新教材人教版20版化学必修二5.2.3优质ppt课件公开课

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1、第3课时硝酸酸雨及防治 一、硝酸的性质一、硝酸的性质1.1.物理性质物理性质2.2.化学性质化学性质(1)(1)酸性酸性:在水中的电离方程式为在水中的电离方程式为_。(2)(2)不稳定性不稳定性:浓硝酸见光或受热会发生分解浓硝酸见光或受热会发生分解,化学方程式为化学方程式为_。HNOHNO3 3=H=H+4HNO4HNO3 3(浓浓)4NO)4NO2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O O【微思考微思考】根据浓硝酸的性质分析浓硝酸应该如何保根据浓硝酸的性质分析浓硝酸应该如何保存存?提示提示:浓硝酸见光或受热易分解浓硝酸见光或受热易分解,故浓硝酸应保存在棕故浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中色试剂瓶中

2、,并放置在阴凉处。并放置在阴凉处。(3)(3)强氧化性强氧化性:实验探究实验探究:实实验验装装置置 稀硝酸稀硝酸浓硝酸浓硝酸实实验验现现象象反应缓慢反应缓慢,有少量有少量气泡产生气泡产生,_,_,_,试管口有红试管口有红棕色气体产生棕色气体产生反应剧烈反应剧烈,有有_产生产生,_,_,_,液面上有液面上有_气体产生气体产生实实验验结结论论铜与稀硝酸常温铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成下缓慢反应生成_气体气体铜与浓硝酸常温下铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成剧烈反应生成_气体气体溶液溶液变蓝变蓝大量大量气泡气泡溶液变溶液变蓝蓝红棕红棕色色NONONONO2 2【巧判断巧判断】(1)(1)硝酸的浓度越大硝酸

3、的浓度越大,其氧化性越强。其氧化性越强。()提示提示:。由铜与浓、稀硝酸反应的剧烈程度可知。由铜与浓、稀硝酸反应的剧烈程度可知,硝硝酸的浓度越大氧化性越强。酸的浓度越大氧化性越强。(2)(2)铜与浓硝酸反应只能生成二氧化氮气体。铜与浓硝酸反应只能生成二氧化氮气体。()提示提示:。铜与浓硝酸反应开始生成。铜与浓硝酸反应开始生成NONO2 2气体气体,但随硝酸但随硝酸浓度减小浓度减小,会生成会生成NONO气体。气体。(3)(3)在铜与硝酸的反应中硝酸只表现氧化性。在铜与硝酸的反应中硝酸只表现氧化性。()提示提示:。铜与硝酸反应中有。铜与硝酸反应中有NONO2 2(或或NO)NO)生成生成,又有硝酸

4、又有硝酸铜生成铜生成,硝酸既表现氧化性又表现酸性。硝酸既表现氧化性又表现酸性。强氧化性的表现强氧化性的表现:写出下列有关反应的化学方程式写出下列有关反应的化学方程式:a.a.与金属反应与金属反应:稀硝酸与铜反应稀硝酸与铜反应:_。浓硝酸与铜反应浓硝酸与铜反应:_。3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OCu+4HNOCu+4HNO3 3(浓浓)=Cu(NOCu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O Ob.b.与非金属反应与非金属反应:浓硝酸与红热的浓硝酸与红热的C(C(被氧化为被氧

5、化为COCO2 2)的反应为的反应为_。C+4HNOC+4HNO3 3(浓浓)CO)CO2 2+4NO+4NO2 2+2H+2H2 2O O【情境情境思考思考】某同学在实验室取出一瓶浓硝酸某同学在实验室取出一瓶浓硝酸,发现发现溶液显黄色溶液显黄色,与教材中关于硝酸的描述出现偏差。与教材中关于硝酸的描述出现偏差。(1)(1)你能帮助该同学解释一下原因吗你能帮助该同学解释一下原因吗?提示提示:浓硝酸不稳定浓硝酸不稳定,见光或受热会分解生成见光或受热会分解生成NONO2 2,NO,NO2 2溶溶于浓硝酸使溶液显黄色。于浓硝酸使溶液显黄色。(2)(2)你能帮助该同学去除硝酸的黄色吗你能帮助该同学去除硝

