硝酸性质与计算技巧
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硝酸的相关计算可能用到的原子量:Cu-64 Ag-108 Fe-56 O-16 Mg-24一、从反应的本质看:在浓硝酸中放入铜片:1、开始反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu +4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O2、若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu +8H+ +2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O3、反应停止后,再加入少量的25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是(用离子方程式表示)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O二、计算的技巧:1、利用N守恒计算:参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO或NO 2),根据氮元素守恒解题。
浓HNO3+足量Cu(金属)型:M+HNO3=M(NO3)X+氮的氧化物+H2O根据氮元素守恒,分析硝酸的去向:n(起氧化性作用硝酸)=n(NO)+n(NO2)n(起酸性作用硝酸)=n(金属)×金属化合价n(参加反应的总硝酸)=n(起氧化性作用硝酸)+n(起酸性作用硝酸)=n(NO)+n(NO2)+n(金属)×金属化合价例1.将1.92g铜粉与一定量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1120mL。
(假设反应中只产生NO或NO 2)则消耗硝酸的物质的量为 mol。
A.0.12 B.0.11 C.0.09 D.0.08解析:因为0.03mol Cu 参加反应生成Cu(NO3)2 对应0.06mol HNO3 显酸性,0.05mol氮的氧化物(NO或NO2)对应0.05molHNO3起氧化性作用,所以共消耗硝酸0.11mol。
答案选B 【巩固练习】若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生5.6L气体(标准状况)。
硝酸的性质及相关计算唐山市开滦第二中学-------范子阳硝酸是中学化学中常用的一种强酸,纯硝酸是无色、具有刺激性气味的液体,极易溶于水,低沸点、易挥发。
对于硝酸的物理性质掌握起来比较容易,但对于硝酸的化学性质掌握起来就不太轻松了,尤其是解决硝酸与金属反应的计算问题时,要用对方法才能解的快又准。
一、 掌握硝酸的化学性质1、 硝酸是一元强酸,具有酸的通性:①能使指示剂变色;②能跟金属反应;③能跟碱反应;④能跟碱性氧化物反应;⑤能和某些盐反应。
2、 硝酸具有不稳定性:4HNO 4NO 2↑+2H 2O + O 2↑注:有时浓硝酸呈黄色,就是由于分解产生的NO 2溶于其中,因此浓硝酸应贮存在棕色瓶中并放黑暗低温处。
3、硝酸具有强氧化性①硝酸可以溶解除了Au 、Pt 之外的所有金属(需要指出的是与氢前金属反应不生成H 2)3Cu+8 HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O(实验室制NO 法)Cu+4 HNO 3(浓)= Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O(实验室制NO 2法)对于以上的反应我们可以用口决“硝稀三八无,浓硝一四棕”(“无”指NO 无色,“棕”指NO 2为红棕色)加以记忆。
