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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)18 硝酸 氮族元素學(xué)案 【考綱解析】 1、了解氮單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2、了解氮單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。 3、硝酸的性質(zhì)和用途；硝酸的不穩(wěn)定性、強(qiáng)氧化性(鈍化、氧化金屬非金屬、某些化合物如硫化氫、二氧化硫、碘化物、亞鐵鹽等)； 4、硝酸的性質(zhì)及有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究； 【學(xué)生整理】 一、歸納整理硝酸的組成結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途、保存： 組成結(jié)構(gòu) 物理性質(zhì) 純硝酸為無(wú)色透明易揮發(fā)性液體，因溶解部分NO2而呈黃色。 化 學(xué) 性 質(zhì) 不穩(wěn)定性 見(jiàn)光或受熱分解： 與金屬反應(yīng) 常溫下，濃硝酸與鋁、鐵發(fā)生 　　　 現(xiàn)象。 稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式： 濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式： （兩個(gè)反應(yīng)都體現(xiàn)硝酸的 和強(qiáng)氧化性。） 與非金屬反應(yīng) 濃硝酸與炭反應(yīng)方程式： 與低價(jià)化合物反應(yīng) 例：寫出稀硝酸與FeO反應(yīng)的離子方程式： 保存 將濃硝酸存放在帶 塞的 色 口試劑瓶中，且蔽光低溫存放。 用途 制氮肥、硝酸鹽、炸藥、有機(jī)化工產(chǎn)品等。 二、了解氮族元素：?。私獾墓潭āx、類型、舉例）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 元素名稱 元素符號(hào)原子序數(shù) 價(jià)電子排布式 周期表中位置 原子半徑變化 化 合 價(jià)（高、低） （常見(jiàn)） 非 金 屬 性 質(zhì) 變化、 單 質(zhì) 的 氧 化 質(zhì) 性 變 化 最高價(jià)氧化物及水化物及其酸性變化 最低價(jià)氣態(tài)氫化物表示式、 空間構(gòu)型、穩(wěn)定性、 還原性變化、水溶液酸性 單質(zhì)物性——色、態(tài)、密度、熔點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性變化 三、總結(jié)氮的單質(zhì)及其化合物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖并寫出反應(yīng)方程式： 【自主檢測(cè)】 1．把22.4 g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應(yīng)只收集到0.3 mol NO2和0.2 molNO ，下列說(shuō)法正確的是 A．反應(yīng)后生成的鹽只有 Fe(NO3)3 B．反應(yīng)后生成的鹽只有 Fe(NO3)2 C．反應(yīng)后生成的鹽為 Fe(NO3)3 和 Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為 1∶3 D．反應(yīng)后生成的鹽為 Fe(NO3)3 和 Fe(NO3)2，其物質(zhì)的量之比為 3∶16 2．(xx北京理綜，27)某學(xué)習(xí)小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)。實(shí)驗(yàn)表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸。 可選藥品：濃硝酸、3 molL－1稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳 已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO2反應(yīng)。 NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中。裝置③、④、⑥中盛放的藥品依次是___________ (2)滴加濃硝酸之前的操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性，加入藥品，打開(kāi)彈簧夾后__________ (3)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________ 。 (4)裝置②的作用是___________ _，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________ (5)該小組得出的結(jié)論依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________ _。 (6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)裝置①中溶液呈綠色，而不顯藍(lán)色。甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)試驗(yàn)來(lái)判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是(選填序號(hào)字母)__________________。 a．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化 b．加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化 c．向該綠色溶液中通入氮?dú)?，觀察顏色變化 d．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化 【課堂點(diǎn)撥】 一、氮單質(zhì)及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系參考圖： 二、熟悉有關(guān)計(jì)算：（總結(jié)出思維方法、技巧） 1、氮氧化物與水作用計(jì)算： 例1：一支20mL的試管充滿NO2和O2混合氣體,倒置于水槽中,充分反應(yīng)后試管內(nèi)剩余氣體為5mL,則原混合氣中NO2和O2的體積可能為( )。 A．15mL,5mL B．10mL、10mL C．19mL,1mL D．12mL、8mL 例2：同溫同壓下，兩個(gè)等體積的干燥圓底燒瓶分別充滿①NH3和②NO2，③HCl和空氣的混合氣體，分別進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，經(jīng)充分反應(yīng)后，瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為 （ ） A．①>②>③ B．①<②<③ C．①=②=③ D．不能確定 2、金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算： 例3：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1.92克銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，隨著銅的不斷溶解，反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅全部溶解后，共收集到1.12L氣體，據(jù)此可知生成一氧化氮的體積為（ ） A．112ml B．108ml C．224ml D．448ml 3、有關(guān)混酸計(jì)算： 例4．硝酸與硫酸的混合溶液100ml，其中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為：c(HNO3)=0．4mol/L，c(H2SO4)=0.1mol/L。向該溶液中加入1.92g銅粉，微熱，充分反應(yīng)后，所得溶液中Cu2+離子的物質(zhì)的量濃度是（ ） A、0.15mol/L B、0.225mol/ L C、0.30mol/ L D、0.45mol/ L 【課堂例題】 1．銅和鎂的合金 4.6 g 完全溶于濃硝酸，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生 4 480 mL 的 NO2 氣體和 336 mL 的 N2O4 氣體(都已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為（ ） A．0.02 g B．8.51 g C．8.26 g D．7.04 g 2．實(shí)驗(yàn)探究銅與硝酸的反應(yīng)及濃、稀硝酸氧化性 銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO，NO又被氧化成NO2，對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察無(wú)色NO有干擾，過(guò)多的NO、NO2又會(huì)污染環(huán)境。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)符合綠色化學(xué)的思想。某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖所示裝置來(lái)改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。 (1)實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞b，試管d中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c。其目的是________________ 。 (2)在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2 mL濃硝酸，c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________ __ 再由a向c中加2 mL蒸餾水，c中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________ ________ (3)表中是制取硝酸銅的三種方案，能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是______________，理由是__________________。 方案 反應(yīng)物 甲 Cu、濃硝酸 乙 Cu、稀硝酸 丙 Cu、O2、稀硝酸 (4)該興趣小組還用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明氧化性KMnO4>Cl2>Br2，操作步驟為_(kāi)___________________ ，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______ ；但此實(shí)驗(yàn)的不足之處是____________ 。