6、酸的黄色吗?提示提示:向浓硝酸中通入氧气向浓硝酸中通入氧气(或空气或空气),),发生反应发生反应4NO4NO2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 3,消除黄色。消除黄色。【情境情境思考思考】本草纲目拾遗本草纲目拾遗记载记载:(:(硝酸硝酸)西洋人所造西洋人所造,性最猛性最猛,能能蚀五金。王怡堂先生云蚀五金。王怡堂先生云:其水至强其水至强,五金八石皆能穿滴五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。惟玻璃可盛。上述描述体现了硝酸的哪些性质呢上述描述体现了硝酸的哪些性质呢?提示提示:酸性。酸性。3.3.硝酸的用途与工业制法硝酸的用途与工业制法(1)(1)用途用途:(2)(2)工业制法

7、工业制法:工业流程工业流程:写出有关化学方程式写出有关化学方程式:N N2 2NHNH3 3:_:_。NHNH3 3NO:_NO:_。NONONONO2 2:_:_。NONO2 2HNOHNO3 3:_:_。N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 34NH4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+6H 4NO+6H2 2O O2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 23NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO二、酸雨及防治二、酸雨及防治1.SO1.SO2 2与与NONO2 2的主要来源、危害和防治的主要来源、危害和防治2.2.酸雨酸雨(1)(1)概

8、念概念:pH_:pH_的降水。正常雨水由于溶解了的降水。正常雨水由于溶解了COCO2 2,其其pHpH约为约为5.65.6。(2)(2)成因成因:主要是大气中的主要是大气中的_与与_溶于水形成的。溶于水形成的。5.65.6SOSO2 2NONO2 2(3)(3)危害危害:直接损伤农作物、破坏森林和草原直接损伤农作物、破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸使土壤、湖泊酸化。化。加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。腐蚀。知识点一硝酸的强氧化性知识点一硝酸的强氧化性【重点释疑重点释疑】1.1.规律规律(1)(1)硝酸的浓度越大硝酸的浓度越大,反应温度

9、越高反应温度越高,其氧化性越强。其氧化性越强。(2)(2)浓硝酸的还原产物是浓硝酸的还原产物是NONO2 2,稀硝酸的还原产物是稀硝酸的还原产物是NONO。(3)(3)还原剂一般被氧化为最高价态。还原剂一般被氧化为最高价态。2.2.表现表现(1)(1)硝酸与金属的反应硝酸与金属的反应除除AuAu、PtPt等少数金属外等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金硝酸几乎可以氧化所有的金属属,如如3Ag+4HNO3Ag+4HNO3 3(稀稀)=3AgNO)=3AgNO3 3+NO+2H+NO+2H2 2O;O;活泼金属与硝酸反应不生成活泼金属与硝酸反应不生成H H2 2,硝酸的浓度不同硝酸的浓度不同,还

10、还原产物不同原产物不同;常温下浓硝酸能使常温下浓硝酸能使FeFe、AlAl钝化钝化,加热时反应。加热时反应。(2)(2)硝酸与非金属的反应硝酸与非金属的反应反应规律反应规律:非金属单质非金属单质+浓硝酸浓硝酸最高价氧化物或其最高价氧化物或其含氧酸含氧酸+NO+NO2 2+H+H2 2O;O;实例实例:C+4HNO:C+4HNO3 3(浓浓)CO)CO2 2+4NO+4NO2 2+2H+2H2 2O O。(3)(3)硝酸与还原性化合物的反应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物或离子,如如HIHI、HBrHB

11、r、SOSO2 2、FeFe2+2+、FeOFeO、BrBr-、I I-、S S2-2-、等均能被等均能被HNOHNO3 3氧化。氧化。【思考思考讨论讨论】(1)(1)少量的少量的FeFe与足量稀硝酸反应与足量稀硝酸反应,Fe,Fe被氧化为被氧化为+2+2价还价还是是+3+3价价?过量的过量的FeFe与稀硝酸反应呢与稀硝酸反应呢?提示提示:硝酸的氧化性较强硝酸的氧化性较强,可将可将FeFe氧化为氧化为FeFe3+3+,故少量的故少量的FeFe与足量稀硝酸反应与足量稀硝酸反应,Fe,Fe被氧化为被氧化为+3+3价价;由于由于FeFe可与可与FeFe3+3+生成生成FeFe2+2+,故过量的故过量

