《1112高中化学 4.2.3 硝酸的性质学案（PPT） 苏教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1112高中化学 4.2.3 硝酸的性质学案（PPT） 苏教版必修1（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 进进 入入 专题专题4 4 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展第二单元第二单元 生产生活中的含氮化合物生产生活中的含氮化合物1.浓、稀硝酸分别与浓、稀硝酸分别与Cu反应，观察实验现象（写出浓、反应，观察实验现象（写出浓、稀硝酸分别与稀硝酸分别与Ag、Cu反应的化学方程式和离子方程式）。铜反应的化学方程式和离子方程式）。铜与浓、稀硝酸反应现象与浓、稀硝酸反应现象 ，有关反应方程式为：，有关反应方程式为： ，与浓硝酸反应生成红棕色气体，与浓硝酸反应生成红棕色气体，溶液变蓝色；溶液变蓝色； 与稀硝酸反应生成无色气体又变为红棕色，与稀硝酸反应生成无色气体又变为红棕色，溶液变蓝色。溶液变蓝色。3Cu
2、+8HNO3（稀）（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2OCu+4HNO3（浓）（浓）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2OCu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O银与浓、稀硝酸的反应现象银与浓、稀硝酸的反应现象 ， 。有关反应方程式为：有关反应方程式为： 。与浓硝酸反应生成红棕色气体，与浓硝酸反应生成红棕色气体，与稀硝酸反应生成无色气体又变为红棕色与稀硝酸反应生成无色气体又变为红棕色Ag+2HNO3（浓）（浓）=AgNO3+NO2+H2OAg+2H+NO3-=Ag+NO2+H2O3Ag+4HNO3（稀）（稀）=3AgNO3+N
3、O+2H2O3Ag+4H+NO3-=3Ag+NO+2H2O2.硝酸在反应中的动态变化：在浓硝酸中放入铜片，回答硝酸在反应中的动态变化：在浓硝酸中放入铜片，回答下列问题：下列问题：（1）开始反应的化学方程式为）开始反应的化学方程式为 ，实验现象为实验现象为 。（2）若铜有剩余，则临近结束时的反应方程式为）若铜有剩余，则临近结束时的反应方程式为 。（3）待反应停止后，再加入少量）待反应停止后，再加入少量25%的硫酸，现象为的硫酸，现象为 ，原因是，原因是 。有有NONO3 3- -存在，又发生反应存在，又发生反应3Cu+8H3Cu+8H+ +2NO+2NO3 3- -=3Cu=3Cu2+2+Cu+
4、4HNOCu+4HNO3 3（浓）（浓）=Cu=Cu（NONO3 3）2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O有红棕色气体，溶液变蓝有红棕色气体，溶液变蓝3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3（稀）（稀）=3Cu=3Cu（NONO3 3）2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O OCuCu片又溶解片又溶解加入加入25% H25% H2 2SOSO4 4，+2NO+4H+2NO+4H2 2O O阅读课本，完成下列填空：阅读课本，完成下列填空：1.硝酸的物理性质硝酸的物理性质硝酸是一种硝酸是一种 色，具有色，具有 性气味的液体，密度性气味的液体，密度比水比水 。工业硝酸因溶有。工业硝
