硫酸和硝酸的氧化性(知識(shí)點(diǎn)歸納及例題解析)

1、精品文檔第2課時(shí)硫酸和硝酸的氧化性學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1通過(guò)濃硫酸、硝酸分別與不活潑金屬、非金屬的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)濃硫酸、硝 酸的強(qiáng)氧化性。2通過(guò)比較濃硫酸與稀硫酸，濃硝酸與稀硝酸性質(zhì)的差異，認(rèn)識(shí)濃度、反應(yīng) 條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。一 濃硫酸的特性導(dǎo)學(xué)探究夯實(shí)亙礎(chǔ)靈破要點(diǎn)1將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中，其質(zhì)量的變化是增大，變化的原因是濃硫酸能吸收空氣 中的水蒸氣。若將一瓶濃鹽酸 （或濃硝酸）敞口放置在空氣中，其質(zhì)量的變化是減小因是 濃鹽酸（或濃硝酸）易揮發(fā)，溶質(zhì)減少。2將一定量的蔗糖放入小燒杯中，加入濃硫酸，觀察到的現(xiàn)象是白色蔗糖變黑、體積膨脹， 變成疏松多孔的海綿狀的炭，并放出有刺激性氣味的氣體，發(fā)生反應(yīng)的

2、化學(xué)方程式是濃硫酸C12H22O11 12C+ 11H20。3按表中圖示裝置完成實(shí)驗(yàn)，將有關(guān)反應(yīng)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)論填入表中：實(shí)驗(yàn)操作圈町抽趟的鋼nrr f紫色 - 卜打蔻實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a試管中銅絲表面變黑，有氣泡逸岀：b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色：c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色：將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{(lán)色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論Cu和濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu +2H2SO4（濃）CuS04+ SO2 f+ 2H2O【歸納總結(jié)】濃硫酸的特性(1) 吸水性：濃硫酸可以吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、混在固體中的濕存水、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。在實(shí)驗(yàn)室里常用濃硫酸作干燥(2) 脫水性：濃硫酸可

3、以使有機(jī)化合物中的氫、氧元素按水的組成從有機(jī)物中脫離”出來(lái),結(jié)合生成水分子。(3) 強(qiáng)氧化性 濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，生成高價(jià)態(tài)金屬的硫酸鹽，本身一般被還原為SO?。 常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁鈍化。 濃硫酸可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化成高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為SO?o活學(xué)活用即時(shí)即練鞏固提升1濃硫酸具有A.強(qiáng)酸性，B.強(qiáng)氧化性，C.高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性，D.脫水性，E.吸水性等性質(zhì)。 以下過(guò)程主要表現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)？請(qǐng)將答案的字母分別填入括號(hào)中。(1)用NaCI固體和濃H2SO4在加熱條件下制氯化氫氣體()用磷礦物主要成分是Ca3(PO4)2和硫酸反應(yīng)制磷酸()濃硫酸干燥 H2、0

4、2、Cl2、HCI和SO?等氣體()(4) 常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸()(5) 膽磯放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉末()(6) 不能用濃硫酸干燥 HBr、HI和H2S等氣體()(7) 濃硫酸使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑()答案(1)C(2)A(3)E(4)B(5)E(6)BAD解析(1)濃硫酸具有高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性，氯化氫氣體易揮發(fā)。(2)磷酸是高沸點(diǎn)的中強(qiáng)酸，利用強(qiáng)酸與弱酸鹽反應(yīng)制弱酸的原理制磷酸。(3)濃硫酸吸收混在上述氣體中的雜質(zhì)水蒸氣。(4)常溫下，濃硫酸和鋁、鐵反應(yīng)，在金屬表面生成一層薄而致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬和濃硫酸繼續(xù)反應(yīng)。（5）濃硫酸吸收膽磯晶體中的結(jié)晶