12、的FeFe与稀硝酸反应得到与稀硝酸反应得到+2+2价铁。价铁。(2)(2)铜投入稀硫酸中不会溶解铜投入稀硫酸中不会溶解,再向溶液中投入再向溶液中投入KNOKNO3 3固固体体,铜会不会溶解铜会不会溶解?为什么为什么?提示提示:会溶解。由离子方程式会溶解。由离子方程式8H8H+2 +3Cu=3Cu+2 +3Cu=3Cu2+2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O可知可知,只要溶液中同时有只要溶液中同时有H H+和和 ,铜就会铜就会发生反应而溶解。发生反应而溶解。【案例示范案例示范】【典例典例】某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是产生的气体

13、主要是NONO设计了实验方案。设计了实验方案。(1)(1)甲同学设计如图实验甲同学设计如图实验(实验过实验过程中活塞程中活塞2 2为打开状态为打开状态)。组装好装置检验气密性后组装好装置检验气密性后,如何加入稀硝酸如何加入稀硝酸?_。如何控制反应的进行如何控制反应的进行?如何加快反应速率如何加快反应速率?_。如何操作验证产生的气体为如何操作验证产生的气体为NO?NO?_。(2)(2)乙同学设计了如图所示装置乙同学设计了如图所示装置(加热装置和固定装置加热装置和固定装置均已略去均已略去)。图中。图中K K为止水夹为止水夹(处于关闭状态处于关闭状态),F),F是一半是一半空的注射器。空的注射器。设

14、计装置设计装置A A的目的是的目的是_。装置装置E E和和F F的作用是的作用是_。为。为实现此作用实现此作用,操作是操作是_。装置装置D D的作用是的作用是_。【解析解析】(1)(1)打开活塞打开活塞1 1使左右大气相通使左右大气相通,加入硝酸时加入硝酸时,液面才能达到液面液面才能达到液面a a处处;关闭或开启活塞关闭或开启活塞1 1能控制能控制U U形形管内产生气体的压强管内产生气体的压强,当关闭活塞当关闭活塞1,1,左侧压强大时能使左侧压强大时能使铜和稀硝酸分离从而停止反应铜和稀硝酸分离从而停止反应;加热可加快反应速率加热可加快反应速率;一氧化氮是无色气体一氧化氮是无色气体,如果证明反应

15、产生的气体是一如果证明反应产生的气体是一氧化氮氧化氮,需要将活塞需要将活塞1 1打开打开,将气体放入分液漏斗中将气体放入分液漏斗中,气气体在分液漏斗中变为红棕色体在分液漏斗中变为红棕色,则证明反应所产生的气体则证明反应所产生的气体是一氧化氮。是一氧化氮。(2)(2)装置中含有氧气装置中含有氧气,对对NONO的检验有干扰的检验有干扰,A,A产生的产生的COCO2 2可以排除装置中的空气可以排除装置中的空气;将注射器将注射器F F中的空气推入中的空气推入E E中中,若气体变为红棕色则说明生成了若气体变为红棕色则说明生成了NO;NO;氮的氧化物是大氮的氧化物是大气污染物气污染物,可以被氢氧化钠溶液吸

16、收可以被氢氧化钠溶液吸收,干燥管可以防止干燥管可以防止倒吸。倒吸。答案答案:(1)(1)打开活塞打开活塞1,1,加入稀硝酸至液面加入稀硝酸至液面a a处处通过关闭或开启活塞通过关闭或开启活塞1 1可以控制反应的进行可以控制反应的进行;在装置在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率反应开始后反应开始后,胶塞下方有无色气体生成胶塞下方有无色气体生成,打开活塞打开活塞1,1,漏斗中有红棕色气体漏斗中有红棕色气体,证明该气体为证明该气体为NONO (2)(2)产生产生COCO2 2,赶走装置中的空气赶走装置中的空气,防止因防止因NONO与与O O2 2反应反应

17、生成生成NONO2 2而产生干扰而产生干扰验证验证NONO的生成将注射器的生成将注射器F F中的空气推入中的空气推入E E中中,若气体若气体变为红棕色则说明生成了变为红棕色则说明生成了NONO吸收多余的氮氧化物吸收多余的氮氧化物,防止污染空气防止污染空气,防止倒吸防止倒吸【迁移迁移应用应用】下述实验中均有红棕色气体产生下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论对比分析所得结论不正确的是不正确的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号()A.A.由由中的红棕色气体中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气推断产生的气体一定是混合气体体B.B.红棕色气体不能表明红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应

