2019-2020年高中化学第四章非金属及其化合物4.4氨硝酸硫酸第3课时硝酸学案3新人教版必修.doc

2019-2020年高中化学第四章非金属及其化合物4.4氨硝酸硫酸第3课时硝酸学案3新人教版必修内容标准活动与探究建议1.掌握硝酸的强氧化性、不稳定性和酸的一般性质。2了解氮的循环及其对生态平衡的作用。3理解硝酸的氧化性与浓度的关系。拓展探究：硝酸的氧化性与浓度的关系。浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸就在这三个瓶子中，可到底该怎么区分呢？提示：可以利用浓硫酸不具有挥发性和浓硝酸具有强氧化性进行区分。 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_。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：_。稀硝酸与Cu反应的化学方程式为：_。(2)与非金属反应。浓硝酸与木炭加热时的反应方程式为：_。(3)常温下，冷的浓硝酸能使_钝化。(4)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_又溶于HNO3，使HNO3常显黄色。思考感悟1：根据浓硝酸的性质思考，在实验室中浓硝酸应怎样保存？中学常见试剂中利用此方法保存的药品还有哪些？思考感悟2：久置的浓硝酸常显黄色，其原因是什么？如何去除久置浓硝酸中的黄色？二、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。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_酸、作干燥剂等。答案：一、1.H22(1)4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O8HNO3(稀)3Cu=3Cu(NO3)22NO4H2O(2)C4HNO3(浓)2H2O4NO2CO2(3)铁、铝(4)浓硝酸浓盐酸1334HNO34NO2O22H2ONO2思考感悟1提示：浓硝酸不稳定，见光易分解，因此浓硝酸需盛放于棕色细口瓶中以避光保存。中学常见试剂还需避光保存的有氯水、溴水、AgNO3溶液等。思考感悟2提示：浓硝酸具有不稳定性，分解后产生NO2，NO2溶于硝酸后而显黄色。去除的方法是向浓硝酸中通入O2或空气。二、1.化工原料2挥发性一、硫酸和硝酸性质的异同1浓硫酸和硝酸都是强氧化性酸，浓硫酸的强氧化性是6价的硫元素得电子被还原，而HNO3的强氧化性是HNO3中的氮元素(5)得电子被还原。所以这两种酸与绝大多数金属反应一般都不生成H2，而是高价态的S(6)和N(5)被还原，生成SO2、NO2(NO)气体。稀硫酸只有弱氧化性，浓度的变化，使浓硫酸与稀硫酸之间的氧化能力发生了变化。浓、稀硝酸都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。2常温下，冷的浓硫酸和浓硝酸都能使Fe和Al的表面形成一层氧化物保护膜，阻止了内部金属与浓硫酸和浓硝酸反应。3浓硫酸是稳定性酸，不易挥发，沸点高，而硝酸是挥发性酸，不稳定，见光或受热易分解。在实验室常用：NaNO3H2SO4(浓)NaHSO4HNO3制备硝酸。(注意反应条件是微热，防止HNO3分解：4HNO34NO2O22H2O)二、硝酸的强氧化性硝酸具有强氧化性是由于硝酸中的5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是5价氮被还原。1表现(1)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色。(2)与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应，非金属元素生成酸性氧化物。如浓硝酸与木炭加热时的化学方程式为：C4HNO3(浓)2H2O4NO2CO2。(3)金属与硝酸反应一般不生成H2，浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO，极稀硝酸可被还原成NH3，生成NH4NO3。(4)在利用硝酸的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是3FeO10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3NO5H2O，而不是发生复分解反应生成Fe(NO3)2。(5)硝酸与铁反应时，产物符合以下规律：(6)浓硝酸与过量Cu反应的情况：可利用电子守恒和氮原子守恒求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。2规律(1)温度越高，硝酸越浓，其氧化性越强。(2)与硝酸反应时，还原剂一般被氧化成最高价态。硝酸的强氧化性是考查的重点和热点，在有些题目中隐蔽性较强，在遇到NO时，应联想到是否可能考查硝酸的氧化性，然后分析溶液中是否含大量H，若含大量H则表现强氧化性。知识点1 硝酸的性质【例题1】 下列各反应表明了HNO3的什么性质？NaNO3(s)H2SO4(浓)NaHSO4HNO3_。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O_。C4HNO3(浓)4NO2CO22H2O_。Na2CO32HNO3=2NaNO3CO2H2O_。4HNO32H2O4NO2O2_。解析：由于硝酸的沸点比浓硫酸低，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，表现硝酸的氧化性；硝酸生成了碳酸表现了强酸性；硝酸受热分解表现了不稳定性。答案：挥发性氧化性、酸性氧化性强酸性不稳定性点拨：挥发性是指沸点低的物质在受热或减压时溶质离开溶液的性质，不稳定性是指溶质受热分解的性质。硝酸的酸性是指H的性质，氧化性是指5价的N得到电子变成低价态的氮，强酸性是指强酸生成弱酸。知识点2 硝酸的强氧化性及有关计算【例题2】 在100 mL混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 molL1和0.1 molL1，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热充分反应后，所得溶液中Cu2的物质的量浓度是()。A0.15 molL1 B0.225 molL1C0.35 molL1 D0.45 molL1解析：由于本题溶液中存在硝酸、硫酸，所以c(H)c(NO)，而在Cu与稀硝酸反应中可知，实际参加反应的n(H)n(NO)82，所以要依据离子方程式来计算。3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 3823(0.40.2)0.1 0.40.1由此可知H的量不足，完全反应，则：n(Cu2)0.022 5 molc(Cu2)0.225 molL1。答案：B点拨：硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，也属于离子反应，因此遵从以下守恒关系：电子守恒：氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数；原子守恒：硝酸既显氧化性，又显酸性，因此被还原的NO与生成盐的NO之和为反应消耗的硝酸；当Cu与混酸(硫酸、硝酸)反应，转移电子数或生成NO的量的计算要依据n(Cu)、n(H)总、n(NO)的量进行讨论计算。具体关系为3Cu8H2NO。方法是依据不足的一种物质进行计算。1将下列溶液置于敞口容器中，溶液质量会增加的是()。A浓硫酸 B稀硫酸C浓盐酸 D浓硝酸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使石蕊试液变红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NO23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4物质的量之比为25的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是()。A14 B15C23 D255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：_。答案：1A2.B3.B4.A5答案：(1)甲：C乙：HNO3丙：CuA：CO2、NO2B：NOC：CaCO3D：Cu(NO3)2(2)C4HNO3(浓)CO24NO22H2O