氮及其化合物的計(jì)算

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素專題課【氮及其化合物的計(jì)算】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 學(xué)會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式分析氮及其化合物的計(jì)算；2、 能用守恒法進(jìn)行硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算。【學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)】化學(xué)計(jì)算的思維模式構(gòu)建【學(xué)習(xí)過程】知識(shí)點(diǎn)一、氮的氧化物溶于水的有關(guān)計(jì)算1、計(jì)算的原理TOC\o"1-5"\h\z3NO2+H2O===2HNO3+NO ①2NO+O2===2NO2 ②由方程式①X2+②得：4NO+O+2HO===4HNO③2 2 2 3由方程式①X2+②X3得：4NO+3O2+2H2O===4HNO3④2、計(jì)算涉及的問題明確混合氣體的組成；判斷與水反應(yīng)后剩余氣體的種類和量；特別提示：根據(jù)原理分析，無論是單一氣體（NO「，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體,若有氣體剩余只能是NO或O2,不能是NO2。（一） NO和NO的混合氣體溶于水的計(jì)算2原理3NO2+H2O=2HNO3+NO余氣。 差量法的應(yīng)用【典例1】將40mLNO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管里，充分反應(yīng)后試管中剩余20mL氣體，則原混合氣體中NO和NO的體積比為（）2A.2：1B.1：3 C.3：1 D.1：1（二） NO與?；旌蠚馀c水反應(yīng)2原理：4NO+3O2+2H2O=4HNO3余氣。規(guī)律：V（NO）/V（O）=4:3時(shí)，恰好完全反應(yīng)。2V（NO）/V（O）＞4:3時(shí)，剩余氣體為NO。2V（N0）/V（02）＜4:3時(shí)，剩余氣體為O2?！九５缎≡嚒?、 將40mLNO與mLO2混合，與水反應(yīng)無氣體剩余；2、 將40mLNO與22?5mLO2混合，與水反應(yīng)后余氣體mL;3、 將40mLN。與40mLO2混合，與水反應(yīng)后余氣體mL;【思維跟進(jìn)】將40mLNO與mLO2混合，與水反應(yīng)后余氣10mL.（三）NO與O混合氣與水反應(yīng)22原理：4NO2+O2+2H2O=4HNO3余氣。規(guī)律：V（NO2）/V（O2）=4:1時(shí)，恰好完全反應(yīng)。V（NO2）/V（O2）＞4:1時(shí)，剩余氣體為NO。V（NO2）/V（O2）＜4:1時(shí)，剩余氣體為O2?！九５缎≡嚒?、 將40mLNO2^mLO2混合，與水反應(yīng)無氣體剩余。2、 將40mLNO2與20mLO2混合，與水反應(yīng)后余氣體mL;3、 將40mLNO2與2.5mLO2混合，與水反應(yīng)后余氣體mL;【思維跟進(jìn)】將40mLNO2ffmLO2混合，與水反應(yīng)后余氣10mL。知識(shí)點(diǎn)二、硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算方法⑴電子守恒:硝酸與金屬反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，氮原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)。（2）原子守恒:HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分以NO3-的形式存在，一部分轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的物質(zhì)的量之和等于反應(yīng)消耗的hno3中氮原子的物質(zhì)的量。⑶利用離子方程式計(jì)算:HNO3與H2S04的混合溶液與金屬的反應(yīng)，當(dāng)金屬足量時(shí),不能用HN03與金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算，應(yīng)用離子方程式計(jì)算,H+的物質(zhì)的量為H2S04和HNO3中的H+的物質(zhì)的量之和。2、 【思維建?！拷獯鹩嘘P(guān)金屬與硝酸反應(yīng)問題的思維流程如下：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NOt+4H20Cu+4HN03（濃）=Cu（N03）2+2N02t+2H20'~~—~~』 =2XnCCu）—*NOQ|電子守,區(qū) 2XnCCu^=1XnCNOs>+3XnCNO）【典例1】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將1.92g銅粉投入一定量濃硝酸中,隨著銅粉的溶解,反應(yīng)生成的氣體顏色逐漸變淺，當(dāng)銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12L,則混合氣體中NO的體積為（）A.112mLB.1008mLC.224mLD.448mL【母題追問】⑴上題參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是多少？（2）上題反應(yīng)中起酸性作用與作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量之比是多少？【典例2】在100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol?L-1和0.1mol?L-1,向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱充分反應(yīng)后,所得溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度是（）A.0.15mol?L-1 B.0.225mol,L-1 C.0.35mol?L-1 D.0.45mol?L-1【規(guī)律方法】解答有關(guān)金屬與硝酸反應(yīng)的思維流程【課堂回眸】知識(shí)點(diǎn)一、氮的