5、酸因溶有 而略显黄色（工业而略显黄色（工业盐酸因溶有盐酸因溶有 而略显黄色）。而略显黄色）。2.硝酸的化学性质硝酸的化学性质强氧化性：硝酸是一种氧化性很强的酸，氧化性：硝酸强氧化性：硝酸是一种氧化性很强的酸，氧化性：硝酸 硫酸。硫酸。学点学点 硝酸的性质硝酸的性质无无刺激刺激大大强于强于硝酸与金属的反应：硝酸几乎能氧化金、铂以外的所硝酸与金属的反应：硝酸几乎能氧化金、铂以外的所有金属。常温下，铁、铝在浓硝酸中有金属。常温下，铁、铝在浓硝酸中 ，但在稀硝，但在稀硝酸中酸中 。浓、稀硝酸与铜的反应分别为：。浓、稀硝酸与铜的反应分别为： ； 。硝酸与非金属的反应：通常硝酸能将不如氮活泼的非硝酸与非金
6、属的反应：通常硝酸能将不如氮活泼的非金属氧化到最高价态。加热条件下，碳跟浓硝酸的反应为：金属氧化到最高价态。加热条件下，碳跟浓硝酸的反应为： 。不稳定性：不稳定性：见光受热易发生分解反应：见光受热易发生分解反应： 。（浓）（浓）=钝化钝化不钝化不钝化C C4HN4HN（浓）（浓）=C=C（NONO）2NO2NO2H2HC CHNOHNO（稀）（稀）=C C（NONO）NONOH HO OHNOHNO（浓）（浓）=CO=CONONO【例【例1】0.4 mol Cu2S与足量浓硝酸反应，生成与足量浓硝酸反应，生成H2SO4、NO2、Cu（NO3）2和和H2O，则参加反应而未被还原的，则参加反应而未
7、被还原的HNO3的物的物质的量为质的量为 ( ) A.4 mol B.5.6 mol C.1.6 mol D.0.8 molC【解析【解析】未被还原未被还原HNOHNO3 3的物质的量为的物质的量为2n2n（CuCu2+2+）=0.4 =0.4 molmol4=1.6 mol4=1.6 mol。1.已知镁和稀硝酸反应时，每有已知镁和稀硝酸反应时，每有1 mol HNO3反应，就有反应，就有0.8 mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是电子转移，此时硝酸的还原产物可能是 ( ) A.NO2 B.N2O C.N2O3 D.NO对应训练对应训练【例【例2】某化学课外小组做实验的示】某化学课外小组做
8、实验的示意图如意图如4-2-6。图中。图中“”表示表示气体流向，是一种纯净而干气体流向，是一种纯净而干燥的气体，为另一种气体，燥的气体，为另一种气体，内有棕色气体产生。内有棕色气体产生。图图4-2-6B实验所用的物质，只能从下列物质中选取：实验所用的物质，只能从下列物质中选取：NCO、N、N、（）、碱石灰等固体及蒸馏水。据此实验，完、碱石灰等固体及蒸馏水。据此实验，完成下列填空：成下列填空：（1）中所用装置的主要仪器是）中所用装置的主要仪器是 。（2）中所选的干燥剂是）中所选的干燥剂是 ，其作用是，其作用是 。（3）中发生的主要反应的化学方程式是）中发生的主要反应的化学方程式是 。45=46大
9、试管，铁架台大试管，铁架台（带铁夹），酒精灯，单孔橡皮塞，玻璃导管（带铁夹），酒精灯，单孔橡皮塞，玻璃导管碱石灰碱石灰除去水蒸气和除去水蒸气和 （4）制取气体的装置所用的主要仪器是）制取气体的装置所用的主要仪器是 ， 制取气体的化学方程式制取气体的化学方程式是是 。【解析【解析】内有红棕色气体产生，生成物应为内有红棕色气体产生，生成物应为，所，所以中发生的反应是氨气的催化氧化以中发生的反应是氨气的催化氧化加热（此称加热（此称“白白金金”）是催化剂是重要题给信息。）是催化剂是重要题给信息。=显然显然O O是过量的，否则是过量的，否则E E中不会出现棕色气体。这样，中不会出现棕色气体。这样，A A
