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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極氧化來實(shí)現(xiàn)。陽極氧化是將金屬制件作陽極利用電解法使其表面上形成氧化物薄膜的過程。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，則加熱過程中，金屬元素的化合價(jià)( ) A．降低 B.升高 C.不變 D．無法確定 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