【计算三】氮的氧化物及硝酸的计算

氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物指的是氮与氧元素形成的化合物，包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和三氧化二氮（N2O3）。

这些化合物在大气中存在，并且会溶解于水中，通过以下计算可以了解氮的氧化物在水中的溶解性和相关的化学反应。

首先，我们来讨论一氧化氮（NO）。

一氧化氮是一种无色气体，其溶解度随温度和帕斯卡定律成正相关。

根据Henry定律，气体在液体中的溶解度与气体分压成正比。

换句话说，溶解度可以通过气体的分压来确定。

NO在水中的溶解度可以通过以下公式计算：溶解度（mol/L） = K * P其中，K是Henry定律的Henry常数，P是NO的分压。

当NO的分压为1 atm时，其在25°C下的溶解度约为0.0013 mol/L。

随着温度的升高，溶解度会增加，因为温度升高会使气体分压增加。

接下来，我们转向二氧化氮（NO2）。

二氧化氮是一种红棕色气体，其在水中会发生一系列复杂的反应。

首先，二氧化氮会与水反应生成硝酸（HNO3）和亚硝酸（HNO2）：2NO2+H2O->HNO3+HNO2其中，硝酸是一种强酸，亚硝酸是一种较弱的酸。

此外，二氧化氮还可以通过以下反应转化为一氧化氮：2NO2<->2NO+O2最后，我们来讨论三氧化二氮（N2O3）。

N2O3+H2O->2HNO2与二氧化氮类似，硝酸是一种强酸，亚硝酸是一种较弱的酸。

总结起来，氮的氧化物在水中会发生一系列的化学反应，包括一氧化氮的溶解、二氧化氮和三氧化二氮的与水反应。

这些反应导致水溶液中存在硝酸和亚硝酸，这些化合物在环境中有重要的生物地球化学循环作用。

然而，需要注意的是以上只是理论计算，实际情况可能受到多种因素的影响，包括温度、压力、其他溶质的存在等。

因此，在实际实验中需要综合考虑这些因素来确定氮的氧化物在水中的溶解度和化学反应行为。

氮及其化合物氮元素是一种典型的变价元素，掌握氮元素形成的单质和化合物的有关知识，应抓住以 下线索（N 元素化合价为线索）化合价 -3 0 +2 +4 +5 物 质 NH3 N 2 NO NO 2 HNO 3 （铵盐） （硝酸盐） 而对其中每种物质都从结构、性质（物理、化学）、制法、用途四方面来认识理解记忆，最后在各物质（不同价态间）间形成相互转化的知识网络。

一、氮气及氮的氧化物 1．氮气（N 2）（1）分子结构：电子式为∶N ┇┇N ∶，结构式为N≡N ，氮氮叁键键能大，分子结构稳 定，化学性质不活泼。

（2）物理性质：纯净的氮气是无色无味的气体，难溶于水，空气中约占总体积的78%。

（3）化学性质：常温下性质稳定，可作保护气；但在高温、放电、点燃等条件下能与H 2、O 2、IIA 族的Mg 、Ca 等发生化学反应，即发生氮的固定（将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程，有自然固氮和人工固氮两种形式）N 2中N 元素0价，为N 的中间价态，既有氧化性又有还原性 ①与H 2反应：N 2 +3H 22NH 3 ②与O 2反应：N 2+O 2＝2NO③与活泼金属反应： N 2 +3Mg ＝ Mg 3N 2（4）氮气的用途：化工原料；液氮是火箭燃烧的推进剂；还可用作医疗、保护气等。

二、氮的氧化物（2）NO 和NO 2的重要性质和制法 ①物理性质：NO ：无色无味气体，有毒，密度比空气大，不溶于水；NO 2：红棕色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水； ②化学性质：2NO+O 2＝2NO 2（易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色）； 2NO 2 (红棕色)N 2O 4(无色）（平衡体系）； 3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO （工业制硝酸）； NO+NO 2+2NaOH ＝2NaNO 2+H 2O （尾气吸收）；注：NO 2有较强的氧化性,能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝。

