资源描述
第3课时硝酸的性质,专题4第二单元生产生活中的含氮化合物,学习目标定位1.掌握硝酸的重要性质和应用。2.了解硝酸的工业制法。3.能依据化合价升降法配平氧化还原反应方程式。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量4molL1的稀硝酸和15molL1的浓硝酸，立即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管口，观察试管中发生的现象。(1)实验现象：反应开始后两支试管中都有产生。加入浓HNO3的试管反应强烈，放出色气体，溶液呈，加水后变成色；加入稀HNO3的试管反应缓慢，放出色气体，生成色溶液。,气泡,红棕,一、硝酸的性质,绿色,蓝,无,蓝,(2)结论：浓、稀硝酸都与铜反应，浓HNO3与铜反应生成的气体为；稀HNO3与铜反应生成的气体为。铜与浓HNO3反应的化学方程式：；铜与稀HNO3反应的化学方程式：。,NO2,NO,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,2.将上述实验中的金属铜换成少量金属铁进行相同的实验，观察发生的现象。(1)实验现象：加入浓硝酸的试管中，铁片。加入稀硝酸的试管中，有产生，在试管口上方，气体变成了，溶液变为。(2)实验结论：Fe在常温下遇到浓HNO3发生钝化现象。稀硝酸与铁反应生成了NO，NO遇空气后又生成了NO2。(3)反应的化学方程式：(铁不足),。,没有明显变化,气泡,无色,红棕色,棕黄色,Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O2NOO2=2NO2,相关视频,3.硝酸能与非金属单质反应，写出下列反应的化学方程式：(1)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳：_。(2)浓硝酸将硫氧化成硫酸：。4.浓HNO3见光易分解，反应的化学方程式为_。,C4HNO3(浓)CO24NO2,2H2O,S6HNO3(浓)=H2SO46NO22H2O,4HNO32H2O,4NO2O2,相关视频,1.硝酸具有强氧化性(1)能将大多数金属(如铜等)氧化成，浓硝酸生成，稀硝酸生成。浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。(2)常温下，浓硝酸能使铁、铝发生，这是因为_。若在加热条件下，氧化膜被破坏，从而使反应继续进行。(3)浓HNO3与非金属反应，还原产物一般是，而非金属一般被氧化成最高价或相应的最高价。,高价金属的硝酸盐,NO2,NO,钝化,浓硝酸将铁、铝容器,表面氧化，形成致密的氧化物薄膜,NO2,氧化物,含氧酸,2.浓硝酸具有不稳定性浓HNO3受热或见光容易分解，硝酸越浓，分解。硝酸分解有NO2产生，溶于硝酸中呈色。实验室保存硝酸的方法是_。提醒(1)金属与HNO3反应不产生H2。(2)硝酸越稀，还原产物中N元素的化合价越低，如不活泼金属与HNO3反应，浓HNO3被还原为NO2，稀HNO3被还原为NO。,越易,黄,保存在棕色瓶里，放,置阴凉处,例1在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是A.H2S2HNO3=S2NO22H2OB.CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2OC.4HNO34NO2O22H2OD.3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,答案,解析,解析A中HNO3只表现氧化性；B中HNO3只表现酸性；C中HNO3既表现氧化性，又表现还原性；D中HNO3既表现氧化性，又表现酸性。,例2将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，则下列叙述中正确的是A.反应速率：两者相同B.消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C.反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D.反应中转移的电子总数：前者多，后者少,答案,解析,解析,1.硝酸工业制备的过程，反应原理及主要设备如下：,转化器,热交换器,二、硝酸的工业制法,吸收塔,4NH35O24NO6H2O,2NOO22NO2,3NO2H2O=2HNO3NO,2.在工业生产中，NO2溶于水生成的NO不会排空，而是再用_使其氧化为NO2，再被水吸收，经过，NO2可_为HNO3。也就是从理论上讲，NH3中的氮元素完全转化为HNO3中的氮元素。3.从吸收塔出来的气体中尚有少量NO和NO2，不能直接排放到空气中，以免造成污染。常用碱液(NaOH)来吸收，变废为宝。(1)NONO22NaOH=；(2)2NO22NaOH=。,过量的空气,多次氧化和吸收,完全转化,2NaNO2H2O,NaNO2NaNO3H2O,1.硝酸工业制法流程图,2.氨及其化合物之间的相互转化关系,例3在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是A.使用吸收塔设备B.使用尾气吸收装置C.使用H2作原料D.使用催化剂,答案,解析,解析NH3的工业生产中不使用吸收塔，也不使用尾气吸收装置；H2SO4的工业生产中不使用H2作原料；,例4下列关于工业制硫酸和硝酸的说法中不正确的是A.工业制硝酸是将NO2溶于水，需要通氧气B.工业制硫酸会产生SO2和SO3尾气C.工业制硫酸应对SO2进行循环利用D.工业制硝酸和硫酸排放的尾气是造成酸雨的主要原因,答案,解析,解析工业制硝酸过程中要不断通入氧气，以提高NO、NO2的原料利用率和减少尾气排放，A项正确；工业生产中尾气经过循环利用和处理达标后才允许排放，空气中的SO2主要来自煤燃烧，特别是生活锅炉，尾气处理较差，数量庞大，是形成酸雨的主要原因，D项错误。,1.