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第3课时 硝酸的性质,自主阅读,自主检测,一、硝酸的性质和用途 1.硝酸的物理性质 硝酸是一种无色,具有挥发性的液体,工业硝酸因溶有NO2而略显黄色。 2.硝酸的化学性质,自主阅读,自主检测,3.硝酸的用途 (1)硝酸是一种重要的化工原料,常用来制备化肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。 (2)实验室里,硝酸是一种重要的化学试剂。硝酸对皮肤、衣物、纸张等有强烈的腐蚀性,不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再用小苏打水或肥皂清洗。 二、硝酸的工业生产,自主阅读,自主检测,1.铁或铝遇冷、浓硝酸钝化,这是由于浓硝酸具有( ) A.强酸性 B.强氧化性 C.强腐蚀性 D.挥发性 答案:B 2.下列块状金属在常温下,能全部溶于足量的浓硝酸的是( ) A.Au B.Cu C.Fe D.Al 解析:HNO3能溶解除了Pt、Au之外的大多数金属,但是Fe、Al在常温下会钝化。 答案:B,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,HNO3的化学性质 用如下图所示装置(气球内先充有空气)进行铜与稀硝酸反应的实验,请完成以下问题:,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,讨论探究 1.实验过程中溶液和气球中各有什么现象? 探究提示:溶液由无色变蓝色,气球中出现红棕色气体。 2.浓、稀硝酸与金属反应能产生H2吗?为什么? 探究提示:金属与硝酸反应一般不生成H2。 (1)浓硝酸一般被还原为NO2。 (2)稀硝酸一般被还原为NO。 原因是浓、稀硝酸均为氧化性酸,且氧化性:浓硝酸稀硝酸。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,硝酸的氧化性规律及有关计算 1.反应规律,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,2.硝酸与金属反应的计算 (1)Cu与HNO3的反应中随着反应的进行,HNO3浓度逐渐变小,产物由NO2变成NO,最终为混合气体。这时硝酸在反应后被分为四部分。 (2)解题时可抓住四个守恒、一个关系、一个技巧。 四个守恒。 a.电子得失守恒:金属失电子数=n(NO2)+3n(NO)。 b.氮原子守恒:n(HNO3)总=n(HNO3)余+xnM(NO3)x+n(NO2)+n(NO)。 c.电荷守恒:反应后溶液中c( )=c(H+)+xc(Mx+)。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,例题导学号18100095将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答: (1)NO的体积为 L,NO2的体积为 L。 (2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a molL-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 molL-1。 解析:(1)Cu与HNO3反应过程中,Cu作还原剂失去的电子数等于HNO3作氧化剂得到的电子数,即得失电子守恒,有n(Cu)2=n(NO)3+n(NO2) 1,即: L,V(NO2)=5.4 L。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,(2)硝酸与Cu反应中,硝酸显酸性和氧化性,其中显氧化性的硝酸全部转化为NO、NO2,显酸性的硝酸生成的硝酸铜和过量的硝酸全部与加入V mL a molL-1的NaOH完全反应,当溶液中的Cu2+全部转化为沉淀时,所得溶液为NaNO3溶液,则整个过程中起酸作用的硝酸为n(HNO3)作酸用=n(NaOH)=V10-3 La molL-1=aV10-3mol,根据N元素守恒,作氧化剂的硝酸与生成的气体的物质的量相等,则,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,成功体验 在浓硝酸中放入Cu片, (1)反应开始时的化学方程式为 ,实验现象为 。 (2)若Cu片有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为 。 (3)待反应停止后,再加入少量的稀硫酸,这时Cu片上又有气泡产生,原因是 。 (4)若将12.8 g Cu与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完,共产生标准状况下5.6 L的气体,则所消耗的HNO3的物质的量是 。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点,解析:铜跟浓硝酸反应时,随着反应的进行,硝酸的浓度逐渐减小,故反应将要结束时发生的是铜与稀硝酸的反应。铜过量时,反应后的体系中有Cu、Cu2+、 ,加入稀硫酸后,硫酸溶液提供的H+与溶液中的 共存,又相当于形成了稀硝酸溶液,故铜又溶解。无论5.6 L气体全部是NO2,还是NO2和NO的混合气体,根据氮原子守恒可知:硝酸总的物质的量=起酸性作用的硝酸的物质的量+起氧化性作用的硝酸的物质的量,即n(HNO3)=2n(Cu)+n(气体)=212.8 g64 gmol-1+5.6 L22.4 Lmol-1=0.65 mol。 答案:(1)Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有红棕色气体产生 (2)3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O (3)加入稀硫酸后,H2SO4溶液提供的H+与溶液中的 共存,又相当于形成了稀硝酸,故铜又溶解 (4)0.65 mol,1 2 3 4,1.一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应,生成的气体是 ( ) A.只有NO2 B.只有NO C.NO2和NO D.NO2和H2 答案:C,1 2 3 4,2.关于硝酸的说法正确的是( ) A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子 B.浓硝酸在常温下能使铁铝钝化,钝化过程不发生化学反应 C.硝酸电离出的H+能被Zn、Fe等金属还原成H2 D.常温下,向浓硝酸中投入铁片,会产生大量的红棕色气体 答案:A,1 2 3 4,3.a mol Cu与含b mol HNO3的溶液恰好完全反应,则被还原的HNO3的物质的量一定是( ) 答案:A,1 2 3 4,4.某生态系统中氮循环简图如图所示。 (1)该生态系统的豆科植物不施氮肥,仍能表现良好的长势,其原因是 。 (2)写出工业固氮的化学方程式: 。 (3)雷雨中常会有少量的硝酸能为农作物所吸收,用化学方程式解释HNO3的形成过程: 。,1 2 3 4,答案:(1)豆科植物中的根瘤菌可将游离态的N2转化成化合态氮,从而满足自身的营养需要,
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