高中化学 第四章 第4节 第2课时硫酸和硝酸的氧化性课件 新人教版必修1.ppt

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 非金属及其化合物 第四章 第四节氨硝酸硫酸 第四章 第2课时硫酸和硝酸的氧化性 第四章 某大学的一名学生先后两次用氢氧化钠溶液 浓硫酸将动物园的五只熊烧伤 其中一只黑熊双目失明 这一故意残害动物的事件经媒体披露后 引起了公众的强烈愤慨 浓硫酸有哪些重要性质 为什么能伤害黑熊呢 玻尔是丹麦著名的物理学家 曾获得诺贝尔奖 第二次世界大战中 玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国 为了表示他一定要返回祖国的决心 他将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里 装于玻璃瓶中 然后将它放在柜台上 后来 纳粹分子闯进玻尔的住宅 那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下 他们却一无所知 这是一个多么聪明的办法啊 战争结束后 玻尔又从溶液中还原提取出金 并重新铸成奖章 新铸成的奖章显得更加灿烂夺目 因为它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和其本人无穷的智慧 那么 玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解的呢 原来他用的溶液叫王水 王水是由浓硝酸和浓盐酸按1 3的体积比配制成的混合溶液 你知道其中的硝酸具有怎样的化学性质吗 1 了解稀硫酸的通性 2 了解浓硫酸的三大特性 特别是强氧化性 3 了解硫酸的重要用途 学习目标 一 硫酸1 酸的通性 1 电离方程式 2 硫酸具有酸的通性可与酸碱指示剂作用 也可与 及某些盐反应 2 浓硫酸的特性 1 吸水性 浓H2SO4能够吸收气体 液体中的水分子及固体中的结晶水 故常用作 2 脱水性 浓H2SO4能把有机物中的 元素按水的组成比脱去 剩余黑色的炭 新知预习 活泼金属 碱 碱性氧化物 干燥剂 氢 氧 3 强氧化性 与金属的反应 除 以外的绝大多数金属都能与浓H2SO4作用 如与铜反应 Au Pt 有气泡逸出 无色 红色 蓝色 常温下 冷的浓H2SO4能使Fe Al发生 与非金属反应加热时与木炭反应的化学方程式为 二 硝酸1 硝酸是一元强酸 具有酸的通性 但与金属反应不产生 2 强氧化性 1 与金属的反应浓HNO3与Cu反应的化学方程式为 钝化 H2 稀HNO3与Cu反应的化学方程式为 2 常温下 冷的浓硝酸能使 钝化 3 王水是 和 的混合物 体积比为 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 反应方程式为 生成的NO2又溶于HNO3 使HNO3常显黄色 1 3 铁 铝 浓硝酸 浓盐酸 三 硫酸和硝酸的用途1 硫酸和硝酸都是重要的 也是化学实验室里必备的重要试剂 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 酸 做干燥剂等 化工原料 挥发性 1 浓硫酸吸水性和脱水性有何区别 提示 浓硫酸吸水是把物质本身中有自由的H2O分子或结晶水吸收 浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2 1的形式脱去 所以 二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子 浓硫酸能够吸收空气中的水分和其他物质表面的水分 