②浓硝酸在常温下可以使Al 、Fe 钝化,钝化恰恰证明了浓硝酸具有强氧化性(当然加热可以解“钝”)③硝酸可以氧化P 、S 、C 等非金属单质P +5HNO 3(浓)△ H 3PO 4+5NO 2↑+H 2O 3P +5HNO 3(稀)+2H 2O △ 3H 3PO 4+5NO 2↑ S +6HNO 3(浓) △H 2SO 4+6NO 2↑+H 2OS +2HNO 3(稀) △ H 2SO 4+2NO ↑④王水(浓硝酸与浓盐酸的体积比为1:3配制)可以溶解包括Au 、Pt 在内的所有金属Au+HNO 3+4HCl=HAuCl 4+NO ↑+2H 2O3Pt+4 HNO 3+18HCl=3H 2PtCl 6+4NO ↑+8H 2O二、哪些实例可以证明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强①稀硝酸只能将氢碘酸氧化成I 2,而浓硝酸则能把HI 氧化成HIO 3: 6HI +2 HNO 3(稀) △2+2NO ↑+4H 2O光照或 △HI 2+6 HNO 3(浓) △ 3+6NO 2↑+3H 2O②稀硝酸与硫化物反应时,只能将S 2-离子氧化成单质S ,而浓硝酸与硫化物反应时能将S 2-进一步氧化成SO 42-:3PbS+8 HNO 3(稀) △3)2+2NO ↑+4H 2O +3S ↓PbS+8 HNO 3(浓) △3PbSO 4↓+8NO 2↑+4H 2O以上事实可以证明,浓硝酸得电子能力比稀硝酸强,所以浓硝酸的氧化性比稀硝酸的要强。
硝酸的物理性质一物理性质:1. 纯硝酸是无色油状液体, 开盖时有烟雾, 挥发性酸[沸点低→易挥发→酸雾]2. M.p. -42℃, b.p. 83℃. 密度: 1.5 g/cm3, 与水任意比互溶.3. 常见硝酸a%= 63%-69.2% c= 14-16mol/L. 呈棕色(分析原因) 发烟硝酸.二化学性质:1. 强腐蚀性: 能严重损伤金属、橡胶和肌肤, 因此不得用胶塞试剂瓶盛放硝酸.2. 不稳定性: 光或热4HNO3 ===== 4NO2 + O2 + 2H2O所以, 硝酸要避光保存.3. 强酸性: 在水溶液里完全电离, 具有酸的通性.4. 强氧化性: 浓度越大, 氧化性越强.氧化性:王水HNO3+HCI>浓HNO3>稀HNO3。
a) 与金属反应:Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2OAg + 2HNO3(浓) == AgNO3 + NO2 ↑+H2O3Ag + 4HNO3(稀) == 3AgNO3 + NO ↑+ 2H2O能氧化活泼金属,且无H2放出硝酸能与除金、铂、钛等外的大多数金属反应.通常浓硝酸与金属反应时生成NO2, 稀硝酸(<6mol/L)则生成NO.钝化反应: 常温下浓硝酸可使铁、铝、铬(都可呈+3价金属化合物)表面形成具有保护性的氧化膜而钝化. 而稀硝酸则与它们反应.Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO + 2H2O王水: 1体积浓硝酸与3体积浓盐酸的混合溶液.可溶解金、铂.Au + HNO3 + 4HCl == HAuCl4 + NO + 2H2OM + HNO3(12∽14mol/L) ↗NO2为主.M + HNO3(6∽8mol/L) ↗NO为主M + HNO3(约2mol/L)↗N2O为主, M较活泼.M + HNO3(<2mol/L) ↗NH4+为主(M活泼)M + HNO3还可能有H2产生(M活泼)b) 与非金属反应: 浓硝酸; 需要加热.C + 4HNO3(浓) == CO2 ↑+ 4NO2↑ + 2H2O (实验演示)H2S + 8HNO3(浓) == H2SO4 + 8NO2↑ + 4H2O3H2S + 2HNO3(稀) == 3S + 2NO + 4H2O (冷)SO2 + 2HNO3(浓) == H2SO4 + 2NO23SO2 + 2HNO3(稀) + 2H2O == 3H2SO4 + 2NOH2S、SO2以及S2-、SO32-都不能与硝酸共存.c) 与有机物反应: 生成硝基化合物和硝酸酯.三硝酸的制法:1. 实验室制法: 微热NaNO3(s) + H2SO4(浓) == NaHSO4 + HNO32. 氨氧化法制硝酸:4NH3 + 5O2 == 4NO + 6H2O (氧化炉中)2NO + O2 == 2NO2 (冷却器中)3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (吸收塔)4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 (吸收塔)过程:(1)先将液氨蒸发, 再将氨气与过量空气混合后通入装有铂、铑合金网的氧化炉中, 在800℃左右氨很快被氧化为NO. 