《浙江专版高中化学专题4硫氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物第3课时硝酸的性质学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江专版高中化学专题4硫氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物第3课时硝酸的性质学案（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3课时硝酸的性质知识内容必考要求加试要求1.硝酸的性质与用途。2工业制取硝酸的设备和流程。3氧化还原反应方程式的配平(见专题2)。bbc目标定位1.掌握硝酸的重要性质和应用。2了解硝酸的工业制法。3能依据化合价升降法配平氧化还原反应方程式。一硝酸的性质1在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量4 molL1的稀硝酸和15 molL1的浓硝酸，立即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管口，观察试管中发生的现象。(1)实验现象：反应开始后两支试管中都有气泡产生。溶液呈绿色，加水后变成蓝色，加入浓HNO3的试管反应强烈，放出红棕色气体；加入稀HNO3的试管反应缓慢，放出无色气体，生成蓝色溶液。(2)结
2、论：浓、稀硝酸都与铜反应，浓HNO3与铜反应生成的气体为NO2；稀HNO3与铜反应生成的气体为NO。铜与浓HNO3反应的化学方程式：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O；铜与稀HNO3反应的化学方程式：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。2将上述实验中的金属铜换成少量金属铁进行相同的实验，观察发生的现象。(1)实验现象：加入浓硝酸的试管中，铁片没有明显变化。加入稀硝酸的试管中，有气泡产生，在试管口上方，无色气体变成了红棕色，溶液变为棕黄色。(2)实验结论：Fe在常温下遇到浓HNO3发生钝化现象。稀硝酸与铁反应生成了NO，NO遇空气后又生成了NO2。(3)
3、反应的化学方程式：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O(铁不足)，2NOO2=2NO2。3硝酸能与非金属单质反应，写出下列反应的化学方程式：(1)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O。(2)浓硝酸将硫氧化成硫酸：S6HNO3(浓)=H2SO46NO22H2O。4浓HNO3见光易分解，反应的化学方程式为4HNO32H2O4NO2O2。归纳总结1硝酸具有强氧化性(1)能将大多数金属(如铜等)氧化成高价金属的硝酸盐，浓硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。(2)常温下，浓硝酸能使铁、铝发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成
4、致密的氧化物薄膜。若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续进行。(3)浓HNO3与非金属反应，还原产物一般是NO2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或相应的最高价含氧酸。(4)在中性、碱性溶液里的NO不能表现出强氧化性，而在酸性溶液里的NO能表现出强氧化性，因此，在酸性溶液里NO不能与Fe2、I、S2、SO等还原性离子大量共存。2浓硝酸具有不稳定性浓HNO3受热或见光容易分解，硝酸越浓，越易分解。硝酸分解有NO2产生，并溶于硝酸中呈黄色。实验室保存硝酸的方法是保存在棕色瓶里，放置阴凉处。提醒(1)金属与HNO3反应不产生H2。(2)硝酸越稀，还原产物中N元素的化合价越低，如不活泼金属与HN
5、O3反应，浓HNO3被还原为NO2，稀HNO3被还原为NO。1将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，则下列叙述中正确的是()A反应速率：两者相同B消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D反应中转移的电子总数：前者多，后者少答案B解析A浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，故Cu与浓硝酸的反应速率快B由Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，CuHNO3(稀)=Cu(NO3)2NOH2O，可以看出相同质量的铜消耗浓硝酸较多C铜与浓硝酸反应生成的NO2是红棕色气体，而与稀硝酸反应生成的NO是无色气体D由于反应中转移的电子数都等于铜失去的电子数，故转移的电子
6、数相等二硝酸的工业制法1硝酸工业制备的过程，反应原理及主要设备如下：2在工业生产中，NO2溶于水生成的NO不会排空，而是再用过量的空气使其氧化为NO2，再被水吸收，经过多次氧化和吸收，NO2可完全转化为HNO3。也就是从理论上讲，NH3中的氮元素完全转化为HNO3中的氮元素。3从吸收塔出来的气体中尚有少量NO和NO2，不能直接排放到空气中，以免造成污染。常用碱液(NaOH)来吸收，变废为宝。(1)NONO22NaOH=2NaNO2H2O；(2)2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O。归纳总结1硝酸工业制法流程图2氨及其化合物之间的相互转化关系2在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中