因此浓硫酸常用作干燥剂 但是它不能用来干燥碱性气体 如NH3 和强还原性气体 如H2S 自主探究 2 浓硝酸与浓盐酸长时间敞口放置在空气中 浓度如何变化 提示 两种物质都具有很强的挥发性 如果敞口放置在空气中 由于硝酸和氯化氢的挥发 使溶液的浓度都减小 由于它们的挥发性 在实验室中都必须密封保存 1 硫酸 硝酸 盐酸 教材P100思考与交流 1 组成上的特点三者都是酸 在水溶液中均电离出H 硫酸和硝酸是含氧酸 盐酸是无氧酸 硫酸是二元强酸 硝酸和盐酸是一元强酸 H2SO4的性质 教材点拨 2 浓硫酸 1 物理性质纯硫酸是无色 黏稠的油状液体 不容易挥发 常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数是98 密度为1 84g cm 3 2 三大特性 吸水性 浓硫酸具有强烈的吸水能力 能吸收空气中的水分 甚至能吸收结晶水合物中的水 故浓硫酸常用作干燥剂 但不能干燥NH3 脱水性 浓硫酸具有很强的腐蚀性 能按水的组成脱去纸 棉布 木条等有机物中的氢 氧元素 如浓硫酸使蔗糖脱水炭化 强氧化性a Cu与浓硫酸的反应 教材P101实验4 9 温馨提示 在实验过程中会看到铜表面有黑色物质 那是因为铜先被氧化成氧化铜的缘故 在试管c上方放一浸有碱液的棉团是为了防止多余的SO2污染空气 当足量的铜与浓硫酸反应时 随着反应进行 浓硫酸逐渐变稀 Cu与稀硫酸不反应 一旦变为稀硫酸 反应就会停止 所以还会有硫酸剩余 3 浓H2SO4和稀H2SO4的鉴别 观察状态 浓硫酸为油状黏稠液体 而稀硫酸为均一透明液体 利用密度 用手掂掂试剂瓶的分量 相同体积时 浓硫酸的质量大 取少量蒸馏水 向其中加入少量硫酸 如能放出大量的热 则为浓硫酸 反之则为稀硫酸 取少量液体 分别加入铁片 产生气泡的为稀硫酸 不产生气泡的为浓硫酸 用玻璃棒蘸取试样在纸上写字 使纸炭化变黑的溶液为浓硫酸 不能使其炭化的为稀硫酸 取少量试样 投入胆矾 蓝色晶体变白的为浓硫酸 晶体溶解的为稀硫酸 取少量试样 分别投入一小块铜片 稍加热 产生刺激性气味气体且溶液变蓝的为浓硫酸 无明显现象的为稀硫酸 滴入石蕊溶液并微热 浓硫酸先变红然后红色消失 稀硫酸只变红色 2015 西安市庆安中学高一期末 下列关于浓硫酸的叙述正确的是 A 浓硫酸具有吸水性 因而能使蔗糖炭化B 稀释浓硫酸时 先将浓硫酸加入烧杯中 再加入水并搅拌C 浓硫酸是一种干燥剂 能够干燥氨气 氧气等气体D 浓硫酸在常温下能够使铁 铝等金属钝化 典例透析 解析 A 浓硫酸具有脱水性 因而能使蔗糖炭化 错误 B 稀释浓硫酸时 先将水加入烧杯中 再加入浓硫酸并搅拌 使产生的热量不断释放 错误 C 浓硫酸是一种干燥剂 能够干燥中性气体氧气等气体 不能干燥氨气等碱性气体 错误 D 浓硫酸在常温下能够使铁 铝等金属钝化 正确 答案 D 2015 四川省乐山市高一期末 下列有关硫酸的说法中正确的是 A 将过量的Zn投入一定量的浓H2SO4中 最终生成的气体只有SO2B 向装有Fe NO3 2溶液的试管中加入稀H2SO4 在管口观察到红棕色气体C 运输保存浓硫酸的槽罐车一旦泄露后应立即用大量水冲洗D 向5mL18mol L 1的硫酸中加入足量铜片并加热使其充分反应 生成0 045molSO2 解析 A 过量的锌和一定量的浓硫酸反应 先生成二氧化硫气体 随着反应进行 硫酸为稀硫酸时反应生成氢气 所以不选A B 向硝酸亚铁中加入硫酸 亚铁离子被硝酸根离子在酸性条件下氧化 硝酸根离子生成一氧化氮 遇到空气变成红棕色的二氧化氮气体 所以选B C 盛浓硫酸是铁罐 用大量水冲洗时 浓硫酸变成稀硫酸和铁反应 所以不选C D 