5、水，使之變成無(wú)水硫酸銅白色粉末。（6）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，而HBr、HI、H2S具有強(qiáng)還原性。（7）濃硫酸既具有酸的通性，可使酸堿指示劑變色，又具有脫水性，可使有機(jī)物炭化。2實(shí)驗(yàn)證明銅在低溫下不能和02發(fā)生反應(yīng)，也不能和稀硫酸共熱發(fā)生反應(yīng)，但工業(yè)上卻是將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中并不斷地通入空氣來(lái)制取CuS04溶液的。銅屑在此狀態(tài)下發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)的方程式為利用銅和濃H2SO4在加熱條件下也能制備 CuS04溶液，其化學(xué)方程式為以上兩種方法哪種好？ ，原因是答案 2Cu + O2=2CuO、CuO + H2SO4（?。?CuS04 + H2O Cu + 2H2SO4（濃）=CuS04+ SO2

6、 件 2H2O第一種方法好制得相同質(zhì)量的產(chǎn)品，第一種方法消耗的硫酸少，第二種方法生成S02,會(huì)造成大氣污染，第一種方法節(jié)約能源解析 在稀硫酸存在的條件下，Cu與。2反應(yīng)后的生成物迅速溶解在熱的稀硫酸中生成CuS04;第二種方法是在加熱條件下銅與濃硫酸反應(yīng)，濃H2SO4會(huì)被還原為S02,其利用率降低且生成的氣體有毒。二硝酸的氧化性導(dǎo)學(xué)探究夯實(shí)亙礎(chǔ)突破要點(diǎn)1硝酸中氮元素的化合價(jià)為+5價(jià)，根據(jù)在化學(xué)反應(yīng)中氮元素化合價(jià)可能的變化，分析判斷硝酸具有強(qiáng)氧化性。能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，寫岀下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：（1）濃硝酸與銅反應(yīng)，被還原為NO2： Cu+ 4HNO3（濃）=Cu（NO 3）2+ 2NO2 f+

7、 2H2O。稀硝酸與銅反應(yīng)，被還原為NO: 3Cu+ 8HNO3（?。?3Cu（NO3）2 + 2N0f+ 4H2O。2硝酸能與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：（1）濃硝酸將木炭氧化成二氧化碳：C+ 4HN0 3（濃）=C02 f+ 4NO2 f+ 2H2O。濃硝酸將硫氧化成硫酸：S+ 6HNO3（濃）=H2SO4+ 6NO2T+ 2出0?！練w納總結(jié)】硝酸具有強(qiáng)氧化性（1）能將大多數(shù)金屬（如銅等）氧化成高價(jià)態(tài)金屬的硝酸鹽，濃硝酸生成NO2，稀硝酸生成NO。常溫下，濃硝酸能使鐵（鋁）發(fā)生鈍化，這是因?yàn)闈庀跛釋㈣F、鋁容器表面氧化，形成致密 的氧化物薄膜。若在加熱條件下，可破壞氧化膜，從而

8、使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。王水是濃硝酸和濃鹽酸按體積比1 : 3的混合物，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等_溶解。（4）濃HNO3與非金屬反應(yīng)，還原產(chǎn)物一般是NO2,而非金屬一般被氧化成最高價(jià)氧化物或相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸?；顚W(xué)活用即時(shí)即練鞏固提升3物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱，不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與物質(zhì)的濃度和反應(yīng)溫度有關(guān)。 下列各組物質(zhì)在反應(yīng)中的產(chǎn)物與物質(zhì)的濃度有關(guān)的是（） Cu與HNO3溶液 Cu與FeCl3溶液 Zn與H2SO4溶液 Fe與HCI溶液A. B.C.D.答案 A解析 本題考查物質(zhì)氧化性和還原性的影響因素。銅與濃硝酸反應(yīng)生成 NO?，與稀硝酸反應(yīng)生成NO,硝酸氧化性的強(qiáng)弱與濃度有關(guān)；銅