7、，具有的共同点是()A使用吸收塔设备B使用尾气吸收装置C使用H2作原料D使用催化剂答案D解析NH3的工业生产中不使用吸收塔，也不使用尾气吸收装置；H2SO4的工业生产中不使用H2作原料；D正确，有关反应的化学方程式分别为3H2N22NH3,4NH35O24NO6H2O,2SO2O22SO3。3下列关于工业制硫酸和硝酸的说法中不正确的是()A工业制硝酸是将NO2溶于水，需要通氧气B工业制硫酸会产生SO2和SO3尾气C工业制硫酸应对SO2进行循环利用D工业制硝酸和硫酸排放的尾气是造成酸雨的主要原因答案D解析工业制硝酸过程中要不断通入氧气，以提高NO、NO2的原料利用率和减少尾气排放，A项正确；工业
8、生产中尾气经过循环利用和处理达标后才允许排放，空气中的SO2主要来自L煤燃烧，特别是生活锅炉，尾气处理较差，数量庞大，是形成酸雨的主要原因，D项错误。1下列关于浓硝酸的叙述，正确的是()A具有挥发性，因而浓硝酸略带有黄色B具有不稳定性，实验室里应保存在棕色瓶中C具有氧化性，常温下可以跟铜缓慢反应D具有酸性，实验室可以用它来制氢气答案B解析浓硝酸见光或受热会分解，具有不稳定性，应保存在棕色瓶中。2下列反应中硝酸既能表现出酸性又能表现出氧化性的是()A使石蕊溶液变红B与铜反应放出NO气体并生成Cu(NO3)2和H2OC与Na2CO3反应放出CO2气体并生成NaNO3和H2OD与S单质混合共热时生成
9、H2SO4、NO2和H2O答案B解析酸性是H表现出的性质。反应中能使其他物质的化合价升高，或能使自身某元素的化合价降低，这种物质就表现出氧化性。依次考查四个选项得：选项ABCD硝酸表现出的性质酸性酸性氧化性酸性氧化性3.用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：铜跟浓硝酸反应，铜跟稀硝酸反应，铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述正确的是()A三种途径所消耗的铜的物质的量不相等B三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C所消耗铜的物质的量：途径途径途径D所消耗硝酸的物质的量：途径途径途径答案D解析有关反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3C
10、u(NO3)22NO4H2O2CuO22CuO，CuO2HNO3(稀)=Cu(NO3)2H2O分析以上三组反应，可以看出：生成相同质量的Cu(NO3)2，消耗相同质量的铜，但消耗硝酸的质量(或物质的量)不相同，途径消耗HNO3的量最多，途径次之，途径消耗HNO3的量最少。通过比较可以看出，生产Cu(NO3)2，途径效果最佳，既不造成污染，又能提高HNO3的利用率。4下列有关实验设计、实验现象和解释或结论都正确的是()选项实验设计实验现象解释或结论A向过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈血红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3B常温下将铝和铁放入浓硝酸中钝化铝和铁与浓HNO
11、3不反应C向某溶液中加入CCl4液体分层，下层CCl4显紫色原溶液中存在ID用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性答案D解析硝酸和铁反应生成硝酸铁，铁过量时，铁和Fe3反应生成亚铁离子，滴入硫氰化钾溶液不呈血红色，A项错；常温下，铝和铁在浓HNO3中生成一层氧化物保护膜，阻止了反应继续进行，不是不发生反应，B项错；原溶液中含有碘单质，不是碘离子，C项错；红色石蕊试纸遇碱变蓝色，D项正确。5某实验过程如下图所示：则试管中的现象是()A无明显现象，因稀H2SO4不与铜反应B铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色C铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体D铜片溶解，产生无色气
12、体，该气体在试管口变为红棕色答案D解析稀HNO3与金属铜反应的实质是3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。在中，反应完全后溶液中含有NO；而在中，当继续滴入稀H2SO4后，新加入的H和原溶液中的NO可继续与过量的Cu反应放出无色NO气体，NO遇O2后生成红棕色NO2。6(1)在浓硝酸中放入铜片：开始时反应的化学方程式为_，实验现象为_。若铜有剩余，则反应将要结束时反应的化学方程式为_。待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_。(2)若1.92 g Cu粉与一定量浓HNO3反应，当Cu完全反应时，收集到标准状况下1.12 L气体，则消耗硝酸_ mol，生成N
13、O2_ mol。(3)若向Cu中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取CuSO4溶液，则混酸中硫酸与硝酸的最佳物质的量之比为_。答案(1)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O铜片逐渐消失，溶液逐渐变绿，有红棕色气体逸出3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O加入稀硫酸后，H与原溶液中的NO构成强氧化性的条件，又能与过量的Cu反应(2)0.110.045(3)32解析(1)随反应的进行，硝酸的浓度减小，停止反应时溶液中存在Cu(NO3)2，再加稀H2SO4，则溶液中的NO在酸性条件下将剩余的铜氧化。(2)参加反应的HNO3包括被还原的HNO3和起酸性作用的HNO3，表现酸性的HNO3为20.06 mol，被还原的HNO3为0.05 mol，故参加反应的HNO3为0.05 mol0.06 mol0.11 mol。设标准状况下1.12 L气体中，含NO x mol、NO2 y mol。则解之得(3)Cu、H、NO恰好完全反应时混酸中H2SO4和H