浓硫酸和铜反应过程中硫酸变成稀硫酸后不再反应 所以生成的二氧化硫气体比0 045mol少 所以不选D 答案 B 解析 A 只有硫酸盐生成表现出酸性 化合价均不变 不能表现氧化性 A错误 B 该反应是复分解反应 只表现出酸性 B错误 C S元素化合价降低 表现出强氧化性 但没有硫酸盐生成 不能表现出酸性 C错误 D 有硫酸盐生成表现出酸性 且S元素化合价降低 表现出强氧化性 D正确 答案选D 答案 D 1 硝酸的物理性质纯净的硝酸是无色 易挥发 有刺激性气味的液体 能与水以任意比例互溶 浓硝酸的质量分数为69 发烟硝酸的浓度为98 2 硝酸的化学性质 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生成H2 硝酸的强氧化性 教材点拨 起酸性作用的酸转移到生成物盐中 其物质的量可以根据金属阳离子的物质的量求出 没有参加反应的酸 可根据溶液中的H 的物质的量求出 4 常用方法 电子守恒法硝酸与金属的反应属于氧化还原反应 N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数 原子守恒法硝酸与金属反应后 一部分以NO的形式存在 一部分转化为还原产物 NO NO2等 这两部分中氮原子的物质的量与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等 2015 经典习题选萃 下列关于硝酸的说法正确的是 A 稀硝酸能与Fe发生反应 浓硝酸不能B 浓硝酸和稀硝酸在化学反应中可体现酸性及氧化性C 稀硝酸是弱酸 浓硝酸是强酸D 稀硝酸与Cu反应 生成NO 而浓硝酸与Cu反应生成NO2 稀硝酸得电子更多 故稀硝酸氧化性大于浓硝酸 典例透析 解析 A项错误 浓硝酸也能与铁反应 但迅速生成了致密的氧化物保护薄膜 钝化 氧化剂和还原剂是针对一个具体反应而言的 浓硝酸和稀硝酸在发生复分解反应时就只表现酸性 不作氧化剂 B项正确 C项错误 浓硝酸和稀硝酸都是强酸 D项错误 氧化性的强弱不是看得失电子的多少 而是看得失电子的难易程度 浓硝酸比稀硝酸更易得电子 所以氧化性比稀硝酸强 答案 B 2015 甘肃省静宁县高一期末 下列对于硝酸的认识 不正确的是 A 浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B 铜与硝酸的反应属于置换反应C 硝酸可氧化Fe2 D 可用铁或铝制品盛装浓硝酸 解析 硝酸具有强氧化性 故A正确 铜与硝酸没有单质生成不属于置换反应 故B错误 硝酸可把Fe2 氧化为Fe3 故C正确 浓硝酸能使铁或铝钝化 可用铁或铝制品盛装浓硝酸 故D正确 答案 B 2015 山东省曲阜师大附中高三期中 1 92g铜投入一定量的浓HNO3中 铜完全溶解 生成的气体颜色越来越浅 共收集到标准状况下672mL气体 将盛有此气体的容器倒扣在水中 通入标准状况下一定体积的O2 恰好使气体完全被水吸收生成硝酸 则通入O2的体积是 A 504mLB 336mLC 224mLD 168mL 解析 铜失去电子被HNO3得到生成NO NO2气体 通O2时 O2得电子又将NO NO2氧化为HNO3 所以可用铜失去电子 O2得电子进行计算 1 92g铜的物质的量为0 03mol 根据得失电子守恒 2Cu O2 则通入O2的体积是0 015mol 22 4L mol 336mL 选B 答案 B 1 2015 山东省东营市一中高一考试 下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述 不正确的是 A 常温下都能用铝制容器贮存B 浓硝酸必须保存在棕色试剂瓶中 浓硫酸则不需要C 