有关硝酸计算题及实验题.ppt

《有关硝酸计算题及实验题.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有关硝酸计算题及实验题.ppt（48页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、有关硝酸计算题及实验题,你觉得用浓硝酸好还是用稀硝酸好？为什么？。,从经济和环保角度考虑，请你设计更好的方法？。,1、工业生产Cu(NO3)2是用Cu屑与HNO3为原料制得的。,结晶法或重结晶法,浓硝酸易挥发；不稳定；对设备腐蚀严重。,铜与硝酸直接反应会产生氮氧化物，既产生污染，又降低硝酸的利用率。铜屑在空气中燃烧生成CuO,CuO与HNO3反应没有氮氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率。,XK,（2006上海163分）2、将相同质量的Cu分别与过量的浓HNO3、稀HNO3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

2、者浅后者深D.反应中转移的电子数，前者多后者少,B,（2005郑州）3、铜粉放入稀H2SO4溶液中，加热后无明显现象发生，当加入一种物质后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色，且有气体逸出，该物质是（）A.Fe2(SO4)3 B.ZnSO4 C.KNO3 D.FeSO4,AC,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO+4H2O,4、浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+，若向该溶液中滴加稀盐酸，则溶液的颜色（）A、变黄 B、绿色变深 C、绿色变浅 D、无变化,A,锌和稀硫酸制备氢气，为加快反应速度 加入硝酸铜 可否?,

3、A,5、在Fe与Cu的混合物中加入一定的稀HNO3，充分反应后剩余金属m1克，再向其中加入一定量的稀H2SO4，充分振荡，剩余金属m2克，则m1与m2之间的关系是：（)A.m1一定大于m2 B.m1可能等于m2C.m1一定等于m2 D.m1可能大于m2,练习：下列贮存或运输药品的方法正确的是（）（A）将浓硝酸保存在带橡胶塞的棕色试剂瓶中（B）将苛性钠固体存放在有橡胶塞的细口瓶中（C）少量白磷贮存在水中，切割时在水下进行（D）将水玻璃保存在带橡胶塞的玻璃瓶中（E）用铝槽车运输浓硝酸,C、D、E,1:取四张蓝色石蕊试纸放在表面皿上，然后按顺序滴加浓HNO3、浓H2SO4、稀HNO3、新制氯水，四张

4、蓝色石蕊试纸最后呈现的颜色是（）（A）白、黑、红、白（B）红、黑、红、白（C）白、黑、白、白（D）白、红、白、红,A,2：为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是（）（A）稀硝酸（B）浓硝酸（C）浓硫酸（D）浓盐酸,B,练习：下列有关叙述正确的是（）,合成氨工业中，合成塔的反应温度保持在500左右的高温，目的是提高N2和H2的转化率。,用氨氧化法制硝酸时，从氧化炉导出来的气体需冷却再进入吸收塔,FeO与稀硝酸反应：FeO+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O,从吸收塔出来的硝酸溶液浓度约为50%，要得到69或发烟硝酸，可加入浓H2SO4或无水CaCl2,再进行蒸馏,A,B,D,E,C,用Mg(

5、NO3)2或P2O5能吗?,XK,下列物质的溶液在长期放置的过程中因被氧化而成黄色的是（）A.浓硝酸 B.工业盐酸 C.氯化亚铁 D.浓溴水 E.KI溶液,CE,碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有BaCl2溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是：（）A.洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3B.在Z管导出的气体无CO2C.洗气瓶中产生的沉淀是BaSO4 D.在Z导管口有红棕色气体,CD,5(10分)如图119所示，对A、B、C、D、E五种物质可能有两种不同的答案，试推导填空：,(1)当A为气态单质时，A为_，B为_，C为_，D为_，E为_(2)当A为固态单质时

6、，A为_，B为_，C为_，D为_，E为_,N2,NH3,NO,NO2,稀HNO3,S,H2S,SO2,SO3,浓H2SO4,金属与硝酸的反应,1、铁与硝酸的反应：,Fe（不足）+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O,3Fe（足量）+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+2NO+4H2O,例：将7g铁粉加入200mL 2 molL-1的硝酸溶液中，使之充分反应放出NO气体，所得溶液中主要离子浓度的关系是 Ac(NO3-)c(Fe2+)c(Fe3+)c(H+)Bc(NO3-)c(Fe3+)c(Fe2+)c(H+)Cc(Fe2+)c(Fe3+)c(NO3-)c(H+)D2c(Fe2+)

