第3課時(shí) 硝酸的氧化性,自主閱讀,自主檢測,一、硝酸 1.酸性 硝酸是一元強(qiáng)酸,具有酸的通性,但硝酸與金屬反應(yīng)一般不產(chǎn)生H2。 2.強(qiáng)氧化性 (1)與金屬的反應(yīng)。 濃硝酸與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為:,自主閱讀,自主檢測,(3)常溫下,冷的濃硝酸能使鐵、鋁鈍化。 (4)王水是濃硝酸和濃鹽酸的混合物,體積比為13,能使不溶于硝酸的金、鉑等溶解。 3.不穩(wěn)定性 濃硝酸在受熱或光照條件下易分解,化學(xué)方程式為4HNO3 4NO2+O2+2H2O,生成的NO2又溶于硝酸,使硝酸常顯黃色。 二、硫酸和硝酸的用途 1.硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。二者在工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。 2.硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸、作干燥劑等。,自主閱讀,自主檢測,1.下列關(guān)于硝酸的認(rèn)識中,正確的是( ) A.濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性 B.濃硝酸與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣,而稀硝酸與金屬反應(yīng)可置換出氫氣 C.因常溫下鋁和鐵不與濃硝酸反應(yīng),所以濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中 D.硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),只表現(xiàn)出氧化性 答案:A,自主閱讀,自主檢測,2.為除去鍍在鋁表面的銅鍍層,可選用的試劑是( ) A.稀硝酸 B.濃硝酸 C.濃硫酸 D.濃鹽酸 解析:稀硝酸既能溶解銅,也能溶解鋁;常溫下濃硫酸與銅不發(fā)生反應(yīng),加熱時(shí)濃硫酸與銅、鋁都反應(yīng);濃鹽酸不與銅反應(yīng);常溫下,濃硝酸與銅反應(yīng)而使銅層溶解,鋁被鈍化而受到保護(hù)。 答案:B,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,硝酸的性質(zhì) 現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)一:取一瓶濃硝酸,打開瓶蓋,小心地扇聞濃硝酸的氣味。 實(shí)驗(yàn)二:在兩支試管中各放入一小塊銅片,分別加入少量稀硝酸(4 mol·L-1)和濃硝酸(14 mol·L-1),立即用蘸有NaOH溶液的棉花封住試管口,觀察試管中發(fā)生的現(xiàn)象。 銅片與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三:將實(shí)驗(yàn)二中的金屬銅換成金屬鐵進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn),觀察發(fā)生的現(xiàn)象。,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,討論探究 (1)上述實(shí)驗(yàn)各有何現(xiàn)象?說明硝酸具有哪些性質(zhì)? (2)在金屬與硝酸的反應(yīng)中,硝酸表現(xiàn)了哪些性質(zhì)?與非金屬反應(yīng)呢? (3)濃硝酸可用鐵或鋁制容器貯存,故常溫時(shí)濃硝酸與鐵、鋁不反應(yīng)。對嗎? 探究提示:(1)實(shí)驗(yàn)一中,可聞到刺激性氣味,說明濃硝酸有揮發(fā)性,具有刺激性氣味;實(shí)驗(yàn)二中,銅片均溶解,溶液都變?yōu)樗{(lán)色,加濃硝酸的試管中產(chǎn)生紅棕色氣體,加稀硝酸的試管中看到無色氣泡,但試管中的氣體為紅棕色,且加濃硝酸的試管中反應(yīng)更劇烈,說明濃硝酸、稀硝酸都能與銅反應(yīng),均有強(qiáng)氧化性,濃硝酸的氧化性較稀硝酸的氧化性強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)三中將銅換成鐵后,加濃硝酸的試管中鐵片失去光澤,無其他現(xiàn)象,加稀硝酸的試管劇烈反應(yīng),試管內(nèi)顯紅棕色。,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,(2)硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),除生成氮的還原產(chǎn)物外,同時(shí)生成硝酸鹽,硝酸表現(xiàn)了酸性和氧化性。與非金屬反應(yīng)時(shí),硝酸只作氧化劑,只表現(xiàn)氧化性。 (3)不對。常溫下,濃硝酸與鐵、鋁接觸時(shí),能使金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜,阻止內(nèi)部金屬與酸繼續(xù)反應(yīng),該過程發(fā)生了氧化還原反應(yīng),表現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性。,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,硝酸的強(qiáng)氧化性 (1)本質(zhì): HNO3具有強(qiáng)氧化性,是因?yàn)镠NO3中+5價(jià)氮元素具有很強(qiáng)的得電子能力。 (2)表現(xiàn): 濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅,后褪色。 金屬與硝酸反應(yīng)一般不生成H2,與具有還原性的堿如Fe(OH)2、堿性氧化物(如FeO)、鹽(如Na2SO3)反應(yīng)時(shí),HNO3不僅表現(xiàn)酸的通性,還能將其氧化;在這些反應(yīng)中,濃硝酸一般被還原為NO2,稀硝酸一般被還原為NO。 濃硝酸與Cu反應(yīng)時(shí),若Cu過量,反應(yīng)開始時(shí)濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2,但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸變稀,其還原產(chǎn)物將為NO,最終應(yīng)得到NO2與NO的混合氣體。,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,(3)規(guī)律: 溫度越高,硝酸濃度越大,其氧化性越強(qiáng)。 與硝酸反應(yīng)時(shí),元素一般被氧化成最高價(jià)態(tài)。,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,例題下列各反應(yīng)表明了HNO3的什么性質(zhì)?,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,解析:由于硝酸的沸點(diǎn)比濃硫酸的低,所以受熱時(shí)硝酸揮發(fā)出來;金屬銅和硝酸反應(yīng)時(shí),+5價(jià)的N,一部分降低為+2價(jià),另一部分保持+5價(jià)不變,所以硝酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性和酸性;碳和濃硝酸反應(yīng)時(shí)+5價(jià)的N降低為+4價(jià),表現(xiàn)硝酸的強(qiáng)氧化性;Na2CO3與硝酸反應(yīng)生成碳酸表現(xiàn)了硝酸的強(qiáng)酸性;硝酸受熱分解表現(xiàn)了不穩(wěn)定性。 