18、中木炭与浓硝酸发生了反应C.C.由由说明浓硝酸具有挥发性说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还生成的红棕色气体为还原产物原产物D.D.的气体产物中检测出的气体产物中检测出COCO2 2,由此说明木炭一定与浓由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应硝酸发生了反应【解析解析】选选D D。A.A.中的碎玻璃不与浓硝酸反应中的碎玻璃不与浓硝酸反应,但仍但仍有红棕色气体产生有红棕色气体产生,说明浓硝酸受热分解产生了二氧化说明浓硝酸受热分解产生了二氧化氮和氧气氮和氧气,A,A正确正确;B.;B.通过通过A A分析可知分析可知,浓硝酸受热可以分浓硝酸受热可以分解产生二氧化氮和氧气解产生二氧化氮和氧气,所以所以

19、中红棕色气体可能来源中红棕色气体可能来源于硝酸分解于硝酸分解,即不能表明即不能表明中木炭与浓硝酸发生反应中木炭与浓硝酸发生反应,B,B正确正确;C.;C.实验实验中木炭没有与浓硝酸接触中木炭没有与浓硝酸接触,浓硝酸没有浓硝酸没有被加热被加热,生成的红棕色气体二氧化氮只能是挥发出的硝生成的红棕色气体二氧化氮只能是挥发出的硝酸蒸气与红热木炭反应或是挥发出的硝酸受热分解酸蒸气与红热木炭反应或是挥发出的硝酸受热分解,从从生成的二氧化氮看生成的二氧化氮看,都是来源于都是来源于HNOHNO3 3中中+5+5价氮元素价氮元素,所所以红棕色气体是还原产物以红棕色气体是还原产物,C,C正确正确;D.;D.由于空

20、气中含有氧由于空气中含有氧气气,因此红热的木炭可能与氧气反应产生了因此红热的木炭可能与氧气反应产生了COCO2 2,且且中中木炭和浓硝酸并没有接触木炭和浓硝酸并没有接触,因此不能说明木炭一定与浓因此不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应硝酸发生了反应,D,D错误。错误。【补偿训练补偿训练】(2019(2019浏阳高一检测浏阳高一检测)下列反应中硝酸既能表现下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是出酸性又表现出氧化性的是()A.A.使石蕊试液变红使石蕊试液变红B.B.与铜反应放出与铜反应放出NONO气体气体,生成生成Cu(NOCu(NO3 3)2 2C.C.与与NaNa2 2COCO3 3反应

21、放出反应放出COCO2 2气体气体,生成生成NaNONaNO3 3D.D.与与S S单质混合共热时生成单质混合共热时生成H H2 2SOSO4 4和和NONO2 2【解析解析】选选B B。在上述反应。在上述反应A A、C C项中项中HNOHNO3 3均表现出酸均表现出酸性。在性。在B B、D D项中项中HNOHNO3 3中氮元素的化合价均降低中氮元素的化合价均降低,表现出表现出氧化性氧化性,并且在并且在B B项中又有项中又有Cu(NOCu(NO3 3)2 2和水生成和水生成,说明此反说明此反应中应中HNOHNO3 3还表现出酸性。还表现出酸性。【素养提升素养提升】某同学通过查阅资料了解到某同学

22、通过查阅资料了解到:硝酸铜硝酸铜Cu(NOCu(NO3 3)2 2 的无水的无水物和水合物都是蓝色晶体物和水合物都是蓝色晶体,但性质有很大不同。亮蓝色但性质有很大不同。亮蓝色的无水硝酸铜是易挥发的固体的无水硝酸铜是易挥发的固体,在真空中升华。在真空中升华。请思考由铜粉制备硝酸铜有哪些途径请思考由铜粉制备硝酸铜有哪些途径?并评价哪种途径并评价哪种途径更优更优?提示提示:途径一途径一:3Cu+8HNO:3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO+4H4H2 2O O。途径二途径二:Cu+4HNO:Cu+4HNO3 3(浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO

23、3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O。途径三途径三:2Cu+O:2Cu+O2 2 2CuO,2CuO,CuO+2HNOCuO+2HNO3 3=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 2+H+H2 2O O。途径三更优。原因是制备等量的途径三更优。原因是制备等量的Cu(NOCu(NO3 3)2 2消耗的硝酸消耗的硝酸最少且无污染性气体产生。最少且无污染性气体产生。知识点二硝酸与金属反应的有关计算知识点二硝酸与金属反应的有关计算【重点释疑重点释疑】1.1.硝酸与金属反应的规律硝酸与金属反应的规律硝酸与金属单质反应时一部分被还原硝酸与金属单质反应时一部分被还原,一部分生成硝酸一部分

24、生成硝酸盐盐,故硝酸既表现了酸性又表现了氧化性故硝酸既表现了酸性又表现了氧化性,但硝酸与金但硝酸与金属反应一般不生成属反应一般不生成H H2 2。(1)(1)硝酸与铜的反应硝酸与铜的反应:在反应中硝酸的作用可用如图表示在反应中硝酸的作用可用如图表示:可以看出可以看出,随随HNOHNO3 3浓度的降低浓度的降低,还原产物会由还原产物会由NONO2 2变为变为NONO。由氮原子守恒可知由氮原子守恒可知,无论是无论是NONO2 2还是还是NO,NO,被还原的硝酸被还原的硝酸与被还原生成气体的物质的量总是相等的与被还原生成气体的物质的量总是相等的;未被还原的未被还原的 与与CuCu2+2+构成构成Cu

25、(NOCu(NO3 3)2 2,的物质的量的物质的量为为CuCu2+2+物质的量的物质的量的2 2倍倍;运用电子守恒、原子守恒运用电子守恒、原子守恒,便可顺利求解参加反应的便可顺利求解参加反应的CuCu、HNOHNO3 3以及产物以及产物NONO2 2、NONO之间量的关系。之间量的关系。(2)(2)稀硝酸与铁的反应稀硝酸与铁的反应:Fe+4HNOFe+4HNO3 3(稀稀)=Fe(NO)=Fe(NO3 3)3 3+NO+2H+NO+2H2 2O O3Fe(3Fe(过量过量)+8HNO)+8HNO3 3(稀稀)=3Fe(NO)=3Fe(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O

26、反应物的量与生成物的关系如图所示反应物的量与生成物的关系如图所示:上述反应首先发生反应上述反应首先发生反应,若若FeFe剩余再发生反应剩余再发生反应Fe+Fe+2Fe(NO2Fe(NO3 3)3 3=3Fe(NO=3Fe(NO3 3)2 2,合并合并即可得反应即可得反应。所。所以以,无论反应无论反应还是反应还是反应,被还原的被还原的HNOHNO3 3皆占参与反皆占参与反应的应的HNOHNO3 3的的 。2.2.金属与硝酸反应常用的计算方法金属与硝酸反应常用的计算方法(1)(1)原子守恒法原子守恒法:HNO:HNO3 3与金属反应时与金属反应时,反应消耗的反应消耗的HNOHNO3 3中中氮原子的

27、物质的量等于显酸性的氮原子的物质的量等于显酸性的HNOHNO3 3(以硝酸盐的以硝酸盐的 形形式存在于溶液中式存在于溶液中)的物质的量与显氧化性的的物质的量与显氧化性的HNOHNO3 3(以以NONOx x的的形式存在形式存在)的物质的量之和。的物质的量之和。(2)(2)电子守恒法电子守恒法:HNO:HNO3 3中氮原子得电子的物质的量等于中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。金属失电子的物质的量。(3)(3)电荷守恒电荷守恒:HNO:HNO3 3过量时反应后溶液中过量时反应后溶液中(不考虑不考虑OHOH-)有有:c c()=)=c c(H(H+)+)+n nc c(M(Mn n+

28、)(M)(Mn n+代表金属离子代表金属离子)。【思考思考讨论讨论】(1)(1)铜与足量稀硝酸反应时铜与足量稀硝酸反应时,表现酸性的表现酸性的HNOHNO3 3与作氧与作氧化剂的化剂的HNOHNO3 3物质的量之比是多少物质的量之比是多少?提示提示:CuCu与稀硝酸反应与稀硝酸反应:3Cu+8HNO:3Cu+8HNO3 3=3Cu(NO=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO+4H+4H2 2O O。当有。当有8 mol HNO8 mol HNO3 3参加反应时参加反应时,有有2 mol HNO2 mol HNO3 3表现表现氧化性氧化性,6 mol HNO,6 mol HNO3 3表现酸