9、與氯化鐵溶液反應(yīng)，與濃度和溫度無(wú)關(guān)，產(chǎn)物唯一；鋅與硫酸反應(yīng)：稀硫酸生成氫氣，濃硫酸則生成二氧化硫，硫酸氧化性的強(qiáng)弱與其濃度有關(guān)；鐵與鹽酸反應(yīng)只生成氯化亞鐵和氫氣。4在下列反應(yīng)中，HNO3既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是 （）A. H 2S+ 2HNO 3=S J+ 2NO2 f+ 2H 2OB. CuO + 2HNO 3=Cu(NO 3)2+ H2OC. 4HNO 3=4NO2 f+ O2 f+ 2H2OD. 3Cu + 8HNO 3（稀）=3Cu（NO 3）2 + 2NOf + 4H?O答案 D解析 A中HNO3只表現(xiàn)氧化性；B中HNO3只表現(xiàn)酸性；C中HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性；D

10、中HNO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性。1關(guān)于濃硫酸與 Cu反應(yīng)的敘述正確的是（）A. 在反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性B. 該反應(yīng)中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1 : 2C. 在反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性D. 每1 mol銅參加反應(yīng)就有 2 mol濃硫酸被還原，同時(shí)生成2 mol SO2答案 C解析 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu + 2H2SO4（濃）=CuSO4 + SO2 T+ 2H2O,分析反應(yīng)前后元 素化合價(jià)的變化可知，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，在 該反應(yīng)中，每2 mol H 2SO4參加反應(yīng)只有1 mol H 2SO4被還原，因此還原劑與氧化

11、劑的物質(zhì) 的量之比為1 : 1。2下列關(guān)于硝酸說(shuō)法正確的是 （）A. 硝酸與金屬反應(yīng)，主要是+5價(jià)氮得電子B. 與金屬反應(yīng)時(shí)，稀硝酸可能被還原為更低價(jià)態(tài)，則稀硝酸氧化性強(qiáng)于濃硝酸C. 硝酸電離出H離子，能被Zn、Fe等金屬還原成 H2D. 常溫下，向濃 HNO3中投入Fe片，會(huì)產(chǎn)生大量紅棕色氣體答案 A解析 硝酸與金屬反應(yīng)，主要是 5 價(jià)氮得電子，生成氮的低價(jià)化合物，一般不生成氫氣；濃HN0 3比稀HN0 3氧化性強(qiáng)，根據(jù) Cu與濃HN0 3和稀HN0 3的反應(yīng)劇烈程度可以證明； 常溫下鐵遇到濃硝酸發(fā)生鈍化，不會(huì)生成大量紅棕色氣體。3.下列對(duì)于硝酸的認(rèn)識(shí)，不正確的是 （）A. 濃硝酸和稀硝酸都

12、具有氧化性B. 銅與硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C金屬與硝酸反應(yīng)不能制取氫氣D. 可用鐵或鋁制容器盛裝冷的濃硝酸答案 B解析 硝酸是氧化性酸，且濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸， A 正確；銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的還 原產(chǎn)物分別是N02和NO,沒有單質(zhì)生成，故不屬于置換反應(yīng)，B錯(cuò)誤；硝酸是氧化性酸，金屬與硝酸反應(yīng)均不產(chǎn)生H2,而生成水，C正確；鐵或鋁遇冷濃硝酸鈍化，故可用鐵或鋁制容器盛裝冷的濃硝酸, D 正確。4各取0.1 mol Cu分別投入足量的下列酸中（必要時(shí)可加熱）：濃硫酸、濃硝酸、稀硫 酸、稀硝酸，充分反應(yīng)后在相同條件下得到的氣體體積由大到小的順序是（）A. B. C. D. 答案 B解析 由于 Cu

