) (4)氨水中的含氮微粒中数目最多的微粒是N     (　 ✕ 　) (5)铵盐都易溶于水,其水溶液均呈酸性   (　 ✕ 　) (6)现有1 mol·L -1 的氨水,则该溶液中NH 3 ·H 2 O的物质的量浓度是1 mol·L -1   (   ✕   　) 2.写出NH 3 催化氧化生成HNO 3 的有关化学方程式。 答案 　4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O,2NO+O 2   2NO 2 ,3NO 2 +H 2 O   2 HNO 3 +NO。   1.氨的物理性质 无色有①      刺激性      气味的气体,密度比空气②      小      ,易③      液化      。极易 溶于水(1∶700),可由④      喷泉      实验证明。 2.氨的化学性质 (1)还原性 与氧气反应:⑤     4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O      。 与Cl 2 反应:⑥      8NH 3 +3Cl 2   N 2 +6NH 4 Cl      。 (2)与酸反应 与氯化氢反应:⑦      NH 3 +HCl   NH 4 Cl      ,产生白烟。 (3)与水反应:⑧      NH 3 +H 2 O   NH 3 ·H 2 O   N   +OH -       ,氨的水溶液叫氨 水,呈弱碱性。 A.氨水的组成成分有三种分子:⑨      NH 3 、NH 3 ·H 2 O、H 2 O      ;三种离子:⑩      N   、OH - 、H +      。 B.氨水的性质:容易挥发;氨水中溶质的质量分数越大,其密度越        小      ;氨 水是良好的沉淀剂,能使Mg 2+ 、Al 3+ 、Fe 2+ 、Fe 3+ 、Cu 2+ 、Zn 2+ 转变为氢氧化物 沉淀,其中AgOH、Cu(OH) 2 、Zn(OH) 2 等沉淀能溶于过量氨水,形成配离子。 C.涉及氨水的离子方程式的书写 a.氨水与其他物质反应时,用分子式NH 3 ·H 2 O表示,如:3NH 3 ·H 2 O+Al 3+   Al (OH) 3 ↓+3N   ; b.生成氨水时,若反应物(强碱溶液)为浓溶液或在加热条件下:N   +OH -   NH 3 ↑+H 2 O; c.生成氨水时,若反应物(强碱溶液)为稀溶液且不加热条件下:N   +OH -   NH 3 ·H 2 O。 (4)与盐溶液反应 现象 离子方程式 FeCl 3 溶液 生成        红褐      色沉淀 Fe 3+ +3NH 3 ·H 2 O   Fe(OH) 3 ↓+3N   AlCl 3 溶液 生成        白      色沉淀 Al 3+ +3NH 3 ·H 2 O   Al(OH) 3 ↓+3N   3.氨的用途 (1)液氨汽化时吸收大量的热,故用作        制冷剂      。 (2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。 4.铵盐及N   的检验 (1)铵盐的物理性质 大多数的铵盐是        白      色固体,均        易      溶于水。 (2)铵盐的化学性质   (3)N   的检验 N     无色气体   试纸        变蓝        喷泉实验 1.喷泉实验的原理 由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中,容器 内压强小于容器外压强,从而产生喷泉,依据这一原理,只要使容器内气体大 量溶于液体,就可以形成喷泉。 2.形成喷泉的类型 (1)只要气体易溶于吸收剂,均可做喷泉实验,吸收剂可以是水,也可以是酸性 溶液、碱性溶液等。 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。 　　 气体 HCl NH 3 CO 2 、Cl 2 、 SO 2 、H 2 S NO 2 NO、O 2 (4∶3) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 (2) 容器内的液体由于受热挥发 ( 如浓盐酸、浓氨水、酒精等 ) 或由于发 生化学反应产生气体 , 容器内产生大量气体 , 压强迅速增大 , 促使容器内液体 迅速向外流动,也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是利用 此原理。 3.引发喷泉的几种方法 (1)使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。 (2)使烧瓶内气体温度降低,从而使气压减小。 (3)使烧瓶外待喷液液面上的气压增大。 4.喷泉实验的几种装置   装置②中最好采用顶部有孔的烧瓶。装置③引发喷泉的方法是打开止水夹, 用热毛巾或双手捂热烧瓶,松开后片刻即形成喷泉现象。 题组一　氨气、铵盐的性质实验 1.探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是   (　    　)   A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水 B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气 体,说明氨水中含有N   C.加热NH 4 HCO 3 固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH 4 HCO 3 具有不稳定性 D.