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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三單元 非金屬元素及其化合物能力提升 硝酸與金屬、非金屬反應(yīng)的一般規(guī)律 1. 硝酸與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律 (1)金屬與HNO3反應(yīng)一般不生成H2，濃硝酸一般被還原為NO2，稀硝酸一般被還原為NO。 (2)足量金屬與一定量濃硝酸反應(yīng)時，隨著硝酸濃度的降低，產(chǎn)物也發(fā)生改變。 (3)金屬與HNO3反應(yīng)的一般通式 ①金屬+濃硝酸→金屬硝酸鹽+NO2↑+H2O ②金屬+稀硝酸→金屬硝酸鹽+NO↑+H2O (4)硝酸與變價金屬氧化物反應(yīng) 如FeO與稀硝酸反應(yīng): 3FeO+10HNO3 (稀)3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，反應(yīng)中，硝酸既表現(xiàn)了氧化性，又表現(xiàn)了酸性。 2. 硝酸與非金屬單質(zhì)反應(yīng)的規(guī)律 (1)濃硝酸能與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，一般生成最高價含氧酸或最高價氧化物、二氧化氮和水。 (2)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，HNO3表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，不表現(xiàn)酸性。 3. 離子共存判斷中的N 在極弱酸性、中性或堿性條件下，N 氧化性很弱或幾乎沒有氧化性，但溶液中有大量H+存在時，N 就表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，此時不能與Fe2+、S2-、I-、S、Br-等還原性離子共存。 硝酸與金屬反應(yīng)的計算 思維模型: ①原子守恒法 金屬與HNO3反應(yīng)時， HNO3 一部分起酸的作用，以N的形式存在于溶液中;另一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為氮的還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3 中氮原子的物質(zhì)的量。例如:m g Cu與足量的一定濃度的硝酸充分反應(yīng)后，產(chǎn)生V L的NO、NO2混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則參加反應(yīng)的HNO3為(+)mol ②電子守恒法 HNO3 與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3 中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。例如:m g銅投入一定量濃硝酸中，銅完全溶解，生成氣體顏色越來越淺，共收集到V mL氣體(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的O2，恰好使氣體完全溶于水中，則通入O2的體積的計算方法是:若從一般角度考慮，很難得出結(jié)論。但若利用電子守恒解，能看到銅失去的電子總數(shù)等于氧得到的電子總數(shù)，即有2n(Cu)=4n(O2) V(O2)=22.4 L ③電荷守恒法 HNO3過量時反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-)則有:c(N)=c(H+)+nc(Mnn+) (Mnn+代表金屬離子)。 ④離子方程式計算法 金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時，由于硝酸鹽中N在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或N進(jìn)行相關(guān)計算，且溶液中要符合電荷守恒。 酸雨、煤的脫硫與汽車(或硝酸工業(yè))尾氣的處理 形成酸雨(pH小于5.6的雨水)的氣體有:氮的氧化物和二氧化硫。 (1)氮的氧化物，來源主要是汽車(或硝酸工業(yè))的尾氣。汽車尾氣的處理:是在催化劑的作用下，將有害氣體氮的氧化物轉(zhuǎn)化為氮氣。發(fā)生的主要反應(yīng)化學(xué)方程式如下: 2NOx+2xCON2+2xCO2 硝酸工業(yè)的尾氣處理主要是利用堿(如氫氧化鈉)或堿性溶液(如純堿溶液)來處理。反應(yīng)原理如下: NO+NO2+2NaOH2NaNO2 + H2O 2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O 2NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2 NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO2 (2)二氧化硫，主要來源是煤燃燒所排放的二氧化硫氣體。處理的方法是煤的脫硫。