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2019-2020年高中化學(xué) （大綱版）第二冊(cè) 第一章 氮族元素 第三節(jié)硝酸(備課資料) 備課資料 一、濃HN03為何呈黃色 濃HN03呈黃色是HNO3見(jiàn)光分解產(chǎn)生的N02溶于HN03所致。對(duì)此解釋，很多學(xué)生不明白。因?yàn)樗麄冎?，N0和02的混合氣體如果按4：l收集于試管，倒置水中，試管應(yīng)充滿水，依此推理，因濃HN03分解產(chǎn)生的NO2和02也恰好是4：1，HN03分解產(chǎn)生的N02和O2又會(huì)溶于HNO3與水反應(yīng)，怎會(huì)使HN03呈黃色?其實(shí)，濃HN03常呈黃色應(yīng)作如下解釋：HN03分子與水分子相遇時(shí)，HNO3分子要帶結(jié)晶水，通常68％的HN03結(jié)合32％的水．即17HNO328H2O當(dāng)硝酸很濃時(shí)，在HN03中相對(duì)自由的H20分子少，HN03分解產(chǎn)生的，N02和O2雖是4：l，但N02不可能完全又與O2、H2O反應(yīng)生成HN03，而只有溶于 HN03，不發(fā)生化學(xué)變化。NO2本身為紅棕色，溶于HN03后呈黃色。 一一摘自《中學(xué)生化學(xué)報(bào)》，作者 吳純良 二、關(guān)于金屬的鈍化 有的金屬(或合金)由于受某些氧化劑作用后其表面狀況發(fā)生了改變。使金屬(或合金)的化學(xué)活動(dòng)性大大降低，而腐蝕性大大增強(qiáng)．這種現(xiàn)象稱為金屬的鈍化。 例如：Fe可與稀HN03反應(yīng)而溶解。但是，如果把Fe浸在密度大于12．5 gcm-3的濃 HN03中，鐵卻鈍化而不溶。Fe在濃HN03中鈍化后，不僅在稀HN03中不能溶解，而且不能從銅鹽(如CuS04)溶液中置換出銅。 不僅鐵，許多其他種金屬也可以發(fā)生鈍化．例如Cr、Ni、Co、Mo、A1、Ta、Nb和W等，其中最易鈍化的金屬是Cr、Mo、Al、Ni。不僅硝酸，其他強(qiáng)氧化劑如濃H2SO4、氯酸、碘酸、重鉻酸鉀、高錳酸鉀等，都可以使某些金屬鈍化，甚至空氣中的氧氣也能使有的金屬(如Al、Cr等)鈍化。 有許多因素能破壞鈍化狀態(tài)，或者阻止金屬鈍態(tài)生成。將溶液加熱或加入活性離子如 Cl-、Br-、I-等，還原性氣體如H2(特別是在加熱時(shí))，都能使鈍金屬活化。 為什么金屬會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象?現(xiàn)在大多認(rèn)為金屬的鈍化是由于金屬跟介質(zhì)作用而生成了一種極薄的肉眼看不見(jiàn)的保護(hù)膜的結(jié)果。這些薄膜最經(jīng)常的是金屬的化合物。如鐵與濃 HN03作用，鐵表面被氧化成結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的物質(zhì)，組成為Fe8O11。這層氧化膜厚度是3010-10~4010-10m，化學(xué)性質(zhì)很不活潑，將Fe表面和介質(zhì)完全隔絕，從而使鐵處于鈍態(tài)。 某些金屬的鈍化可由陽(yáng)極氧化來(lái)實(shí)現(xiàn)。陽(yáng)極氧化是將金屬制件作陽(yáng)極利用電解法使其表面上形成氧化物薄膜的過(guò)程。像A1、Mg、Cu、鋼等制件都可用此法鈍化。 為了提高某些金屬的抗蝕性能(有時(shí)同時(shí)增加美觀)，可采用化學(xué)方法或陽(yáng)極氧化方法，使金屬鈍化。金屬的鈍化在機(jī)械制造、儀器制造、武器、飛機(jī)及某些金屬日用品的制造中，因在某些金屬制件表面生成防銹層或同時(shí)還有裝飾性的覆蓋層而廣泛地被采用。 ——選自《中學(xué)生化學(xué)報(bào)》作者 阿元林、梁冬梅 綜合能力訓(xùn)練 1．往淺綠色的Fe(N03)2溶液中逐滴加入稀鹽酸，溶液的顏色變化應(yīng)該是………( ) A．顏色變淺 B．逐漸加深 C．沒(méi)有改變 D．變棕黃色 答案：D 2．某金屬的硝酸鹽加熱分解后，氮元素全部轉(zhuǎn)化為NO2，且生成NO2和O2的物質(zhì)的量之比為8：l，則加熱過(guò)程中，金屬元素的化合價(jià)( ) A．降低 B.升高 C.不變 D．無(wú)法確定 答案：B 3．某單質(zhì)能與足量的濃硝酸反應(yīng)，放出N02氣體。若參加反應(yīng)的單質(zhì)與濃硝酸的物質(zhì)的量之比為l：a，則該元素在反應(yīng)中所可能顯示的化合價(jià)是 ( ) A．+4a B.+2a C．+a D．+a／4 答案：C 4．硝酸工業(yè)尾氣中氮的氧化物(NO、N02)是主要的大氣污染物，其常用的治理方法有兩種(已簡(jiǎn)化)。 ①NaOH吸收法，反應(yīng)原理如下： 2NO2+2NaOH======2NaNO3+NaNO3+H2O NO+N02+NaOH=====2NaN02+H2O ②氨催化還原法，反應(yīng)原理是： 催化劑 NOx+NH3——→N2+H2O 現(xiàn)有一定量的含NO2和NO的硝酸工業(yè)尾氣(不含其他氣體)，若用過(guò)量的NaOH吸收后，溶液中的NaN03和NaNO2的物質(zhì)的量之比恰好與尾氣中NO和N02的物質(zhì)的量之比相等。 (1)若用NOx表示該尾氣中氮的氧化物的平均組成，試求x的值。 (2)將l體積的該尾氣用氨催化還原法處理，至少消耗多少體積相同狀況下的氨氣? 答案：(1)x=1．75 (2)7／6 L