将红热的Pt丝伸入上图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明 氨气催化氧化的产物中可能有NO 答案 B 解析   　氨气极易溶于水,使试管内压强迅速降低,液体迅速充满试管,A正 确;氨水中存在氨分子,加热氨气逸出,也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能 证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生氨气,B错误;试管口有液滴生成,说明 NH 4 HCO 3 受热易分解,具有不稳定性,C正确;4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O,2NO+ O 2   2NO 2 ,NH 3 的氧化产物为NO,D正确。 2.如图所示,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓 氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象解释正确的是   (       ）  　   选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH 3 与HCl反应产生了NH 4 Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH 3 与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl 3 溶液 D 干燥的红色石蕊试纸不变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH 3 是一种可溶性碱 答案 A 解析   　NH 3 能与HCl发生化合反应,生成NH 4 Cl白色固体,NH 3 也能与H 2 SO 4 发生化合反应,生成(NH 4 ) 2 SO 4 ,A正确,B错误;NH 3 与氯化物溶液反应生成氢氧 化物沉淀,该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等,C错误;NH 3 溶于水生成NH 3 ·H 2 O,NH 3 ·H 2 O属于碱,NH 3 不属于碱,D错误。 题组二　氨气制备与性质综合的实验 3.实验室制取、收集氨气,验证其还原性并进行尾气处理的装置如图,其中能 达到实验目的的是   (　   　)   A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙收集氨气时气体从a口进,从b口出 C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜 D.可以用装置丁吸收氨气,进行尾气处理 答案 B 解析    A项,实验室用NH 4 Cl和Ca(OH) 2 共热来制NH 3 ,错误;B项,NH 3 密度比 空气小,收集时应短进长出,正确;C项,CuO也可能被还原成红色的Cu 2 O,错误; D项,NH 3 在饱和食盐水中的溶解度很大,用装置丁来吸收,易引起倒吸,错误。 4.氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理在实验室探 究硝酸的制备和性质,设计了如图所示装置。   (1)甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气,锥形瓶内固体X为 　　      。 (2)乙装置的作用是 　　　　　　　　　　　　　     ;写出受热时丙装置中发 生反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　     。 (3)当戊中观察到 　　　　　　　　　     现象,则说明已制得硝酸。某同学按 上图组装仪器并检验气密性后进行实验,没有观察到此现象,请分析实验失败 的可能原因是 　　　　　　　　　　　　　     ,如何改进装置: 　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (4)改进后待反应结束,将丁装置倒立在盛水的水槽中,会观察到的现象是      　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  。 答案　 (1)过氧化钠 (2)干燥氧气和氨气的混合气体　4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O (3)紫色石蕊溶液变红　过量的氨气致使戊中溶液不一定呈酸性　在丙和丁 之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶 (4)试管丁内水面慢慢上升,上升到一定高度不再变化,试管内气体颜色由红 棕色逐渐变淡至无色 解析 　(1)甲中不需要加热即能同时产生NH 3 和O 2 ,说明固体X溶于氨水既产 生O 2 又放出大量热,则该固体为Na 2 O 2 。(2)乙装置可干燥NH 3 和O 2 ;NH 3 和O 2 在 加热和Cr 2 O 3 的催化作用下,发生催化氧化反应。 (3)HNO 3 能使紫色石蕊溶液变红,由于NH 3 过量,可能会与HNO 3 反应,致使观察 不到石蕊溶液变红的现象,可在丙和丁之间连接一个能除去NH 3 的装置。 (4)丁装置中有NO 2 ,NO 2 会与H 2 O反应生成无色的NO,且使气体体积减小。 