该反应放热可使铂铑合金网(催化剂)保持赤热状态.(2)由氧化炉里导出的NO和空气混合气在冷凝器中冷却, NO与O2反应生成NO2.(3)再将NO2与空气的混合气通入吸收塔. 由塔顶喷淋水, 水流在塔内填充物迂回流下. 塔底导入的NO2和空气的混合气, 它们在填充物上迂回向上. 这样气流与液流相逆而行使接触面增大, 便于气体吸收. 从塔底流出的硝酸含量仅达50%, 不能直接用于军工、染料等工业, 必须将其制成98%以上的浓硝酸. 浓缩的方法主要是将稀硝酸与浓硫酸或硝酸镁混合后, 在较低温度下蒸馏而得到浓硝酸, 浓硫酸或硝酸镁在处理后再用.尾气处理: 烧碱吸收氮的氧化物, 使其转化为有用的亚硝酸盐(有毒)即”工业盐”.NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O。
硝酸密度摩尔
摘要:
一、硝酸的定义与性质
1.硝酸的定义
2.硝酸的性质
二、硝酸密度的计算
1.摩尔质量的计算
2.摩尔密度的计算
三、硝酸密度的实际应用
1.在化学实验中的应用
2.在工业生产中的应用
四、硝酸密度的相关知识
1.摩尔质量与摩尔密度的关系
2.硝酸的浓度计算
正文:
硝酸是一种无机化合物,化学式为HNO3,具有强氧化性和腐蚀性。
硝酸的密度是其质量与体积之比,通常用摩尔密度来表示。
要计算硝酸的摩尔密度,首先需要知道硝酸的摩尔质量。
硝酸的摩尔质量是由其构成原子的相对原子质量相加而得,即1×氢的相对原子质量+1×氮的相对原子质量+3×氧的相对原子质量=63.01g/mol。
硝酸的摩尔密度即为硝酸的摩尔质量,为63.01g/mol。
在化学实验中,
摩尔密度常用于测量溶液的浓度。
在工业生产中,摩尔密度可用于硝酸的储存和输送,帮助企业合理配置资源。
摩尔质量与摩尔密度之间的关系是,摩尔质量是摩尔密度的单位。
例如,氢气的摩尔质量为2g/mol,其摩尔密度即为2g/L。
硝酸的浓度可以通过摩尔质量和摩尔密度计算得出,公式为:浓度=摩尔质量/摩尔密度。
总之,硝酸密度摩尔是一个重要的物理性质,不仅与硝酸的化学性质密切相关,还在实际应用中具有广泛的价值。
硝酸与硝酸盐的计算一、硝酸与金属反应中硝酸的作用:(1)酸性(2)氧化性二、硝酸盐(1)硝酸盐的受热分解规律①_________________________②___________________________________________③___________________________________________(2)硝酸盐在酸性的条件下具有强的氧化性:与_______________________________不共存三、混酸的计算_______________________________________________________________________四、硝酸的计算技巧例1:15.36gCu与200mL某浓度的硝酸恰好完全反应,生成气体3.58L(标况),求原硝酸的浓度?变式:38.4mg铜与适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集到气体1m mol,则参加反应的硝酸的物质的量可能是()A 1 m molB 1.6 m molC 2.2 m molD 2.4 m mol例2:在体积为40ml的稀硝酸中加入4.2g铁粉充分反应后,恰好完全反应,硝酸的还原产物是NO,通过计算该硝酸的物质的量浓度?例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1.12L(标况)氧气混合,通入水中恰好被全部吸收求:(1)原合金中铜的质量?(2)若所用的硝酸溶液为40mL,刚好完全反应,试确定其物质的量浓度可能的范围?【练习】1.浅绿色的Fe(NO 3)2溶液Fe 2++2H 2O →Fe(OH)2+2H +,向该溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液的颜色变化情况是 ( )A.变为深绿色B.褪为无色C.变为棕黄色D.没有变色2.足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体,这些气体与1.68LO 2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。