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第3课时硝酸的氧化性,自主阅读,自主检测,一、硝酸1.酸性硝酸是一元强酸,具有酸的通性,但硝酸与金属反应一般不产生H2。2.强氧化性(1)与金属的反应。浓硝酸与Cu反应的化学方程式为:,自主阅读,自主检测,(3)常温下,冷的浓硝酸能使铁、铝钝化。(4)王水是浓硝酸和浓盐酸的混合物,体积比为13,能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。3.不稳定性浓硝酸在受热或光照条件下易分解,化学方程式为4HNO34NO2+O2+2H2O,生成的NO2又溶于硝酸,使硝酸常显黄色。二、硫酸和硝酸的用途1.硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化学实验室里必备的重要试剂。二者在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。2.硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。,自主阅读,自主检测,1.下列关于硝酸的认识中,正确的是()A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.浓硝酸与金属反应不产生氢气,而稀硝酸与金属反应可置换出氢气C.因常温下铝和铁不与浓硝酸反应,所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D.硝酸与金属反应时,只表现出氧化性答案:A,自主阅读,自主检测,2.为除去镀在铝表面的铜镀层,可选用的试剂是()A.稀硝酸B.浓硝酸C.浓硫酸D.浓盐酸解析:稀硝酸既能溶解铜,也能溶解铝;常温下浓硫酸与铜不发生反应,加热时浓硫酸与铜、铝都反应;浓盐酸不与铜反应;常温下,浓硝酸与铜反应而使铜层溶解,铝被钝化而受到保护。答案:B,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,硝酸的性质现有如下实验:实验一:取一瓶浓硝酸,打开瓶盖,小心地扇闻浓硝酸的气味。实验二:在两支试管中各放入一小块铜片,分别加入少量稀硝酸(4molL-1)和浓硝酸(14molL-1),立即用蘸有NaOH溶液的棉花封住试管口,观察试管中发生的现象。铜片与浓硝酸反应的实验实验三:将实验二中的金属铜换成金属铁进行相同的实验,观察发生的现象。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,讨论探究(1)上述实验各有何现象?说明硝酸具有哪些性质?(2)在金属与硝酸的反应中,硝酸表现了哪些性质?与非金属反应呢?(3)浓硝酸可用铁或铝制容器贮存,故常温时浓硝酸与铁、铝不反应。对吗?探究提示:(1)实验一中,可闻到刺激性气味,说明浓硝酸有挥发性,具有刺激性气味;实验二中,铜片均溶解,溶液都变为蓝色,加浓硝酸的试管中产生红棕色气体,加稀硝酸的试管中看到无色气泡,但试管中的气体为红棕色,且加浓硝酸的试管中反应更剧烈,说明浓硝酸、稀硝酸都能与铜反应,均有强氧化性,浓硝酸的氧化性较稀硝酸的氧化性强。实验三中将铜换成铁后,加浓硝酸的试管中铁片失去光泽,无其他现象,加稀硝酸的试管剧烈反应,试管内显红棕色。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,(2)硝酸与金属反应时,除生成氮的还原产物外,同时生成硝酸盐,硝酸表现了酸性和氧化性。与非金属反应时,硝酸只作氧化剂,只表现氧化性。(3)不对。常温下,浓硝酸与铁、铝接触时,能使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部金属与酸继续反应,该过程发生了氧化还原反应,表现了浓硝酸的强氧化性。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,硝酸的强氧化性(1)本质:HNO3具有强氧化性,是因为HNO3中+5价氮元素具有很强的得电子能力。(2)表现:浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色。金属与硝酸反应一般不生成H2,与具有还原性的碱如Fe(OH)2、碱性氧化物(如FeO)、盐(如Na2SO3)反应时,HNO3不仅表现酸的通性,还能将其氧化;在这些反应中,浓硝酸一般被还原为NO2,稀硝酸一般被还原为NO。浓硝酸与Cu反应时,若Cu过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2,但随着反应的进行,硝酸变稀,其还原产物将为NO,最终应得到NO2与NO的混合气体。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,(3)规律:温度越高,硝酸浓度越大,其氧化性越强。与硝酸反应时,元素一般被氧化成最高价态。,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,例题下列各反应表明了HNO3的什么性质?,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,解析:由于硝酸的沸点比浓硫酸的低,所以受热时硝酸挥发出来;金属铜和硝酸反应时,+5价的N,一部分降低为+2价,另一部分保持+5价不变,所以硝酸表现强氧化性和酸性;碳和浓硝酸反应时+5价的N降低为+4价,表现硝酸的强氧化性;Na2CO3与硝酸反应生成碳酸表现了硝酸的强酸性;硝酸受热分解表现了不稳定性。