高温、高压 催化剂放电 点燃③制法： NO ：3Cu+8HNO 3(稀)＝3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O （必须用排水法收集NO ）； NO 2：Cu+4HNO 3(浓)＝Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O （必须用向上排空气法收集NO 2） （3）氮的氧化物溶于水的计算：①NO 2或NO 2与N 2（非O 2）的混合气体溶于水可依据3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。

氮的循环闪电：人工固氮：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 都是大气污染物N2O3是HNO2 的酸酐②氧化反应：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 6 NO + 4 NH3 = 5N2 + 6H2O (催化剂) NO2+ 2KI + H2O = NO + 2KOH+I2（使KI碘化钾淀粉试纸变蓝，可用于NO2 的检验）歧化反应：3NO2+H2O = 2HNO3+NO 4NO2+O2 +2H2O = 4HNO32NO2+2NaOH = NaNO2+NaNO3+H2O（尾气吸收）③NO2和溴蒸气在性质上的相似之处： A ．均有氧化性 B ．溶于水后溶液呈酸性C ．能与碱溶液反应，颜色消失鉴别两者不能用淀粉 KI 试纸、碱溶液等。

NO2和溴蒸气在性质上的差异之处：A ．通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色B ．通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气C ．通入CCl4有机溶剂中， 溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(g)D ．将盛有溴蒸气和 NO2 气体试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为 NO2②氨水中含有三种分子（H2O 、NH3•H2O 、NH3）和三种离子（OH —、NH4+、H+），含量最多的是NH3•H2O ，但计算其浓度时要将所有的含氨微粒换算为NH3 ③氨水是一种弱碱，当反应物时，在离子方程式中用分子式表示。

4.氨的制备 ① 反应原理 2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+2H2O+CaCl2 反应装置 固固加热装置 净化 用碱石灰干燥 收集 向下排空气法验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生尾气处理 收集时，一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减少NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3△棉花的作用：防止空气对流不能用氢氧化钠代替氢氧化钙：氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NH3；热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。

氮氧化物与水反应的计算氮氧化物是由氮和氧元素组成的化合物，主要包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和笑气（N2O）。

当氮氧化物与水反应时，会产生一系列化学反应，其中的主要反应是生成硝酸（HNO3）和亚硝酸（HNO2）。

首先讨论一氧化氮与水的反应。

一氧化氮与水反应可以分为两个步骤。

首先，一氧化氮会在水中迅速溶解生成一氧化氮氢氧化物（HNO2）：NO(g) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq)然后，一氧化氮氢氧化物会进一步与水反应生成硝酸和亚硝酸：HNO2(aq) ⇌ H+(aq) + NO2-(aq)HNO2(aq) + H2O(l) ⇌ HNO3(aq) + OH-(aq)其中，HNO3是硝酸，OH-是氢氧根离子。

接下来讨论二氧化氮与水的反应。

二氧化氮与水反应主要有以下两个步骤。

首先，二氧化氮会在水中迅速溶解生成一氧化氮氢氧化物（HNO2）：NO2(g) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq)然后，一氧化氮氢氧化物会进一步与水反应生成硝酸和亚硝酸：HNO2(aq) ⇌ H+(aq) + NO2-(aq)HNO2(aq) + H2O(l) ⇌ HNO3(aq) + OH-(aq)与一氧化氮的反应类似，在这个反应中也生成了硝酸和亚硝酸。

最后讨论笑气与水的反应。

笑气与水反应会生成亚硝酸和硝亚酸：N2O(g) + H2O(l) → 2HNO2(aq)亚硝酸和硝亚酸在水中会进一步转化为硝酸和亚硝酸：2HNO2(aq) + O2(g) ⇌ 2HNO3(aq) ----------------(1)2NO2-(aq) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq) + OH-(aq) ---------------(2)在这个反应中，硝酸和亚硝酸的生成也和一氧化氮和二氧化氮的反应类似。