考点三　硝酸　氮及其重要化合物间的转化关系   1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ✕ ”。 (1)常温下,铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化   (　 √ 　) (2)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H 2 S   (　 ✕ 　) (3)过量的铜与浓硝酸反应,产物中一定有NO   (　 √ 　) (4)浓硝酸在光照下久置,会变黄   (　 √ 　) (5)浓硝酸中滴加紫色石蕊溶液,最终变为红色   (　 ✕ 　) (6)稀硝酸可除去试管内壁的银镜   (　 √ 　) (7)常温下,将浓硝酸滴加到用砂纸打磨过的铝条上,会产生红棕色气体   (  ✕    　) 2.用动态观点理解Cu与浓硝酸的反应。在浓硝酸中放入Cu片,回答下列问题。 (1)反应开始时的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　     ,实验现象为 　　　　　　　　　　　　　　　     。 (2)若Cu片有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为 　　　　　　　　　    　　　     。 (3)待反应停止后,若Cu片有剩余,再加入少量的稀硫酸,这时Cu片上又有气泡产生,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　　　　　　　　     。 答案 　(1)Cu+4HNO 3 (浓)   Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O　溶液逐渐变蓝色,有 红棕色气体逸出 (2)3Cu+8HNO 3 (稀)   3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O (3)加入稀硫酸后,氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性酸,又能与 过量的铜反应   1.物理性质 (1)常温下,纯硝酸为无色、有①      刺激性      气味的②      液      体。 (2)硝酸沸点较低,易挥发,在空气中遇水蒸气形成白雾。 2.化学性质   (1)强酸性 稀硝酸使紫色石蕊试液变红。 (2)不稳定性 a.反应:③      4HNO 3 (浓)   2H 2 O+4NO 2 ↑+O 2 ↑      。 b.市售浓硝酸呈黄色的原因是④      硝酸分解生成的NO 2 溶解在浓硝酸里      。 c.硝酸保存在⑤      棕色     试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。 (3)强氧化性 a.与金属反应 常温下,铁、铝遇冷的浓硝酸能发生⑥      钝化      。 稀硝酸与铜反应:⑦      3Cu+8HNO 3 (稀)   3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O      。 浓硝酸与铜反应:⑧      Cu+4HNO 3 (浓)   Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O     。 b.与非金属反应 如浓硝酸与C的反应:⑨      C+4HNO 3 (浓)   CO 2 ↑+4NO 2 ↑+2H 2 O      。 c.与还原性化合物反应 硝酸可氧化H 2 S、SO 2 、Na 2 SO 3 、HI、Fe 2+ 等还原性物质。如稀硝酸与FeSO 4 溶液反应的离子方程式为⑩      3Fe 2+ +4H + +N     3Fe 3+ +NO↑+2H 2 O      。 d.王水 浓硝酸和浓盐酸按体积比        1∶3      混合即得王水,它的氧化性更强,能溶解 Pt、Au等金属。 (4)与有机物反应 a.硝化反应(与苯反应):           +HNO 3     +H 2 O      。 b.颜色反应:蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。 3.用途 化工原料,用于制化肥、染料、炸药等。 4.氮及其化合物的转化关系     题组一　硝酸的性质 1.一定质量的铜分别与足量的稀硝酸或浓硝酸完全反应,在相同条件下,用排 水法收集产生的气体(假设产物中气体只可能是NO或NO 2 )。下列叙述中一 定正确的是   (　   B 　) ①硝酸溶液的浓度越大,消耗的HNO 3 越少 ②硝酸溶液的浓度不同,生成的Cu(NO 3 ) 2 的物质的量相同 ③硝酸溶液的浓度越大,产生的气体越少 ④用排水法收集到的气体在相同状况下体积相同 A.只有②　　B.②④　　C.③④　　D.①②③ 答案  　3Cu+8HNO 3 (稀)   3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O、Cu+4HNO 3 (浓)   Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O,由化学方程式可知等量的铜与硝酸反应,硝酸 浓度越大,消耗的HNO 3 越多,生成气体的量越多,但生成Cu(NO 3 ) 2 的量相同,故 ①、③不正确,②正确。