10、中中碳酸盐（可以是碳酸正盐，也可以是酸式或碱式碳酸盐。）受碳酸盐（可以是碳酸正盐，也可以是酸式或碱式碳酸盐。）受热分解产生的是热分解产生的是：分液漏斗，平底烧瓶，胶塞，导管分液漏斗，平底烧瓶，胶塞，导管铁架台，铁架台，=对应训练对应训练2.如图如图4-2-7所示装置（气球内先充有空气）所示装置（气球内先充有空气）进行铜与稀硝酸反应的实验，请填写下列进行铜与稀硝酸反应的实验，请填写下列空格：空格：（1）实验开始时，先将烧瓶加热，其目的是）实验开始时，先将烧瓶加热，其目的是 。图图4-2-7（2）在不断摇动烧瓶的条件下，使反应充分进行。可观）在不断摇动烧瓶的条件下，使反应充分进行。可观察到的察到的
11、4个主要现象：个主要现象：铜丝逐渐减小，但不完全消失，且表面有气泡生成；铜丝逐渐减小，但不完全消失，且表面有气泡生成；提高反应速率提高反应速率一、金属与稀硝酸反应的规律及其应用一、金属与稀硝酸反应的规律及其应用在现阶段，我们知道金属与稀硝酸反应的规律可以这样描在现阶段，我们知道金属与稀硝酸反应的规律可以这样描述：金属（活泼的除外）述：金属（活泼的除外）+稀硝酸金属硝酸盐稀硝酸金属硝酸盐+NO+H2O，例，例如：如：3Ag+4HNO3（稀）（稀）=3AgNO3+NO+2H2O3Cu+8HNO3（稀）（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O若金属若金属R在反应中呈现在反应中呈现+n价，那么我们
12、可以用一通式来表价，那么我们可以用一通式来表示金属与稀硝酸的反应：示金属与稀硝酸的反应：3R+4nHNO3=R（NO3）n+nNO+2nH2O。我们分析这。我们分析这样的一个氧化还原反应可以得出这样的规律：在反应中起氧化样的一个氧化还原反应可以得出这样的规律：在反应中起氧化作用的作用的HNO3的量（物质的量或质量）占总反应掉的的量（物质的量或质量）占总反应掉的HNO3的量的量的的1/4；或者说起酸性作用的量占消耗的酸的总量的；或者说起酸性作用的量占消耗的酸的总量的3/4，也可，也可以说起氧化性作用与酸性作用的比例为以说起氧化性作用与酸性作用的比例为1 3。将我们分析而得出的规律运用于解题中，可
13、以避免因根据将我们分析而得出的规律运用于解题中，可以避免因根据反应方程式来求解所造成的繁琐现象，它能很好的优化解题反应方程式来求解所造成的繁琐现象，它能很好的优化解题过程，加快我们的解题速度同时也提高了答案的正确率。过程，加快我们的解题速度同时也提高了答案的正确率。二、氧化性酸与金属反应的规律二、氧化性酸与金属反应的规律氧化性酸的氧化能力与其浓度大小有关，另外，同一浓度氧化性酸的氧化能力与其浓度大小有关，另外，同一浓度的同种氧化性酸与不同金属反应的情况也不一定相同。以的同种氧化性酸与不同金属反应的情况也不一定相同。以硝酸为例，谈谈氧化性酸与金属反应的规律：硝酸为例，谈谈氧化性酸与金属反应的规律
14、：硝酸与金属反应时，存在以下反应规律：硝酸与金属反应时，存在以下反应规律：（1）金属的还原能力不同，硝酸被还原的价态不同；）金属的还原能力不同，硝酸被还原的价态不同；（2）同种金属与不同浓度的硝酸反应时，硝酸越稀，被）同种金属与不同浓度的硝酸反应时，硝酸越稀，被还原的价态越低；还原的价态越低；（3）有些反应起始时硝酸浓度较大，被还原放出）有些反应起始时硝酸浓度较大，被还原放出NO2气气体，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，渐渐地放出体，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，渐渐地放出NO气体。因此，有些金属与硝酸的反应过程中，硝酸被还原的气体。因此，有些金属与硝酸的反应过程中，硝酸被还原的产物