常温下都能与铜较快反应D 露置在空气中 容器内酸液的浓度都降低 解析 A 常温下 浓硝酸和浓硫酸都能使铝发生钝化 所以都能用铝制容器贮存 故A正确 B 浓硝酸见光易分解 所以必须保存在棕色试剂瓶中 浓硫酸则不需要 故B正确 C 常温下 浓硝酸与铜可以较快地反应 但是浓硫酸与铜需要加热才能反应 故C不正确 D 浓硝酸具有挥发性 露置在空气中 容器内酸液的浓度会降低 浓硫酸易吸水 露置在空气中 容器内酸液的浓度也会降低 故D正确 答案 C 点评 本题考查浓硝酸 浓硫酸的性质 难度不大 解题时应注意两种酸的共同点不同点 2 2015 广东省揭阳市一中高一期末 在如图的实验装置中 实验开始一段时间后 对看到的现象叙述不正确的是 A 苹果块会干疤B 胆矾晶体表面有 白斑 C 小试管内有晶体析出D pH试纸变红 解析 浓硫酸具有吸水性 故ABC正确 由于浓硫酸具有脱水性 pH试纸变黑色 故D错误 答案 D 3 2015 湖南省娄底市高一期末 将铜粉放入稀硫酸中 加热无明显变化 但加入某盐后发现铜粉质量明显减少 则该盐不可能是 A Fe2 SO4 3B NaClC KNO3D Cu NO3 2 解析 A 加入硫酸铁后 溶液中存在铁离子 则Cu与铁离子反应生成亚铁离子和铜离子 Cu粉质量减少 正确 B 加入氯化钠后 溶液中存在氯离子 钠离子 而Cu不与氯化钠反应 错误 C 加入硝酸钾后 溶液中则存在硝酸 硝酸与Cu发生氧化还原反应 铜粉质量减少 正确 D 加入硝酸铜后与加入硝酸钾原理相同 铜粉质量减少 正确 答案选B 答案 B 4 2015 山东省东营市一中高一考试 用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜 铜跟浓硝酸反应 铜跟稀硝酸反应 铜与氧气反应生成CuO CuO再与稀硝酸反应 下列有关叙述不正确的是 A 所消耗的硝酸的量 B 对环境造成的危害 最小C 因铜与浓硝酸作用最快 故制取硝酸铜的最佳途径是 D 三种途径所消耗的铜的质量相等 点评 本题考查了铜与浓 稀硝酸的反应 铜制取硝酸铜的反应途径 难度中等 解题时应注意从原子利用率上 环境保护角度逐个选项分析 5 2015 河北省邯郸市高一期末 将适量的蔗糖放入烧杯中 加入少量水 搅拌均匀 然后加入适量浓硫酸 迅速搅拌 放出大量的热 同时观察到蔗糖逐渐变黑 体积膨胀 并放出有刺激性气味的气体 1 生成的黑色物质是 填化学式 2 体积膨胀 并放出有刺激性气味的气体 写出对应的化学方程式 3 在 2 的反应中 体现浓硫酸具有 填序号 酸性 吸水性 脱水性 强氧化性 向80mL浓硫酸中加入56g铜片 加热 至不再反应为止 1 写出铜与浓硫酸反应的化学方程式 2 实验测得反应中共有13 44LSO2 标准状况 生成 反应中转移的电子有 mol 6 2015 四川省乐山市高一期末 把19 2gCu放入足量的稀硝酸中 微热至Cu完全反应 求 1 生成的NO在标准状况下的体积 2 被还原的硝酸的质量 接触室 使二氧化硫转化成三氧化硫 接触室中部有热交换器 通过热量交换 二氧化硫和氧气混合进行预热 便于转化 生成的三氧化硫气体温度降低 也有利于吸收的进行 吸收塔 用98 3 的浓硫酸吸收三氧化硫 采用逆流原理 98 3 的浓硫酸自上而下 三氧化硫气体自下而上 塔里充满的瓷环可增大接触面积 使吸收较为完全 这里必须注意 用浓硫酸吸收三氧化硫可防止酸雾产生 有利于三氧化硫的吸收 3 尾气吸收对于尾气中含有的少量SO2 可用氨水吸收 使其生成 NH4 2SO3 NH4HSO3 然后再用硫酸处理 便生成SO2和 NH4 2SO4 生成的SO2返回车间作生产硫酸的原料 得到的 NH4 2SO4可用作肥料