3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO,用排水法收集NO 2 时,最 终收集到的为NO,由关系式3Cu~6NO 2 ~2NO可知④正确。 2.为证明稀硝酸与铜反应产物中的气体为NO,设计下图实验(实验过程中分 液漏斗上面的塞子为打开状态),下列说法中不正确的是   (　  A 　) A.关闭活塞1,加入稀硝酸至液面a处 B.在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率 C.通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行 D.反应开始后,胶塞下方有无色气体生成,但不 能证明该气体为NO 解析   　关闭活塞1,将无法加液体到液面a,A项错误;关闭活塞1,生成的NO 把稀硝酸压向右边,使铜丝与稀硝酸分离,C项正确;若要证明该气体为NO,须 使NO与O 2 接触,生成红棕色的NO 2 ,D项正确。 名师点拨 (1)浓、稀硝酸均具有强氧化性,浓度越大,氧化性越强。其还原产物的价态 越高,一般情况下,HNO 3 (浓)   NO 2 ,HNO 3 (稀)   NO。 (2)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红,后褪色,该反应过程中浓硝酸表现出强 酸性和强氧化性。 (3)常温下,铁、铝遇冷的浓硝酸能发生“钝化”,故浓硝酸可用铁桶盛放。 题组二　有关硝酸的定量计算 3.有一稀硫酸和稀硝酸的混合液,其中H 2 SO 4 和HNO 3 的物质的量浓度分别是4 mol/L和2 mol/L,取10 mL此混合液,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可 产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO 3 被还原成NO)   (　  C    　) A.0.448 L　　B.0.896 L　     C.0.672 L　　D.0.224 L 解析     10 mL混合液中, n (H 2 SO 4 )=0.04 mol, n (HNO 3 )=0.02 mol,所以 n (H + )= 0.1 mol, n (N   )=0.02 mol,加入过量的铁粉后,先发生反应:3Fe+8H + +2N     3Fe 2+ +2NO↑+4H 2 O,H + 过量0.02 mol,产生NO气体0.02 mol。过量的H + 再与 Fe发生反应:2H + +Fe   Fe 2+ +H 2 ↑,产生0.01 mol H 2 ,故反应结束后共产生气 体0.02 mol+0.01 mol=0.03 mol,标准状况下的体积为0.672 L。 4.取铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生0.896 L NO 2 气体和0.672 L N 2 O 4 气体(气体体积都已折算为标准状况),在反应后的溶液中 加足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀质量为3.7 g。则合金中铜与镁的物质的量 之比等于   (　  D 　) A.1∶1　　　B.2∶1 C.3∶2　　　D.2∶3 解析   　假设铜的物质的量为 n 1 mol,镁的物质的量为 n 2 mol,由题意可知 NO 2 的物质的量为0.04 mol,N 2 O 4 的物质的量为0.03 mol。结合得失电子守恒 可知:2 n 1 +2 n 2 =0.04 × 1+0.03 × 2,根据最终所得沉淀质量为3.7 g可知:98 n 1 +58 n 2 = 3.7,解得: n 1 =0.02, n 2 =0.03。 方法技巧 硝酸与金属反应的思维模型   题组三　硝酸的工业制法 5.工业上制取硝酸铵的流程图如图,请回答下列问题:   (1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是 　　　     ,其中发生反应的化 学方程式为      。 (2)在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 　　　　　　　　   。 (3)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理: 碱液吸收法:NO+NO 2 +2NaOH   2NaNO 2 +H 2 O NH 3 还原法: 　     NH 3 + 　     NO 2   　     N 2 + 　     H 2 O ①配平上述反应的化学方程式。 ②以上两种方法中,符合绿色化学的是 　　　　　     。 (4)某化肥厂用NH 3 制备NH 4 NO 3 。已知:由NH 3 制NO的产率是96%,NO制HNO 3 的产率是92%,则制HNO 3 所用去的NH 3 的质量占消耗NH 3 总质量(不考虑其他 损耗)的 　　　     %。(结果保留一位小数) 答案 　(1)转化器　4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O (2)可使NO循环利用,全部转化成HNO 3 (3)①8　6　7　12　②NH 3 还原法 (4)53.1 解析 　(4)设制HNO 3 消耗NH 3 的质量为 x , NH 3 　　~　　HNO 3 　     x 　　　     x × 96% × 92% HNO 3 　　+　　NH 3   NH 4 NO 3 x × 96% × 92%　　　     x × 96% × 92%   × 100% ≈ 53.1%。