7、+3c(Fe3+)+c(H+)=c(NO3-)+c(OH-),AD,HNO3性质的应用,5.6克Fe与100mL某浓度的硝酸反应，生成的气体在标准状况下体积为4.48L，反应后测得溶液H+浓度为1mol/L，（假设溶液体积不变）求该硝酸的物质的量的浓度：。,6mol/L,某溶液具有下列性质：灼烧，火焰呈黄色；加BaCl2出现白色沉淀；浓缩后加浓H2SO4和铜片共热，产生红棕色气体。则此溶液中可能存在的离子是：（）A.Na+、SO42-、NO3-B.K+、NO3-、CO32-C.Na+、K+、SO32-D.Na+、NO3-、SO32-,AD,2、铜与硝酸等的反应：,3Cu2+8H+2NO3-=3

8、Cu3+2NO+4H2O,例：铜既不溶于稀硫酸，也不溶于KNO3溶液，现有2mol/L稀硫酸15mL，往其中加入202g KNO3固体，充分溶解，该混和液最多可溶解铜的物质的量为A 0mol B 0.0075mol C 0.03mol D 0.0225mol,D,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,A，2.4g B,3.2g C,6.4g D,9.6g,练习3:1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别是0.1mol/L和0.4mol/L，若向该溶液中加入足量的铜粉，则最多溶解铜粉的质量为（）,D,例

9、1、1.92g电解铜片（纯铜）置于10mL14.2molL-1的浓硝酸中，铜片不断溶解，直至完全消失，反应中共收集到气体1.12L（标准状况）。假定反应前后溶液体积不变，且不考虑N2O4的存在。试求：（1）反应后的溶液中硝酸铜的物质的量。（2）反应后的溶液中硝酸的物质的量。（3）反应后产生的气体经水洗后的体积（标准状况）。（4）反应产生的气体与一定量的氧气混合后，恰好能被足量的水完全吸收转化为硝酸，则所需氧气在标准状况下的体积为多少升？,n（Cu）=1.92g/(64g/mol)=0.03mol根据铜元素守恒:nCu(NO3)2=0.03mol,例1(1)解析,n(NOx)=1.12L/(22

10、.4L/mol)=0.05mol剩余:n(HNO3)=14.20.01mol n(NOx)2 nCu(NO3)2=0.142mol 0.05mol 20.03mol=0.032mol,例1(2)解析,例1(3)解析,生成的气体(NO和NO2)经水洗后完全转变为NO,同时又生成了一定量的硝酸,NO的量相当于铜直接与稀硝酸反应生成的,则:n(NO)=n(Cu)2/3=0.03mol 2/3=0.02molV(NO)=0.02mol 22.4mol/L=0.448L,例1(4)解析,方法一:可以根据4NO+2H2O+3O2=4HNO3,方法二:可以根据氧化还原反应得失电子数相等来求算.失电子:n(e

11、)=2n(Cu)=0.06mol得电子:n(e)=4n(O2)n(O2)=0.015mol V=0.336L,铜与稀硝酸反应的实验设计,例：将Mg、Cu组成的2.64g混合物投入适量稀硝酸中恰好完全反应，并收集还原产物NO气体（还原产物只有一种）。然后向反应后的溶液中加入2molL-1NaOH溶液60mL时，金属恰好沉淀 完全，形成沉淀质量为4.68g，则反应过程中收集到NO气体（标况下）体积为（）A8.96L B4.48L C0.896L D0.448L,3、合金与硝酸等的反应：,C,铁、铜混合物与稀硝酸的反应,现有铁和铜组成的合金，研成粉末状后全部投入HNO3的稀溶液中，HNO3的还原产物

12、只有NO，随HNO3用量的增加，溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有六种情况，请用粒子符号填写下列表格空白：,Fe2+,Cu,Fe2+Cu2+,Fe2+、Fe3+Cu2+,无,无,无,铁、铜混合物与稀硝酸的反应,现有铁和铜组成的合金共a mol，其中Cu的物质的量分数为x，研成粉末状后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中，使其充分反应，且HNO3的还原产物只有NO。回答下列问题：2）若残留固体只有铜时，则溶液中可能存在的金属离子为(填粒子符号)_；若合金全部溶解，则溶液中可能存在的金属离子为（填粒子符号）_。,铁、铜混合物与稀硝酸的反应,3）当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，b的取