答案:揮發(fā)性 強(qiáng)氧化性、酸性 強(qiáng)氧化性 強(qiáng)酸性 不穩(wěn)定性,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,成功體驗(yàn) 下列各組反應(yīng)中,硝酸只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的是 ( ) A.C+HNO3 B.Fe(OH)3+HNO3 C.Fe(OH)2+HNO3 D.Cu+HNO3 解析:C與硝酸反應(yīng)時(shí),硝酸只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性;Fe(OH)3與硝酸反應(yīng)時(shí),硝酸只表現(xiàn)酸性;Fe(OH)2與硝酸反應(yīng)時(shí),Fe2+被氧化成Fe3+,而硝酸同時(shí)被還原,Cu與硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2及氮的還原產(chǎn)物,硝酸既表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性,又表現(xiàn)了酸性。 答案:A,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),守恒法在硝酸與金屬反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用 討論探究 (1)m g Cu與足量的一定濃度的硝酸充分反應(yīng),生成V L NO、NO2混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是多少? (2)少量的Fe與足量稀硝酸反應(yīng),Fe被氧化為+2價(jià)還是+3價(jià)?試寫出化學(xué)方程式。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算方法 (1)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)。生成1 mol NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3分別得到1 mol、3 mol、8 mol、10 mol、8 mol電子。 (2)原子守恒:HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),一部分以 的形式存在,一部分轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮元素的物質(zhì)的量之和與反應(yīng)消耗的HNO3中氮元素的物質(zhì)的量相等。 (3)利用離子方程式計(jì)算:HNO3與H2SO4的混合溶液與金屬的反應(yīng),當(dāng)金屬足量時(shí),不能用HNO3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H2SO4和HNO3中的H+的物質(zhì)的量之和。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),例題導(dǎo)學(xué)號98980083將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。請回答: (1)NO的體積為 L,NO2的體積為 L。 (2)待產(chǎn)生的氣體全部逸出后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原HNO3溶液的濃度為 mol·L-1。 (3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液 g。,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),成功體驗(yàn) 在100 mL混合液中,HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol·L-1和0.1 mol·L-1,向該混合液中加入1.92 g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.0.15 mol·L-1 B.0.225 mol·L-1 C.0.35 mol·L-1 D.0.45 mol·L-1,重難點(diǎn)一,重難點(diǎn)二,情境導(dǎo)入,知識點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),答案:B,1 2 3 4 5,1.欲迅速除去水壺底的水垢,又不損壞鋁壺,最好選用 ( ) A.濃鹽酸 B.稀硝酸 C.冷的濃硫酸 D.冷的濃硝酸 解析:選項(xiàng)中冷的濃硝酸能使鋁鈍化,不會損壞鋁壺,同時(shí)硝酸可與水垢中的CaCO3、Mg(OH)2反應(yīng)以迅速除去水垢。 答案:D,1 2 3 4 5,2.下列反應(yīng)中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是 ( ) A.使石蕊溶液變紅 B.與銅反應(yīng)放出NO氣體,生成Cu(NO3)2 C.與Na2CO3反應(yīng)放出CO2氣體,生成NaNO3 D.與S單質(zhì)混合共熱時(shí)生成H2SO4和NO2 解析:在上述反應(yīng)A、C項(xiàng)中HNO3均表現(xiàn)出酸性。在B、D項(xiàng)中HNO3中氮元素的化合價(jià)均降低,表現(xiàn)出氧化性,并且在B項(xiàng)中又有Cu(NO3)2和水生成,說明此反應(yīng)中HNO3還表現(xiàn)出酸性。 答案:B,1 2 3 4 5,3.有關(guān)硝酸化學(xué)性質(zhì)的敘述中,正確的是( ) A.稀硝酸使紅色石蕊試紙變藍(lán) B.硝酸能與Na2CO3反應(yīng),但不生成CO2 C.硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體 D.濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色 答案:D,1 2 3 4 5,4.從防止污染和減少用酸量的角度分析,下列制取Cu(NO3)2的方法中最好的是( ) 解析:銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2氣體,銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體,NO2和NO都會造成大氣污染;NO2和NO的產(chǎn)生也造成了硝酸利用率降低。銅與濃硫酸反應(yīng)會產(chǎn)生SO2氣體,SO2是一種常見的大氣污染物,同時(shí)SO2的生成造成硫酸利用率降低。故C選項(xiàng)最為合理。 答案:C,1 2 3 4 5,5.將紅熱的固體單質(zhì)甲放入顯黃色的乙的濃溶液中,劇烈反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體A,A在常溫下不與空氣作用,有如下變化關(guān)系: (1)推導(dǎo)出各物質(zhì)的化學(xué)式:甲 ,乙 ,丙 ,A ,B ,C ,D 。 (2)寫出甲與乙的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。,解析:根據(jù)藍(lán)色溶液D,判斷單質(zhì)丙是Cu,結(jié)合紅熱的固體單質(zhì)甲放入顯黃色的乙的濃溶液中,劇烈反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體A,判斷為單質(zhì)碳和濃硝酸的反應(yīng),生成混合氣體A:CO2和NO2。,1 2 3 4 5,答案:(1)C HNO3 Cu CO2、NO2 NO CaCO3 Cu(NO3)2,