高中化學 第4章 非金屬及其化合物 第四節(jié) 氨 硝酸 硫酸（第3課時）硝酸的氧化性課件 新人教版必修1.ppt

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第3課時 硝酸的氧化性,自主閱讀,自主檢測,一、硝酸 1.酸性 硝酸是一元強酸,具有酸的通性,但硝酸與金屬反應一般不產(chǎn)生H2。 2.強氧化性 (1)與金屬的反應。 濃硝酸與Cu反應的化學方程式為:,,,,,自主閱讀,自主檢測,(3)常溫下,冷的濃硝酸能使鐵、鋁鈍化。 (4)王水是濃硝酸和濃鹽酸的混合物,體積比為1∶3,能使不溶于硝酸的金、鉑等溶解。 3.不穩(wěn)定性 濃硝酸在受熱或光照條件下易分解,化學方程式為4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O,生成的NO2又溶于硝酸,使硝酸常顯黃色。 二、硫酸和硝酸的用途 1.硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化學實驗室里必備的重要試劑。二者在工業(yè)上可用于制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。 2.硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸、作干燥劑等。,,,,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,1.下列關于硝酸的認識中,正確的是( ) A.濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性 B.濃硝酸與金屬反應不產(chǎn)生氫氣,而稀硝酸與金屬反應可置換出氫氣 C.因常溫下鋁和鐵不與濃硝酸反應,所以濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中 D.硝酸與金屬反應時,只表現(xiàn)出氧化性 答案:A,自主閱讀,自主檢測,2.為除去鍍在鋁表面的銅鍍層,可選用的試劑是( ) A.稀硝酸 B.濃硝酸 C.濃硫酸 D.濃鹽酸 解析:稀硝酸既能溶解銅,也能溶解鋁;常溫下濃硫酸與銅不發(fā)生反應,加熱時濃硫酸與銅、鋁都反應;濃鹽酸不與銅反應;常溫下,濃硝酸與銅反應而使銅層溶解,鋁被鈍化而受到保護。 答案:B,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,硝酸的性質 現(xiàn)有如下實驗: 實驗一:取一瓶濃硝酸,打開瓶蓋,小心地扇聞濃硝酸的氣味。 實驗二:在兩支試管中各放入一小塊銅片,分別加入少量稀硝酸(4 mol·L-1)和濃硝酸(14 mol·L-1),立即用蘸有NaOH溶液的棉花封住試管口,觀察試管中發(fā)生的現(xiàn)象。 銅片與濃硝酸反應的實驗 實驗三:將實驗二中的金屬銅換成金屬鐵進行相同的實驗,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,討論探究 (1)上述實驗各有何現(xiàn)象?說明硝酸具有哪些性質? (2)在金屬與硝酸的反應中,硝酸表現(xiàn)了哪些性質?與非金屬反應呢? (3)濃硝酸可用鐵或鋁制容器貯存,故常溫時濃硝酸與鐵、鋁不反應。對嗎? 探究提示:(1)實驗一中,可聞到刺激性氣味,說明濃硝酸有揮發(fā)性,具有刺激性氣味;實驗二中,銅片均溶解,溶液都變?yōu)樗{色,加濃硝酸的試管中產(chǎn)生紅棕色氣體,加稀硝酸的試管中看到無色氣泡,但試管中的氣體為紅棕色,且加濃硝酸的試管中反應更劇烈,說明濃硝酸、稀硝酸都能與銅反應,均有強氧化性,濃硝酸的氧化性較稀硝酸的氧化性強。實驗三中將銅換成鐵后,加濃硝酸的試管中鐵片失去光澤,無其他現(xiàn)象,加稀硝酸的試管劇烈反應,試管內顯紅棕色。,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,(2)硝酸與金屬反應時,除生成氮的還原產(chǎn)物外,同時生成硝酸鹽,硝酸表現(xiàn)了酸性和氧化性。與非金屬反應時,硝酸只作氧化劑,只表現(xiàn)氧化性。 (3)不對。常溫下,濃硝酸與鐵、鋁接觸時,能使金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜,阻止內部金屬與酸繼續(xù)反應,該過程發(fā)生了氧化還原反應,表現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性。,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,硝酸的強氧化性 (1)本質: HNO3具有強氧化性,是因為HNO3中+5價氮元素具有很強的得電子能力。 (2)表現(xiàn): ①濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅,后褪色。 ②金屬與硝酸反應一般不生成H2,與具有還原性的堿[如Fe(OH)2]、堿性氧化物(如FeO)、鹽(如Na2SO3)反應時,HNO3不僅表現(xiàn)酸的通性,還能將其氧化;在這些反應中,濃硝酸一般被還原為NO2,稀硝酸一般被還原為NO。 ③濃硝酸與Cu反應時,若Cu過量,反應開始時濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO2,但隨著反應的進行,硝酸變稀,其還原產(chǎn)物將為NO,最終應得到NO2與NO的混合氣體。,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,(3)規(guī)律: ①溫度越高,硝酸濃度越大,其氧化性越強。 ②與硝酸反應時,元素一般被氧化成最高價態(tài)。,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,例題下列各反應表明了HNO3的什么性質?,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,解析:由于硝酸的沸點比濃硫酸的低,所以受熱時硝酸揮發(fā)出來;金屬銅和硝酸反應時,+5價的N,一部分降低為+2價,另一部分保持+5價不變,所以硝酸表現(xiàn)強氧化性和酸性;碳和濃硝酸反應時+5價的N降低為+4價,表現(xiàn)硝酸的強氧化性;Na2CO3與硝酸反應生成碳酸表現(xiàn)了硝酸的強酸性;硝酸受熱分解表現(xiàn)了不穩(wěn)定性。 