13、值范围(用a，x表示)_；4）当x=0.5，且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等，在标准状况下共产生672mLNO。则a=_，b=_，,0.04mol,0.12mol,1、(2000年上海)铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已经折算成标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为（）A、9.02g B、8.51g C、8.26g D、7.04g,课堂检测,n(NO2)=(4.48/22.4)mol=0.2moln(N2O4)=(0.336/22.4)mol=0.015mol硝酸被还原时所

14、得到的电子:n(e-)=n(NO2)+2 n(N2O4)=0.23mol所以n(Mg)+n(Cu)=n(e-)/2=n(Mg2+)+n(Cu2+)=0.115mol沉淀中n(OH-)=0.23molm(沉淀)=m(Mg+Cu)+m(OH-)=4.6g+0.23 17g=8.51g,3、（2004年高考天津卷-29）将32.64g铜与140mL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11.2L。请回答：（1）NO的体积为 L，NO2的体积为 L。(保留一位小数)（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入的vmLamol/LNaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部

15、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溶液中全部转化为硝酸，至少需要30%的双氧水 g。,V(NO)=5.8 L V(NO2)=5.4L(2)反应后所得溶液为NaNO3溶液根据Na元素守恒有:n(NaOH)=n(NaNO3)根据N元素守恒,硝酸的总量:n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NOx)=(av10-3+0.5)molC(HNO3)=(av10-3+0.5)mol/L 0.14,(3)根据得失电子数相等易知:n(H2O2)=n(Cu)=0.51molm(H2O2)=0.5134g=17.34gm(双氧水)=(17.34/0.3)g=57.8g

16、,某单质跟浓硝酸反应时参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4，则该单质被氧化后元素化合价可能为()A.+1 B.+2 C.+3 D.+4,用0.4 mol Zn与稀硝酸反应，消耗1.0mol HNO3时反应刚好完全，则还原产物可能是（）ANO BNO2 CN2O DNH4NO3,C D,3Cu8H2NO 3Cu22NO4H2O,(4)铜屑溶解，溶液为浅蓝色，有气泡产生，瓶内上方出现红棕色气体,解析：依题意，制取X气体不需加热，收集X气体采用排水法(说明X气体不溶于水)，由给出的试剂知，只有制取和收集NO气体才合乎题意,NO,稀HNO3,铜屑,除去NO2,制取并收集NO.swf,2用如图所示

17、装置（气球内先充有空气）进行铜与稀硝酸反应的实验，请填写下列空格。（1）实验开始时，先将烧瓶加热，其目的是_。（2）在不断摇动烧瓶的条件下，使反应充分进行。可观察到的4个主要现象：铜丝逐渐减小，但不完全消失，且表面有气泡生成；气球先略变大，在摇动情况下变小，而后又变大；_；_。（3）在摇动情况下，导致气球变小的有关反应的化学方程式为_。,（3）4NO2+O2+2H2O=4HNO3，或4NO+3O2+2H2O=4HNO3，或2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。,（1）提高反应速率。,（2）无色溶液变成蓝色；烧瓶中气体先呈红棕色，最终为无色。,3、用示意图中的简易装置可以进

18、行气体的发生和收集。（l）实验前应如何检查该装置的气密性？,把导管b的下端浸入水中，用手捂住试管，若导管口有气泡冒出，松开手后，水又会回升到导管b中，说明该装置的气密性良好。,（3）从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到哪些现象？请依次逐一写出。,铜片和稀硝酸反应，有无色气泡产生，反 应开始较慢，逐渐加快；试管a上部空间由无色变为红棕色，最后又无色；铜片完全溶解，试管a中的溶液由无色变为蓝色；,（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出。试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因。,由于反应开始时产生的NO 气体和试管a上部空气

19、中的O2作用生成 NO2，NO2 易溶于水并与水反应，使装置内气体的压强暂时减小，所以道观中的会先上升至一定高度。,（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。此时可观察到什么现象？,试管中的水会上升一定高度。,4现用U型管（用硬质玻璃管弯制）、干燥管、酒精灯、胶塞和玻璃导管等仪器设计右图装置来证实稀硝酸与铜反应生成NO。（1）补充完成下列实验步骤：检查装置的气密性，方法是_打开活塞A，从U形管长管一端注入稀硝酸，一直注到_ 为止。关闭活塞A，用酒精灯在U型管短管一侧加热，当观察到 _现象时，立即停止加热。,