13、 的物質(zhì)的量一定,則與足量的不同酸反應(yīng)時(shí)失電子總量相等。產(chǎn)生1 mol 氣體得電子數(shù)：濃硫酸 tSO2,2 mol電子；濃硝酸 t NO2,1 mol電子；Cu與稀硫酸不反應(yīng)；稀 硝酸t(yī)NO,3 mol電子，則產(chǎn)生氣體體積由大到小的順序?yàn)椤?. 某課外活動(dòng)小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)室做鋅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是 二氧化硫, 而乙同學(xué)認(rèn)為除二氧化硫氣體外, 還可能產(chǎn)生氫氣。為了驗(yàn)證甲、乙兩位同學(xué)的 判斷是否正確，丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（鋅與濃硫酸共熱時(shí)產(chǎn)生的氣體為X，且該裝置略去 ）,試回答下列問(wèn)題：(1)上述反應(yīng)中生成二氧化硫的化學(xué)方程式為(2) 乙同學(xué)認(rèn)為還可能產(chǎn)生氫氣的理

14、由是(3) 丙同學(xué)在安裝好裝置后，必須首先進(jìn)行的一步操作是A中加入的試劑可能是，作用是B中加入的試劑可能是，作用是E中加入的試劑可能是，作用是(5)可以證明氣體X中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中：，D中：如果去掉裝置B,還能否根據(jù)D中的現(xiàn)象判斷氣體 X中有氫氣？ (填能”或不能”)原因是答案 (1)Z n + 2H2SO4(濃)=Z nS04+ SO2 f+ 2H2O當(dāng)Zn與濃H2SO4反應(yīng)時(shí)，濃H2SO4濃度逐漸變稀，Zn與稀H2SO4反應(yīng)可產(chǎn)生H2(3)檢查裝置的氣密性(4) 品紅溶液 檢驗(yàn) SO2 濃 H2SO4 吸收水蒸氣 堿石灰防止空氣中水蒸氣進(jìn)入 D 中(5) 黑色(CuO)變成紅色(C

15、u)白色粉末變成藍(lán)色不能因?yàn)榛旌蠚怏w中含H2O，會(huì)干擾H2的檢驗(yàn)解析 本題對(duì)Zn與濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行兩種推測(cè)，而后設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)時(shí)既 要驗(yàn)證有無(wú)SO2生成，又要驗(yàn)證有無(wú) H2生成。驗(yàn)證SO2，可用品紅溶液，驗(yàn)證 H2可利用它 的還原性，在加熱條件下讓氣體通過(guò)CuO，再通過(guò)無(wú)水硫酸銅，同時(shí)必須注意驗(yàn)證H2時(shí)，應(yīng)考慮空氣中的水蒸氣和從洗氣裝置中帶出的水蒸氣對(duì)氫氣檢驗(yàn)的干擾。6. (1)在濃硝酸中放入銅片： 開始時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 若銅有剩余，則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 待反應(yīng)停止后，再加入少量25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是若1.92 g Cu粉

16、與一定量濃 HNO3反應(yīng)，當(dāng)Cu完全反應(yīng)時(shí)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L氣體，則消耗硝酸 mol，生成NO2mol。若向Cu中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取CuSO4溶液，則混酸中硫酸與硝酸的最佳物質(zhì)的量之比為 。答案 Cu + 4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+ 2NO2f+ 2H2O 銅片逐漸消失，溶液逐漸變綠，有紅棕色氣體逸出 3Cu + 8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2 + 2NOf + 4H2O 加入稀硫酸后，H*與原溶液中的NO3構(gòu)成強(qiáng)氧化性的條件，又能與過(guò)量的Cu反應(yīng)(2)0.110.015(3)3 : 2解析隨反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸的濃度減小，停止反應(yīng)時(shí)溶液中存在 Cu(NO 3)2,再加稀H2SO4,則溶液中的NO3在酸性條件下將剩余的銅氧化。參加反應(yīng)的HNO3包括被還原的 HNO3和起酸性作用的 HNO3，表現(xiàn)酸性的HNO3為1.92 g 1X2 = 0.06 mol ;被還原的HNO 3為64 g mol 1 12 l7 = 0.05 mol，故參加