《2017-2018学年高一化学（人教版）必修1教学案：第4章 第4节 第2课时 硫酸和硝酸的氧化性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高一化学（人教版）必修1教学案：第4章 第4节 第2课时 硫酸和硝酸的氧化性（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时硫酸和硝酸的氧化性1通过浓硫酸、硝酸分别与不活泼金属、非金属反应，认识浓硫酸、硝酸的强氧化性。2通过比较浓硫酸和稀硫酸，浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。 细读教材记主干1稀硫酸的化学性质H2SO4是强酸，电离方程式为H2SO4=2HSO，具有酸的通性。2浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。3稀释浓硫酸的操作是将浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水中，并不断搅动。4硝酸的强氧化性(1)与金属反应：浓硝酸与Cu反应的化学方程式为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O；稀硝酸与Cu反应的化学方程式为3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H
2、2O。(2)与非金属反应：浓硝酸与木炭反应的化学方程式为C4HNO3(浓) CO24NO22H2O。5硝酸的不稳定性硝酸在加热或光照作用下易分解，化学方程式为4HNO34NO2O22H2O。6“王水”是浓硝酸和浓盐酸的混合物，体积比为13，能使不溶于浓硝酸的金、铂等金属溶解。7铁、铝在常温下，遇到浓H2SO4或浓HNO3发生钝化，这体现了二者都具有强氧化性。新知探究1吸水性浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂。2脱水性(1)浓硫酸能把有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。(2)实验探究。实验操作现象及原因分析现象1：蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水
3、性：C12H22O1112C11H2O现象2：蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有强氧化性，把炭氧化成CO2，并有SO2气体放出注意浓H2SO4的脱水作用一般适用于含C、H元素的有机物，这些有机物本身没有H2O，但有H、O元素，浓H2SO4能把有机物中的H、O元素按H2O的组成比(HO21)脱出来，使这些有机物发生化学变化。3强氧化性(1)与金属的反应：除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。与铜反应的实验探究实验操作实验现象a试管中铜丝表面有气泡逸出b试管中的品红溶液逐渐变为无色c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色将a试管里的溶液慢慢倒入水
4、中，溶液变为蓝色实验结论Cu和浓硫酸反应的化学方程式：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(2)常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化。(3)与非金属反应：加热时与木炭反应的化学方程式为C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。问题讨论1浓硫酸的强氧化性与稀硫酸的氧化性原理是否相同？写出浓硫酸与木炭在加热条件下的化学反应方程式。提示：浓硫酸的强氧化性是有6价的S引起的，还原产物一般为SO2，稀硫酸的氧化性是由1价的H引起的，还原产物为H2。加热时浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C2H2SO4(浓),CO22SO22H2O。2浓硫酸与活泼金属反应能否生成H2?提示：不能，生成SO2气
5、体。3浓硫酸具有强氧化性，在常温下，为何能用铁或铝制品容器盛放浓硫酸？提示：常温下，浓硫酸可将铁或铝氧化并在其表面形成坚固、致密的氧化膜，阻止内部金属继续和硫酸反应，这种现象叫金属的钝化。对点演练1将下列现象与硫酸所表现出来的性质连接起来。(1)浓硫酸使铁、铝钝化(2)浓H2SO4滴在纸上，使纸变黑(3)浓H2SO4干燥SO2气体(4)锌粒放入稀H2SO4中有气体放出 (5)盛有浓H2SO4的烧杯敞口放置一段时间后，质量增加(6)把木炭放入热的浓H2SO4中有气体放出答案：(1)D(2)C(3)B(4)A(5)B(6)D新知探究1硝酸的物理性质颜色状态气味溶解性挥发性无色液态刺激性气味易溶于水
6、有挥发性问题讨论打开盛有浓硝酸的试剂瓶，可观察到什么现象？体现了硝酸的什么性质？用手在瓶口轻轻煽动，能闻到什么气味？提示：打开试剂瓶，可观察到有白雾产生，说明浓硝酸易挥发，用手在瓶口轻轻煽动，能闻到刺激性气味。2硝酸的不稳定性(1)硝酸的不稳定性：HNO3在光照或加热条件下会分解，硝酸浓度越大越容易分解。反应方程式为4HNO34NO22H2OO2。所以HNO3应盛放在棕色试剂瓶中；浓硝酸呈黄色是由于溶有NO2的缘故。(2)在实验室里，见光易分解的试剂一般盛放在棕色细口瓶中。3硝酸的强氧化性在两支试管中分别加入少量铜片，然后分别滴加稀硝酸和浓硝酸，观察现象。操作现象化学方程式结论滴加浓硝酸固体溶
7、解，产生红棕色气体4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22H2O2NO2硝酸具有强氧化性，浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO滴加稀硝酸固体溶解，产生无色气体8HNO3(稀)3Cu=3Cu(NO3)24H2O2NO问题讨论(1)浓硝酸、稀硝酸在上述反应中起的作用是氧化性和酸性。(2)硝酸具有强氧化性，主要是指HNO3分子中的N有很强的得电子能力，所以浓HNO3、稀HNO3都具有强氧化性。(3)不论是浓HNO3还是稀HNO3，与活泼金属还是不活泼金属反应，都不产生H2。(4)硝酸的浓度对反应有很大的影响。例如Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀
8、)=3Cu(NO3)22NO4H2O，前者反应剧烈，有红棕色的气体产生；后者反应较缓慢有无色气体产生，在试管口变红棕色。所以，浓HNO3的还原产物一般为NO2；稀HNO3的还原产物一般为NO。(5)浓HNO3能与一些非金属单质(如S、C、P等)反应，非金属单质被氧化生成氧化物(或含氧酸)，而浓HNO3本身被还原为NO2。(6)常温下，Fe、Al遇浓硝酸发生钝化，因此可用铝制或铁质的容器贮存浓硝酸。(7)王水：浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为13)，它的氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属，如Pt、Au等溶解。对点演练2有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是()A硝酸能与Na2CO3、Na2S、N
9、a2SO3等盐反应，产生CO2、H2S和SO2B硝酸与FeO反应生成Fe(NO3)2和水，与Fe反应生成Fe(NO3)2和H2C浓硝酸、稀硝酸都只能使蓝色石蕊试纸变红D浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于浓硝酸而使之呈黄色解析：选DHNO3具有强氧化性，与Na2S、Na2SO3反应生成Na2SO4，与FeO反应生成Fe(NO3)3，与Fe反应不产生H2，故A、B不正确；浓硝酸使石蕊试纸先变红后褪色，C不正确；HNO3不稳定，分解生成的NO2溶于浓硝酸而使之呈黄色，D正确。1下列各组气体，在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有()ASO2、O2、N2 BHCl、Cl2、CO2CCH4、H2、C
10、O DSO2、Cl2、O2解析：选C被干燥气体既不能与浓H2SO4反应，也不能与碱石灰反应。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浓硝酸与浓盐酸按31的体积比混合所得的混合物叫王水C硝酸电离出的H，能被Zn、Fe等金属还原成H2D常温下，向浓硝酸中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体解析：选AHNO3中N元素处于最高价(5价)，与金属反应时主要是5价的氮得电子，A项正确；王水指的是浓硝酸和浓盐酸按体积比13混合所得混合物，B项错；硝酸与金属反应时得到的还原产物为NO、NO2、N2、N2O等，C项错；常温下浓硝酸可使Fe、Al发生钝化，D项错。3将浓盐酸、浓硫酸、浓
11、硝酸敞口放置一段时间，它们共同的变化是()A颜色发生变化 B发生化学变化C质量变小 D溶质的质量分数变小解析：选D根据溶质的质量分数100%，又因为浓硫酸具有吸水性，浓盐酸及浓硝酸具有挥发性，所以浓硫酸在空气中会吸收水分，溶液质量增加(溶剂量变多)，溶液变稀；浓盐酸和浓硝酸都有挥发性，使溶液质量减小(溶质量减小)溶液变稀，所以溶质的质量分数都变小了。4下列物质的转化中，浓H2SO4既表现了氧化性，又表现了酸性的是()ACuCuSO4 BCCO2CCuOCuSO4 DFe2O3Fe2(SO4)3解析：选A浓H2SO4在反应中表现出酸性时硫元素化合价不变，硫元素仍以SO形式存在；表现出氧化性时硫元
12、素化合价降低。由以上反应知，C2H2SO4(浓),CO22SO22H2O中硫元素化合价降低；Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O及反应CuOH2SO4=CuSO4H2O中硫元素化合价均不变；而Cu2H2SO4(浓),CuSO4SO22H2O中硫元素化合价一部分不变，一部分降低。所以浓H2SO4在A项反应中既表现了酸性，又表现了氧化性。5将铜粉放入稀H2SO4中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该物质是()AFe2(SO4)3 BNa2SO4 CKNO3 DFeSO4解析：选C“溶液呈蓝色”说明铜被氧化，在原稀H2SO4溶液中已
13、含有H，当加入Fe3时，也可以氧化Cu，但此时并不能放出气体。只有加入C选项的KNO3，提供了NO，相当于Cu片在稀硝酸的环境中，才会被氧化并放出NO气体。6非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：(1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。D的化学式是_；在工业生产中，B气体的大量排放会形成_而污染了环境。(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。A、C的化学式分别是A_；C_。D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式_。该反应_(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。解析：(1)若B是能使品红溶液褪色
14、的有刺激性气体的无色气体，则B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，则会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体，则C为NO2，B为NO，A为N2，D为HNO3，浓硝酸可与Cu反应：4HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O，此反应有化合价升降变化，属于氧化还原反应。答案：(1)H2SO4酸雨(2)N2NO2Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O属于课时达标训练（二十七）一、选择题1下列试剂保存或盛放方法正确的是()A浓硝酸盛放在铜质器皿中B稀硝酸盛放在铁质器皿中CNaOH溶液保存在带橡胶塞的试剂瓶中DNaOH溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中解析：选C浓硝酸在常温下能与铜质器皿反应，稀硝酸在常温下能与铁质器皿反应，NaOH溶液能与SiO2反应。2下列可用浓H2SO4干燥的气体有()H2SO2
