5.2.6 硝酸的有关计算（精品课件）-2022-2023学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属 第二节 氮及其化合物 单质 氧化物 盐 酸 碱 氢化物 NH3 N2 NO NO2 HNO3 NH3·H2O NO3－ NH4+ H2 O2/放电或高温 O2 H2O 碱 酸 H2O -3 0 +2 +4 +5 物质类别 元素价态 氮及其化合物的转化 写出有关化学方程式: N2→NH3: ________________________________。 NH3→NO: _______________________________。 NO→NO2: _______________________________。 NO2→HNO3: _____________________________。 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO N2+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 氮气发生还原反应 氨气发生氧化反应 NO发生氧化反应 NO2既发生氧化反应也发生还原反应 思考讨论 ① ② ③ ④ 1.对硝酸强氧化性的正确认识 本质 HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力 (1)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色。 (2)反应温度越高,硝酸浓度越大,其氧化性越强。 (3)硝酸与铁反应,当硝酸过量时,产物为Fe(NO3)3,当铁过量时为Fe(NO3)2。 (4) 在中性和碱性溶液中不表现强氧化性,但在酸性溶液中表现强氧化性,与I-、Fe2+、 、S2-等不能共存。 Br-与 在中性、碱性条件下能共存,而在酸性条件下因发生氧化还原反应而不能大量共存。 学习 目标 第6课时 硝酸与金属反应的计算 巩固硝酸的强氧化性. 掌握金属与硝酸反应的常用方法. ①原子守恒法 Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ + 2H2O HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3物质的量。 n(反应的硝酸)= n(被还原的硝酸)+ n(未被还原的硝酸) = n(被反应的硝酸)+2n(Cu2+) 金属与硝酸反应的计算 例1、38.4克的Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部溶解，共收集到22.4L气体，则反应消耗HNO3的物质的量为 ________ n(反应的硝酸)= n(被还原的硝酸)+ n(未被还原的硝酸) = n(被反应的硝酸)+2n(Cu2+) = 22.4L/22.4L/mol+2ⅹ38.4g/64g/mol =2.2mol 例2.25.6mgCu跟含有1.4×10-3 mol的硝酸恰好完全反应,反应完毕后收集到的气体在标准状况下的体积为( ) A．7.84 mL B．13.44 mL C．15.68 mL D．17.92 mL 解析：扩放数据,简化计算 n(Cu)=0.4mol,生成0.4molCu(NO3)2,故生成 气体为1.4mol-0.4mol×2=0.6mol，气体体积为 0.6×22.4=13.44L。 B ②电子得失守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属电子的物质的量。 例3.某二价金属与硝酸反应时，金属与硝酸所消耗的物质的量之比为2:5，则HNO3的还原产物是 （ ） A.NH4NO3 B.N2O C.NO D.NO2 解析:若二价金属(M)为2mol,生成2molM(NO3)2,未被还原的硝酸4mol,被还原的硝酸1mol,根据得失电子数相等,HNO3中N元素被还原成+1价,应为N2O;NH4NO3中N元素的平均化合价为+1价。答案AB。 AB 例4：mgCu投入一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到VmL气体。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积的计算. 方法：若从一般角度考虑，很难得出结论；但若利用得失电子守恒解，能得到铜失去的电子总数等于氧气 得到的电子总数，即有2n(Cu)=4n(O2 ) A.1∶4 B.1∶5 C.2∶3 D.2∶5 练1.物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该