29、性表现酸性,故表现酸性的故表现酸性的HNOHNO3 3与作氧与作氧化剂的化剂的HNOHNO3 3物质的量之比为物质的量之比为3131。(2)(2)m m g Cu g Cu与足量的一定浓度的硝酸充分反应与足量的一定浓度的硝酸充分反应,生成生成V V L L NONO、NONO2 2混合气体混合气体(标准状况下标准状况下),),则参加反应的则参加反应的HNOHNO3 3的物的物质的量是多少质的量是多少?提示提示:被还原的硝酸无论生成被还原的硝酸无论生成NONO还是还是NONO2 2,均有氮原子与均有氮原子与被还原被还原HNOHNO3 3的物质的量相等的物质的量相等;未被还原未被还原(起酸性作用起

30、酸性作用)的的硝酸等于硝酸等于Cu(NOCu(NO3 3)2 2物质的量的物质的量的2 2倍倍,故参加反应的硝酸的故参加反应的硝酸的物质的量为物质的量为()mol()mol。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019三明高一检测三明高一检测)在标准状况下将在标准状况下将1.92 g1.92 g铜粉投入一定量浓硝酸中铜粉投入一定量浓硝酸中,随着铜粉的溶解随着铜粉的溶解,反反应生成的气体颜色逐渐变浅应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集当铜粉完全溶解后共收集到由到由NONO2 2和和NONO组成的混合气体组成的混合气体1.12 L,1.12 L,则混合气体中则混合气体中NONO

31、的体积为的体积为()A.112 mLA.112 mLB.1 008 mLB.1 008 mLC.224 mLC.224 mLD.448 mLD.448 mL【思维建模思维建模】解答有关金属与硝酸反应问题的思维流解答有关金属与硝酸反应问题的思维流程如下程如下:【解析解析】选选A A。混合气体的总物质的量为。混合气体的总物质的量为1.12 L1.12 L22.4 Lmol22.4 Lmol-1-1=0.05 mol,1.92 g=0.05 mol,1.92 g铜粉的物质的量为铜粉的物质的量为0.03 mol0.03 mol。设。设NONO的物质的量为的物质的量为n n1 1 mol,mol,则则N

32、ONO2 2的物质的量的物质的量为为(0.05-(0.05-n n1 1)mol,)mol,根据得失电子守恒得根据得失电子守恒得3 3n n1 1+(0.05-+(0.05-n n1 1)1=0.032,)1=0.032,解得解得n n1 1=0.005,=0.005,V V(NO)=0.005 mol(NO)=0.005 mol22.4 Lmol22.4 Lmol-1-1=0.112 L=112 mL=0.112 L=112 mL。【母题追问母题追问】(1)(1)上题参加反应的硝酸的物质的量是上题参加反应的硝酸的物质的量是多少多少?提示提示:0.11 mol0.11 mol。由氮原子守恒知参

33、加反应的硝酸的物。由氮原子守恒知参加反应的硝酸的物质的量质的量n n(HNO(HNO3 3)=2)=2n nCu(NOCu(NO3 3)2 2+n n(NO(NOx x)=2)=2n n(Cu)+(Cu)+n n(NO(NOx x)=0.03 mol2+0.05 mol=0.11 mol=0.03 mol2+0.05 mol=0.11 mol。(2)(2)上题反应中起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的上题反应中起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比是多少量之比是多少?提示提示:6565。起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量。起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比之比=2=2n nCu(NOC

34、u(NO3 3)2 2n n(NO(NOx x)=(0.032)mol)=(0.032)mol0.05 mol=650.05 mol=65。【规律方法规律方法】解答有关金属与硝酸反应的思维流程解答有关金属与硝酸反应的思维流程【迁移迁移应用应用】(2019(2019汉中高一检测汉中高一检测)9.7 g Cu)9.7 g Cu和和ZnZn的合金与足量的的合金与足量的稀硝酸反应稀硝酸反应,还原产物只有还原产物只有NONO气体气体,其体积在标准状况下其体积在标准状况下为为2.24 L2.24 L。将溶液稀释为。将溶液稀释为1 L,1 L,测得溶液的测得溶液的c c(H(H+)=)=0.1 molL0.