答案:①揮發(fā)性 ②強氧化性、酸性 ③強氧化性 ④強酸性 ⑤不穩(wěn)定性,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,成功體驗 下列各組反應中,硝酸只表現(xiàn)強氧化性的是 ( ) A.C+HNO3 B.Fe(OH)3+HNO3 C.Fe(OH)2+HNO3 D.Cu+HNO3 解析:C與硝酸反應時,硝酸只表現(xiàn)強氧化性;Fe(OH)3與硝酸反應時,硝酸只表現(xiàn)酸性;Fe(OH)2與硝酸反應時,Fe2+被氧化成Fe3+,而硝酸同時被還原,Cu與硝酸反應生成Cu(NO3)2及氮的還原產(chǎn)物,硝酸既表現(xiàn)了強氧化性,又表現(xiàn)了酸性。 答案:A,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,守恒法在硝酸與金屬反應計算中的應用 討論探究 (1)m g Cu與足量的一定濃度的硝酸充分反應,生成V L NO、NO2混合氣體(標準狀況下),則參加反應的HNO3的物質的量是多少? (2)少量的Fe與足量稀硝酸反應,Fe被氧化為+2價還是+3價?試寫出化學方程式。,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,硝酸與金屬反應的計算方法 (1)電子守恒:硝酸與金屬反應屬于氧化還原反應,氮原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)。生成1 mol NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3分別得到1 mol、3 mol、8 mol、10 mol、8 mol電子。 (2)原子守恒:HNO3與金屬反應時,一部分以 的形式存在,一部分轉化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮元素的物質的量之和與反應消耗的HNO3中氮元素的物質的量相等。 (3)利用離子方程式計算:HNO3與H2SO4的混合溶液與金屬的反應,當金屬足量時,不能用HNO3與金屬反應的化學方程式計算,應用離子方程式計算,H+的物質的量為H2SO4和HNO3中的H+的物質的量之和。,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,例題導學號98980083將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L。請回答: (1)NO的體積為 L,NO2的體積為 L。 (2)待產(chǎn)生的氣體全部逸出后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀,則原HNO3溶液的濃度為 mol·L-1。 (3)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液 g。,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,成功體驗 在100 mL混合液中,HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別是0.4 mol·L-1和0.1 mol·L-1,向該混合液中加入1.92 g銅粉,加熱充分反應后,所得溶液中Cu2+的物質的量濃度是( ) A.0.15 mol·L-1 B.0.225 mol·L-1 C.0.35 mol·L-1 D.0.45 mol·L-1,重難點一,重難點二,情境導入,知識點撥,典例引領,答案:B,1 2 3 4 5,,,,,,1.欲迅速除去水壺底的水垢,又不損壞鋁壺,最好選用 ( ) A.濃鹽酸 B.稀硝酸 C.冷的濃硫酸 D.冷的濃硝酸 解析:選項中冷的濃硝酸能使鋁鈍化,不會損壞鋁壺,同時硝酸可與水垢中的CaCO3、Mg(OH)2反應以迅速除去水垢。 答案:D,1 2 3 4 5,,,,,,2.下列反應中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是 ( ) A.使石蕊溶液變紅 B.與銅反應放出NO氣體,生成Cu(NO3)2 C.與Na2CO3反應放出CO2氣體,生成NaNO3 D.與S單質混合共熱時生成H2SO4和NO2 解析:在上述反應A、C項中HNO3均表現(xiàn)出酸性。在B、D項中HNO3中氮元素的化合價均降低,表現(xiàn)出氧化性,并且在B項中又有Cu(NO3)2和水生成,說明此反應中HNO3還表現(xiàn)出酸性。 答案:B,1 2 3 4 5,,,,,,3.有關硝酸化學性質的敘述中,正確的是( ) A.稀硝酸使紅色石蕊試紙變藍 B.硝酸能與Na2CO3反應,但不生成CO2 C.硝酸可與Na2S反應制得H2S氣體 D.濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色 答案:D,1 2 3 4 5,,,,,,4.從防止污染和減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:銅與濃硝酸反應生成NO2氣體,銅與稀硝酸反應生成NO氣體,NO2和NO都會造成大氣污染;NO2和NO的產(chǎn)生也造成了硝酸利用率降低。銅與濃硫酸反應會產(chǎn)生SO2氣體,SO2是一種常見的大氣污染物,同時SO2的生成造成硫酸利用率降低。故C選項最為合理。 答案:C,1 2 3 4 5,,,,,,5.將紅熱的固體單質甲放入顯黃色的乙的濃溶液中,劇烈反應產(chǎn)生混合氣體A,A在常溫下不與空氣作用,有如下變化關系: (1)推導出各物質的化學式:甲 ,乙 ,丙 ,A ,B ,C ,D 。 (2)寫出甲與乙的濃溶液反應的化學方程式: 。,解析:根據(jù)藍色溶液D,判斷單質丙是Cu,結合紅熱的固體單質甲放入顯黃色的乙的濃溶液中,劇烈反應產(chǎn)生混合氣體A,判斷為單質碳和濃硝酸的反應,生成混合氣體A:CO2和NO2。,1 2 3 4 5,,,,,,答案:(1)C HNO3 Cu CO2、NO2 NO CaCO3 Cu(NO3)2,