浓、稀HNO3与Cu反应，浓HNO3与碳反应的化学方程式分别为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O；3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O；C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。2.在常温下，铁、铝遇到浓HNO3发生钝化。3.工业制HNO3的反应4NH35O24NO6H2O；2NOO2=2NO2；3NO2H2O=2HNO3NO。,学习小结,达标检测,1.下列说法正确的是A.浓硝酸和浓H2SO4都应保存在棕色试剂瓶中B.NaOH溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存C.工业制得的浓盐酸、浓硝酸通常带有黄色是Fe3所致D.铝制或铁制容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸,1,2,3,4,5,答案,解析,解析A项，浓HNO3见光或受热易分解，应保存在棕色试剂瓶中并密封置于阴凉处，浓H2SO4应密封置于干燥处，不必保存在棕色瓶中；B项，NaOH易与玻璃中的SiO2反应，不宜用玻璃塞，应用橡胶塞；C项，浓盐酸显黄色，是由于含Fe3，浓HNO3显黄色是由于它分解产生了NO2，NO2又溶于其中的缘故；D项，铁、铝遇冷的浓H2SO4、浓HNO3钝化，但Fe、Al均可与浓盐酸反应。,1,2,3,4,5,2.用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：铜跟浓硝酸反应，铜跟稀硝酸反应，铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述正确的是A.三种途径所消耗的铜的物质的量不相等B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C.所消耗铜的物质的量：途径途径途径D.所消耗硝酸的物质的量：途径途径途径,1,2,3,4,5,答案,解析,解析有关反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O2CuO22CuO，CuO2HNO3(稀)=Cu(NO3)2H2O分析以上三组反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径消耗HNO3的量最多，途径次之，途径消耗HNO3的量最少。通过比较可以看出，生产Cu(NO3)2，途径效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。,1,2,3,4,5,3.下列有关实验设计、实验现象和解释或结论都正确的是,1,2,3,4,5,答案,解析,解析硝酸和铁反应生成硝酸铁，铁过量时，铁和Fe3反应生成亚铁离子，滴入硫氰化钾溶液不呈血红色，A项错；常温下，铝和铁在浓HNO3中生成一层氧化物保护膜，阻止了反应继续进行，不是不发生反应，B项错；原溶液中含有碘单质，不是碘离子，C项错；红色石蕊试纸遇碱变蓝色，D项正确。,1,2,3,4,5,4.某实验过程如右图所示：则试管中的现象是A.无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B.铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C.铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D.铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色,1,2,3,4,5,答案,解析,解析稀HNO3与金属铜反应的实质是3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。在中，反应完全后溶液中含有NO；而在中，当继续滴入稀H2SO4后，新加入的H和原溶液中的NO可继续与过量的Cu反应放出无色NO气体，NO遇O2后生成红棕色NO2。,1,2,3,4,5,5.(1)在浓硝酸中放入铜片：开始时反应的化学方程式为_，实验现象为_。若铜有剩余，则反应将要结束时反应的化学方程式为_。待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_。,1,2,3,4,5,答案,解析,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,铜片逐渐消失，溶液逐渐变绿，有红棕色气体逸出,3Cu8HNO3(稀),=3Cu(NO3)22NO4H2O,加入稀硫酸后，H与原溶液中的NO构成强氧化性的条件，又能与,过量的Cu反应,解析随反应的进行，硝酸的浓度减小，停止反应时溶液中存在Cu(NO3)2，再加稀H2SO4，则溶液中的NO在酸性条件下将剩余的铜氧化。,1,2,3,4,5,(2)若1.92gCu粉与一定量浓HNO3反应，当Cu完全反应时，收集到标准状况下1.12L气体，则消耗硝酸_mol，生成NO2_mol。,1,2,3,4,5,答案,解析,0.11,0.045,解析参加反应的HNO3包括被还原的HNO3和起酸性作用的HNO3，表现酸性的HNO3为20.06mol，被还原的HNO3为0.05mol，故参加反应的HNO3为0.05mol0.06mol0.11mol。,1,2,3,4,5,设标准状况下1.12L气体中，含NOxmol、NO2ymol。,(3)若向Cu中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取CuSO4溶液，则混酸中硫酸与硝酸的最佳物质的量之比为_。,1,2,3,4,5,答案,解析,32,解析Cu、H、NO恰好完全反应时混酸中H2SO4和HNO3的比例最佳。3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O设H2SO4与HNO3的物质的量分别为x、y，,
展开阅读全文