35、1 molL-1-1,此时溶液中此时溶液中 的浓度为的浓度为世纪金榜导世纪金榜导学号学号()A.0.3 molLA.0.3 molL-1-1B.0.4 molLB.0.4 molL-1-1C.0.2 molLC.0.2 molL-1-1D.0.6 molLD.0.6 molL-1-1【解析解析】选选B B。n n(NO)=0.1 mol,(NO)=0.1 mol,转移电子的物质的量为转移电子的物质的量为0.1 mol0.1 mol3=0.3 mol,3=0.3 mol,n n(Cu)+(Cu)+n n(Zn)=0.3 mol(Zn)=0.3 mol2=2=0.15 mol,0.15 mol,n

36、 nCu(NOCu(NO3 3)2 2+n nZn(NOZn(NO3 3)2 2=0.15 mol,=0.15 mol,其中所其中所含含n n()=0.3 mol,()=0.3 mol,溶液中溶液中c c(HNO(HNO3 3)=)=c c(H(H+)=)=0.1 mol0.1 molL L-1-1,其中含其中含n n()=0.1 mol,()=0.1 mol,溶液中溶液中 的总的总浓度为浓度为0.4 molL0.4 molL-1-1。【补偿训练补偿训练】1.1.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水,当生当生成成1 mol1 mol硝酸锌时硝酸锌时,

37、被还原的硝酸的物质的量为被还原的硝酸的物质的量为()A.2 molA.2 molB.1 molB.1 molC.0.5 molC.0.5 mol D.0.25 molD.0.25 mol【解析解析】选选D D。反应的方程式可以表达为。反应的方程式可以表达为4Zn+4Zn+10HNO10HNO3 3(稀稀)=4Zn(NO)=4Zn(NO3 3)2 2+NH+NH4 4NONO3 3+3H+3H2 2O,O,所以被还原的所以被还原的硝酸就是被还原成硝酸就是被还原成 的那部分的那部分,所以生成所以生成1 mol1 mol的硝的硝酸锌酸锌,相对应的生成硝酸铵物质的量就是相对应的生成硝酸铵物质的量就是0

38、.25 mol,0.25 mol,所所以硝酸被还原的部分就是以硝酸被还原的部分就是0.25 mol0.25 mol。2.2.一定量的一定量的CuCu和和1 molL1 molL-1-1的稀硝酸反应的稀硝酸反应,如果如果 的的浓度下降浓度下降0.2 molL0.2 molL-1-1,则溶液中则溶液中c c(H(H+)同时下降同时下降(假定假定反应前后溶液体积不变反应前后溶液体积不变)()A.0.2 molLA.0.2 molL-1-1B.0.4 molLB.0.4 molL-1-1C.0.6 molLC.0.6 molL-1-1D.0.8 molLD.0.8 molL-1-1【解析解析】选选D

39、D。由。由CuCu与稀硝酸反应的离子方程式为与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+3Cu+8H8H+2 +2 =3Cu3Cu2+2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O可知可知,当当 浓度下降浓度下降0.2 molL0.2 molL-1-1时时,c c(H(H+)下降下降0.8 molL0.8 molL-1-1。3.1 L3.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度分别其物质的量浓度分别为为0.1 molL0.1 molL-1-1和和0.4 molL0.4 molL-1-1。若向该混合液中加入。若向该混合液中加入足量的铜粉足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的质量为则最多能溶解铜粉的质量为()A.2.4 gA.2.4 gB.3.2 gB.3.2 gC.6.4 gC.6.4 gD.9.6 gD.9.6 g【解析解析】选选D D。据反应原理写出反应的离子方程式为。据反应原理写出反应的离子方程式为3Cu+2 3Cu+2 +8H8H+=3Cu=3Cu2+2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O 0.1 mol0.1 mol 0.9 mol0.9 mol根据根据n n()()计算溶解铜粉的质量计算溶解铜粉的质量:m m(Cu)=9.6 g(Cu)=9.6 g。【课堂回眸课堂回眸】