化學復習第4章第4講氮的氧化物和硝酸-文庫吧
2024-12-29 10:41 本頁面
【正文】 個數比進行判斷 n ( N) ∶ n ( O )????? 2 ∶ 5 余 O2＝ 2 ∶ 5 恰好完全反應2 ∶ 5 余 NO 2. 電子守恒法 NO 和 NO2轉化為硝酸時是氧化還原反應 ， 必然遵循電子得失守恒 。 例 1 將容積為 50 mL 的量筒充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體 ， 量筒倒 置在盛滿水的水槽里 ， 一段時間后 ， 量筒里剩余氣體體積為 5 mL 。 則原混合氣體中 NO2和 O2的體積比可能是 或 。 解析 NO或 NO2與 O2的混合氣體與水的反應計算關系式可由下列化學方程式推導出來。 2NO＋ O2===2NO2 ① 3NO2＋ H2O===2HNO3＋ NO ② 由 ② 2＋① 得 4NO2＋ O2＋ 2H2O===4HNO3 ③ 由 ① 3 ＋ ② 2 得 4NO ＋ 3O2＋ 2H2O===4 HNO3 ④ ③ 、 ④ 兩式就是平時計算經常用到的關系式。 剩余的 5 m L 為 O2，則參加反應 ③ 的 NO2和 O2的總體積為 50 m L － 5 m L ＝ 45 m L 則原混合氣體里， NO2的體積為 45 m L 45＝ 36 m L O2的體積為 50 m L － 3 6 m L ＝ 14 m L 即 NO2與 O2的體積比為 36 ∶ 14 ＝ 18 ∶ 7 若剩余的 5 m L 為 NO ，由 ② 式得過量的 NO2體積為 15 m L ，則發(fā)生反應 ③ 的 NO2和 O2的總體積為 50 m L － 15 m L ＝ 35 m L 。則原混合氣體里， O2的體積為 35 m L 15＝ 7 m L ， NO2的體積為 50 m L －7 m L ＝ 43 m L 即 NO2與 O2的體積比為 43 ∶ 7 。 答案 18 ∶ 7 43 ∶ 7 即時鞏固 1 將盛有 12 m L NO2和 O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余 2 m L無色氣體，則原混合氣體中 O2的體積是 ( ) ① m L ② m L ③ m L ④ 4 m L A. ①④ B. ②③ C. ①③ D . ②④ 解析 解題依據的化學反應原理為 4N O2＋ O2＋ 2H2O===4 HNO3 3N O2＋ H2O===2HNO3＋ NO 設 O2的體積為 x ，剩余的氣體有兩種可能： ① 若剩 O2，則 V 剩 ＝ x －14( 12 － x ) ＝ 2 m L ， 得 x ＝ 4 m L ； ② 若剩 NO ，則 V 剩 ＝13[ ( 12 － x ) － 4 x ] ＝ 2 m L ， 得 x ＝ m L 。 答案 A 考點二 金屬與硝酸反應計算題的思維模型 1. 思維模型 2. 計算中的守恒思想的應用 ( 1) 原子守恒法 HNO3與金屬反應時 ， 一部分 HNO3起酸 的作用 ， 以 NO－3的形式存在于溶液中 ； 一部分作為氧化劑轉化為還原產物 ， 這兩部分中氮原子的總物質的量等于反應消耗的 HNO3中氮原子的物質的量 。 ( 2) 得失電子守恒法 HNO3與金屬的反應屬于氧化還原反應 ， HNO3中氮原子得電子的物質的量等于金屬失電子的物質的量 。 ( 3) 電荷守恒法 HNO3過量時反應后溶液中 ( 不考慮 OH－) 則有： c ( NO－3) ＝ c (H＋) ＋ nc (Mn ＋)(Mn ＋代表金屬離子 ) 。 ( 4) 離子方程式計算法 金屬與 H2SO HNO3的混合酸反應時，由于硝酸鹽中 NO－3在 H2SO4提供 H＋的條件下能繼續(xù)與金屬反應，因此此類題目應用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據完全反應的金屬或 H＋或 NO－3進行相關計算，且溶液中要符合電荷守恒。 例 2 足量銅與一定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和 NO N2O NO 的混合氣體，這些氣體與 L O2( 標準狀況 ) 混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入 5 m ol/ L NaOH 溶液至 Cu2 ＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH 溶液的體積是 ( ) m L B .45 m L m L m L 解析 O 2 為氧化劑， Cu 為還原劑， HNO 3 相當于僅僅發(fā)生了復分解反應，則 n ( Cu) ＝ 2 n (O 2 ) ＝ 0. 15 m ol ，n ( Na OH) ＝ 2 n ( Cu) ＝ 0. 3 m ol ， V ( Na OH) ＝ m ol5 m ol/L＝ L ＝ 60 m L ，故選 A 。 答案 A 即時鞏固 2 將 g 銅與 140 m L 一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產生的 NO 和 NO 2 混合氣體在標準狀況下的體積為 1 L 。請回答： ( 1) NO 的體積為 L ， NO 2 的體積為 L 。 (2) 待產生的氣體全部釋放后，向溶液中加入 V m L a m ol/ L 的 NaO H 溶液，恰好使溶液中的 Cu2＋全部轉化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為 m ol/ L 。 (3) 欲使銅與硝酸反應生成的氣體在 NaOH 溶液中全部轉化為 NaN O3，至少需要 30 % 的雙氧水 g 。 解析 (1)設反應得到的 NO和 NO2的物質的量分 別為 x和 y解題思路為化合價升降相等 (銅元素化合 價的升高等于氮元素化合價的降低 ) ????? x ＋ y ＝1 m ol3 x ＋ y ＝64 2 m ol ????? x ＝ m oly ＝ m ol
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