总结起来，氮氧化物与水反应主要生成硝酸和亚硝酸。

硝酸具有强氧化性，是一种常用的无机化肥和炸药原料。

亚硝酸则是较不稳定的化合物，它是一种常见的气象污染物，可以与大气中的有机物反应生成臭氧和二次气溶胶。

选择专题十二：选择中的计算能力自测1．0.03 mol Cu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质量是（）A．30B．46C．50D．662．在CO和CO2的混合气体中，氧元素的质量分数为64%。

将该混合气体5 g通过足量的灼热的氧化铜，充分反应后，气体再全部通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀的质量是（）A．5 g B．10 g C．15 g D．20 g3．已知：Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物。

现有Fe、Fe2O3、Fe5O7混合物共0.1 mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到0.01 mol H2，且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为（）A．0.05 mol B．0.06 mol C．0.07 mol D．0.08 mol4．在100 g浓度为10 mol·L－1、密度为ρ g·cm－3的氨水中加入一定量的水稀释成5 mol·L－1的氨水，则加入水的体积为（）A．小于100 mL B．等于100 mLC．大于100 mL D．等于(100/ρ)mL5．有某温度下KCl饱和溶液m1 g，溶质质量分数为ω1%。

对其蒸发结晶或降温结晶，若析出KCl 的质量、所得母液质量及溶质质量分数用m g、m2 g和ω2%表示，分析正确的是（）A．原条件下KCl的溶解度小于ω1 g B．m1∙ω1%- m = m2∙ω2%C．ω1一定大于ω2 D．m1 - m2 ≤ m6．将a molNa 2O 2和b molNaHCO 3固体混合后，在密闭容器中加热到250℃，让其充分反应。

当剩余固体为Na 2CO 3、NaOH 时，排出气体的成分和物质的量可能为 （）A ．只有O 2；n (O 2)=a molB ．有O 2和CO 2，n (O 2)=2amolC ．有CO 2和H 2O ，n (H 2O)=2b molD ．有O 2和H 2O ，n (H 2O)=23amol7．则下列结论中不正确的是 （）A ．盐酸物质的量浓度为3.0 mol/LB ．15.7 g 混合物与盐酸反应后有剩余C ．加入9.2 g 混合物时消耗HCl 0.1 molD ．混合物中NaHCO 3和KHCO 3的质量比为1:1【计算整体解读】1．高考中化学计算主要包括以下类型：（1）有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算； （2）有关物质的量的计算； （3）有关气体摩尔体积的计算；（4）有关溶液浓度(质量分数和物质的量浓度)的计算； （5）利用化学方程式的计算； （6）有关物质溶解度的计算；（7）有关溶液pH 与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算； （8）有关燃烧热的简单计算； （9）以上各种化学计算的综合应用。

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。

氮氧化物换算公式
在化学中，氮氧化物换算公式在实际操作中起到了非常重要的作用。

以下就是常用的几种氮氧化物换算公式。

一是二氧化氮（NO2）转化为氮气的计算公式，即1kg二氧化氮（NO2）＝0.3048 kg氮气。

二是氨（NH3）转化为氮气的计算公式，即1kg氨＝0.8225 kg氮气。

三是亚硝酸盐（NO2 -1）转化为氮气的计算公式，即1kg 亚硝酸盐（NO2-1）＝0.3048 kg氮气。

四是硝酸盐（NO3 -1）转化为氮气的计算公式，即1kg 硝酸盐（NO3-1）＝0.2260 kg氮气。

这些计算公式可以帮助我们更好的理解和计算氮氧化物的含量，从而在实际操作中实现精准的控制。

若要获得各种组合的计算公式，只需将所需的化合物之间的转换公式组合起来，即可实现各种复杂转换的计算。

以上所述就是关于氮氧化物换算公式的一些内容，更多详细的信息和数据，还需要在实际操作中进行更多的研究和探求。

然而在实践中需要注意，由于不同的氮氧化物其物质的量比以及它们与其他物质反应的方式都可能会有所不同，因此在实际应用中，还需要考虑到这些因素，以确保公式的准确适用性。

做好详细而全面的计算，才能准确地转换不同形式的氮氧化物，从而运用于所需的实际情况中。