15、可能不止一种。产物可能不止一种。例如，硝酸与锌反应：例如，硝酸与锌反应：4Zn+10HNO3（稀）（稀）=4Zn（NO3）2+N2O+5H2O；4Zn+10HNO3（稀）（稀）=4Zn（NO3）2+NH4NO3+3H2O；5Zn+12HNO3（极稀）（极稀）=5Zn（NO3）2+N2+6H2O。（4）氧化性酸与较活泼的金属反应时，一般不能产生氢）氧化性酸与较活泼的金属反应时，一般不能产生氢气，而是得到水。气，而是得到水。作为氧化性酸，不仅能氧化金属甚至还能氧化某些非金作为氧化性酸，不仅能氧化金属甚至还能氧化某些非金属单质和化合物，而酸的氧化性即属单质和化合物，而酸的氧化性即H+的氧化能力较弱，
16、只能的氧化能力较弱，只能氧化较活泼的金属（即金属活动顺序表中氢前金属）。氧化较活泼的金属（即金属活动顺序表中氢前金属）。三、氧化性酸与酸的氧化性三、氧化性酸与酸的氧化性1.酸的氧化性酸的氧化性酸的氧化性是指反应过程中氢离子获得电子的能力。由酸的氧化性是指反应过程中氢离子获得电子的能力。由于绝大多数酸溶于水都能电离出于绝大多数酸溶于水都能电离出H+，氢离子具有弱氧化性，氢离子具有弱氧化性，所以酸都有弱氧化性。我们平常所说的非氧化性酸所以酸都有弱氧化性。我们平常所说的非氧化性酸是指是指在反应中只能表现出氢离子的弱氧化性的酸，如：在反应中只能表现出氢离子的弱氧化性的酸，如：HCl、HBr、H2CO3
17、、稀、稀H2SO4、磷酸等。、磷酸等。在某些反应中酸作氧化剂，其实质上是在某些反应中酸作氧化剂，其实质上是H+作氧化剂。例作氧化剂。例如：锌与盐酸（或稀硫酸）的反应，都可以用如：锌与盐酸（或稀硫酸）的反应，都可以用Zn+2H+ =Zn2+H2，该离子方程式表示此类反应的实质。，该离子方程式表示此类反应的实质。一般来说，活泼金属与盐酸、稀硫酸、磷酸等非氧化性一般来说，活泼金属与盐酸、稀硫酸、磷酸等非氧化性酸反应时产生酸反应时产生H2。2.氧化性酸氧化性酸氧化性酸是指酸根中的成酸元素（含氧酸中氧化性酸是指酸根中的成酸元素（含氧酸中H、O以外以外的元素）在化学反应中表现出来的较强的得电子能力，具的元
18、素）在化学反应中表现出来的较强的得电子能力，具有强氧化性。酸根离子获得电子后，中心原子对应元素的有强氧化性。酸根离子获得电子后，中心原子对应元素的化合价降低，形成相应的低价含氧化合物甚至是单质。例化合价降低，形成相应的低价含氧化合物甚至是单质。例如如H2SO4（浓）、（浓）、HNO3（浓）、（浓）、HNO3（稀）、（稀）、HClO、HMnO4、H2Cr2O7等都是氧化性酸。氧化性酸表现的氧化等都是氧化性酸。氧化性酸表现的氧化能力强于能力强于H+的氧化能力，常常称在反应中氧化性酸表现出的氧化能力，常常称在反应中氧化性酸表现出“强氧化性强氧化性”。例如，加热条件下，在浓例如，加热条件下，在浓H2S
19、O4与与Cu的反应，浓的反应，浓HNO3与与炭、单质硫的反应，炭、单质硫的反应，HClO与单质硫等反应中，与单质硫等反应中，H2SO4（浓）、（浓）、HNO3、HClO即起酸的作用，又表现强氧化性，它们是氧化即起酸的作用，又表现强氧化性，它们是氧化性酸。性酸。Cu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2+2H2O中心原子硫原子得电子，硫元素化合价由中心原子硫原子得电子，硫元素化合价由+6价变为价变为+4价，价，浓浓H2SO4氧化了稀氧化了稀H2SO4不能氧化的不能氧化的Cu，浓，浓H2SO4表现出强氧表现出强氧化性，是氧化性酸。化性，是氧化性酸。浓硫酸、浓浓硫酸、浓HNO3与某些非金属反应：与某些非金属反应：C+2H2SO4（浓）（浓）=CO2+2SO2+2H2O；C+4HNO3（浓）（浓）=2H2O+4NO2+CO2；S+6HNO3（浓）（浓）=H2SO4+6NO2+2H2O；