答案:挥发性强氧化性、酸性强氧化性强酸性不稳定性,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,成功体验下列各组反应中,硝酸只表现强氧化性的是()A.C+HNO3B.Fe(OH)3+HNO3C.Fe(OH)2+HNO3D.Cu+HNO3解析:C与硝酸反应时,硝酸只表现强氧化性;Fe(OH)3与硝酸反应时,硝酸只表现酸性;Fe(OH)2与硝酸反应时,Fe2+被氧化成Fe3+,而硝酸同时被还原,Cu与硝酸反应生成Cu(NO3)2及氮的还原产物,硝酸既表现了强氧化性,又表现了酸性。答案:A,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,守恒法在硝酸与金属反应计算中的应用讨论探究(1)mgCu与足量的一定浓度的硝酸充分反应,生成VLNO、NO2混合气体(标准状况下),则参加反应的HNO3的物质的量是多少?(2)少量的Fe与足量稀硝酸反应,Fe被氧化为+2价还是+3价?试写出化学方程式。,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,硝酸与金属反应的计算方法(1)电子守恒:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。生成1molNO2、NO、N2O、N2、NH4NO3分别得到1mol、3mol、8mol、10mol、8mol电子。(2)原子守恒:HNO3与金属反应时,一部分以的形式存在,一部分转化为还原产物,这两部分中氮元素的物质的量之和与反应消耗的HNO3中氮元素的物质的量相等。(3)利用离子方程式计算:HNO3与H2SO4的混合溶液与金属的反应,当金属足量时,不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,H+的物质的量为H2SO4和HNO3中的H+的物质的量之和。,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,例题导学号98980083将32.64g铜与140mL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11.2L。请回答:(1)NO的体积为L,NO2的体积为L。(2)待产生的气体全部逸出后,向溶液中加入VmLamolL-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原HNO3溶液的浓度为molL-1。(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液g。,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,成功体验在100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4molL-1和0.1molL-1,向该混合液中加入1.92g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是()A.0.15molL-1B.0.225molL-1C.0.35molL-1D.0.45molL-1,重难点一,重难点二,情境导入,知识点拨,典例引领,答案:B,12345,1.欲迅速除去水壶底的水垢,又不损坏铝壶,最好选用()A.浓盐酸B.稀硝酸C.冷的浓硫酸D.冷的浓硝酸解析:选项中冷的浓硝酸能使铝钝化,不会损坏铝壶,同时硝酸可与水垢中的CaCO3、Mg(OH)2反应以迅速除去水垢。答案:D,12345,2.下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是()A.使石蕊溶液变红B.与铜反应放出NO气体,生成Cu(NO3)2C.与Na2CO3反应放出CO2气体,生成NaNO3D.与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2解析:在上述反应A、C项中HNO3均表现出酸性。在B、D项中HNO3中氮元素的化合价均降低,表现出氧化性,并且在B项中又有Cu(NO3)2和水生成,说明此反应中HNO3还表现出酸性。答案:B,12345,3.有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是()A.稀硝酸使红色石蕊试纸变蓝B.硝酸能与Na2CO3反应,但不生成CO2C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色答案:D,12345,4.从防止污染和减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:铜与浓硝酸反应生成NO2气体,铜与稀硝酸反应生成NO气体,NO2和NO都会造成大气污染;NO2和NO的产生也造成了硝酸利用率降低。铜与浓硫酸反应会产生SO2气体,SO2是一种常见的大气污染物,同时SO2的生成造成硫酸利用率降低。故C选项最为合理。答案:C,12345,5.将红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,A在常温下不与空气作用,有如下变化关系:(1)推导出各物质的化学式:甲,乙,丙,A,B,C,D。(2)写出甲与乙的浓溶液反应的化学方程式:。,解析:根据蓝色溶液D,判断单质丙是Cu,结合红热的固体单质甲放入显黄色的乙的浓溶液中,剧烈反应产生混合气体A,判断为单质碳和浓硝酸的反应,生成混合气体A:CO2和NO2。,12345,答案:(1)CHNO3CuCO2、NO2NOCaCO3Cu(NO3)2,
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