氮的氧化物与氧气混合后溶解于水的计算

氮的氧化物与氧气混合后溶解于水的计算原则：硝酸的酸酐是N2O5，因此参与形成硝酸的N原子和O原子的个数比等于2：5.方法：第一步，找出原来的NONO2O2的量，找出剩余的是什么（只可能是NO或者O2），量是多少；第二步，将题目的量与物质的化学式中的角标相乘找原子数目第三步，列式，（原来的N原子-剩余的N原子）/（原来的O原子-剩余的O原子）=2/5例1：把10mLNO2气体通往倒立在水槽的盛满水的量筒里，片刻后，量筒里留下的气体是什么？体积是多少？例2：把8mLNO和NO2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的量筒里，片刻以后，量筒里留下4mL气体，计算通入的混合气体里，NO和NO2的体积各为多少？例3：将盛有30mLNO2和若干O2的混合气体的试管倒立于水中，试管内最后剩余5mL气体，求原有O2的体积？例4：将盛有8mL NO和1.5mL O2的混合气体的试管倒立于水中，最后试管内气体有无剩余？若剩余则体积为多少？例5：将24mLNO和NO2的混合气体与12mLO2同时通入倒立在水槽中盛满水的量筒里，充分反应后，量筒里留下3mL气体，求原混合气体中NO和NO2的体积各是多少？注意：（1）NO2、O2混合气通入水完全反应为： （2）NO、O2混合气通入水完全反应为： 硝酸与金属反应实质：金属与硝酸反应的实质是金属与H+和 NO3- 共同作用.方法：1、只要是金属和H+ 作用，就要考虑NO3-的有无。 例 1.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( ) 。A. Fe2 (SO4) 3 B. Na2CO3 C. KNO3 D.FeSO4 例2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是( )。A. m1一定大于m2 B. m1一定等于m2 C. m1可能等于m2 D. m1可能大于m2例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O=Fe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( ) 。A. 浅绿色加深 B.颜色变浅 C.溶液变黄 D.无法判断 方法：2，计算时，要从题目的条件入手分析 （1）混酸与金属反应，要从实质入手，考虑三种微粒量的多少，按量少的来计算例4.在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度是( )。 A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45 练习：有硫酸与硝酸的混合液,取出其中10ml,加入足量的BaCl2溶液,将生成的沉淀过滤洗涤,干燥称得质量为9.32g.另取这种溶液10ml与4mol/L的NaOH溶液25ml恰好中和.另取10ml的混合液与0.96g铜粉共热时，有多少ml气体产生? （V(NO)=0.224L）. （2）只是硝酸与金属反应时a.从硝酸在反应中的作用入手用氮守恒列式 例5.将25.6 mg Cu 与1.410-3 mol 的浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 ml。(假设反应中只产生NO或NO 2)练习.为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于80 mol、浓度为 13.5 mol/L的浓硝酸中,合金完全溶解后,收集到6.72 L(标准状况下)的气体 (假设反应中只产生NO或NO2),并测得溶液的pH=0 ， 假设反应后溶液的体积仍80 mL。 (1)被还原的硝酸的物质的量.(2)合金中各金属成分.注意：若生成的气体不是只产生NO或NO2时：一块铜片投入一浓HNO3的试管中，充分反应后铜片有剩余，若将反应产生的气体用隔绝空气的方法收集，可得67.2mL（不计水蒸气）测得此气体对H2的相对密度为28，若将此气体与33.6mLO2混合后通入水中，经过足够长的时间后，水刚好充满整个容器，求此实验中铜片减轻了多少克？有多少克HNO3被还原？（气体体积均在标况下测得）b.从反应始态和最终状态入手用得失电子守恒列式 例6.铜镁合金4.6 g 完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生 4480 mL NO2 气体和 336 mL 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 g。 练习.1.92 g Cu投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成的气体的颜色越来越浅,共收集到 672 mL 的气体(标准状况下).将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水,则通入的氧气的体积为 mL。 A . 168 B. 224 C . 336 D. 504 综合题.将32.64 g 铜粉与140 mL 一定量浓硝酸恰好完全反应,铜完全溶解,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为11.2 L.(假设反应中只产生 NO 或NO2 )请回答: (1)NO的体积为 mL；NO2的体积为 mL。 (2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入v mL a mol/L的 NaOH 溶液,恰好使溶液中的 Cu2+ 全部沉淀,则原硝酸的浓度为 a mol/L (3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在溶液中完全转化为 NaNO3 ,至少需要30%的双氧水 g。 方法3：反应后产物不确定用从极限思维考虑 （1）硝酸与铁反应产物可能是 Fe(NO3)2 或 Fe(NO3)3 ，这时可用极限法解。例7.