20、关闭玻璃管活塞A，向U型管长管一端加水至液面高于短管、静置一段时间后，若液面相对位置不变，则不漏气。,U型管短管一端没有泡,铜丝上有气泡,（2）记录描述观察到的实验现象：可在U型管短管上方处观察到_色气体产生。若铜丝和稀硝酸均未完全反应，在_时反应也可自行停止。反应自行停止后，如果慢慢打开活塞A，可立即观察_,以上现象说明_。,U型管短管一端液面上升，干燥管的球型容器中有红棕色气体生成；Cu与稀HNO3反应生成NO。,无,NO将硝酸溶液排入长管，使硝酸与铜脱离接触。,某课外兴趣小组为探究Cu与稀硝酸反应生成的NO气体设计了如图所示装置，请回答：,思维拓展,（1）如何检验装置的气密性,关闭分液漏

21、斗活塞及止水夹1、2，分别从U型管的1、2长管口注入液体，若出现液面高度差，说明气密性好。,（2）实验开始时打开止水夹和分液漏斗活塞，先在管2中加浓硝酸与橡皮塞接触然后关闭止水夹1、2，从管1长管加入稀硝酸至橡胶塞，关闭分液漏斗活塞。为加快反应速率，应采取什么措施.,某课外兴趣小组为探究Cu与稀硝酸反应生成的NO气体设计了如图所示装置，请回答：,思维拓展,（1）如何检验装置的气密性,关闭分液漏斗活塞及止水夹1、2，分别从U型管的1、2长管口注入液体，若出现液面高度差，说明气密性好。,（2）实验开始时打开止水夹和分液漏斗活塞，先在管2中加浓硝酸与橡皮塞接触然后关闭止水夹1、2，从管1长管加入稀硝

22、酸至橡胶塞，关闭分液漏斗活塞。为加快反应速率，应采取什么措施.,（3）实验中硝酸与Cu的反应，能否自动停止.为什么？,能,随反应生成气体增多，压强增大，液面下降，当液面脱离铜丝时，反应停止。,将分液漏斗活塞打开，使无色气体进入分液漏斗中，若无色气体边为红棕色，证明无色气体为NO。,（4）在实验中，证明生成的无色气体是NO的操作是：.,（5）关闭漏斗活塞打开止水夹1，NO气由管1进入管2，同学们意外发现在管2短管上部出现红棕色气体层，且浓硝酸颜色变黄，此现象的原因是。,浓硝酸将NO气体氧化成NO2，且部分NO2溶于浓硝酸而现黄色,浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,2HNO3+NO=3NO2+H2O,此过

23、程的化学方程式为：。,此现象说明。,（6）为防止生成的气体对环境造成污染，实验完毕后应采取什么样的措施？。,综合训练1 有一容积为 300mL的注射器，与500mL蒸馏烧瓶相连，烧瓶中有0.384g铜片，现向烧瓶中加入18mL 2.5mol/L 的稀硝酸溶液，并立即用锡箔包住的橡皮塞封住瓶口。,1）欲提高铜与稀硝酸反应 的速率，可以采取多种措施：若采用加入化学试剂的方 法，可以加入：A.水 B.无水醋酸钠 C.铂丝 若用升温的方法，还需要的仪器是。2）橡皮塞用锡箔包住的原因是；,酒精灯,防止橡皮塞被硝酸腐蚀(氧化),下页,XK,综合训练1 有一容积为 300mL的注射器，与500mL蒸馏烧瓶相

24、连，烧瓶中有0.384g铜片，现向烧瓶中加入18mL 2.5mol/L 的稀硝酸溶液，并立即用锡箔包住的橡皮塞封住瓶口。,解答,上页,XK,解：(4)烧瓶容积为500ml，含O2物质的量约为50010-3 L21%22.4L/mol=0.0047mol,0.384gCu物质的量为0.006mol,HNO3物质的量为:1810-3L2.5mol/L=0.0045mol,刚开始时发生反应：,接着发生反应：,2NO+O2=2NO2,最后反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO,总反应为：2Cu+O2+4HNO3=2Cu(NO3)2+2H2O,可见HNO3不足，故反应前后NO3-浓度不变。,查看题目,XK,结晶法或重结晶法,浓硝酸易挥发；不稳定；对设备腐蚀严重。,铜与硝酸直接反应会产生氮氧化物，既产生污染，又降低硝酸的利用率。铜屑在空气中燃烧生成CuO,CuO与HNO3反应没有氮氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率。,XK,