高一化学氮元素专题计算.docx
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高一化学氮元素专题计算.docx
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高一化学氮元素专题计算
例1.向硝酸钠溶液中,加入铜粉不发生反应,若再加入某种盐,则铜粉可以逐渐溶解,符合此条件的盐是(D)
(NO3)3
例2.浅绿色的Fe(NO3)2溶液存在如下平衡:
Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+若向该溶液中滴加稀盐酸,则溶液的颜色(A)
A.变黄B绿色变深
C绿色变浅D无变化
稀盐酸中的氢与硝酸根结合生成硝酸将二价铁还原成三价铁显黄
色
例3.将放入10mLL的稀硫酸中,未见明显现象,又投入NaNO3固体,可以观察到Cu逐渐溶解,溶液渐显蓝色。
试求:
(1)Cu最终可否溶解完全
(2)放出NO气体的体积(在标准状况下)
练2:
铜镁合金g完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生4480mLNO2气体和336mL()N2O4气体(标准状况下).反应后的溶液中加足量NaOH溶液,生成沉淀的质量为()
A.9.02g
求氢氧根质量即可氢氧根物质量与转移电子量相同
均为4480除以22400再加乘以2
练3:
14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与(标准状况)O2混合,通入水中,恰好被全部吸收,则合金中铜的质量为()
A.1.4g
练4:
铜与过量的浓硝酸(8mol/l、30ml)充分反应,硝酸的还原产物有NO和NO2,反应后溶液中的H+为aml,则此时溶液中所含NO3-物质的量为()
AamolB(a+
CD
练5:
mol的铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2 、N2O4混合气体共mol,该混合气体的平均相对分子量可能是( )。
A .30 B .46
C. 50 D. 66
例6:
现有铁和铜组成的合金共amol,其中Cu的物质的量分数为x,研成粉末状后全部投入含bmolHNO3的稀溶液中,使其充分反应,且HNO3的还原产物只有NO。
试回答下列问题:
。
(1)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表:
①
②
③
④
⑤
⑥
溶液中的金属离子
Fe2+
Fe2+、Cu2+
Cu2+、Fe3+
残留固体成分
Fe、Cu
Cu
(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) ;
(3)当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时,b的取值范围(用a,x表示) ;
(4)当x=,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= ,
例9.Zn与稀HNO3反应,已知反应的Zn与被还原的稀HNO3的物质的量之比为4:
1,则还原产物是(D)
A、NOB、N2OC、NO2D、NH4NO3
例10.Zn与稀HNO3按2:
5的摩尔比反应,还原产物是(BD)
A、NOB、N2OC、NO2D、NH4NO3
例11.某单质与浓HNO3反应时,每有单质反应,就消耗1mol硝酸,则单质元素氧化后的化合价可能是(BD)
A、+1B、+2C、+3D、+4
例12.铜与1mol/L的稀硝酸反应,如果NO3-的浓度下降mol/L,则溶液中H+同时下降mol/L。
例13.铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是(C )。
A. Fe2(SO4)3 B. Na2CO3 C. KNO3
解析:
铜不能与稀硫酸反应,但稀硫酸提供H+,盐提供NO3-,构成强氧化条件,能溶解铜并产生气体。
答案选 C。
例14.将铜与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。
请回答:
(1)NO的体积为_____L,NO2的体积为_____L。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu离子全部转化成沉淀,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NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水_____g。
例15.铜投入一定量浓HNO3中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到672mL气体(标况)。
将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积(C)
n(Cu)=64=则Cu失去的电子数为*2=n(气体)==设生成的NO为xmol,生成的NO2为ymol,则:
x+y=(混合气体物质的量为)3x+y=(转移电子数,HNO3→NO为3,HNO3→NO2为1)解得:
x=,y=即生成了,溶于水时发生反应:
3NO2+H2O====2HNO3+NO故溶于水后生成即此时共有NO为+=根据4NO+3O2+2H2O====4HNO3可得:
n(O2)=3/4*n(NO)=故V(O2)=*mol=
例16:
把铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,如反应只收集到和,下说法正确是(D)
A.反应后生成的盐只为Fe(NO3)3
B.反应后生成的盐只为Fe(NO3)2
C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为1:
3
D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为3:
1
铁失电子,NO2和NO得电子,得失电子守恒。
得电子,得3*=电子。
n(Fe)=56=mol这些电子由的铁提供,每molFe3+提供3mol电子,每molFe2+提供2mol电子。
设Fe(ON3)3的物质的量为x,Fe(ON3)2的物质的量为y。
联立方程:
3x+2y=+x+y=解得:
x=,y=所以,n[Fe(NO3)3]:
n[Fe(NO3)2]=1:
3
例17.把20克铁粉投入盛有一定量的稀硝酸的烧杯中,反应时,硝酸的还原产物为NO,反应停止后,烧杯中溶质的质量,增加了克,此时烧杯中的物质可能是(D)
(A)Fe(NO3)2(B)Fe,Fe(NO3)2(C)HNO3,Fe(NO3)2(D)Fe(NO3)2,Fe(NO3)3
Fe+4HNO3----->Fe(NO3)3+NO+2H2O
3Fe+8HNO3----->3Fe(NO3)2+2NO+4H2O
例18.向某稀硝酸溶液中,加入铁粉充分反应后,铁粉全部溶解,放出一氧化氮气体,溶液质量增加,则
1、所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量为
2、参加反应的硝酸物质的量为
例19.将amolCu加到一定浓度的硝酸溶液中,充分反应后,铜完全溶解并产生气体(不考虑N2O4),试回答下列问题
⑴若a=,则反应中转移的电子数为mol,若此时收集到的气体标况下体积为L。
该气体为。
⑵用氨气吸收硝酸生产中产生的尾气,对环境无污染,试写出用氨气恰好吸收
(1)产生气体的总化学方程式:
例20:
向硝酸钠中加入铜粉不反应,若加入某种盐,则铜粉可逐渐溶解,符合此条件的盐为:
(D)
A硝酸铁B硫酸锌C碳酸氢钠D硫酸氢钠
二、NO、NO2、O2混合气体溶于水计算---差量法
3NO2+H2O=2HNO3+NO①4NO2+O2+2H2O=4HNO3②
4NO+3O2+2H2O=4HNO3③2NO+O2=2NO2④
序号
气体
反应
剩余气体
剩余气体的量
⑴
NO2
⑵
NO2+NO
⑶
NO+O2
V(NO)/V(O2)
=4∶3
<4∶3
>4∶3
⑷
NO2+O2
V(NO2)/V(O2)
=4∶1
<4∶1
>4∶1
1.NO2溶于水:
3NO2+H2O=2HNO3+NO-差量法
例:
将一充满NO2气体的试管倒插入水槽,最后剩余10mL(标况)气体。
求:
①原NO2气体的体积(标况)是mL;
②试管中溶质的物质的量浓度大约是(设溶质无扩散)。
2.NO2+NO(N2、CO、H2、CH4等不与水反应也不溶于水的气体)
依据:
3NO2+H2O=2HNO3+NO利用差量法
例:
将装有30mLNO和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够的时间,到水面不在上升为止,此时试管内剩余气体为22mL,求原混合气体中NO和NO2各多少mL
例:
将装有20mLN2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够的时间,到水面不在上升为止,此时试管内剩余气体为10mL,求原混合气体中N2和NO2各多少mL
3.NO和O2混合溶于水
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
例:
将充满水的试管倒立在盛水的水槽中,用排水法收集8mLNO,然后再通入一定体积的O2,充分反应后
1若无剩余气体,则通入的O2是多少mL
2若最后剩余气体4mL,则通入的O2是多少mL
4.NO2和O2混合气体溶于水的计算
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
①V(NO2)∶V(O2)=4∶1无气体剩余;
②V(NO2)∶V(O2)<4∶1时,O2过量,余气O2
③V(NO2)∶V(O2)>4∶1时,NO2过量,余气体为NO,且V(NO)=1/3[V(NO2)-4V(O2)]。
例1:
10mL试管中集满了NO2和O2倒立于水槽中,若水充满试管,NO2、O2各多少mL;若剩余1mL气体,O2、NO2各多少mL
例2:
在25mL试管中充满NO2与O2混和气,把它倒扣在盛水的水槽中,①充分反应后无气体剩余,则原混和气中NO2和O2各多少mL②充分反应后剩余5mL气体,则原混和气中NO2和O2各多少mL
5.NONO2O2混合溶于水的计算
例1:
NO和NO2的混合气体40mL与20mLO2同时通入倒立在水槽中并充满水的试管中,最后剩下5mL气体,求NO、NO2各多少毫升
例3:
同温同压下将NO2、NO、O2气体按一定体积比充满一容器,再倒置于盛水的水槽中,片刻后液体充满容器,则反应前NO2、NO、O2的体积比为()
11:
1:
1②4:
3:
1③4:
24:
19④4:
24:
7⑤任意比
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