把22.4 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到 0.3 mol NO2 和0.2 mol NO。 下列说法正确的是( )。 A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3 B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2 C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为1:3 D.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为3:1 例 8. 0.03 mol 的铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2 、N2O4混合气体共 0.05 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方法4：单质与硝酸反应确定价态，用得失电子来求解例9:锌与硝酸反应,若有1mol硝酸参加法院，则有0.8mol的电子发生转移,此时硝酸的还原产物中N元素的化合价 A +4 B +1 C+2 D3 常考类：铜与硝酸的反应计算题形式1 考察求解混合气体的平均分子量(利用极端值法求解) 例1 0.03molCu完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4) 混合气体共 0.05 mol混合气体的平均分子量可能是 (A) 30 (B) 46 (C) 50 (D)66 2 考察对硝酸在反应中所起作用的理解(利用关系式法求解) 例2 1.92gCu粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标况),则所消耗硝酸的物质的量是 A 0.12mol B 0.11mol C 0.09mol D 0.08mol 3 考察对NO3-减少与H+下降关系的理解(利用守恒关系列方程求解) 例3 76.8mgCu与足量浓硝酸反应,铜作用完全后,如果NO3-减少210-3mol,则溶液中H+同时下降 A 2.210-3mol B 3.2 10-3mol C 4.410-3mol D 4.810-3mol 4 考察对铜与硝酸反应实质的理解(利用离子方程式判断过量求解) 例4 有硫酸与硝酸的混合液,取出其中10ml,加入足量的BaCl2溶液,将生成的沉淀过滤洗涤,干燥称得质量为9.32g.另取这种溶液10ml与4mol/L的NaOH溶液25ml恰好中和. 求混合液中H2SO4与HNO3的物质的量浓度是多少？ 另取10ml的混合液与0.96g铜粉共热时，有多少ml气体产生? 5 考察硝酸的还原产物中氮元素的化合价(假设法求解) 例5:锌与硝酸反应,若有1mol硝酸参加反应，则有0.8mol的电子发生转移,此时硝酸的还原产物中N元素的化合价 A +4 B +1 C+2 D3 氮族方面试题的解题方法与技巧金点子： 氮族元素，作为元素化合物部分的重点内容，其主要内容有氮族概念的分析与判断、氮的氧化物的分析与计算、硝酸及硝酸的性质分析与计算、磷及磷的化合物的分析与应用等。此类试题中的常规题，其解法有过量分析、守恒分析、方程式的合并分析、工业生产中的用量比较等。此类试题中的信息题，其解法有迁移类比、现象剖析、效用比较等。经典题： 例题1 ：金属加工后的废切削液中含2% 3%的NaNO2，它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理废切削液，使NaNO2转化为无毒物质，该反应分两步进行：第一步：NaNO2+NH4Cl = NaCl+NH4NO2 第二步：NH4NO2=N2+2H2O下列对第二步反应的叙述中正确的是：NH4NO2是氧化剂 NH4NO2是还原剂 NH4NO2发生了分解反应 只有氮元素的化合价发生了变化 NH4NO2既是氧化剂又是还原剂 （ ）A B C D例题2 ：某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时, 还原产物是 （ ）ANO2 BNO CN2O DN2例题3 ：关于磷的下列叙述中, 正确的是 ( ).A红磷没有毒性而白磷剧毒 B白磷在空气中加热到260可转变为红磷C白磷可用于制造安全火柴 D少量白磷应保存在水中例题4 ：Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展, 因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖，关于NO的下列叙述不正确的是 ( )ANO可以是某些含低价N物质氧化的产物 BNO不是亚硝酸酐CNO可以是某些含高价N物质还原的产物 DNO是红棕色气体 例题5 ：例题6：一定条件下，将等体积NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的（ ） A 1/4 B 3/4 C 1/8 D3/8例题7： 铵盐受热分解的过程就是铵根离子（NH4+）把质子转移给酸根的过程，对于相同类型的铵盐，可根据上述反应判断其热稳定性。NH4F、NH4Cl、NH4Br、NH4I的热稳定性由强到弱的顺序为 ，理由是 。 例题8：把Cu片投入到盛有过量浓HNO3的烧瓶中，使它充分反应。将产生的气体导入容器A内，反应后的溶液倒入蒸发皿内小心蒸干，再把固体全部转移到试管中，加热使它完全分解。假设将分解的气体也收集到A容器内，然后将A倒立在水槽中，待反应停止后，测得此容器内剩余气体0.448L（标准状况）。求参加反应的Cu的质量（假设收集气体过程中无其他气体进入容器内，且A容器恰好集满）。提示：Cu（NO3）2分解生成CuO、NO2和O2 例题9：取三份1.5mL0.02 mol/L的石灰水，均加入0.02mol/L的H3PO4溶液，恰好完全反应，分别生成Ca3(PO4)2、CaHPO4、Ca（H2PO4）2，所需加入的H3PO4溶液体积比为多少？例题10：把浓度为16% 的NaOH溶液300g与浓度为5mol/L的H3PO4溶液200 mL混合，求所得物质的名称及质量（不考虑水的生成）。